DE2950734A1 - Vorricntung zum steuern eines um eine achse schwenkbaren sonnenkollaktors, insbesondere eines um eine laengsachse drehbaren zylindrischen parabolspiegels auf den stand der sonne hin - Google Patents

Vorricntung zum steuern eines um eine achse schwenkbaren sonnenkollaktors, insbesondere eines um eine laengsachse drehbaren zylindrischen parabolspiegels auf den stand der sonne hin

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DE2950734A1 DE19792950734 DE2950734A DE2950734A1 DE 2950734 A1 DE2950734 A1 DE 2950734A1 DE 19792950734 DE19792950734 DE 19792950734 DE 2950734 A DE2950734 A DE 2950734A DE 2950734 A1 DE2950734 A1 DE 2950734A1
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Heinrich Dipl.-Ing. 8156 Otterfing Oswald
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    • F24S30/00Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
    • F24S30/40Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement
    • F24S30/42Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement with only one rotation axis
    • F24S30/425Horizontal axis
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F24S30/00Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
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    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S25/00Arrangement of stationary mountings or supports for solar heat collector modules
    • F24S25/10Arrangement of stationary mountings or supports for solar heat collector modules extending in directions away from a supporting surface
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/47Mountings or tracking

Description

  • Vorrichtung zum Steuern eines um eine Achse
  • schwenkbaren Sonnenkollektors, insbesondere eines um eine Längsachse drehbaren zylindrischen Parabolspiegels auf den stand der Sonne hin.
  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern eines um eine Achse schwenkbaren Sonnenkollektors, insbesondere eines um eine Längsachse drehbaren Parabolspiegels auf den Stand der Sonne hin.
  • Mit senkrecht gegen die Sonne ausgerichteten Sonnenkollektoren können höhere emperaturen erzielt werden als mit starren. Insbesondere mit zylindrischen Parabolspiegeln als Sonnenkollektoren können verhältnismäßig hohe Temperaturen erreicht werden. Dies ist für die Benützung von Sonnenenergie für herkömmliche Hausheizungsanlagen von Vorteil. vie Eollektoren müssen zu diesem Zweck wenigstens durch drehung um eine Achse der Sonne nachgeführt werden können. Ein als zylindrischer Parabolspiegel ausgeführter Sonnenkollektor sollte, um wirksam zu arbeiten, so gedreht sein, daß die Sonne mit der Parabelachse eine Ebene bildet. das heißt: diese Ebene steht senkrecht auf die Parabel des Parabolspiegels. Innerhalb der ebene dürfen die Sonnenstrahlen schräg zur Brennachse einfallen.
  • Vorrichtungen zum Steuern von um eine Achse schwenkbaren Sonnenkollektoren nach der Sonne sind bereits bekannt geworden.
  • Beispielsweise wird gemäß DOS 2 801 560 ein Parabolspiegel als Sonnenkollektor zur NachfUhrung nach der Sonne um eine Achse gedreht. Die drehung wird gesteuert durch mehrere Fotozellen, wovon zwei in i>ifferenzschaltung geschaltet sind. - Der nachteil dieser Steuerung ist, daß eine reihe von Fotozellen zur Steuerung erforderlich sind und daß außerdem zwei davon in Differenzschaltung geschaltet sind. vliese Steuervorrichtung ist aufwendig.
  • Gemäß der DOS 2 712 404 wurde eine Steuereinrichtung bekannt, bei der 2 tyrheliometer eine periodische Untersuchung in einer Ebene ausführen, die jeweils senkrecht zu den Schwenkachsen ist. Sie besitzen ein Empfangsorgan, das sich um eine senkrecht zur Untersuchungsebene verlaufende Achse dreht. sie geben ein Signal ab, das der rehlstellung gegenüber dem Stand der tonne proportional ist. - Auch diese Steuerung erfordert einen verhältnismäßig hohen Aufwand, weil eine Steuerung des Kollektorantriebsmotors erforderlich ist, die ein solches verschieden starkes Signal in einen dem Signal genau proportionalen Drehwinkel des Kollektors umsetzt.
