DE3710993A1 - Utilisation of solar energy by means of photovoltaic cells on a captive (tethered) balloon - Google Patents

Utilisation of solar energy by means of photovoltaic cells on a captive (tethered) balloon

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DE3710993A1 DE19873710993 DE3710993A DE3710993A1 DE 3710993 A1 DE3710993 A1 DE 3710993A1 DE 19873710993 DE19873710993 DE 19873710993 DE 3710993 A DE3710993 A DE 3710993A DE 3710993 A1 DE3710993 A1 DE 3710993A1
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Abstract

Embodiment of the solar balloon in accordance with Patent Application P 3628133.6 (hot air captive balloon covered with photovoltaic cells) having a solid vertical axis on which connections, of controllable length, to the solar cell surfaces act for the purpose of aligning and levelling the solar cell surfaces with the aim of optimum use of the solar energy. Embodiment of the solar balloon in accordance with Patent Application P 3628133.6, having only one captive (mooring) cable. Alignment of the solar cell plane separately with respect to the horizontal direction of the sun and with respect to the solar altitude, the first by rotating the balloon about its vertical axis (by means of an inertial mass whose rotation can be controlled), the latter by means of pivoting the solar cell surfaces about horizontal axes while simultaneously levelling the solar cell surfaces by means of connections, of controllable length, from the lower balloon opening to the solar cell surfaces. Embodiment of the solar balloon in accordance with Patent Application P 3628133.6, having only one captive cable. Alignment of the solar cell plane separately relative to the horizontal direction of the sun and relative to the solar altitude, the latter by pivoting the balloon as a whole (by means of displacing the centre of gravity of the balloon from its axis which is vertical when at rest, e.g. by means of weights guided along the outer wall of the balloon), the former by rotating the pivoted balloon about a vertical axis (by means of an inertial mass whose rotation can be controlled).

Description

Die Haupt-Patentanmeldung (Aktenzeichen P 36 28 133.6) schlägt zur Ein­ regelung der für die Ausnutzung der Sonnenstrahlen günstigsten Stellung der mit Solarzellen bedeckten Teile des erfindungsgemäßen Solarballons eine Variation der Länge der Halteseile vor. Damit läßt sich jedoch wegen der 10 km und mehr betragenden Länge dieser Halteseile, insbesondere bei starkem Wind, voraussichtlich nicht die erforderliche Genauigkei erzielen.The main patent application (file number P 36 28 133.6) strikes one regulation of the position of the most favorable for the utilization of the sun rays parts of the solar balloon according to the invention covered with solar cells Varying the length of the tethers. However, because of that 10 km and more length of these tethers, especially at strong wind, probably not achieve the required accuracy.

Um die Prallstellung der Solarzellenflächen, wie deren optimale Ausrichtung im folgenden genannt werden soll, in gleichzeitig zuverlässiger und präziser Weise zu ermöglichen, schlägt der Anmelder als zusätzliche Erfindung eine Regelungseinrichtung vor, deren Funktion in der Variation der Länge von Verbindungen (Seilen) besteht, welche die Umrandungen der Solarzellenteile mit einer materiellen, im Raume feststehenden senkrechten Ballonachse verketten. Für eine solche Achse zeigt Bild 1 einen Aus­ führungsvorschlag.In order to enable the impact of the solar cell surfaces, as their optimal orientation will be called in the following, in a reliable and precise manner at the same time, the applicant proposes, as an additional invention, a control device, the function of which is to vary the length of connections (ropes), which concatenate the borders of the solar cell parts with a material, vertical balloon axis fixed in space. Figure 1 shows a design proposal for such an axis.

