DE3600881C1

DE3600881C1 - Solar installation

Info

Publication number: DE3600881C1
Application number: DE3600881A
Authority: DE
Inventors: Joachim Wenzel
Original assignee: Individual
Current assignee: Ermoneit Holger Dipl-Phys 88662 Ueberlingen
Priority date: 1986-01-15
Filing date: 1986-01-15
Publication date: 1987-07-02

Abstract

The invention relates to a solar installation having plane heat collectors or solar-cell modules or a combination of both types. To increase considerably the production of solar energy with these known solar installations at relatively low additional cost, it is proposed that one or more substantially plane mirror surfaces is or are arranged, adjoining the edges of the collectors, above and/or laterally beside the collectors at an angle to the latter, in such a way that the solar radiation striking the mirror surfaces is at least partly directed onto the collectors. In this arrangement, it is particularly advantageous that the mirror surface arranged at the north edge and/or south edge of the collector panel is or are extended to the east and/or west beyond the edge or edges of the collector panel. In this way, the ground area required is not increased, or increased only insignificantly, without the need for a biaxial sun-tracking system of the mirrors or collectors.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Solaranlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a solar system according to the Preamble of claim 1.

Es ist bereits eine derartige Solaranlage bekannt, bei der die Spiegelfolie rollbar und schwenkbar sind, so daß eine gewisse einachsige Sonnennachführung für die rollba ren Spiegelfolien vorhanden ist. Die Nachführung der Spie gelfolie bedingt jedoch einen erheblichen Aufwand und ei nen starken Verschleiß, so daß die Spiegelfolie öfter ausgewechselt werden muß (US 43 16 448). Die Spiegel flächen sind hierbei nur an der Nordkante der Absorber fläche angeordnet.Such a solar system is already known at the mirror film can be rolled and swiveled so that a certain uniaxial sun tracking for the rollba ren mirror films is present. Tracking the game Gel film, however, requires considerable effort and egg NEN heavy wear, so that the mirror film more often must be replaced (US 43 16 448). The mirrors surfaces are only on the north edge of the absorber arranged surface.

Bei einer anderen Solaranlage dieser Art sind die Spiegel flächen nur an der Südkante der Absorber schwenkbar be festigt. Die Schwenkarbeit dient hier aber nicht der Son nennachführung, sondern des Nachts wird der Spiegel über die Absorberfläche geschwenkt, um diese vor Regen, Schnee, Hagel usw. zu schützen. Diese Anlage zeigt ferner wie die vorangegangene den Nachteil, daß die Spiegel frühmorgens und spätabends nicht wirksam sind, weil die Spiegelflächen nur die Breite der Absorberflächen haben (JP-OS 58/2 13 158).In another solar system of this type, the mirrors are surfaces can only be pivoted on the south edge of the absorber consolidates. The panning work does not serve the son tracking, but at night the mirror is over the absorber surface swiveled to protect it from rain, snow, To protect hail etc. This plant also shows how the The previous disadvantage is that the mirror is early in the morning and are not effective late at night because the mirror surfaces only have the width of the absorber surfaces (JP-OS 58/2 13 158).

Es ist weiter ein Salz-Wärmespeicher mit starren Spiegeln bekannt, der im Osten und im Westen je eine Endwandung auf weist, welche aus Spiegel-Folie bestehen kann. Diese ist je doch sehr aufwendig und muß durch zahlreiche Verstärkungen in ihrer Lage gehalten werden, die Schatten auf die zu er wärmende Wasserfläche werfen (US 43 26 498). Ein anderer Solarkollektor ist der Sonne zweiachsig nachführbar, wodurch der Nachteil ausgeglichen wird, daß der Öffnungswinkel zwischen den Spiegelflächen verhältnismäßig sehr klein ist. Der Aufwand für zweiachsig nachführbare Anlagen ist bekanntlich jedoch sehr hoch, auch sind derartige Anlagen verschleiß- und störanfällig (DE-OS 25 23 479). Das Gleiche gilt auch von einer anderen Anlage, die auf dem Dach eines Gebäudes angeordnet ist und einen schwenkbaren Spiegel an der Südkante aufweist. Im übrigen ist hier eine zweiachsige Sonnennachführung nicht vorgesehen, so daß infolge des ver hältnismäßig kleinen Öffnungswinkel diese Anlage praktisch nur um die Mittagszeit herum arbeiten kann (US 38 41 302).It is also a salt heat storage with rigid mirrors known that one end wall in the east and one in the west points, which can consist of mirror film. This is ever but very complex and has to go through numerous reinforcements be held in their position to shade the he throw warm water surface (US 43 26 498). Another Solar collector is biaxial, which means that the disadvantage is compensated for that the opening angle relatively small between the mirror surfaces is. The effort for two-axis trackable systems is as is known, however, very high, and such systems are also susceptible to wear and failure (DE-OS 25 23 479). The same also applies to another system on the roof of a building Building is arranged and a pivoting mirror the south edge has. Incidentally, here is a biaxial Sun tracking is not provided, so that due to ver relatively small opening angle makes this system practical can only work around noon (US 38 41 302).