  • Gemäß DOS 2 711 570 ist auch noch eine Kollektorsteuerung bekanntgeworden, in der mehrere Lichtsensoren mit Logikschaltung einen Stellmotor steuern, dem ebenfalls über eine Logikschaltung ein weiterer b¢hrittmotor nachgesteuert wird. Auch dieser Vorrichtung haftet der Nachteil an, daß sie kompliziert ist.
  • rufgabe der Erfindung ist, eine einfache und sicher funktionierende steuervorrichtung zu schaffen, die die Sonne suchen kann und die den oder die Sollektoren erst bei tatsächlichem oonnenschein zur sonne hin ausrichtet, die nur wenig oder gar nur ei einziges auf die tonne ansprechendes Gerät, zum Beispiel eine Fotozelle , braucht.
  • Viese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch a) eine um eine Längsachse des Kollektors oder dazu parallele Achse ständig motorisch bewegte Wippe, in der eine querliegende drehachse angeordnet ist, um welche ein auf die sonne ansprechendes Gerät, zum Beispiel ein rotosteuergerät ständig bewegt wird, von welchem bei Brreichen des standes der tonne ein Impuls zum Abschalten des um' eine Kollektorlängsachse drehenden motorischen Antriebes der wippe und ein weiterer Impuls zum Einschalten eines den Kollektor um eine Längsachse drehenden motorischen Antriebes bewirkt wird, b) durch einen behalter, der zwischen der um eine Kollektorlängsachse drehbaren wippe und dem kollektor wirken kann, und durch den die Abschaltung des den Kollektor drehenden Antriebes erfolgt, sobald der Kollektor die srehstellung der wippe erreicht hat.
  • Um zu vermeiden, daß durch häufige Hin- und nerbewegung Kabelschäden auftreten, kann das auf die Sonne ansprechende uerät auf der dreh enden Wippe befestigt sein und um die in der Wippe angeordnete querliegende Drehachse ein motorisch angetriebener spiegel ständig gedreht werden, durc selchen die bonnenstrahlen in das auf die tonne ansprechende gerät umgelenkt werfen können.
  • um die Zahl der Steuerimpulse zu erhöhen, können auch zwei auf die Sonne ansprechende Geräte in einem Winkel zueinander oder direkt einander gegenüber auf der Wippe befestigt sein und der um die in der Wippe angeordnete Drehachse ständig motorisch gedrehte Spiegel kann die Sonnenstrahlen in die beiden auf die Sonne ansprechenden Geräte umlenken.
  • Selbstverständlich können auch mehrere auf die Sonne ansprechende Geräte auf der drehenden wippe in einem Winkel zueinander im neflexionsbereich des motorisch angetriebenen Spiegels angeordnet sein.
  • gemäß einer weiteren Ausgestaltung der erfindung ist es auch möglich, daß das auf die Sonne ansprechende gerät feststehend ist, daß auf der wippe im Bereich ihrer Drehachse ein Spiegel befestigt ist, der im tcilexionsbereich eines weiteren spiegels liegt, welcher durch einen motorischen Antrieb um die in der Wippe angeordnete Querachse ständig bewegt wird, so daß die onnenstrahlen bei entsprechender Stellung der beiden pegel in das auf die Sonne ansprechende gerät umgelenkt werden.
  • Çln weiteres Merkmal der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die drehung der wippe um eine Kollektorlängsachse sehr langsam erfolgt, während die Drehung des auf die sonne ansprechenden gerätes bezw. des spiegels um die Querachse der Wippe sehr schnell erfolgt. - illit dieser maßnahme kann der Kollektor sehr genau zur sonne hin ausgerichtet werden.
  • Damit die wippe, sobald sie den stand der Sonne erreicht hat, auch einige Zeit die erreichte Stellung beibehält und der kollektor ohne Unterbrechung nachgeführt wird, kann der Impuls, der von dem auf die Sonne ansprechenden Gerät bei reichen des Standes der Sonne ausgeht, durch eine Verzögerungsschaltung wenigstens so lange aufrechterhalten werden,wie das um die Querachse gedrehte sonnenlicht empfindliche Gerät oder der Spiegel für eine Hin- und Herbewegung oder Drehung braucht.
