DE3744829C2 - Solar plant with plane surface absorbers or solar cells - Google Patents
Solar plant with plane surface absorbers or solar cellsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Solaranlage nach dem Oberbe griff des Anspruchs 1.The invention relates to a solar system according to the Oberbe handle of claim 1.
Es ist bekannt, die Spiegel als ebene Flächen auszubil den und der Sonne zweiachsig nachzuführen. Dadurch ergibt sich aber ein großer Aufwand sowie eine erhebliche Ver schleiß- und Störanfälligkeit. Bei einer Ausführungsform hat man hier auch mehrere längliche im Winkel zur Horizon talen liegende Spiegel unterhalb eines Brennrohres im Abstand zueinander angeordnet. Durch diesen Abstand ergibt sich aber der Nachteil, daß eine gegenseitige Beeinflussung der ein zelnen ebenen Spiegelflächen nicht möglich ist. Außerdem wirft das Brennrohr Schatten auf die Spiegel, so daß diese insoweit nicht wirksam sind (DE-OS 27 39 254).It is known to design the mirrors as flat surfaces tracking the and the sun in two axes. This results in but a lot of effort and a considerable Ver susceptibility to wear and malfunction. In one embodiment you also have several elongated ones at an angle to the horizon talen lying mirrors below a fuel pipe at a distance arranged to each other. This distance results in the disadvantage that a mutual influence of the one individual flat mirror surfaces is not possible. Furthermore the fuel tube casts shadows on the mirrors, so that these are not effective in this regard (DE-OS 27 39 254).
Bei einer anderen Solaranlage sind die Spiegel auf der sonnenabgewandten Seite in einem Abstand von dem Absorber angeordnet, so daß dieser die Reflexionsstrahlung zum größ ten Teil von Norden aus erhält. Hierfür ist der Bodenflächen bedarf stark vergrößert, weil der Abstand zwischen dem Ab sorber und der Spiegelfläche etwa ein Drittel der Absorber breite betragen soll. Um die Mittagszeit verursacht hierbei der Absorber starken Schatten auf die Spiegelflächen nördlich des Absorbers, so daß diese insoweit nicht nutzbar sind. In einem Falle ist 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). In another solar system, the mirrors are on the side away from the sun at a distance from the absorber arranged so that the reflection radiation to the greatest part from the north. For this is the floor area needs greatly enlarged because the distance between the Ab sorber and the mirror surface about a third of the absorbers width should be. At midday this caused the absorber cast strong shadows on the mirror surfaces north of the absorber, so that they cannot be used in this respect. In one trap is an angling the east and west extending mirrors provided by the sun thrown onto the collector in the morning and evening should. If the bend is omitted, will decrease the total amount of solar energy that can be collected (DE-OS 25 57 843).
Darüber hinaus ist ein Salz-Wärmespeicher mit starren Spie geln bekannt, der im Osten und im Westen je eine Endwandung aufweist, welche aus transparenter Spiegel-Folie bestehen kann. Diese ist jedoch sehr aufwendig und muß durch zahlreiche Ver stärkungen in ihrer Lage gehalten werden, die Schatten auf die zu erwärmende Fläche werfen (US 43 26 498). Schließlich ist auch noch eine Solaranlage mit schwenk baren ebenen Spiegelflächen nur an der Südkante der Ab sorber bekannt. Die Schwenkbarkeit dient hier aber nicht der Sonnennachführung, sondern des Nachts wird der Spiegel über die Absorberfläche geschwenkt, um diese vor Regen, Schnee, Hagel usw. zu schützen. Diese Anlage zeigt wie viele andere 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 addition, there is a salt heat storage with rigid spie are known that one end wall in the east and one in the west has, which can consist of transparent mirror film. These is however very complex and has to go through numerous ver fortifications are held in place, the shadows throw on the surface to be heated (US 43 26 498). Finally, there is also a pivoting solar system flat mirror surfaces only on the south edge of the Ab known sorber. The pivotability is not used here Sun tracking, but at night the mirror pivoted over the absorber surface to protect it from rain, Protect snow, hail, etc. This plant shows how Many others have the disadvantage that the mirrors are 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).