Schließlich gibt es auch noch Solaranlagen, bei denen die Spiegel auf der sonnenabgewandten Seite in einem Abstand von dem Absorber angeordnet sind, so daß dieser die Reflektions strahlung zum größten Teil von Norden aus erhält. Hierfür ist der Bodenflächenbedarf stark vergrößert, weil der Abstand zwischen dem Absorber und der Spiegelfläche etwa ein Drittel der Absorberbreite betragen soll. Um die Mittagszeit verur sacht hierbei der Absorber starken Schatten auf die Spiegel flächen nördlich des Absorbers, so daß diese insoweit nicht nutzbar ist. In einem Falle ist hier eine Abwinkelung der nach Osten und Westen sich erstreckenden Spiegel vorgesehen, durch die die Sonne morgens und abends verstärkt auf den Kollektor geworfen werden soll. Falls die Abwinkelung weggelassen wird, verringert sich die gesamte Menge der sammelbaren Sonnenenergie (DE-OS 25 57 843). Eine weitere Solaranlage dieser Art zeigt keine Abwinkelung der Spiegel, doch eine starke geradlinige Verlängerung der selben nach Osten und Westen. Dadurch ist die Spiegelfläche in dem Ausführungsbeispiel 12× so groß wie die Absorber fläche. Es wird jedoch nur wenig mehr als die doppelte Energiemenge nur zwischen 9.00 Uhr morgens und 3.00 Uhr nachmittags im Hochsommer gewonnen (US 45 13 734).Finally, there are also solar systems in which the Mirror on the side facing away from the sun at a distance of the absorber are arranged so that this is the reflection receives most of the radiation from the north. For this is the floor space requirement increases greatly because of the distance about a third between the absorber and the mirror surface the absorber width should be. Constrained at noon the absorber gently casts strong shadows on the mirrors areas north of the absorber, so that this is not so far is usable. In one case there is a bend in the extending east and west Mirrors provided through the sun in the morning and evening to be thrown onto the collector. if the If the bend is omitted, the total is reduced Amount of solar energy that can be collected (DE-OS 25 57 843). Another solar system of this type shows no bending the mirror, but a strong rectilinear extension of the same to the east and west. This is the mirror surface in the exemplary embodiment 12 × as large as the absorber area. However, it becomes little more than double Amount of energy only between 9:00 a.m. and 3:00 a.m. won in the afternoon in high summer (US 45 13 734).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Solaran lage mit Spiegeln sowie Absorberflächen und/oder Solarzel len auszurüsten, bei der nicht nur die direkt auftreffen de Sonnenstrahlung genutzt wird, sondern auch die morgens früh und abends spät einfallenden Sonnenstrahlen, ohne daß irgendeine Sonnennachführung der Spiegel oder der Ab sorberflächen vorgesehen ist.The invention has for its object a Solaran layer with mirrors and absorber surfaces and / or solar cells len to equip, where not only the directly encounter de solar radiation is used, but also in the morning early and evening sun rays falling late without that any sun tracking the mirrors or the Ab sorber surfaces is provided.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die kennzeichnenden Merk male des Anspruchs 1.The characteristic note serves to solve this task male of claim 1.

Dadurch wird besonders morgens und abends zusätzlich Sonnen strahlung genutzt, ohne daß die Wirkung der Spiegel mittags oder auch zu anderen Zeiten durch irgendeine Beschattung behindert ist. Ferner ist der Bodenflächenbedarf oder sonstiger Flächenbedarf nur unwesentlich vergrößert.This means that there is additional sunshine, especially in the morning and evening radiation used without the effect of the mirror at noon or at other times by some kind of shading is disabled. Furthermore, the floor space requirement or otherwise Space requirements increased only slightly.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele unter Hinweis auf die Zeichnung. In dieser zeigtFurther advantages and details of the invention emerge from the following description of some exemplary embodiments referring to the drawing. In this shows

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht auf eine Großanlage zur industriellen Nutzung; Figure 1 is a schematic side view of a large plant for industrial use.

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Anlage nach der Fig. 1 in stark verkleinertem Maßstab; Fig. 2 is a plan view of the system of Figure 1 in a greatly reduced scale.

Fig. 3 eine schematische Seitenansicht auf eine weitere Ausführungsform und Fig. 3 is a schematic side view of a further embodiment and

Fig. 4 eine schematische Seitenansicht auf eine darüber hinausgehende Ausführungsform. Fig. 4 is a schematic side view of an additional embodiment.

Fig. 1 zeigt eine industrielle Solaranlage, die der Tempe raturerhöhung der Rücklaufleitung eines Fernheiznetzes ei ner Stadt dient. Hierbei sind 1000 m² Vakuum-Kollektoren mit Absorbern 2 auf den Stützen 4, 5, 6, 7 und 8 im Abstand a über dem Bo den in einer einzigen horizontalen Ebene neben- und hinter einander angeordnet. Dabei handelt es sich um eine Überbauung einer doppelgleisigen Eisenbahn, wobei der Abstand a ent sprechend groß sein muß. Dies zeigt aber auch den Vorteil, daß durch die Höhe der Stützen a die Anlage aus dem Schatten anderer Gebäude herauskommt, darüber hinaus werden die Eisen bahnschienen von Schnee und Hagel völlig freigehalten. Durch die Anordnung in einer Ebene können sich die einzelnen Kollektoren nicht gegenseitig beschatten, und die Anlage ist natürlich sehr kompakt. Dies wurde bereits ausgeführt und muß daher dem Fachmann nicht näher erläutert werden. Fig. 1 shows an industrial solar system that serves to increase the temperature of the return line of a district heating network in a city. Here, 1000 m ² vacuum panels with absorbers 2 on the supports 4, 5, 6, 7 and 8 to a spaced above the Bo in a single horizontal plane next to and behind each other. It is a superstructure of a double-track railway, the distance a must be large accordingly. But this also shows the advantage that the height of the supports a the system comes out of the shadows of other buildings, in addition, the railroad tracks are completely free from snow and hail. The arrangement on one level means that the individual collectors cannot shade each other, and the system is of course very compact. This has already been stated and therefore does not have to be explained in more detail to the person skilled in the art.