Wenn die Solarzellen eine rechteckig begrenzte, in sich ausreichend stabile Ebene bilden, genügt es, nur die Ecken der Solarzellenfläche mit der senkrechten Achse zu verbinden. Falls dies nicht der Fall ist, kann durch die Anordnung zusätzlicher, unterhalb der Solarzellenflächen angreifender, in ihrer Länge ebenfalls regelbaren Verbindungen (Seile) mit der materiellen senkrechten Achse Abhilfe geschaffen werden. Zur simultanen, abgestimmten Längenregelung aller von dieser Achse ausgehenden Verbindungen stehen heute Computer zur Verfügung. Dabei erscheint es zweckmäßig, die Verbindungen zu je zwei geeigneten, also z. B. einander diametral gegenüberstehenden Angriffspunkten an den Rändern oder unterhalb einer Solarzellenfläche zu einem Stück von konstanter oder notfalls in engen Grenzen regelbarer Länge zusammenzuschließen und die Lage beider Angriffspunkte an der Solarzellenfläche dadurch gemeinsam zu regeln, daß man diese durchgehende Verbindung durch die materielle senkrechte Achse hindurchführt und dort in regelbarer Weise abrollen läßt.If the solar cells have a rectangular border, are sufficiently stable in themselves To form a plane, it is sufficient to use only the corners of the solar cell surface vertical axis to connect. If this is not the case, you can use the arrangement of additional, attacking below the solar cell surfaces, the length of the connections (ropes) with the material vertical axis remedy. For simultaneous, coordinated length control of all starting from this axis Connections are available to computers today. It appears expedient, the connections to two suitable, so z. B. each other diametrically opposed points of attack at the edges or below a solar cell surface to a piece of constant or if necessary in narrow limits of adjustable length and the location of both To jointly regulate points of attack on the solar cell surface in that this continuous connection through the material vertical axis passes through and can roll there in a controllable manner.

Da sich die Richtung der Sonnenstrahlen dauernd ändert, muß die Ausrichtung der Solazellenflächen laufend vorgenommen werden, wobei dann automatisch auch eventuelle Schwankungen in der Raumlage der materiellen senkrechten Achse, sowie Drehungen um diese Achse, ausgeglichen werden. Es erscheint zweckmäßig, die zur Durchführung dieser Ausrichtung erforderliche Längenregelung der vorgenannen Verbindungen in einem gewissen Takt und Turnus einzeln bzw. gruppenweise erfolgen zu lassen.Since the direction of the sun's rays is constantly changing, the alignment must be the solar cell surfaces are made continuously, then automatically also possible fluctuations in the spatial position of the material vertical Axis, as well as rotations around this axis, are compensated. It appears expedient, the necessary to carry out this alignment  Length control of the aforementioned connections in a certain cycle and Let the rotation take place individually or in groups.

Weitere Zusatz-Erfindungen werden im Prinzip durch Bild 2, 3, 4 und 5 dar­ gestellt. Wie daraus hervorgeht, bestehen sie im wesentlichen darin, daß nur ein Halteseil verwendet wird und dieses als Glasfiberkabel mit zwei Stromleitungs-Adern ausgeführt wird, das an der unteren Ballonöffnung ansetzt. Die Vorteile, die die Verwendung nur eines Halteseils mit sich bringt, liegen auf der Hand. Vor allem ist dadurch auch nur eine Bodenstation erforderlich und es entfallen alle Verbindungen und der Platzbedarf zwischen Bodenstationen.Other additional inventions are in principle represented by Figures 2, 3, 4 and 5. As can be seen from this, they consist essentially in the fact that only one tether is used and this is designed as a glass fiber cable with two power line wires, which attaches to the lower balloon opening. The advantages of using just one tether are obvious. Above all, this means that only one ground station is required and all connections and the space required between ground stations are eliminated.

Die Glasfiberwandung des Halteseils (Querschnitt siehe Bild 3) ist dazu be­ stimmt, die mechanischen Aufgaben des Halteseils zu übernehmen, wozu sie bei Verwendung des heute zur Verfügung stehenden Glasfibermaterials mit extremer Zerreißfestigkeit besonders geeignet ist, während die Aufgabe der Stromleitungs-Adern in dem Transport der in den Solarzellen erzeugten elektrischen Energie zur Bodenstation besteht. Als Material für diese Adern kommt wegen seines günstigen Verhältnisses von elektrischer Leitfähigkeit zu spezifischem Gewicht in erster Linie Aluminium in Betracht.The glass fiber wall of the tether (cross-section see Figure 3) is intended to take over the mechanical tasks of the tether, for which it is particularly suitable when using the glass fiber material available today with extreme tensile strength, while the task of the power line wires in transport of the electrical energy generated in the solar cells to the ground station. Aluminum is primarily considered as the material for these wires because of its favorable ratio of electrical conductivity to specific weight.