  • Die Erfindung läßt sich besonders dadurch noch versollkommnen, daß die drehachse der wippe mit der dreht achse des kollektors identisch ist.
  • Wenn insbesondere nur ein einziger Kollektor der Sonne nachzuführen ist, kann die Erfindung auch so ausgeführt werden, daß die Wippe mitsamt ihrer Querachse am Kollektor starr befestigt ist, bezw. mit ihm eine Einheit bildet, und der kollektor durch motorischen Antrieb um eine Längsachse ständig so lange langsam gedreht wird, bis er den stand der Sonne erreicht hat. - Bine vorteilhafte Verwirklichung der Erfindung läßt sich erreichen, wenn die Drehachse des als Parabolspiegels ausgebildeten kollektors seine Brennachse ist.
  • Um auf Jeden rall das ganze Jahr über einmal täglich die Sonne so genau wie möglich senkrecht auf den Kollektor scheinen lassen zu können, ist die erfindung so ausführbar, daß die brennachse des als Parabolspiegel ausgebildeten Kollektors annähernd horizontal und in Ost- Westrichtung verläuft. i>ies ist besonders für herbst und Winter wichtig, da die optimale Kollektorwirkung erzielt wird, wenn die Sonne möglichst senkrecht zum Kollektor steht.
  • Schließlich zeichnet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung noch dadurch aus, daß eine Überhitzung, wenn zum Beispiel tagsüber der Strom ausfallen sollte, wodurch der umlauf der neizflüssigkeit nicht garantiert ist, verhindert wird. Dies geschieht dadurch, daß der Kollektor von seinem motorischen Antrieb gegen eine Federkraft oder eine andere Rückstellkraft um eine Längsachse gedreht wird, und daß eine elektrisch betätigte Kupplung oder ein Steuerventil zwischen dem motorischen Antrieb und dem Kollektor angeordnet ist, welcher (s) bei Abschaltung des motorischen Antriebes bezw.
  • bei Stromausfall die Verbindung des Kollektors mit dem motorischen Antrieb löst, so daß der Kollektor durch federkraft oder eine andere Rückstellkraft in eine Stellung gedreht wird, in der keine Konzentration der Sonnenstrahlen in der Brennachse erfolgt, zum Beispiel in eine Nordstellung.
  • Die Figuren erläutern Ausführungsbeispiele.
  • s stellen dar: Fig. 1 einen zylindrischen Parabolspiegel mit der erfindungsgemäßen vorrichtung in Ansicht in wichtung der brennachae; Fig. 2 eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem Parabolspiegel in Seitenansicht A; Fig. 3 ein elektrisches chaltschema für eine erfindungsgemäße Vorrichtung; Fig. 4 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in der gleichen Ansicht wie ig.2, Jedoch mit einem um die querachse der Wippe ständig hin- und herbewegten oder gedrehten, auf die Sonne ansprechenden Gerät; Fig. 5 die Vorrichtung wie in Fig. 4, jedoch mit 2 ständig hin- und herbewegten, auf die Sonne ansprechenden Geräten; Fig. 6 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in der gleichen Ansicht wie Fig. 2, jedoch mit einem ständig gedrehten Spiegel und 2 auf die Sonne ansprechenden Geräten, wobei Sonnenlicht in das rechte auf die Sonne ansprechende Gerät reflektiert wird; Fig. 7 dieselbe Vorrichtung wie in Figur 6, wobei Sonnenlicht in das linke auf die Sonne ansprechende Gerät reflektiert wird; Fig. 8 eine Vorrichtung mit einem feststehenden auf die Sonne ansprechenden Gerät in der gleichen Ansicht wie Fig. 2.