Der Erfindungsgegenstand zeigt nun zum Beispiel als Tragelement 3 eine Bret terwand über der nördlichsten Stütze 8, die durch Stüt zen 9, 10, 11 in ihre Lage gehalten und gegen Sturm ge sichert ist. Die Südseite der Bretterwand ist mit einer Spiegelfläche 1 versehen, wobei es sich um eine Spiegel folie oder ein spiegelndes Metallblech wie ein nichtro stendes Chrom-Nickelblech handeln kann. Es ist aber auch möglich, daß die Spiegelfläche 1 durch industrielles Spie gelglas gebildet wird, was allerdings die aufwendigste Lösung ist. Dem Fachmann ist indessen bekannt, daß Spiegel glas noch nicht einmal ¹/₁₀ der Kosten von Vakuum- Kollektoren pro m² verusacht.The subject of the invention now shows, for example, as a supporting element 3 a board terwand over the northernmost support 8 , which is held in position by supports 9, 10, 11 and is secured against storm ge. The south side of the board wall is provided with a mirror surface 1 , which may be a mirror foil or a reflective metal sheet such as a non-rusting chrome-nickel sheet. But it is also possible that the mirror surface 1 is formed by industrial mirror gel glass, which, however, is the most complex solution. However, the person skilled in the art is aware that mirror glass does not even cause ½ the cost of vacuum collectors per m ² .

Der Winkel α zwischen den Absorbern 2 des Kollektorfeldes und der Spiegel fläche 1 ist hier gleich 90° gewählt. Die maximale Ein strahlung mittags beträg bekanntlich in unseren Breiten graden etwa 60° mittags am 21. Juni. Es ist nur der Mitten strahl eingezeichnet, dem Fachmann ist verständlich, daß die Strahlung über die gesamte Spiegelfläche 1 eintrifft. Man weiß nun, daß der Einfallswinkel gegenüber der ebenen Fläche gleich dem Ausfallswinkel ist. Danach wird der höchste 60° Mittenstrahl ebenso auf das Kollektorfeld, wenn auch nur auf den rechten Teil hiervon geworfen wie der 10°-Strahl, der ebenfalls eingezeichnet ist. Dieser trifft allerdings das linke Ende des Kollektorfeldes, so daß bei α = 90° die 10°-Strahlung teilweise über das Kollektorfeld hinausgehen würde. Dies kann aber dadurch verhindert werden, daß man den Winkel α kleiner wählt, zum Beispiel = 80°. In diesem Falle würde die gesamte 10°-Strahlung noch voll auf das Kollektorfeld treffen, während auch die 60°-Strahlung das Kollektorfeld noch zusätzlich aufheizen würde. The angle α between the absorbers 2 of the collector field and the mirror surface 1 is chosen equal to 90 ° here. The maximum radiation at midday is known to be around 60 ° midday on June 21 in our latitudes. Only the middle beam is shown, the person skilled in the art can understand that the radiation arrives over the entire mirror surface 1 . We now know that the angle of incidence in relation to the flat surface is equal to the angle of reflection. Then the highest 60 ° center beam is thrown onto the collector field, if only on the right part of it, like the 10 ° beam, which is also shown. However, this strikes the left end of the collector field, so that with α = 90 ° the 10 ° radiation would partially extend beyond the collector field. However, this can be prevented by choosing the angle α smaller, for example = 80 °. In this case, the entire 10 ° radiation would still hit the collector field fully, while the 60 ° radiation would additionally heat the collector field.

Dies ist völlig unabhängig von der übrigen dem Fachmann bekannten Wirkungsweise, so daß es sich hier um eine absolut zusätzliche Strahleneinwirkung handelt, so daß eine entsprechende zusätzliche Leistung des Kollektor feldes erzeugt wird.This is completely independent of the rest of the expert known mode of action, so that this is a absolutely additional radiation exposure acts, so that a corresponding additional power of the collector field is generated.

Da in diesem Falle die Spiegelfläche 1 nur an der nördlichen Kante des Kollektorfeldes angeordnet ist, kann eine Be schattung der Absorber 2 des Kollektorfeldes hierdurch niemals eintre ten.Since in this case the mirror surface 1 is only arranged on the northern edge of the collector array, shading of the absorber 2 of the collector array can never occur as a result.

Selbst dann, wenn man α = 70° wählen würde, würde noch die gesamte Strahlung, jedenfalls um die Mittagszeit, das Kollektorfeld zusätzlich treffen. In diesem Falle könn te die Höhe h der Spiegelfläche 1 sogar noch wesentlich vergrößert werden. Dem Fachmann ist verständlich, daß das Verhältnis der Breite b zu der Höhe h maßgebend dafür ist, ob noch die gesamte Strahlung im Winter und im Sommer das Kollektorfeld voll erreicht.Even if one selected α = 70 °, the entire radiation would still hit the collector field, at least around noon. In this case, the height h of the mirror surface 1 could even be increased significantly. The person skilled in the art will understand that the ratio of the width b to the height h is decisive for whether all the radiation in the winter and in the summer reaches the collector field in full.

Dem Fachmann ist ferner ohne weiteres verständlich, daß alle übrigen Soneneinstrahlungen zwischen 10° und 60° liegen, und daß diese dann auch auf das Kollektorfeld auftreffen, wenn dies schon bei den erwähnten Extrem- Strahlungen der Fall ist.The person skilled in the art can also readily understand that all other solar radiation between 10 ° and 60 ° lie, and that this then also on the collector field occur if this is already the case with the extreme Radiation is the case.

Ferner erkennt der Fachmann, daß besonders günstig die Nutzung der niedrigen Sonnenstrahlung im Winter und in den Übergangszeiten ist.Furthermore, the skilled worker realizes that the Use of the low solar radiation in winter and in the transition times is.