Ein Solarballon in der in Bild 2 und 4 gezeigten prinzipiellen Ausführung ermöglicht eine zuverlässige und genaue Prallstellung von Solar­ zellenflächen, sowie deren Stabilisierung und Einebnung durch Verbindungen (Seile) von regelbarer Länge, wie sie oben für einen Solarballon nach Bild 1 beschrieben wurden. Dabei wird aber die Errichtung einer materiellen senkrechten Ballonachse dadurch überflüssig, daß man diese Verbindungen, in Bild 2 und 3 Prallstellungs-Seile genannt, nicht zu einer solchen Achse, sondern zu den Angriffspunkten des Halteseils führt. Sie können zweckmäßigerweise auch zur Leitung des Stromes von den Solarzellen zu den Halteseil-Adern herangezogen werden, indem die hierzu geeigneten Verbindungen z. B. aus Aluminium gefertigt werden. Die Längenregelung der nicht stromführenden Verbindungen kann, so wie oben für die Verbindungen zwischen Solarzellenfläche und materieller senkrechter Achse eines Solarballons nach Bild 1 angegeben, vereinfacht werden.A solar balloon in the manner shown in Figures 2 and 4 basic design allows cell areas reliable and precise impact position of solar and their stabilization and leveling by compounds (ropes) of adjustable length, as described above for a solar balloon according to figure 1. However, the establishment of a material vertical balloon axis is superfluous by not connecting these connections, which are referred to in Figs. 2 and 3, to such an axis, but to the points of attack of the tether. You can expediently also be used to conduct the current from the solar cells to the tether wires by the appropriate connections z. B. made of aluminum. The length control of the non-current-carrying connections can be simplified, as stated above for the connections between the solar cell surface and the material vertical axis of a solar balloon according to Figure 1.

Ein Solarballon mit nur einem Halteseil wird zweckmäßigerweise mit einer Einrichtung zur steuerbaren Drehung um eine vertikale Achse ausgerüstet. Diese erlaubt eine Ausrichtung der Solarzellenflächen nach der Sonnen- Himmelsrichtung, so daß zur vollständigen Prallstellung der Solar­ zellenflächen letztere dann nur noch nach der Sonnen-Höhe auszurichten, also nur noch um eine horizontale Achse zu kippen sind. Dieses Kippen kann bei einem Solarballon gemäß Bild 4 wieder mit Prallstellungs-Seilen, deren Längen jedoch sehr viel einfacher zu steuern ist, als dies bei einer räumlichen Ausrichtung der Solarzellenflächen mittels Prallstellungsseilen der Fall ist, oder ohne zu steuernde Prallstellungs-Seile durch Kippen des Ballons im Ganzen vorgenommen werden. Dabei spielt die Ausführungsform des Solarballons keine Rolle, es kann also sowohl eine Ausführungsform gemäß Bild 2 als auch gemäß Bild 4 verwendet werden. Bild 5 zeigt ein Beispiel unter Verwendung der Ausführungsform gemäß Bild 4. Das Kippen des Ballons im Ganzen läßt sich durch eine steuerbare Verlagerung des Schwerpunkts des Ballons aus dessen in Ruhestellung vertikalen Achse erzielen und diese Schwerpunktsverlagerung wiederum durch steuerbare Verschiebungen von Gewichten, die auf Schienen (Seilen) oder in (Plastik-)Rohren laufen, die längs der Außenwand der Ballonhülle angeordnet sind, Beispiel siehe Bild 5. Solche Gewichte können relativ klein gehalten werden, da der erfindunsgemäße Solarballon mit einem Halteseil in jeder Ausführungsform wegen der oben angeordneten Solarzellen kopflastig ist und das Kippen durch diese Kopflast unterstützt wird. Zur weiteren Unterstützung der Kippbewegung liegt es nahe, die Länge der Verbindungen von dem Halteseil zur unteren Ballonöffnung steuerbar zu variieren.A solar balloon with only one tether is expediently equipped with a device for controllable rotation about a vertical axis. This allows the solar cell surfaces to be aligned according to the direction of the sun, so that the solar cells are then only fully aligned according to the height of the sun so that they only have to be tilted about a horizontal axis. In a solar balloon as shown in Figure 4, this tilting can again be done with impact ropes, the lengths of which are, however, much easier to control than is the case when spatially aligning the solar cell surfaces with impact ropes, or without the impact control ropes to be controlled by tilting the balloon be made as a whole. The embodiment of the solar balloon is irrelevant, so both an embodiment according to Figure 2 and Figure 4 can be used. Figure 5 shows an example using the embodiment according to Figure 4. The tilting of the balloon as a whole can be achieved by controllably shifting the center of gravity of the balloon from its vertical axis at rest, and this shifting of the center of gravity in turn by controllably displacing weights that are on rails ( Ropes) or run in (plastic) tubes, which are arranged along the outer wall of the balloon envelope, example see Figure 5. Such weights can be kept relatively small, because the solar balloon according to the invention with a tether is top-heavy in every embodiment because of the solar cells arranged at the top and the tipping is supported by this head load. To further support the tilting movement, it makes sense to controllably vary the length of the connections from the tether to the lower balloon opening.