  • Xn Figur 1 stellt 1 einen Parabolspiegel dar, 2 die 3rennachse, die in diesem Falle gleichzeitig D,ehachße, Leitungsrohr für den Wärmeträger und feststehende Welle zur Aufnahme der Drehlager ist. Das Rohr 2 kann in Ost- Westrichtung stehen. Auf dieser Welle ist auch die Wippe 3 gelagert. Sie kann unabhängig von dem Kollektor 1 gedreht werden. Der Kollektor 1 ist mit einer Glasabdeckung 4 gegen Staub geschützt. Die Glasabdeckung dient auch als Wärmeisolator für die Wärmeträgerleitung 2 sowie als Versteifung, so daß der ganze Kollektor 1,4 auch als ein großes dünnwandiges, selbsttragendes Rohr betrachtet werden kann.
  • Als Wärmeträger kann beispielsweise Wasser oder eine andere Flüssigkeit benützt werden.
  • Die Stirnwand 5 des Koilektors ist mit Hilfe des Lagers 6 auf dem Wärmeträgerrohr 2 gelagert. Das Wärmeträgerrohr 2 ist auf den Ständer 7 drehfest aufgeschraubt und gegen ihn wärmeisoliert. Am Ständer 7 ist ein Getriebemotor 8 angeschraubt, der einen Kurbelhebel 9 dreht. Der Kurbelhebel 9 sc nkt die Wippe 3 ununtertrochen langsam um einen Winkel von cirka 120 Grad hin und her. Ein Hin- und Hergang der Wippe 3 dauert etwa 2 Minuten. - An der Wippe 3 ist oben ein Getriebemotor 11 befestigt, auf dessen Abtriebswelle 12 ein ebener Spiegel 13 befestigt ist. Die Abtriebswelle 12 mit dem Spiegel 13 dreht sich ständig -und ohne anzuhalten um die querliegende Achse 14. Die Achse 14 liegt quer zur zur Schwenkachse 2 der Wippe 3. Der Spiegel 13 spiegelt auf der Vorder- und Rückseite. Eine halbe Umdrehung dieses Spiegels dauert cirka 1/4 Sekunde; der Spiegel 13 macht also cirka 120 Umdrehungen pro Minute.
  • Unter dem Spiegel 13 ist ein auf die Sonne ansprechendes Gerät , z. B. ein Fotosteuergerät 15 oder ein schnell reagierendes Thermoelement an der Wippe 3 befestigt. Das Fotosteuergerät 15 ist in einer senkrecht zur Querachse 14 stehenden Achse 16 angeordnet. Nur Sonnenstrahlen, die entlang dieser Achse 16 gehen, treffen auf das lichtempfindliche Element des Fotosteuergerätes 15 und verursachen einen Impuls in dem Foto steuergerät.
  • Sobald die Neigung der Wippe 3 so ist, daß Sonnenstrahlen entlang der Achse 16 gehen, z. B. 45 Grad zur Erde geneigt, wird also ein Steuerimpule verursacht. Dabei muß die Sonne z. B. in einer Höhe von 45 Grad gegen die Erde geneigt stehen. Sie kann aber durchaus um Beispiel auch 45 Grad nach Osten stehen, also nicht senkrecht zur Drehachse 2. Durch die Drhung des Spiegele 13 um die Achse 14 wird ein Sonnenstrahl von 45 Grad im Osten in die Achse 16 umgelenkt. - In der Figur 1 müßte die Sonne senkrecht nach oben stehen, damit Strahlen entlang der Achse 16 in das Fotosteuergerät 15 gelangen können.
  • Sie kann dabei aber durchaus in einem Winkel aus der Zeichenebene heraus geneigt sein. Eine solche Stellung kann sich z. B. an einem Sommermorgen ergeben. Am Spätnachmittag im Sommer kann eine ähnliche Stellung eintreten. Da steht die Sonne im Western, bildet aber mit den Achsen 16 und 2 eine Ebene. Durch Umlenkung mit dem Spiegel 13 können die Sonnenstrahlen in Richtung der Achse 16 umgelenkt werden.