Der Erfindungsgegenstand ist aber nicht nur in unseren Breitengraden, sondern auch am Äquator verwendbar. Dort wird man den Winkel α größer als 90° wählen, damit die stets im Winkel von 90° auftreffende Sonnenstrahlung eben falls durch die Spiegelfläche 1 auf die Absorber 2 des Kollektorfeldes geworfen wird. Auf die Einstrahlung ganz früh morgens und spät abends kann man am Äquator verzichten, zumal die Sonne dort sehr schnell auf- und untergeht. Außerdem strahlt die Sonne dort mittags immer in einem Winkel von 90° und nicht nur an einem bestimmten Tage.The subject of the invention is not only usable in our latitudes, but also on the equator. There you will choose the angle α greater than 90 °, so that the solar radiation that is always incident at an angle of 90 ° is just thrown through the mirror surface 1 onto the absorber 2 of the collector field. You can do without the radiation very early in the morning and late in the evening at the equator, especially since the sun rises and sets very quickly there. In addition, the sun always shines at noon there at an angle of 90 ° and not only on a certain day.

Die Fig. 2 zeigt die Draufsicht in stark verkleinertem Maßstab auf die Ausführungsform nach Fig. 1. Man erkennt, daß die Nordwand mit dem Tragelement 3 und der Spiegel fläche 1 am Kollektorfeld nach Westen links und Osten rechts über die Randkanten des Kollektorfeldes mit den Absorbern 2 hinaus verlängert ist. Dadurch besteht die Möglichkeit, die früh morgens und spätabends auftreffende Strahlung von zum Bei spiel 10° oder 30°, wie eingezeichnet, ebenfalls auf das Kollektorfeld abzulenken. Fig. 2 shows the plan view on a greatly reduced scale of the embodiment according to Fig. 1. It can be seen that the north wall with the support element 3 and the mirror surface 1 on the collector field to the left and east to the right over the edges of the collector field with the absorbers 2 is also extended. This makes it possible to also deflect the radiation from the morning and late evening, for example 10 ° or 30 °, as shown, onto the collector field.

Diese zusätzlichen Verlängerungen nach Osten und Westen bedeutet zwar einen zusätzlichen Aufwand. Dieser lohnt sich jedoch infolge des verhältnismäßig geringen Aufwan des.These additional extensions to the east and west means additional effort. This is worth it however, due to the relatively small effort of.

Eine andere Lösungsmöglichkeit würde darin bestehen, das Tragelement 3 mit der Spiegelfläche 1 in Längsrichtung des Kollektorfeldes auf Rollen gelagert hin- und herzuschieben. Der Aufwand für die Verschiebbarkeit und für die Verschiebung selbst sind jedoch größer als der Aufwand für die erwähnten Ver längerungen nach Osten und Westen. Another possible solution would be to slide the support element 3 with the mirror surface 1 back and forth in the longitudinal direction of the collector array, mounted on rollers. However, the effort for the displaceability and for the shift itself are greater than the effort for the extensions to the east and west mentioned.

Mit 29 links und 24 rechts sind die Auftreffpunkte der Mittenstrahlung auf die erwähnten Verlängerungen bezeich net. In Fig. 1 ist der Auftreffpunkt mit 22 bezeichnet.With 29 left and 24 right are the points of impact of the center radiation on the extensions mentioned. In Fig. 1, the point of impact is designated 22 .

Die Röhrenkollektoren, die in die Großanlage nach den Fig. 1 und 2 eingebaut sind, sind mit einem gewissen Neigungswinkel innerhalb des Kollektorfeldes eingestellt. Es ist bekannt, daß die in den Vakuumröhren angeordneten schmalen Absorber streifen durch Drehung der Röhre in den gewünschten Neigungs winkel eingestellt werden. Im Laufe des Jahres kommt es nun vor, daß die Reflektionsstrahlung durch die erfindungs gemäße Spiegelfläche 1 genau in dem Neigungswinkel auf die Röhrenkollektoren in dem Kollektorfeld auftreffen. In die sem Falle würde die Strahlung zwischen dem Absorberstreifen innerhalb der Röhren teilweise zwischen den Absorberstreifen hindurchgehen und diese nicht erreichen. Um dieses verhältnis mäßig seltene Ereignis ganz zu verhindern, wird das Kollek torfeld nach der Fig. 1 mit einer Spiegelfläche 29 a unter legt. Der Aufwand hierfür ist relativ sehr gering, weil zum Beispiel Spiegelfolien nur sehr wenig aufwendig sind. Da durch wird die zwischen den Absorberstreifen in den Röh ren hindurchgehende Sonnenstrahlung von der Spiegelfläche 29 a reflektiert und trifft dann mit Sicherheit auf die Absorber streifen. Des ist dem Fachmann verständlich, ohne daß es zeichnerisch dargestellt wird.The tube collectors, which are installed in the large system according to FIGS. 1 and 2 , are set with a certain angle of inclination within the collector field. It is known that the narrow absorbers arranged in the vacuum tubes strip are adjusted by rotating the tube in the desired inclination angle. In the course of the year it now happens that the reflection radiation through the mirror surface 1 according to the invention strike the tube collectors in the collector array exactly at the angle of inclination. In this case, the radiation between the absorber strips inside the tubes would partially pass between the absorber strips and would not reach them. In order to completely prevent this relatively rare event, the collector torfeld according to FIG. 1 with a mirror surface 29 a under. The effort for this is relatively very low, because, for example, mirror foils are very little complex. Since the solar radiation passing through between the absorber strips in the tubes is reflected by the mirror surface 29 a and then strikes the absorber with certainty. This is understandable to the person skilled in the art without being shown in the drawing.