Durch das nicht vorveröffentlichte deut sche Patent (DE-PS 36 00 881) wird bereits die Aufgabe gelöst, eine Solaranlage mit Spiegel sowie Absorberflächen und/oder Solarzellen auszurüsten, bei der nicht nur die direkt auf treffende Sonnenstrahlung genutzt wird, sondern auch die morgens früh und abends spät einfallenden Sonnenstrahlen, ohne daß irgendeine Sonnennachführung der Spiegel oder der Absorberflächen vorgesehen sein muß.By the not previously published deut cal patent (DE-PS 36 00 881) already solves the problem Solar system with mirror and absorber surfaces and / or Equip solar cells where not only those directly on solar radiation is used, but also the early morning and late evening sun rays, without any sun tracking of the mirrors or the absorber surfaces must be provided.
Das wird dadurch erreicht, daß die Spiegelflächen sich hinsichtlich der Absorber beschattungsfrei seitlich über die Absorberflächen hinaus ausdehnen. Auf diese Weise wird besonders morgens und abends zusätzliche Sonnen strahlung genutzt, ohne daß die Wirkung der Spiegel mittags oder auch zu anderen Zeiten durch irgendeine Beschattung behindert wird. Ferner kann der Bodenflächenbedarf oder sonstiger Flächenbedarf hierdurch nur unwesentlich vergrö ßert sein.This is achieved in that the mirror surfaces are with regard to the absorbers, shading-free laterally expand the absorber surfaces. In this way gets extra sun 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 hindered. Furthermore, the floor space requirement or other space requirements thereby only increase insignificantly eats.
Dabei waren die jeweils nach Norden und nach Süden gerich teten Spiegel nur in einer einzigen Ebene angeordnet.They were facing north and south mirrors arranged in a single plane.
Hierbei war insbesondere die nach Süden gerichtete Spiegel fläche in ihrer wirksamen Größe durch den nun folgenden Umstand begrenzt:Here was particularly the south-facing mirror area in its effective size by the following Circumstances limited:
Der Winkel zur Horizontalen soll möglichst klein sein, damit auch die niedrige Sonnenstrahlung auf die Absorber gelenkt werden kann. Dabei stößt man aber bezüglich der Größe der Spiegel bald an eine Grenze. Je größer der Spie gel sein soll, desto größer muß auch der Winkel gegenüber der Horizontalen sein, um den größten Teil der Strahlung nach wie vor auf die Absorber zu reflektieren.The angle to the horizontal should be as small as possible, hence the low solar radiation on the absorbers can be directed. But you come across the Size of the mirrors soon to a limit. The bigger the game gel, the greater the angle must be be horizontal to most of the radiation still reflect on the absorber.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mit Spiegeln sowie Absorberflächen und/oder Solarzellen ausgerüstete So laranlage, für die keine Sonnennachführung der Spiegel oder der Absorberflächen vorgesehen ist, dadurch in ihrer Lei stungsfähigkeit zu verbessern, daß bei gleicher Größe der Absorber- oder Solarzellenmodulfläche der für die Spiegel unverändert belassene Raum wirksamer genutzt wird.The invention has for its object one with mirrors as well as absorber surfaces and / or solar cells equipped Sun. Lar system for which no sun tracking of the mirrors or the absorber surfaces is provided, thereby in their lei Stability to improve that the same size of Absorber or solar cell module surface for the mirrors unchanged space is used more effectively.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Dadurch wird die Gesamtstrahlung stärker als bisher auf die Absorber gelenkt, wobei auch eine gewisse zusätzliche Konzentration durch Zusammenwirken der Spiegel eintritt.To solve this problem, the characteristic features of claim 1 provided. This is the total radiation directed more towards the absorbers than before, and also some additional concentration through interaction the mirror enters.
Auf diese Weise ergibt sich die überraschende Wirkung, daß die Spiegelflächen beliebig vergrößert werden können, so daß entsprechend hohe Temperaturen mit geringem Aufwand verhältnismäßig schnell erzielt werden können.In this way, there is the surprising effect that the mirror surfaces can be enlarged as desired that correspondingly high temperatures with little effort can be achieved relatively quickly.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung einiger Ausführungs beispiele unter Hinweis auf die Zeichnung. In dieser zeigtFurther advantages and details of the invention result itself from the following description of some execution examples with reference to the drawing. In this shows
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht auf eine erste Ausführungsform; Figure 1 is a schematic side view of a first embodiment.