Gegenüber einer räumlichen Ausrichtung bietet ein bloßes Kippen der Solarzellenfläche um eine horizontale Achse außer der einfacheren Steuerung den weiteren Vorteil, daß hierzu eine weit geringere Verformung der Ballonhülle (Solarballon gemäß Bild 4) oder überhaupt keine solche Verfor­ mung (Solarballon gemäß Bild 5) erforderlich ist. Dies könnte im Hinblick auf die mit der Temperatur abnehmende Verformbarkeit der als Material für die Ballonhülle besonders geeignet erscheinenden Kunststoffe von ausschlaggebender Bedeutung sein.Compared to a spatial orientation, simply tilting the solar cell surface around a horizontal axis offers, in addition to the simpler control, the further advantage that this requires far less deformation of the balloon envelope (solar balloon according to Figure 4) or no such deformation (solar balloon according to Figure 5) . This could be of crucial importance with regard to the deformability of the plastics, which appear to be particularly suitable as a material for the balloon envelope, with temperature.

Die oben erwähnte Einrichtung zur steuerbaren Drehung des Ballons um eine vertikale Achse zwecks Ausrichtung der Solarzellenflächen nach der Sonnen- Himmelsrichtung kann unabhängig von der Ausführungsform des Solarballons in einer an der unteren Ballonöffnung abgestützten Schwungmasse bestehen, die sich ihrerseits um eine vertikal gehaltene Achse dreht. Nach dem Impulssatz bewirkt sie dabei eine entgegengesetzt gerichtete Drehung des Ballons, die im Augenblick des Stillstandes der Drehung der Schwungmasse ebenfalls zum Stillstand kommt. Zu ihrer Steuerung braucht also die Drehung der Schwungmasse nur ein- und abschaltbar zu sein, eine Drehzahlregelung erscheint entbehrlich. The above-mentioned device for controllably rotating the balloon by one vertical axis to align the solar cell surfaces with the solar The direction can be independent of the design of the solar balloon consist of a flywheel supported on the lower balloon opening, which in turn rotates around a vertical axis. After this The pulse set causes an opposite rotation of the Balloons at the moment the rotation of the flywheel stops also comes to a standstill. Rotation is therefore required to control them the flywheel can only be switched on and off, a speed control appears unnecessary.  

Die Steuerung sämtlicher Einrichtungen zur Prallstellung der Solar­ zellenflächen kann stets, also bei allen Solarballon-Ausführungen, unter Verwendung der Meßwerte gemäß Patentansprüchen 16 und 17 der Haupt- Patentanmeldung oder unter Verwendung astronomischer Daten gemäß Patentanspruch 15 der Haupt-Patentanmeldung erfolgen. Dabei ist es in jedem Falle zweckmäßig, den Ballon bzw. die Solarzellenflächen mit einem Kompaß und einem Neigungsmesser zu versehen und deren Angaben mitzuverwerten.The control of all devices for the impact position of the solar Cell surfaces can always, i.e. with all solar balloon designs, under Use of the measured values according to claims 16 and 17 of the main Patent application or using astronomical data according to Claim 15 of the main patent application. It is in everyone If appropriate, the balloon or the solar cell surfaces with a compass and to provide an inclinometer and to use their information.