Mit der Spiegelfläche 1 in den Fig. 1 und 2 sind die Möglichkeiten der Erfindung keinesfalls erschöpft. Vielmehr besteht die Möglichkeit, zusätzliche Spiegelflächen links im Süden und auch im Osten und Westen und in diesem Falle so gar seitlich neben und unterhalb des Kollektorfeldes so anzubringen, daß die Strahlung zumindest teilweise von schräg unten nach oben auf das Kollektorfeld ge lenkt wird. Die Röhrenkollektoren zeigen nämlich den Vor teil, daß die Strahlung von allen Seiten in die Röhren ein dringen kann.With the mirror surface 1 in FIGS. 1 and 2, the possibilities of the invention are by no means exhausted. Rather, there is the possibility of attaching additional mirror surfaces on the left in the south and also in the east and west and in this case even laterally next to and below the collector field in such a way that the radiation is at least partially directed from the bottom to the collector field. The tube collectors show the part before that the radiation can penetrate into the tubes from all sides.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Ausführungsform ist aber deshalb bevorzugt, weil sie keinerlei zusätzlichen Bodenflächenbedarf aufweist. Lediglich für die Stützen 9, 10, 11 und mögliche weitere Stützen ist ein geringer Flächenbedarf am Boden erforderlich, wie man der Fig. 1 entnehmen kann.The embodiment shown in FIGS. 1 and 2 is preferred because it does not require any additional floor space. Only for the supports 9, 10, 11 and possible further supports, a small area requirement on the floor is required, as can be seen in FIG. 1.

Außerdem zeigt die dargestellte Ausführungsform den Vorteil, wie schon erwähnt, daß sämtliche Strahlen zwischen 10° und 60° voll auf das Kollektorfeld auftreffen können, wenn der Winkel α = 80° gewählt wird, was aber von dem Ver hältnis h zu b abhängt, wie oben schon erwähnt.In addition, the illustrated embodiment has the advantage, as already mentioned, that all rays between 10 ° and 60 ° can hit the collector field fully if the angle α = 80 ° is selected, but this depends on the ratio h to b , such as already mentioned above.

Indessen werden die erwähnten weiteren Möglichkeiten der Anordnung zusätzlicher Spiegelflächen anhand der Fig. 3 und 4 im nachfolgenden erläutert.Meanwhile, the further possibilities of arranging additional mirror surfaces mentioned are explained below with reference to FIGS. 3 and 4.

Fig. 3 zeigt die schematische Seitenansicht auf eine Klein anlage. Auf dem Dach 21 ist schematisch ein Absorber 2 dar gestellt, der in bekannter Weise auch in das Dach 21 inte griert sein kann. An der oberen Nordkante ist wieder in einem Winkel α zu dem Absorber 2 die Spiegelfläche 1 mit dem Tragelement 3 angeordnet. Anders als bei der voran gehenden Ausführungsform ist hier allerdings der Absorber 2 in einem Neigungswinkel von 45° zur Horizontalen angeordnet, weil das Dach 21 diese Neigung hat. Aus diesem Grund muß der Winkel α in diesem Falle wesentlich größer sein als im vorangegangenen Falle, wenn die maximale 60°-Strahlung noch abgelenkt werden soll, wie dargestellt. Dadurch kann nur noch der 20°-Strahl, wie gewünscht, auf den Absorber 2 gelenkt werden. Alle niedrigeren Strahlen, die durch die Spiegelfläche 1 abgelenkt werden, erreichen den Absorber 2 nicht mehr, was hier in Kauf genommen werden soll. Das Trag element 3 ist durch die horizontal liegende Stütze 12 und weitere parallele Stützen gehalten. Fig. 3 shows the schematic side view of a small system. On the roof 21 , an absorber 2 is shown schematically, which can be inte grated in the roof 21 in a known manner. On the upper north edge, the mirror surface 1 with the support element 3 is again arranged at an angle α to the absorber 2 . In contrast to the previous embodiment, here the absorber 2 is arranged at an inclination angle of 45 ° to the horizontal, because the roof 21 has this inclination. For this reason, the angle α in this case must be much larger than in the previous case if the maximum 60 ° radiation is still to be deflected, as shown. As a result, only the 20 ° beam can be directed onto the absorber 2 as desired. All lower rays which are deflected by the mirror surface 1 no longer reach the absorber 2 , which is to be accepted here. The support element 3 is held by the horizontal support 12 and other parallel supports.

An der unteren Südkante ist nun eine zusätzliche Spiegel fläche 17 mit dem Tragelemenet 3 a etwa horizontal in einem Winkel β₁ zu dem Dach 21 angeordnet, die durch die Stütze 18 und mögliche weitere parallele Stützen gehalten ist. Hier durch können die sehr niedrigen Sonnenstrahlen von nur 10° und weniger, die im Punkt 25 auftreffen, auf den Absorber 2 abgelenkt werden. Dagegen erreicht die hohe Sonneneinstrahlung über den Punkt 25 der Spiegelfläche 17 den Absorber 2 hier nicht mehr, maximal wird etwa die 35°-Sonneneinstrahlung den Absorber 2 über die Spiegelfläche 17 noch erreichen.At the lower south edge there is now an additional mirror surface 17 with the support element 3 a arranged approximately horizontally at an angle β 1 to the roof 21 , which is held by the support 18 and possible further parallel supports. Here, the very low sun rays of only 10 ° and less, which strike at point 25 , can be deflected onto the absorber 2 . In contrast, the high solar radiation reaches beyond the point 25 of the mirror surface 17 of the absorber 2 here is no longer the 35 ° -Sonneneinstrahlung is a maximum of about still reach the absorber 2 via the mirror surface 17th

Somit ergänzen sich die beiden Spiegelflächen 1 und 17. Die Spiegelfläche 17 ist mehr für die niedrige, die Spiegel fläche 1 mehr für die hohe Sonneneinstrahlung geeignet. Beide überschneiden sich aber sehr stark, so daß im mittleren Be reich zwischen 20° und 35° Sonneneinstrahlung beide Spiegel flächen 1 und 17 voll wirksam sind und die Leistung des Absorbers 2 um mehr als 100% steigern können.The two mirror surfaces 1 and 17 thus complement each other. The mirror surface 17 is more suitable for the low, the mirror surface 1 more for the high solar radiation. Both overlap very strongly, so that in the middle Be between 20 ° and 35 ° solar radiation, both mirror surfaces 1 and 17 are fully effective and can increase the performance of the absorber 2 by more than 100%.

