DE2928969B1 - Vorrichtung zur Konzentration von Sonnenlicht - Google Patents

Description

• Abdeckfolien bei Bedarf abzuspritzen und dadurch Staub zu befreien. Außerdem sind Leitungen vorgesehen, die aus den Wasserlinsen Wasser absaugen oder ihnen zuführen können. Vor einem drohenden Sandsturm kann die Luft unter den Abdeckfolien abgesaugt werden. Dann wird Wasser aus den Wasserlinsen über sie geschwemmt. so daß sie ganz unter Wasser kommen und vor dem Blindwerden durch herangewehte Sandkörner geschützt sind. Nach dem Sturm wird Luft in den Linsenraum unter die Abdeckfolien gepreßt und der Sand mit dem Wasser auf die Laufstege geschwemmt, von wo er durch Abflußrohre zum Boden gelangt.
• Durch ein Rohr, das längs des Linsenrandes unterhalb der Wasserlinie verläuft, kann durch zahlreiche kleine Öffnungen bei Bedarf Luft geblasen werden. Dadurch wird erreicht, daß sich Luftbläschen im Wasser lösen und die Oberfläche gekräuselt wird. Der Anteil des Streulichtes kann dadurch regulierbar vergrößert werden, was besonders kurz nach Sonnenaufgang oder vor ihrem Untergang, wo die Lichtintensität für die Gewinnung elektrischer Energie nur gering ist, zur Förderung des Pflanzenwuchses dient.
• Da bei schräg einfallenden Sonnenstrahlen die Stelle stärkster Lichtkonzentration nicht unterhalb der die Brechung erzeugenden Wasserlinse liegt, ist es notwendig, die begrenzenden Seitenwände genügend weit von den beiden äußeren Bezirken zu errichten Dazu werden zusätzlich seitlich abschließende Dachstficke (5) und die zugehörigen Seitenwände erforderlich. Zur Erhöhung des Streulichtes muß der abschließende Teil durchsichtig sein. Um möglichst große Wirtschaftlichkeit zu erreichen, müssen viele, genügend lange Bezirke nebeneinander liegen. Der Fall der Verwendung von Glas (2a) als Windschutz ist nicht extra gezeichnet worden. Über dem Wasser wird in diesem Falle ein Glasdach angebracht. Überdruck ist nicht erforderlich, so daß die entsprechenden Druckluftleitungen und die zugehörigen Pumpen fortfallen können.
• Der Boden unter den Wasserlinsen kann statt zur landwirtschaftlichen Nutzung auch zu industriellem Gebrauch herangezogen werden.

Claims (5)

1. Patentansprüche: 1. Vorrichtung zur Konzentration von Sonnenlicht, mit mindestens einer nachführbaren Solarzelle (8) im Brennpunkt, gekennzeichnet durch einen horizontalen Rahmen (3), über den eine transparente Kunststoffolie so eingespannt ist, daß sie sich unter dem Gewicht einer auf ihr ruhenden Wassermenge (1) durchwölbt und eine Wasserlinse bildet.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über der horizontalen Wasseroberfläche eine zweite Folie (2) am Rahmen (3) befestigt ist, die durch Überdruck über der Wasserfläche aufwölbbar ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die horizontale Wasseroberfläche durch eine Glasplatte (2a) abdeckbar ist.
4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß unter der Wasseroberfläche ein Rohr (13) mit zahlreichen Bohrungen vorhanden ist, durch das Luft in das Wasser einblasbar ist.
5. 5. Verwendung einer der Vorrichtungen nach einem der Ansprüche 1 bis 4 als Dach eines Treibhauses (12).

   In Gegenden der Erde mit hoher Sonneneinstrahlung ist es denkbar, in Treibhäusern einen großen Teil der eindringenden Sonnenstrahlung zur Erzeugung elektrischer Energie zu benutzen und den Rest dem Pflanzenwuchs zukommenzulassen.

   Zur Fokussierung von Licht sind bereits flüssigkeitsgefüllte Linsen bekannt (GB-PS 386 721, FR-PS 515964).

   Vorliegender Patentanmeldung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mit einfachsten Mitteln zu realisierende Vorrichtung zur Gewinnung elektrischer Energie aus der Sonnenstrahlung mit Hilfe von Solarzellen anzugeben. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs l gelöst.