Fig. 2 eine Ansicht wie Fig. 1 mit einer weiteren Ausführungs form; Fig. 2 is a view like Figure 1 with another embodiment.
Fig. 3 eine Ansicht wie Fig. 1 auf eine weitere Ausführungs form; Fig. 3 is a view like Figure 1 on a further embodiment.
Fig. 4 eine Seitenansicht wie zuvor, jedoch auf eine größere Anlage und Fig. 4 is a side view as before, but on a larger system and
Fig. 5 eine schematische Seitenansicht auf eine darüber hinausgehende Ausführungsform. Fig. 5 is a schematic side view of a further embodiment.
Fig. 1 zeigt rechts einen Absorber 2, der durch die Bodenstütze 14 und die Bodenstange 13 in bekannter Weise auf einem Flach dach oder dem Boden 28 in einem Neigungswinkel α zum Boden 28 angeordnet ist, der in diesem Falle 45° beträgt. Fig. 1 shows on the right an absorber 2 , which is arranged by the floor support 14 and the floor bar 13 in a known manner on a flat roof or the floor 28 at an inclination angle α to the floor 28 , which in this case is 45 °.
Dies muß nicht näher erläutert werden, weil es dem Fach mann bestens bekannt ist. Dabei können die Absorber 2 be kanntermaßen in einen Speicher integriert sein, der mit transparenten Wärmedämmstoffen versehen ist, wie dies eben falls bekannt ist.This need not be explained in more detail because it is well known to the expert. The absorber 2 can be known to be integrated into a memory which is provided with transparent thermal insulation materials, as is just known.
Rechts ist Norden und links Süden. Nach Süden schließt sich an den Absorber 2 die Spiegelfläche 17a an, deren Neigung gegenüber dem Boden 28 gleich Null ist. Die Spiegel fläche 17a liegt somit zusammen mit ihrem zugehörigen Tragelement auf dem Boden 28 oder dem Flachdach auf. Right is north and left is south. To the south, the absorber 2 is followed by the mirror surface 17 a, the inclination of which towards the bottom 28 is zero. The mirror surface 17 a is thus together with its associated support element on the floor 28 or the flat roof.
An die Spiegelfläche 17a schließt sich links nach Süden die Spiegelfläche 17b an, die hier erfindungsgemäß ge bogen ist. Deshalb ist das zugehörige Tragelement durch die Stützen 18 am Südende getragen.At the mirror surface 17 a connects to the left to the south, the mirror surface 17 b, which is here ge according to the invention. Therefore, the associated support element is supported by the supports 18 at the south end.
Die Biegung der Spiegelfläche 17b ist in der Nähe des Absorbers 2 oder Solarzellenmoduls kleiner und wird mit zunehmendem Abstand vom Absorber größer.The bend of the mirror surface 17 b is smaller in the vicinity of the absorber 2 or solar cell module and becomes larger with increasing distance from the absorber.
Insbesondere dann, wenn Metall- oder Kunststoff-Flächen als Träger für die Spiegelflächen vorgesehen sind, ist der Aufwand verhältnismäßig gering, diese Tragelemente zusammen mit den Spiegelflächen entsprechend zu formen. Das ist besonders dann der Fall, wenn es sich um ent sprechend große Stückzahlen handelt.Especially when metal or plastic surfaces are provided as a support for the mirror surfaces the effort is relatively low, these support elements to shape accordingly with the mirror surfaces. This is especially the case when it comes to ent talking of large numbers.
Durch den allmählichen Übergang wird natürlich auch noch eine etwas stärkere Konzentration im Vergleich zu ebenen Spiegelflächen erreicht.The gradual transition will of course also a slightly stronger concentration compared to levels Mirror surfaces reached.
Infolge dieser Ausbildung ergibt sich im Falle der Fig. 1 eine strichpunktiert eingezeichnete Baulinie 26 von 10°. As a result of this design, in the case of FIG. 1, a construction line 26 of 10 ° is shown in broken lines.
Dies bedeutet, daß jede von genau Süden kommende Sonnen strahlung, die höher als 10° ist, durch die Spiegelflächen zusätzlich auf den Absorber geworfen wird.This means that every sun coming from exactly south radiation that is higher than 10 ° through the mirror surfaces is also thrown onto the absorber.