  • Durch den Impuls der entlang der Achse 16 einfallenden Sonnenstrahlen wird der Getriebemotor 8 stillgesetzt. Die Wippe3bewegt sich nicht mehr weiter.
  • Der Spiegel 13 dreht sich dagegen ununterbrochen immer weiter. Er bewirkt jede halbe Umdrehung einen Impuls im Fotosteuergerät 15. Zur Überbrückung bis jeweils ein neuer Lichtstrahl von dem Spiegel 13 in das Fotosteuergerät 15 geschickt wird, ist eine Veriögerungsschaltung 17 vorgesehen. Sie hält den vom Fotosteuergerät ausgehenden Impuls wenigstens solange aufrecht, bis sich der Spiegel 13 um 180.Grad weitergedreht hat und einen neuen Sonnenstrahl in das Fotosteuergerät 15 sendet. - Der Spiegel 13 wird möglichst schnell gedreht, während die Wippe 3 möglichst langsam gedreht wird. Dadurch kann z. B. in dem Ausführungsbeispiel jedes halbe Grad Drehung der Wippe 3 ein Sonnenstrahl in das Fotosteuergerät 15 gelangen.
  • Denn die Wippe 3 macht in 1 Minute 120 Grad Schwenkung und der Spiegel 13 macht in 1 Minute 120 Umdrehungen. Die Sonne kann also cirka 1/2 Grad schräg zur Parabelachse 26 des Kollektors 1 stehen.
  • Dieser Fehler von 1/2 Grad Drehung um die Kollektorlängsachse 2 ist nicht von Bedeutung, da das Wärmeträgerrohr 2 nicht unendlich dünn ist, sondern z. B.
  • einen Durchmesser von 30 mm haben kann.
  • Wenn ein Impuls gegeben wurde, wird mit der Stillsetzung der Wippe 3 > bezw. des Motors 8 gleichseitig ein weiterer am Ständer 7 angeschraubter Getriebemotor 18 eingeschaltet.
  • Der gesamte Steuervorgang geht folgendermaßen vor sich: Das Stromnetz UO Fig. 3 ist eingeschaltet. Von Hand wurde auch der Schalter 19 eingeschaltet und mit ihm der Motor 11 des um die Querachse 14 sich drehenden Spiegels 13. Der Motor 11 läuft nun ständig.
  • Auch das Fotosteuergerät 15 wurde mit diesem Schalter 19 eingeschaltet. Sobald Sonnenlicht in das Fotosteuergerät 15 gelangt, zieht/ein Relais dieses Fotosteuergerätes 15 an und schließt den Kontakt 20.
  • Dadurch wird ein Relais 21 eingeschaltet. Die Einschaltung dieses Relais wird durch die bereits genannte Abschaltverzögerung 17 kurzzeitig aufrechterhalten. Der schnell drehende Spiegel 13 reflektiert nämlich während seiner Drehung nur in einer ganz bestimmten Drehstellung Sonnenstrahlen in das Fotosteuergerät 15. Der eine Kontakt 21a des Relais 21 schaltet den Schaltschütz 22 des Wippenschwenkmotors 8 ab.
  • Bin weiterer Kontakt 21b des Relais 21 schaltet über den Schaltschütz 23 den Motor 18 ein, der den Spiegel 1 scnkt, An der Wippe 3 ist ein Schaltkontakt 24 betestigt, der von einem Betätigungsorgan 25 betätigt werden kann. Das Betätigungsorgan 25 ist am Parabolspiegel 1 befestigt. Sobald nun der Parabolspiegel 1 die Drehstellung erreicht, in der das Betätigungsorgan 25 den Schaltkontakt 24 betätigt> wird der Schütz23 des Mo-tors 18 von dem Schaltkontakt 24 abgeschaltet und damit der Spiegelschwenkmotor 18 stillgestzt.