Als Zusatz-Erfindungen, die für Solarballons gleich welcher Art zur Anwendung kommen können, schlägt der Erfinder eine Kühlung der Außenseiten der Solarzellenflächen durch Ventilatoren vor, die außerhalb der Ballonhülle anzuordnen sind, sowie eine Vorrichtung in Form von Blenden oder Ventilen zur Regulierung des wirksamen Querschnitts der unteren Ballonöffnung. Letzteres erleichtert die Regulierung der Innenluft, während die erstgenannte Zusatzerfindung eine Steigerung der natürlichen Kühlung der Solarzellen durch die Außenluft bezweckt. Damit scheint ein den Aufwand mehr als lohnender Nutzeffekt erzielbar zu sein, da einerseits das Kühlmittel, nämlich die minus 50°C kalte Außenluft, gratis zur Verfügung steht und andererseits eine Kühlung von photovoltaischen Zellen deren Belastbarkeit erhöht, womit die Wirtschaftlichkeit einer Solaranlage nahezu proportional steigt. Für einen Erfolg jeder Art von Solarzellen-Kühlung ist es allerdings erforderlich, daß die zu Strängen hintereinandergeschalteten Solarzellen je Strang alle in etwa dieselbe Betriebstemperatur aufweisen. Um dies optimal zu erreichen, schlägt der Erfinder vor, die Solar­ zellenstränge auf den Solarzellenflächen quer zur mittleren Richtung der Kühlungs-Luftströmung anzuordnen.As additional inventions for solar balloons of any kind Can be used, the inventor suggests cooling the outside of the solar cell surfaces by fans outside the Balloon envelope are to be arranged, as well as a device in the form of panels or valves to regulate the effective cross section of the lower Balloon opening. The latter facilitates the regulation of indoor air while the first-mentioned additional invention an increase in the natural cooling of the Purpose of solar cells through the outside air. So that seems an effort to be achievable as a worthwhile benefit, because on the one hand that Coolants, namely the cold outside air at minus 50 ° C, are available free of charge stands and on the other hand a cooling of photovoltaic cells Resilience increases, making the profitability of a solar system almost increases proportionally. For any type of solar cell cooling success However, it is necessary that the series connected to strands Solar cells per string all have approximately the same operating temperature. To achieve this optimally, the inventor suggests the solar cell strands on the solar cell surfaces transverse to the central direction of the To arrange cooling air flow.

Claims (27)