Es sind nun einige auf die Spiegel einwirkende verschiedene Strahlungshöhen eingezeichnet. Die direkt auf die Absorber 2 eintreffende Sonnenstrahlung ist der Klarheit wegen nicht eingezeichnet.Some different radiation levels acting on the mirrors are now shown. The solar radiation arriving directly at the absorber 2 is not shown for the sake of clarity.
Zunächst sieht man links den 25°-Strahl, der in dem mittle ren Punkt 25a der Spiegelfläche 17b eintrifft und von da auf den Punkt 7 der Spiegelfläche 17a reflektiert wird. Von da wird er auf den Absorber 2 reflektiert.First you see the 25 ° beam on the left, which arrives at the central point 25 a of the mirror surface 17 b and from there is reflected on the point 7 of the mirror surface 17 a. From there it is reflected on the absorber 2 .
Infolge der unterschiedlichen Neigungen werden die niedrigen Sonnenstrahlen also nicht direkt von den Spie gelflächen 17b, sondern von diesen erst auf die Spiegelflächen 17a reflektiert und ge langen erst von da auf den Absorber 2.As a result of the different inclinations, the low sun rays are not reflected directly from the mirror surfaces 17 b, but are only reflected by them onto the mirror surfaces 17 a and only then from there onto the absorber 2 .
Anders ist es mit den höheren Sonnenstrahlen. Der 35°-Strahl trifft ebenfalls im Punkte 25a ein und wird von da direkt auf den Absorber 2 reflektiert. Genauso ist es mit den noch höheren Sonnenstrahlen 1 (40°, 45°, 55°, 60°). Auch der 60°-Strahl wird noch zum größten Teil auf den Absorber 2 reflektiert. It is different with the higher sun rays. The 35 ° beam also arrives at point 25 a and is reflected directly from there onto the absorber 2 . It is the same with the even higher sun rays 1 (40 °, 45 °, 55 °, 60 °). The 60 ° beam is also largely reflected on the absorber 2 .
Darüber hinaus gelangen diese höheren Sonnenstrahlen aber auch direkt auf die Spiegelfläche 17a und werden von dort auf den Absorber 2 gelenkt.In addition, these higher sun rays also reach the mirror surface 17 a directly and are directed from there to the absorber 2 .
Wie man der Fig. 1 entnehmen kann, kreuzen sich diese Strah len an verschiedenen Stellen, so daß dadurch eine Verstär kung erfolgt, die bei nur einer einzigen durchgehenden ebenen Spie gelfläche ohne die Unterteilung mit den unterschiedlichen Neigungen nicht eintreten würde.As can be seen in FIG. 1, these beams intersect at different points, so that this results in an amplification which, with only a single continuous plane mirror surface, would not occur without the subdivision with the different inclinations.
Darüber hinaus tritt der Vorteil ein, daß die Spiegelflächen 17a und 17b beider Spiegel zusammengenommen größer sein können als bei einem einheitlichen Spiegel, weil durch diesen die hohe Sonneneinstrahlung zu einem wesentlich größeren Teil zu stark nach oben abgelenkt werden würde.In addition, there is the advantage that the mirror surfaces 17 a and 17 b of the two mirrors taken together can be larger than in the case of a uniform mirror, because this would largely deflect the high solar radiation upwards to a much greater extent.
Im hier vorliegenden Falle ist dies nur bezüglich der einen Spiegelfläche 17a der Fall. Durch die andere Spiegelfläche 17b wird auch die hohe Sonneneinstrahlung bis zu 60° zum größten Teil auf den Absorber 2 gelenkt.In the present case, this is only the case with respect to one mirror surface 17 a. The other mirror surface 17 b also directs the high solar radiation up to 60 ° for the most part onto the absorber 2 .
Ferner besteht die Möglichkeit, zusätzliche Spiegel an der oberen Nordkante anzubringen und auch die Unterteilung der Spiegelfläche mit unterschiedlichen Winkeln wie in Fig. 1 vorzusehen. Selbstverständlich ist der Aufwand hier für aber wesentlich größer als der an der Südseite, weil die Aufständerung an der Nordseite aufwendiger ist. There is also the possibility of attaching additional mirrors to the upper north edge and also providing the subdivision of the mirror surface with different angles as in FIG. 1. Of course, the effort here is much greater than that on the south side, because the elevation on the north side is more complex.