  • Sobald aber die Sonne weitergerückt ist und keine Sonnenstrahlen mehr in das Fotosteuergerät 15 gelangen, wird der Lichtschrankenkontakt 20 wieder geöffnet; das Relais 21 wird dadurch abgeschaltet und damit der Schaltschütz 22 durch den Kontakt 21a wieder eingeschaltet. Der Schaltschütz 22 schaltet den Wippenmotor 8 ein. Die Wippe 3 wird solange weitergedreht, bis wieder Sonnenstrahlen in das Fotosteuergerät 15 einfallen. Darauf bleibt sie stehen und der Parabolspiegel 1 wird dann wieder nachgeführt.
  • Nach der oben beschriebenen Ausführungsform lenkt der Spiegel 13 durch seine Drehung die Sonnenstrahlen in die Achse 16 in das Fotosteuergerät 15 um, wenn die Wippe 3 eo geschwenkt ist, daß die Sonnenstrahlen mit der Achse 16 und der Achse 2 eine Ebene bilden. Es ist aber auch eine Ausführungsform der Erfindung möglich, nach der das auf die Sonne ansprechende Gerät 15 auf der Wippe 3 um eine zur Achse 14 parallele Achse w 27 durch einen Motor ständig gedreht oder geschenkt wird und so direkt auf die Sonne hin ausgerichtet wird. Der Spiegel 13 mit dem Motor 11 entfällt in diesem Falle. - Es können auch 2 Geräte 15 in einem Winkel verdreht zueinander angeordnet sein und ständig gedreht oder geschwenkt werden, um eine größere Zahl von Lichtimpulsen je Minute zu erzielen. Dadurch wird der fehler, den die Wippe gegenüber der Stellung der Sonne haben kann, von 1/2 Grad auf einen kleineren Winkel verringert ( Fig. 5 ).
  • Eine Veringerung dieses Fehlers ist auch durch eine Äusfuhrungsform gemäß Fig. 1 und 2 mit dem dort gezeigten ständig gedrehten Spiegel 13 mit Motor 11 um die Achse 14 möglich. Im Bereich der Drehachse des Spiegels 13 sind aber 2 Xotosteuergeräte 15 auf der Wippe 3 befestigt, wie in Fig. 6 und 7 gezeigt.
  • Die Sonnenstrahlen kommen entlang der Linie 28 an.
  • In Fig. 6 werden sie in das rechte Gerät 15 reflektiert. In Fig. 7 ist der Spiegel 13 cirka 90 Grad weitergedreht. Die Sonnenstrahlen werden in das linke Gerät 15 reflSktiert. Die Zahl der minutlich abgegebenen Impulse steigt hier bei 120 Spiegelumdrehungen minutlich auf 480, cirka. Wenn die Wippe in 1 Minute eine Schwenkung von 120 Grad macht, können je 1 Grad Schwenkung 4 Impulse erfolgen. Das heißt, daß die Wippe 3 zwischen 2 Impulsen nur cirka 1/4 Grad weitergegangen iet. Der Fehler kann dann auch kaum mehr größer als 1/4 Grad sein.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Wippe 3 am Parabolspiegel 1,4,5 direkt befestigt sein. Zum Aufsuchen der Sonne wird dann der Parabolspiegel 1,4,5 mit der Wippe 3 ständig mitbewegt. Diese Ausführungsform ist preisgünstig; sie empfiehlt sich insbesondere dann, wenn nur ein einziger Parabolspiegel verwendet wird.
  • Die Brennachse 2 des Parabolspiegels kann sowohl in Ost- Westrichtung als auch in Nord- Südrichtung verlaufen, oder sogar in jeder beliebigen Himmelarichtung.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist immer so wirksam, daß der Parabolspiegel zur Sonne hin ausgerichtet wird.
  • Wenn jedoch der Parabolspiegel mit Brennachse 2 horizontal in Ost- Westrichtung aufgestellt werden kann, besteht der besondere Vorteil, daß die Sonne zu jeder Jahreszeit für kürzere oder längere Zeit genau senkrecht auf den Parabolspiegel scheint. Dies ist zur Mittagszeit. Zur Mittagszeit steht die Sonne immer im im Süden, wenn auch in verschiedenen Höhen. Dies dürfte insbesondere in der kälteren Jahreszeit von Vorteil sein.