1. Solaranlagen gemäß Patentansprüchen 1 bis 25 der Haupt-Patentanmeldung (Aktenzeichen P 36 28 133.6), dadurch gekennzeichnet, daß die Ausrich­ tung der mit Solarzellen belegten Teile der Ballonhülle zwecks optimaler Ausnutzung der Sonnenstrahlenergie durch Variation der Länge von Verbindungen (Seile) zwischen den Umrandungen (Ecken) dieser Solarzellenflächen und einer materiellen senkrechten Ballonachse erfolgt.1. Solar systems according to claims 1 to 25 of the main patent application (file number P 36 28 133.6), characterized in that the alignment of the parts of the balloon envelope occupied by solar cells for the purpose of optimal utilization of the solar radiation energy by varying the length of connections (ropes) between the Edges (corners) of these solar cell surfaces and a material vertical balloon axis are made. 2. Solaranlagen gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung stabiler und ausreichend ebener Solarzellenflächen an deren Unterseite angreifende, in ihrer Länge regelbare Verbindungen (Seile) zu einer materiellen senkrechten Ballonachse angeordnet werden.2. Solar systems according to claim 1, characterized in that for Achieving stable and sufficiently flat solar cell surfaces on their Connections attacking the underside and adjustable in length (ropes) be arranged to a material vertical balloon axis. 3. Solaranlagen gemäß Patentansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Verbindungen, die von zwei geeigneten, z. B. einander diametral gegenüberliegenden Angriffspunkten an den Rändern oder unterhalb der Solarzellenflächen ausgehen, zu einem durchgehenden Stück von konstanter oder in engen Grenzen variabler Länge zusammengeschlossen werden und die gemeinsame Lagenregelung beider Angriffspunkte an der Solarzellenfläche dadurch erfolgt, daß diese durchgehende Verbindung durch eine materielle senkrechte Achse hindurchgeführt und dort in regelbarer Weise abgerollt wird.3. Solar systems according to claims 1 and 2, characterized in that connections made by two suitable, e.g. B. diametrically opposite each other opposite points of attack on the edges or below the Solar cell surfaces go out to a continuous piece of constant or be joined within narrow limits of variable length and the common position control of both points of attack on the Solar cell surface takes place in that this continuous connection passed through a material vertical axis and there in is unrolled in an adjustable manner. 4. Solaranlagen gemäß Patentansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die materielle senkrechte Achse als Aufsatz auf den Stabilisator gemäß Patentanspruch 3 und 25 der Haupt-Patentanmeldung ausgebildet wird. Beispiel siehe Bild 1.4. Solar systems according to claims 1 to 3, characterized in that the material vertical axis is designed as an attachment to the stabilizer according to claims 3 and 25 of the main patent application. Example see picture 1. 5. Solaranlagen gemäß Patentansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Patentansprüche 15 bis 17 der Haupt-Patentanmeldung auch auf die Längen- bzw. Lagesteuerung der Verbindungen gemäß Patentansprüchen 1 bis 3 angewendet werden.5. Solar systems according to claims 1 to 4, characterized in that claims 15 to 17 of the main patent application also the length or position control of the connections according to patent claims 1 to 3 can be used. 6. Solaranlagen gemäß Patentansprüchen 1, 2, 4, 7, 9 bis 13, 18 bis 22 und 24 der Haupt-Patentanmeldung, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein Halte­ seil verwendet wird. Beispiele siehe Bild 2, 4 und 5.6. Solar systems according to claims 1, 2, 4, 7, 9 to 13, 18 to 22 and 24 of the main patent application, characterized in that only one holding rope is used. For examples, see Figure 2, 4 and 5. FIG. 7. Solaranlagen gemäß Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteseil als Glasfiberkabel mit Stromleitungsadern ausgeführt wird, Querschnittsbeispiel siehe Bild 3.7. Solar systems according to claim 6, characterized in that the tether is designed as a glass fiber cable with power line wires, cross-sectional example see Figure 3. 8. Halteseil gemäß Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Strom­ leitungsadern aus Aluminium gefertigt werden.8. tether according to claim 7, characterized in that the current cable cores are made of aluminum. 9. Solaranlagen gemäß Patentansprüchen 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Verbindungen (Seile) gemäß Patentansprüchen 1 bis 3 auch bei ihnen und zu denselben Zwecken verwendet werden, indem jedoch die Verbindungen statt zu einer materiellen senkrechten Ballonachse zu den Angriffspunkten des Halteseils führen, siehe Bild 2 und 4, wo die Ver­ bindungen Prallstellungs-Seile genannt werden.9. Solar systems according to claims 6 to 8, characterized in that connections (ropes) according to claims 1 to 3 are also used in them and for the same purposes, but by the connections instead of leading to a material vertical balloon axis to the points of attack of the tether, see Fig. 2 and 4, where the connections are called impact ropes. 