Indessen ist dies eine Frage der vorhandenen Fläche. Auf vielen Flachdächern ist ebenso wie bei den Freianlagen genügend Platz nach Süden vorhanden, so daß die Anlage nach der Fig. 1 sicherlich bevorzugt werden wird.However, this is a question of the space available. On many flat roofs, as with the outdoor facilities, there is enough space to the south, so that the facility according to FIG. 1 will certainly be preferred.
Fig. 2 zeigt einen Neigungswinkel α des Absorbers 2 von 60°, wie dies im Winter und in den Übergangszeiten günstig ist. An die Absorber 2 schließen sich unten drei Spiegel flächen 17a, 17b, 17c an, wobei wieder die Spiegelflächen 17a, 17b, 17c gebogen sind, die zwischen sich und einem horizontalen Boden größer werdende Neigungswinkel γ₁, γ₂, γ₃ und γ₄ aufweisen. Dabei kann es sich wieder um ein Flachdach oder eine horizontale Freilandaufstellung handeln. Fig. 2 shows an angle of inclination α of the absorber 2 of 60 °, as is favorable in winter and in the transition periods. At the absorber 2 below three mirror surfaces 17 a, 17 b, 17 c join, again the mirror surfaces 17 a, 17 b, 17 c are bent, the increasing angle of inclination γ ₁, γ ₂ between them and a horizontal floor , γ ₃ and γ ₄ have. This can again be a flat roof or a horizontal outdoor installation.
Dadurch hält sich die Baulinie 26 wieder im Bereich von nur 10° aus dem oben erwähnten Grund.As a result, the building line 26 is again in the range of only 10 ° for the reason mentioned above.
In einem Abstand d ist eine vierte geneigte Spiegelfläche 17d angeordnet. Infolge des Abstandes d, der durch einen Abstandshalter 27 gewährleistet ist, hält sich aber auch dieser Spiegel 17d innerhalb der erwähnten Baulinien 26 von nur 10°. Die im einzelnen hier nicht dargestellten Tragelemente für die erwähnten Spiegelflächen werden noch durch die Stützen 18a, 18b, 18c, 18d und 18e abgestützt.A fourth inclined mirror surface 17 d is arranged at a distance d. As a result of the distance d, which is ensured by a spacer 27 , this mirror 17 d also remains within the aforementioned construction lines 26 of only 10 °. The support elements for the mirror surfaces mentioned, which are not shown here in detail, are still supported by the supports 18 a, 18 b, 18 c, 18 d and 18 e.
Ähnlich wie zuvor sind hier wieder einige Sonnenstrahlen mit verschiedener Höhe eingezeichnet. Sie treffen auf den Mittelpunkt 25, 25a, 25b und 25c der Spiegelflächen 17a, 17b, 17c und 17d auf und werden von dort, wie eingezeich net, auf die Absorberfläche 2 reflektiert. Similar to before, some sun rays with different heights are drawn here again. They hit the center 25, 25 a, 25 b and 25 c of the mirror surfaces 17 a, 17 b, 17 c and 17 d and are reflected from there, as shown, onto the absorber surface 2 .