   Der wesentliche Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine Wassermenge (1), die von einer in einen horizontalen Rahmen (3) eingespannten, durchsichtigen Kunststoffolie getragen wird. Diese biegt sich durch das Gewicht des Wassers so durch, daß eine nach unten gewölbte Fläche entsteht und das Ganze in etwa eine Zylinderlinse aus Wasser mit einseitiger Wölbung darstellt, die von Stützen (4) in geeigneter Höhe über dem Boden gehalten wird. Als Windschutz dient eine durchsichtige Folie (2). die durch den Überdruck der zwischen ihr und dem Wasser vorhandenen Luft getragen und gespannt wird. Sie ist luftdicht am Rahmen (3) befestigt. Statt ihrer kann aber auch eine Glasabdeckung (2a) zu dem gleichen Zweck benutzt werden.

   Im Raum unterhalb der Wasserfläche bildet sich bei Sonnenlicht eine Katakaustick aus, deren Lage von der Richtung der Sonnenstrahlen abhängt. Außerdem ist dort Streulicht vorhanden, dessen Intensität durch Luftblasen, die man durch das Wasser schickt, beeinflußt werden kann.

   Die elektrische Energie wird mit Hilfe von wassergekühlten Solarzellen gewonnen. Diese befinden sich zu einem rechteckigen Rahmen (8) vereinigt an der Stellt der größten Lichtkonzentration. Da sich deren Lage in Laufe eines Tages langsam verändert, ist ein Nachfüh ren des Rahmens durch eine geeignete Vorrichtun; erforderlich.

   Neben der Elektrizitätsgewinnung ist aber auch noc eine landwirtschaftliche Nutzung des Bodens unterhal der Wasserlinse bei künstlicher Bewässerung und unte Ausnutzung des Streulichtes möglich. In Gebiete großer Trockenheit wird dazu durch seitliche Verkle dung (5) ein nach außen abgeschlossener Raur hergestellt, so daß ein Treibhaus entsteht. In ihm kan die Wasserverdunstung klein gehalten werden.

   Wenn auch die Wasserlinse durch ihre fixierte Lag sich nicht dem Sonnenstand optimal anpassen läßt, s wird die Wirtschaftlichkeit doch durch billige Herste lung und der Ausnutzung der unter ihr liegenden Fläch als Treibhaus gewährleistet.

   F i g. 1 zeigt einen schematischen Querschnitt durst eine solche Anlage. Der unterhalb einer Wasserlinr liegende Raum soll als ein Bezirk bezeichnet werden. 1 sind zwei Bezirke voll dargestellt. Der rechte grenzt den abschließenden Raum mit der Grenzwand. Links ein angrenzender Bezirk nicht voll ausgezeichn worden. Dargestellt ist der Fall schräg einfallend Sonnenstrahlen. Die Bezugsziffern sind außer für dc Grenzabschluß nur für einen Bezirk eingetragt worden.

   (1) Wasserlinse, (2) Windschutzraum mit Abdeckfolie, (3) Tragebalken mit Laufstegen, (4) Stützsäulen, (5) seitlich abschließendes Dachstück, (6) rechte Seitenwand, (7) Traversen, (8) Rahmen mit Solarzellen, (9) rückseitige Kühlungsverkleidungen der Rahm mit Kühlwasserleitungen.

   (10) Schlitten zur Verschiebung der Solarzellennthme (11) Führungsschienen zum Heben und Senken d Traversen.

   F i g. 2 zeigt das Schema der Anlage in senkrecht Projektion. Die Traversen lassen sich auf- u abbewegen. Die auf ihnen verschiebbaren Schlitt tragen die drehbar gelagerten Solarzellenrahmen [ zur Nachführung notwendigen Elektromotoren und elektrischen Leitungen sind nicht gezeichnet word Die Kühlung erfolgt mit Hilfe der Kühlungsverkleid gen (9). Aus den in ihnen verlaufenden Wasserleitune wird ständig durch Düsen Wasser gegen die Rücksei der Rahmen gesprüht. Das ablaufende Wasser wird,, den Kühlungsverkleidungen Schlauchleitungen zu führt und von diesen nach außen geleitet, wobei ein 1 nach ausreichender Abkühlung zur künstlichen Bew serung benutzt werden kann. Falls kein Kühlwasser einem Fluß oder See zur Verfügung steht, kann Kreislauf hergestellt werden. Das abfließende Kühl', ser wird in ein Sammelbecken geleitet. In der Na wird es über einen Kühlturm in ein zweites Becl gepumpt und am nächsten Tag erneut verwendet.

   Auf den Tragebalken 13) befinden sich Wasser-, L und elektrische Leitungen, die in den schematisc Zeichnungen nicht angedeutet worden sind. Durch Luftleitungen läßt sich der Luftdruck im Raum über Wasserlinse regulieren. Die Wasserleitungen sind Sprengvorrichtungen verbunden, die es erlauben.