10. Verbindungen (Seile) gemäß Patentanspuch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Leitung des Solarzellenstroms von den Solarzellen zum Halteseil herangezogen werden.10. Connections (ropes) according to patent claim 9, characterized in that they are used to conduct the solar cell current from the solar cells to Retaining rope can be used. 11. Solaranlagen gemäß Patentansprüchen 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausrichtung der Solarzellenflächen zwecks optimaler Nutzung der Sonnenstrahlenenergie getrennt nach der Sonnen-Himmelsrichtung und nach der Sonnen-Höhe erfolgt, ersteres duch Drehung des Ballons um seine vertikale Achse, letzteres durch Schwenkung der Solarzellenflächen um horizontale Achsen. Beispiel siehe Bild 4.11. Solar systems according to claims 6 to 10, characterized in that the alignment of the solar cell surfaces for the purpose of optimal use of solar energy takes place separately according to the direction of the sun and the height of the sun, the former by rotating the balloon about its vertical axis, the latter by pivoting the Solar cell surfaces around horizontal axes. Example see picture 4. 12. Solaranlagen gemäß Patentansprüchen 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausrichtung der Solarzellenflächen zwecks optimaler Nutzung der Sonnenstrahlenenergie getrennt nach der Sonnen-Himmelsrichtung und nach der Sonnen-Höhe erfolgt, letzteres durch Kippen des Ballons im Ganzen, ersteres durch Drehung des gekippeten Ballons um eine vertikale Achse. Beispiel siehe Bild 5.12. Solar systems according to claims 6 to 10, characterized in that the alignment of the solar cell surfaces for the purpose of optimal use of the sun's rays takes place separately according to the direction of the sun and the height of the sun, the latter by tilting the balloon as a whole, the former by rotating the tilted balloon around a vertical axis. Example see picture 5. 13. Solaranlagen gemäß Patentanspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Kippen des Ballons im Ganzen durch eine Verlagerung des Schwerpunkts des Ballons aus dessen in Ruhestellung vertikalen Achse bewirkt wird.13. Solar systems according to claim 12, characterized in that the Tilting the balloon as a whole by shifting the center of gravity of the balloon from the vertical axis of which is effected at rest. 14. Solaranlagen gemäß Patentanspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlagerung des Schwerpunkts des Ballons durch die Verschiebung von Gewichten auf Schienen (Seilen) oder in Rohren bewirkt wird, die längs der Außenwand der Ballonhülle angeordnet sind. Beispiel siehe Bild 5.14. Solar systems according to claim 13, characterized in that the shift of the center of gravity of the balloon is effected by the displacement of weights on rails (ropes) or in tubes which are arranged along the outer wall of the balloon envelope. Example see picture 5. 15. Solaranlagen gemäß Patentanspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zum Kippen des Ballons im Ganzen die Längen der Verbindungen vom Halteseil zur unteren Ballonöffnung gesteuert variiert werden.15. Solar systems according to claim 12, characterized in that for Tilt the balloon as a whole the lengths of the ties from the tether controlled to the lower balloon opening. 16. Solaranlagen gemäß Patentansprüchen 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Ausrichtung der Solarzellenflächen nach der Sonnen- Himmelsrichtung ermöglichende Schwungmasse eingebaut wird, die sich um eine vertikal gehaltene Achse dreht und deren Drehung ein- und aus­ geschaltet werden kann.16. Solar systems according to claims 6 to 12, characterized in that the alignment of the solar cell surfaces according to the solar Cardinal direction enabling flywheel mass is built in a vertically held axis rotates and its rotation on and off can be switched. 17. Schwungmasse gemäß Patentanspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Drehzahl regelbar ist.17. flywheel according to claim 16, characterized in that its Speed is adjustable. 