Dabei erreicht selbst die 55°-Strahlung, die auf die Spiegelfläche 17d auftrifft, noch den oberen Teil der Fläche des Absorbers 2. Auch die im gleichen Punkte 25c ein treffende 30°-Strahlung erreicht zum größten Teil den Ab sorber 2. Allerdings erfolgt hier eine geringfügige Ab schattung durch die Spiegelfläche 17c. Dies könnte man dadurch weiter stark reduzieren, daß man den Abstand d vergrößert und gleichzeitig die Biegung ebenfalls etwas vergrößert. Mittels einer Computer-Rechnung besteht die Möglichkeit, den Abstand d und die Biegung in Abhängigkeit von den örtlichen Einstrahlungsverhältnissen so zu optimieren, daß nahezu keine gegenseitige Abschattung durch die anderen Spiegel flächen erfolgt. Hierzu gehört natürlich auch die Größe der Spiegelfläche 17d. Je kleiner diese gewählt wird, desto geringer ist natürlich die Gefahr der Beschattung durch die Spiegelfläche 17c. Indessen kann eine gewisse Beschattung in Kauf genommen werden, wenn dadurch die hohe Sonneneinstrahlung zusätzlich in erheblichem Umfang genutzt werden kann, wie das gemäß Fig. 2 der Fall ist.Even the 55 ° radiation that strikes the mirror surface 17 d still reaches the upper part of the surface of the absorber 2 . The 30 ° radiation that hits the same point 25 c also largely reaches absorber 2 . However, there is a slight shading from the mirror surface 17 c. This could be greatly reduced by increasing the distance d and at the same time also increasing the bend somewhat. Using a computer calculation, it is possible to optimize the distance d and the bend depending on the local irradiation conditions so that there is almost no mutual shadowing by the other mirror surfaces. Of course, this also includes the size of the mirror surface 17 d. The smaller this is chosen, the lower the risk of shading from the mirror surface 17 c. In the meantime, a certain amount of shading can be accepted if the high solar radiation can thereby be used to a considerable extent, as is the case according to FIG. 2.
Dadurch besteht praktisch die Möglichkeit, beliebig viele zusätzliche Spiegelflächen 17 in der erfindungsgemäßen Weise nutzbringend anzuordnen, wodurch eine sehr hohe Konzentra tion mit entsprechend hohen Temperaturen erreicht werden kann, wenn genügend Bodenfläche zur Verfügung steht. Unter diesen Umständen kann man dann auch auf die Anordnung der nördlichen Spiegelflächen aus dem genannten Grunde ganz verzichten.This makes it practically possible to arrange any number of additional mirror surfaces 17 in the manner according to the invention, whereby a very high concentration with correspondingly high temperatures can be achieved if sufficient floor space is available. Under these circumstances, the arrangement of the northern mirror surfaces can be completely dispensed with for the reason mentioned.
Durch die Erfindung besteht nun die Möglichkeit, mit den gleichen Kollektoren wirtschaftlich sehr viel höhere Tem peraturen in sehr viel kürzerer Zeit zu erzeugen. Dadurch kann man die Absorberfläche wesentlich kleiner halten als bisher. The invention now offers the possibility of using the same collectors economically much higher tem to generate temperatures in a much shorter time. Thereby you can keep the absorber area much smaller than so far.
Das gilt auch für die Anwendung bei Solarzellenmodulen. Infolge der höheren Temperaturen sinkt zwar der Wirkungs grad derselben bekanntermaßen etwas ab. Neuerdings gibt es indessen von Wasser berieselte Solarzellenmodule mit ständiger Kühlung, bei denen dieser Nachteil nicht ein treten dürfte, so daß sich der erwähnte Vorteil durch die Erfindung auch hier voll auswirkt.This also applies to the use with solar cell modules. As a result of the higher temperatures, the effect decreases is known to decrease somewhat. Recently there however, solar cell modules sprinkled with water constant cooling, where this disadvantage is not a should occur, so that the advantage mentioned by the Invention also fully affects here.
Dabei ist der sehr große Kostenunterschied entscheidend zwischen den Absorberflächen bzw. Solarzellenmodulen einerseits und den Spiegelflächen andererseits, der mit mindestens 10 : 1 angegeben werden kann.It is the very large cost difference is crucial between the absorber surfaces or solar cell modules on the one hand and the mirror surfaces on the other hand, which are given at least 10: 1 can.
Zum Beispiel kann das Kollektorfeld auf dem Schrägdach eines Gebäudes oder in dieses Dach in bekannter Weise so integriert sein, daß die Spiegelflächen 17 auf einem daran angrenzenden Flachdach angeordnet sind. Dies bedeutet, daß das Dach und der Dachstuhl eines Gebäudes in dieser Weise ausgestaltet werden. Auch in diesem Falle können die Spiegelflächen 17 die Dachhaut selbst bilden. Hierzu gibt es bekanntermaßen Spiegel-Kacheln, die regen dicht auf dem Dach verlegt werden können. Es gibt aber auch aus Kunststoff bestehende Spiegelplatten oder eine spiegelnde Dachhaut.For example, the collector field on the sloping roof of a building or in this roof can be integrated in a known manner so that the mirror surfaces 17 are arranged on an adjacent flat roof. This means that the roof and the roof structure of a building are designed in this way. In this case too, the mirror surfaces 17 can form the roof skin itself. As is known, there are mirror tiles for this, which can be installed rain tight on the roof. But there are also plastic mirror plates or a reflective roof skin.