  • Es ist auch eine Ausführungsform möglich, bei der ein Spiegel 13 durch den Motor 11 um die Qerachse 14 ständig gedreht wird, und bei der ein weiterer Spiegel 30 auf der Wippe befestigt ist. Der Spiegel 30 sitzt genau auf der Drehachse 2 der Wippe 3, senkrecht unter dem Spiegel 13. Mr ist an der wippe 3 befestigt.
  • Ebenfalls in der Drehachse 2 der Wippe 3 ist das auf die Sonne ansprechende Gerät 15 angeordnet. Es ist am Boden oder auf einem feststehenden Rahmen bebefestigt und ist nicht drehbar oder schwenkbar.
  • Dargestellt ist diese Ausführungsform in der Fig. 8.
  • Eine Elektromagnetkupplung 31 ist stets eingekuppelt, wenn der Kontakt 20 des auf die Sonne ansprechenden Gerätes 15 eingeschaltet ist, das heißt, wenn Sonnenlicht in das Fotosteuergerät 15 kommt. Das Relais 21 hat dazu einen Kontakt 32. Dieser Kontakt ist geschlossen, wenn das Relais 21 angezogen hat, das heißt wenn Sonnenstrahlen ins Fotosteuergerät 15 kommen.
  • In diesem Fall ist der Schütz 33 des Elektromagneten angezogen und die Kupplung eingeschaltet. Der Motor 8 hält den Parabolspiegel 1,4,5 in Position oder dreht ihn. - Sobald jedoch keine Sonnenstrahlen mehr in das Fotosteuergerät 15 gelangen, oder der Schalter 19 abgeschaltet wird,oder bei Überhitzung des Rohres 2, oder auch wenn der Strom ausfällt, öffnet sich der Kontakt 20.
  • Das Relais 21 fällt ab, der Kontakt 32 öffnet, der Schaltschütz 33 fällt ab und öffnet die Elektromagnetkupplung. Der Hebel 9 kann sich frei drehen. Die Zugfeder 34, gegen deren Kraft der Parabolspiegel 1,4,5 vom Motor 8 bewegt wurde, zieht jetzt den Parabol-Spiegel 1,4,5 in eine Drehstellung, in der keine Sonnenstrahlen zu erwarten sind; das heißt in eine nach Norden gerichtete Stellung zum Beispiel. Mit dieser Sicherheitseinrichtung ist es möglich, eine jegliche Überhitzung der Trägerflüssigkeit im Rohr 2 zu verhindern, da der Parabolspiegel 1,4,5 durch die Feder 34 immer aus dem Strahlungsbereich der Sonne in seine Ruhestellung gedreht wird.

Claims (12)

  1. PatentansPrtche 1. Vorrichtung zum Steuern eines um eine Achse schwenkbaren Sonnenkollektors, insbesondere eines um eine Längsachse drehbaren zylindrischen Parabolspiegels auf den Stand der Sonne hin, gekennzeichnet a) durch eine um eine Längsachse (2) des Kollektors (1,5) oder dazu parallele Achse ständig motorisch bewegte Wippe (3), in der eine querliegende Drehachse (14) angeordnet ist, um welche ein auf die Sonne ansprechendes Gerät (15), zum Beispiel ein Potosteuergerät (15) ständig motorisch bewegt wird, von welchem bei Erreichen des Standes der Sonne ein Impuls zum Abschalten des um eine Kollektorlängsachse drehenden motorischen Antriebes (8) der Wippe (3) und ein weiterer Impuls zum Einschalten eines den kollektor (1s5) u eine Längsachse (2) drehenden motorischen Antriebes (18) bewirkt wird, b) durch einen Schalter (24, 25), der zwischen der um eine i(ollektorlängsachse drehbaren Wippe (3) und dem Kollektor (1,5) wirken kann, und durch den die Abschaltung des den Kollektor (1,5) drehenden Antriebes (18) erfolgt, sobald der kollektor (1,5) die Drehstellung.der Wippe (3) erreicht hat.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das auf die Sonne ansprechende Gerät (15) auf der drehenden Wippe (3) befestigt ist und daß um die in der Wippe (3) angeordnete querliegende Drehachse (14) ein motorisch angetriebener Spiegel (13) ständig gedreht wird, durch welchen die Sonnenstrahlen in das auf die Sonne ansprechende Gerät (15) umgelenkt werden können.