18. Solaranlagen gemäß Patentansprüchen 6 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Patentansprüche 15 bis 17 der Haupt-Patentanmeldung auch auf die Längensteuerung der Verbindungen (Seile) gemäß Patentansprüchen 9 und 15, sowie auf die Steuerung der Verlagerung des Schwerpunkts des Ballons gemäß Patentansprüchen 13 und 14 und auf die Steuerung der Drehung der Schwungmasse gemäß Patentansprüchen 16 und 17 angewendet werden.18. Solar systems according to claims 6 to 17, characterized in that claims 15 to 17 of the main patent application also the length control of the connections (ropes) according to patent claims 9 and 15, as well as the control of the shift in the focus of the  Balloons according to claims 13 and 14 and on the control of Rotation of the flywheel according to claims 16 and 17 applied will. 19. Solaranlagen gemäß Patentansprüchen 1 und 6 und Patentanspruch 1 der Haupt-Patentanmeldung, dadurch gekennzeichnet, daß Kompasse angeordnet werden, die die Himmelsrichtung der Solarzellenflächen messen.19. Solar systems according to claims 1 and 6 and claim 1 of Main patent application, characterized in that compasses are arranged that measure the direction of the solar cell surfaces. 20. Solaranlagen gemäß Patentanspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompaßmessungen bei der Steuerung der Einrichtungen gemäß Patent­ ansprüchen 15 bis 17 der Haupt-Patentanmeldung mitverwendet werden.20. Solar systems according to claim 19, characterized in that the Compass measurements when controlling the devices according to the patent claims 15 to 17 of the main patent application can be used. 21. Solaranlagen gemäß Patentansprüchen 1 und 6 und Patentanspruch 1 der Haupt-Patentanmeldung, dadurch gekennzeichnet, daß Neigungsmesser angeordnet werden, die die Neigungswinkel der Solarzellenflächen gegenüber der Horizontalen messen.21. Solar systems according to claims 1 and 6 and claim 1 of Main patent application, characterized in that inclinometer be arranged, the inclination angle of the solar cell surfaces measure against the horizontal. 22. Solaranlagen gemäß Patentanspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigungsmessungen bei der Steuerung der Einrichtungen gemäß Patent­ ansprüchen 15 bis 17 der Haupt-Patentanmeldung mitverwendet werden.22. Solar systems according to claim 21, characterized in that the Inclination measurements when controlling the devices according to the patent claims 15 to 17 of the main patent application can be used. 23. Solaranlagen gemäß Patentansprüchen 1 und 6 und Patentanspruch 1 der Haupt-Patentanmeldung, dadurch gekennzeichnet, daß die Ruhelage der Solarzellenflächen ihrer mittleren Ausrichtung während eines bestimmten Zeitabschnitts entspricht, Beispiel siehe Bild 4.23. Solar systems according to claims 1 and 6 and claim 1 of the main patent application, characterized in that the rest position of the solar cell surfaces corresponds to their average orientation during a certain period of time, example see Figure 4. 24. Solaranlagen gemäß Patentansprüchen 1 und 6 und Patentanspruch 1 der Haupt-Patentanmeldung, dadurch gekennzeichnet, daß Ventilatoren zur Kühlung der Außenseiten der Solarzellenflächen angeordnet werden.24. Solar systems according to claims 1 and 6 and claim 1 of Main patent application, characterized in that fans for Cooling the outside of the solar cell surfaces can be arranged. 25. Solaranlagen gemäß Patentansprüchen 1 und 6 und Patentanspruch 1 der Haupt-Patentanmeldung, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Hinter­ einanderschaltung von Solarzellen gebildeten Solarzellenstränge quer zu der mittleren Richtung der natürlichen oder der durch Ventilatoren gemäß Patentanspruch 24 entstehenden Kühlungs-Luftströmung angeordnet werden.25. Solar systems according to claims 1 and 6 and claim 1 of Main patent application, characterized in that the back interconnection of solar cells formed solar cell strands across the middle direction of natural or through fans arranged according to claim 24 emerging cooling air flow will. 26. Solaranlagen gemäß Patentansprüchen 1 und 6 und Patentanspruch 1 der Haupt-Patentanmeldung, dadurch gekennzeichnet, daß Vorrichtungen in Form von Blenden oder Ventilen zur Regulierung des wirksamen Querschnitts der unteren Ballonöffnung angeordnet werden.26. Solar systems according to claims 1 and 6 and claim 1 of Main patent application, characterized in that devices in Form of orifice plates or valves to regulate the effective Cross section of the lower balloon opening can be arranged. 27. Solaranlagen gemäß Patentansprüchen 1 und 6 und Patentanspruch 1 der Haupt-Patentanmeldung, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwebehöhe der Ballons etwa 2 km über der effektiven Höhe der Troposphäre (am Äquator rund 12 km, an den Polen rund 5 km, in den Breiten von Mitteleuropa rund 10 km) liegt.27. Solar systems according to claims 1 and 6 and claim 1 of Main patent application, characterized in that the levitation height of the Balloons about 2 km above the effective height of the troposphere (at the equator around 12 km, around 5 km at the poles, in the latitudes of Central Europe around 10 km).
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