Hierzu wurde in Fig. 1 bereits dargestellt, daß die Spie gelfläche 17a auf dem horizontalen Flachdach angeordnet ist. In Abweichung hierzu kann das Dach aber auch von Süden nach Norden etwas geneigt sein, zum Beispiel im Winkel von nur 10°, was auch günstig ist, damit das Regenwasser in dieser Richtung ablaufen kann. Dabei wird dann zwischen dem Kollektorfeld und dem Spiegelfeld eine Regenrinne angeordnet sein. Dies ist für den Fachmann auf dem Bausek tor ohne weiteres verständlich, auch wenn dies nicht in der Zeichnung dargestellt ist. Weiter besteht die Möglichkeit, daß das Kollektorfeld in einen bekannten Speicherbehälter inte griert ist, der mit transparentem Wärmedämm-Material ver sehen ist. In diesem Falle besteht die Möglichkeit, zusätz lich nördlich des Kollektorfeldes im Abstand zu diesem zu sätzliche Spiegelflächen 17 mit einem größeren Winkel zum Boden anzuordnen. Dabei muß in Kauf genommen werden, daß bei niedrigem Sonnenstand eine Beschattung dieser nördlichen Spiegelflächen durch das Kollektorfeld eintritt. Bei höherem Sonnenstand sind diese nördlichen Spiegel jedoch wirksam. Die hierdurch abgelenkte Sonnenstrahlung durchdringt näm lich das transparente Wärmdämm-Material und erwärmt den Speicherbehälter, der auf diese Weise als eine Art Kollek tor wirksam ist. Dies ist dem Fachmann ebenfalls verständ lich, ohne daß es zeichnerisch dargestellt ist.For this purpose, it was already shown in Fig. 1 that the mirror gel area 17 a is arranged on the horizontal flat roof. In deviation from this, the roof can also be slightly inclined from south to north, for example at an angle of only 10 °, which is also favorable so that the rainwater can run off in this direction. A rain gutter will then be arranged between the collector field and the mirror field. This is easily understandable for the expert on the Bausek gate, even if this is not shown in the drawing. There is also the possibility that the collector array is inte grated into a known storage container, which is seen with transparent thermal insulation material. In this case, there is the possibility to arrange additional additional mirror surfaces 17 at a greater angle to the floor, north of the collector field. It must be accepted that when the sun is low, shading of these northern mirror surfaces occurs through the collector field. However, these northern mirrors are effective when the sun is higher. The thereby deflected solar radiation penetrates the transparent thermal insulation material and heats the storage tank, which is effective as a kind of collector in this way. This is also understandable to the person skilled in the art without being shown in the drawing.
Schließlich besteht auch noch die Möglichkeit, die erfindungs gemäße Spiegelanordnung zwischen den von Süden nach Norden im Abstand angeordneten Kollektorreihen anzuordnen. Obwohl bei dieser Anordnung eine gegenseitige Beschattung der ein zelnen Kollektorreihen bei niedrigem Sonnenstand unver meidbar ist, sind bereits eine sehr große Anzahl derartiger Solaranlagen überall in der Welt fest installiert, zum Beispiel auch im Freien. Hier hat man indessen den Abstand verhältnismäßig groß gewählt, um diese Beschattung zu re duzieren. Deshalb ergibt sich die Möglichkeit, die Spie gelflächen 17 in diesem Zwischenraum mit erheblichem wirt schaftlichem Nutzen anzuordnen. Finally, there is also the possibility of arranging the mirror arrangement according to the invention between the collector rows arranged at a distance from south to north. Although with this arrangement mutual shading of the individual rows of collectors is unavoidable when the sun is low, a very large number of such solar systems are already permanently installed all over the world, for example outdoors. Here, however, the distance has been chosen to be relatively large in order to reduce this shading. Therefore, there is the possibility of arranging the mirror surfaces 17 in this intermediate space with considerable economic benefit.