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß swöi auf die Sonne ansprechende Geräte (15) in einem Winkel zueinander oder direkt einander gegenüber auf der Wippe (3) befestigt sind und daß um die in der Wippe (3) angeordnete Querachse (14) der motorisch angetriebene Spiegel (13) ständig bewegt wird, durch welchen die Sonnenstrahlen in die beiden auf die Sonne ansprechenden Geräte (15) umgelenkt werden können.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere auf die Sonne ansprechende Geräte (15) auf der drehenden Wippe (3) befestigt sind, die in einem Winkel zueinander im Reflexionsbereich des motorisch angetriebenen Spiegels liegen.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das auf die Sonne ansprechende Gerät (15) feststehend ist, daß auf der Wippe (3) im Bereich ihrer Drehachse ein Spiegel (30) bebefestigt ist, der im Reflexionsbereich des Spiegele (13) liegt, welcher durch einen motorischen Antrieb um die in der Wippe (3) angeordnete Querachse (14) ständig bewegt wird, so daß die Sonnenstrahlen bei entsprechender Stellung der beiden Spiegel in das auf die Sonne ansprechende Gerät (15) umgelenkt werden.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehung der Wippe (3) um eine Kollektorlängsachse sehr langsam erfolgt, während die Drehung des auf die Sonne ansprechenden Gerätes (15) um die Querachse (14), bWzw. des Spiegels (13) um die Querachse (14) der Wippe (3) sehr schnell erfolgt.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Impuls, der von dem auf die Sonne ansprechenden Gerät (15) bei Erreichen des Standes der Sonne ausgeht, und durch den die Schwenkbewegung der Wippe (3) um eine Kollektorlängsachse ausgeschaltet und der motorischeAntrieb (18) zur Drehung des Kollektors eingeschaltet wird, durch eine Verzögerungsschaltung (17) wenigstens so lange aufrechterhalten wird, wie das um die Querachse (14) der Wippe (3) gedrehte Gerät (15) oder der Spiegel (13) für eine Hin- und Herbewegung oder Drehung braucht.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehung der Wippe (3) um die Drehachse des Kollektors (1,5) erfolgt.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Wippe (3) mitamt ihrer Querachse (14) am Kollektor (1,5) starr befestigt ist, bezw. mit ihm eine Einheit bildet, und der Kollektor (1,5) durch motorischen Antrieb um eine Längsachse ständig so lange langsam gedreht wird, bis der Stand der Sonne von ihm erreicht wird.
  10. 10.Vorrichtung nach Anspruch 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse des aus Parabolspiegel ausgebildeten Kollektors seine Brennachse ist.
  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennachse (2) des als Parabolspiegel ausgebildeten Kollektors annähernd horizontal und annähernd in Ost-Westrichtung verläuft.
  12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektor (1,5) von seinem motorischen Antrieb (18) gegen eine Rücketellkraft, z. B. eine Federkraft (34) oder ein Gewicht um eine Längsachse gedreht wird und daß eine elektrisch betätigte Kupplung (31) oder ein Steuerventil zwischen dem motorischen Antrieb (t8) und dem Kollektor (1,5) angeordnet ist, welche (s) bei Abschaltung des motorischen Antriebes (18) bezw. bei Stromausfall die Verbindung des Kollektors (1,5) mit dem motorischen Antrieb (18) löst, so daß der Kollektor (1,5) durch die Rllckstellkraft, z.B. die Federkraft (34) oder ein Gewicht, in eine Stellung gedreht wird, in der keine Konzentration der Sonnenstrahlen in der Drehachse erfolgt, z. B. in eine Nordstellung.
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