Fig. 4 zeigt die schematische Seitenansicht auf eine kleine Thermo-Syphon-Anlage, die auf dem Flachdach eines Gebäudes angeordnet ist. Der Absorber 2 ist hier in einem Neigungs winkel von etwa 45° durch ein Gestell mit den Stützen 13, 14 angeordnet. Darüber sieht man den Speicherbehälter 16, der teilweise auf den gleichen und teilweise auf zusätz lichen Stützen 15 gehalten ist, wie dies der vorbekannte Stand der Technik zeigt. Dies muß daher nicht weiter er läutert werden. Fig. 4 shows the schematic side view of a small thermal siphon system, which is arranged on the flat roof of a building. The absorber 2 is here at an inclination angle of approximately 45 ° through a frame with the supports 13, 14 . In addition, you can see the storage container 16 , which is partly held on the same and partly on additional supports 15 , as shown in the prior art. This therefore does not have to be explained further.

Wie nach der Fig. 3 sind hier wieder zwei Spiegelflächen 1, 17 in einem Winkel α an der nördlichen Oberkante und einem Winkel β an der südlichen Unterkante des Absorbers 2 angeordnet. Während der Winkel α etwa so groß gewählt ist wie in der Fig. 3, wurde der Winkel β hier kleiner gewählt, und zwar liegt durch die Stütze 18 am südlichen Ende der Spiegelfläche 17 diese etwa in einem Winkel von 15° zu dem horizontalen Flachdach. Auf diese Weise kann auch die 45°-Strahlung, wie dargestellt, auf den Absorber 2 durch die Spiegelfläche 17 abgelenkt werden. Bezüg lich der Spiegelfläche 1 sind die Verhältnisse die gleichen wie in Fig. 3.As shown in FIG. 3, two mirror surfaces 1, 17 are again arranged at an angle α on the northern upper edge and an angle β on the southern lower edge of the absorber 2 . While the angle α is chosen to be approximately as large as in FIG. 3, the angle β was chosen to be smaller here, specifically because of the support 18 at the southern end of the mirror surface 17, this is approximately at an angle of 15 ° to the horizontal flat roof. In this way, the 45 ° radiation, as shown, can be deflected onto the absorber 2 by the mirror surface 17 . Regarding Lich the mirror surface 1 , the conditions are the same as in Fig. 3rd

Nun kann es wünschenswert sein, die Winkel a und β von Hand saisonbedingt aber auch im Hochsommer während des Tages zu ändern. Hierzu sind zwischen der Spiegelfläche mit dem Tragelement 3 a und dem Absorber 2 sowie zwischen diesem und der Spiegelfläche 1 mit dem Tragelement 3 Scharniere 19, 20 angeordnet. Dadurch kann man zum Bei spiel im Hochsommer morgens früh den Winkel β größer und den Winkel α kleiner als dargestellt einstellen, indem die Stützen 12 verstellt und die Stütze 18 ganz entfernt wird. In der Mittagszeit ist im Sommer jedoch erwünscht, den Winkel b wesentlich kleiner und α viel größer zu wählen, und zwar noch über das hinaus, was in der Fig. 4 dargestellt ist. Das Gleiche gilt für verschiedene Ein stellungen im Sommer und im Winter. Da im Winter die Son nenstrahlung bekanntlich niedrig ist, ist der Winkel β groß und α klein zu wählen. Dies kann im Herbst und Frühjahr so bleiben, weil dann die hohen Sonnenstrahlen bis zu 60° ohne hin gar auftreten.Now it may be desirable to change the angles a and β manually during the day, depending on the season, but also in midsummer. For this purpose, hinges 19, 20 are arranged between the mirror surface with the support element 3 a and the absorber 2 and between the latter and the mirror surface 1 with the support element 3 . This allows you to set the angle β larger and the angle α smaller than shown in the morning for example in midsummer by adjusting the supports 12 and removing the support 18 entirely. At midday in the summer, however, it is desirable to choose the angle b to be significantly smaller and α much larger, and in addition to that which is shown in FIG. 4. The same applies to different settings in summer and winter. As the sun's radiation is known to be low in winter, the angle β large and α small should be selected. This can remain so in autumn and spring, because then the high sun rays up to 60 ° occur without any.

Selbstverständlich wird der Fachmann für diese Sommer-Win tereinstellung Aretierungen für die Tragelemente 3 und 3 a durch die Stützen 12 und 18 vorsehen, damit die Anlage auch einer möglichen Beanspruchung durch einen starken Sturm standhält. Das gilt natürlich besonders für das obere Trag element 3 mit der Spiegelfläche 1. Durch Nordwinde ist dies allerdings weniger gefährdet, weil der Speicherbehälter teil weise Windschatten liefert. Auch die Ost- und Westwinde sind ungefährlich, da sie auf die Schmalflächen der Anlagen auf treffen. Lediglich die Südwinde müssen durch die Stützen 12 aufgefangen werden.Of course, the specialist for this summer win tereingungen Aretierungen for the support elements 3 and 3 a through the supports 12 and 18 provide so that the system withstands a possible stress due to a strong storm. Of course, this is particularly true for the upper support element 3 with the mirror surface 1 . However, this is less endangered by north winds because the storage container sometimes provides slipstream. The east and west winds are also harmless because they hit the narrow surfaces of the turbines. Only the south winds have to be absorbed by the supports 12 .

Das Gleiche gilt natürlich auch für die Ausführungsform nach Fig. 3. Die Stützen 12 sind auch dort in der Lage, die Wind last der Südwinde aufzunehmen, zumal das Dach 21 einen Wind stau verursacht.The same naturally also applies to the embodiment according to FIG. 3. The supports 12 are also able to take up the wind load of the south winds there, especially since the roof 21 causes a wind jam.

Zur Verstellung der Stützen 12 und 18 kann ferner zweckmäßig sein, Scharniere auch zwischen diesen Stützen und den Trag elementen 3, 3 a vorzusehen. To adjust the supports 12 and 18 may also be useful to provide hinges between these supports and the support elements 3, 3 a .

Die Erfindung zeigt den Vorteil, daß sie nachträglich an alle bekannten Solaranlagen angebracht werden kann. Auch bei der Erstellung von Neuanlagen ist bevorzugt, zunächst den herkömmlichen Teil der Anlage zu installieren, worauf hin zusätzlich die Tragelemente mit den Spiegelflächen an gebracht werden. Diese können vorgefertigt sein, doch ist die Fertigung derart einfach, daß sie auch handwerklich erfolgen kann. Infolge der großen Nähe der Spiegel zu den Kollektoren muß es sich hier nicht um Präzisionsarbeit han deln.The invention shows the advantage that it can be added later all known solar systems can be attached. Also when creating new plants is preferred, initially to install the conventional part of the system on what towards the support elements with the mirror surfaces to be brought. These can be prefabricated, but is the manufacturing so simple that it is also artisanal can be done. Due to the close proximity of the mirrors to the Collectors do not have to be precision work here deln.

Andererseits ist die Fertigung der Tragelemente mit den Spie gelflächen derart einfach und kostengünstig, daß man alle sich nur bietenden Möglichkeiten wirtschafltlich nutzen kann.On the other hand, the production of the support elements with the spikes gel areas so simple and inexpensive that all only make economic use of the available opportunities can.

Dies kann vielleicht anhand der Fig. 4 erläutert werden. Wenn auf dem Flachdach nach der Fig. 4 genügend Platz vorhanden ist, können weitere nicht dargestellte Spiegel flächen links von der Spiegelfläche 17 auf dem Flachdach angebracht werden. Diese könnten einen anderen steileren Winkel haben, wobei aber natürlich darauf zu achten ist, daß auch bei niedriger Sonneneinstrahlung keine oder keine wesentliche gegenseitige Beschattung eintritt. Dies kann unter anderem dadurch erreicht werden, daß der Abstand der zusätzlichen Spiegelfäche von der Spiegelfläche 17 etwas größer gewählt wird. Dann kann auch der Winkel γ zwischen der zusätzlich Spiegelfläche und dem Flachdach größer ge wählt werden, so daß auch die steilere Sonneneinstrahlung bis zu 60° auf den Kollektor 2 abgelenkt wird. Natürlich muß man dann in Kauf nehmen, daß durch diese zusätzliche Spie gelfläche die niedrige Sonneneinstrahlung nicht den Absorber 2 erreicht. This can perhaps be explained with reference to FIG. 4. If there is enough space on the flat roof according to FIG. 4, further mirrors, not shown, can be attached to the left of the mirror surface 17 on the flat roof. These could have a different steeper angle, but it should of course be ensured that there is no or no significant mutual shading even in low sunlight. This can be achieved, inter alia, by making the distance of the additional mirror surface from the mirror surface 17 somewhat larger. Then the angle γ between the additional mirror surface and the flat roof can be selected larger ge, so that the steeper solar radiation is deflected up to 60 ° on the collector 2 . Of course, you then have to put up with the fact that the low solar radiation does not reach the absorber 2 through this additional mirror surface.

Ebenso wie in Fig. 2 bei der nördlichen Spiegelfläche 1 dargestellt, können die südlichen Spiegelflächen 17 und möglicherweise darüberhinausgehende über die östlichen und westlichen Dimensionen des Kollektorfeldes hinaus gehen, so daß auch die Strahlung morgens und abends auf gefangen und abgelenkt wird. Hierfür kann der Winkel α anders gewählt werden, weil diese Strahlen bekanntlich immer niedrig sind. Der Winkel γ kann hierfür auch gleich Null gewählt werden, wie gemäß der Fig. 4. Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsformen be schränkt, vielmehr kann der Fachmann im Rahmen der Ansprüche weitere insbesondere in der Zeichnung nicht dargestellte Ausführungsformen erstellen.As shown in Fig. 2 for the north mirror surface 1 , the south mirror surfaces 17 and possibly beyond can go beyond the eastern and western dimensions of the collector field, so that the radiation is caught and deflected in the morning and evening. For this purpose, the angle α can be chosen differently, because it is known that these rays are always low. For this purpose, the angle γ can also be chosen to be zero, as shown in FIG. 4. The invention is not limited to the illustrated embodiments, rather the person skilled in the art can create further embodiments, not shown in the drawing, within the scope of the claims.

Zum Beispiel gibt es Großanlagen, die ganz anders gebaut sind als die nach den Fig. 1 und 2 dargestellte. Zum Beispiel hat man auf der deutschen Nordseeinsel Pellworm geschlossene lange Reihen von Solarmodulen auf Stützen ge setzt. Der Sonne abgewandt sind im Abstand hierzu eine große Anzahl weiterer Reihen in gleicher Höhe angeordnet. Diese bekannte Anordnung ist nicht günstig, weil nicht zu verhindern ist, daß insbesondere im Winter und in den Über gangszeiten, aber auch morgens und abends die Solarmodule sich gegenseitig beschatten. Dies kann selbst durch sehr große Abstände zwischen den einzelnen Reihen nicht ganz verhindert werden.For example, there are large systems that are built very differently than that shown in FIGS. 1 and 2. For example, closed long rows of solar modules were placed on supports on the German North Sea island of Pellworm. Averted from the sun, a large number of further rows are arranged at the same height. This known arrangement is not favorable because it cannot be prevented that, particularly in winter and in the transition times, but also in the morning and in the evening, the solar modules shade one another. This cannot be completely prevented even by very large distances between the individual rows.

Aber auch hier ist der Erfindungsgegenstand wie folgt nach träglich anwendbar:But also here the subject of the invention is as follows applicable:

Die vorderste der Sonne zugewandte Reihe erhält die Spiegel flächen 17 mit den Tragelementen 3 a auf Stützen. Die hinter ste Reihe des Kollektorfeldes erhält die Spiegelfächen 1 mit den Tragelementen 3 nach den Fig. 3 und 4. Hierzu kön nen die vorhandenen Stützen 14 nach oben verlängert oder ebenfalls neue Stützen angeordnet werden. Bei den dazwi schen liegenden Reihen ist eine Spiegelanordnung zwar ebenfalls möglich, doch würden die oberen Spiegel die da hinter liegenden Reihen beschatten, wodurch dies ausschei det. Dagegen würden die unteren Spiegelflächen 17 zu einem erheblichen Teil von den davor liegenden Reihen beschattet werden.The front row facing the sun receives the mirror surfaces 17 with the support elements 3 a on supports. The rearmost row of the collector field receives the mirror surfaces 1 with the support elements 3 according to FIGS. 3 and 4. For this purpose, the existing supports 14 can be extended upwards or new supports can also be arranged. A mirror arrangement is also possible for the rows in between, but the upper mirrors would shade the rows behind, which makes this impossible. In contrast, the lower mirror surfaces 17 would be shaded to a considerable extent by the rows in front of them.

Dagegen zeigt die bekannte Anordnung der Kollektoren senk recht in einem größeren Abstand übereinander den Vorteil, daß die Kollektoren sich gegenseitig niemals beschatten können. Hier besteht auch die Möglichkeit, den Erfindungs gegenstand in weit größerem Umfang anzuwenden. Man kann nämlich in den Zwischenraum zwischen übereinander liegen den Kollektoren die oberen Spiegelflächen 1 mit den Trag elementen 3 in einem Winkel etwas größer als 60° zu Hori zontalen gemäß den Fig. 3 und 4 ganz bequem an einem jeden Kollektor anbringen. Lediglich die untere Spiegelfläche 17 mit dem Tragelement 3 a kann nur der untersten Modul reihe angeordnet werden.In contrast, the known arrangement of the collectors vertically quite at a greater distance above one another has the advantage that the collectors can never shade each other. Here there is also the possibility of applying the subject of the invention to a much larger extent. You can namely in the space between the collectors lie the top mirror surfaces 1 with the support elements 3 at an angle slightly greater than 60 ° to Hori zontalen according to FIGS . 3 and 4 quite easily attach to each collector. Only the lower mirror surface 17 with the support element 3 a can only the bottom module row be arranged.

Ein zusätzlicher Bodenflächenbedarf ist in diesen Fällen überhaupt nicht vorhanden. Dennoch entsteht durch die Er findung die überraschende Wirkung, daß mit nur sehr gerin gem Aufwand, weil das Gestell bereits vorhanden ist, eine wesentliche Leitungssteigung erzeugt werden kann. Zur Anbringung der Tragelemente 3 können in diesem Falle die ohnehin vorhandenen Streben für die Kollektoren oder Solar module dienen. Wenn keine direkte Sonneneinstrahlung vorhan den ist, also bei trübem Wetter, arbeiten die Kollektoren in der bekannten Weise weiter. Zusätzlich wird auch ein Teil der Streustrahlung, insbesondere durch die etwa horizontal liegenden Spiegelflächen 17, in der gewünsch ten Weise abgelenkt.In these cases, there is no additional floor space requirement at all. Nevertheless, the surprising effect arises from the invention that, with only very little effort, because the frame already exists, a substantial line slope can be generated. In this case, the struts for the collectors or solar modules can be used to attach the support elements 3 . If there is no direct sunlight, that is, in cloudy weather, the collectors continue to work in the known manner. In addition, part of the scattered radiation is deflected in the desired manner, in particular by the approximately horizontally lying mirror surfaces 17 .

Claims

1. Solar system with flat absorbers and / or solar cells in a collector field, at least partially one or more flat mirror surfaces at an angle to the absorbers and / or solar cells are arranged at the edges, the incident on the mirror surfaces de solar radiation at least partially falls on the absorber and / or solar cells, characterized in that the mirror surfaces ( 1, 17 ) and the absorbers ( 2 ) and / or solar cells are rigidly arranged on the roof ( 21 ) of a building or on supporting elements ( 3, 3 a) that the mirror surfaces ( 1, 17 ) in a north and / or south extending, inclined to the absorber level are attached to the plane, and that the mirror surfaces ( 1, 17 ) with respect to the absorber ( 2 ) shading laterally over expand the absorber surfaces.

2. Solar system according to claim 1, characterized in that in the arrangement on an inclined roof ( 21 ) a plurality of mutually parallel supports ( 12 ) horizontally between the roof's ( 21 ) and the edge of the support element ( 3 ) are arranged.

3. Solar system according to claim 1 or 2, characterized in that the mirror surfaces ( 1, 17 ) are formed by mirror films or reflective metal surfaces which are attached to the support elements ( 3, 3 a) .