Die oben erwähnte Anordnung der Spiegelflächen nördlich der Absorber ist natürlich auch bei Röhrenkollektoren bevorzugt, wenn diese mit einem größeren Neigungswinkel aufgestellt sind.The above-mentioned arrangement of the mirror surfaces north the absorber is of course also for tube collectors preferred if this with a larger angle of inclination are set up.
Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht auf ein Gestell mit ei ner gemeinsamen starren geradlinigen Stütze 35, die mit tels eines Gelenkes 33 an der Stütze 18 befestigt ist, auf welcher die Solarmodule oder Absorber 2, 2a, 2b in Abständen a von unten nach oben und links nach rechts, d. h. von Süden nach Norden angeordnet sind. Dieser Abstand a darf 200 mm nicht überschreiten, damit auch die diffuse Strahlung voll genutzt werden kann. Dabei geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, daß sich die diffuse Strahlung, jedenfalls auf eine kurze Distanz, reflektieren läßt. Fig. 3 shows a side view of a frame with egg ner common rigid rectilinear support 35 which is fastened by means of a joint 33 to the support 18 on which the solar modules or absorbers 2, 2 a, 2 b at intervals a from below above and left to right, ie from south to north. This distance a must not exceed 200 mm so that the diffuse radiation can also be fully used. The invention is based on the knowledge that the diffuse radiation can be reflected, at least over a short distance.
In diesem Abstand a sind nun beide Arten von Spiegeln, nämlich die nördlichen Spiegelflächen 1, 1a, 1b, 1c, 1d, 1e und die südlichen Spiegelflächen 17a, 17b, 17c, 17d angeordnet, deren Tragelemente sich gegenseitig abstützen.At this distance a, both types of mirrors, namely the north mirror surfaces 1, 1 a, 1 b, 1 c, 1 d, 1 e and the south mirror surfaces 17 a, 17 b, 17 c, 17 d, are arranged, their supporting elements support each other.
Man sieht zunächst an der Nordkante des Absorbers 2 die Spiegelfläche 1, an die sich oben die Spiegelfläche 1a anschließt. Diese ist mit der Spiegelfläche 17b verbunden, an die sich die Spiegelfläche 17a nach rechts und somit nach Süden an schließt. Diese beiden Spiegelflächen 17a, 17b bilden somit die unteren Südspiegel für den Absorber 2a. An der Nord kante desselben schließen sich die Spiegelflächen 1b, 1c im Abstand b sowie 17d, 17c wie zuvor, an. Diese bilden somit die südlichen Unterspiegel für den Absorber 2b, an den sich oben die Spiegelflächen 1d und 1e ebenfalls im Abstand b anschließen, welche durch die horizon tal liegende Stütze 12 zur Aufnahme der Windlast gehalten sind. Im oberen Bereich ist die Bodenstütze 14 mittels des Gelenkes 34 an der Stütze 35 befestigt. Unten ist die Boden stütze 14 mit der Stütze 18c im Punkte 30 befestigt. Um nun den Neigungswinkel der Stütze 35 zu ändern, besteht die Möglichkeit, die Bodenstütze 14 unten wahlweise mit der Stütze 18b im Punkte 31 oder der Stütze 18d im Punkte 32 zu verbinden, wobei die Stützen 18 in einem Abstand c voneinander angeordnet sind.One can first see the mirror surface 1 on the north edge of the absorber 2 , to which the mirror surface 1 a adjoins at the top. This is connected to the mirror surface 17 b, to which the mirror surface 17 a connects to the right and thus to the south. These two mirror surfaces 17 a, 17 b thus form the lower south mirror for the absorber 2 a. At the north edge of the same, the mirror surfaces 1 b, 1 c at a distance b and 17 d, 17 c follow as before. These thus form the southern lower mirror for the absorber 2 b, to which the mirror surfaces 1 d and 1 e also connect at a distance b, which are held by the horizon tal support 12 for receiving the wind load. In the upper area, the floor support 14 is fastened to the support 35 by means of the joint 34 . Bottom support 14 is attached to support 18 c in points 30 . In order to change the angle of inclination of the support 35 , it is possible to connect the bottom support 14 at the bottom either with the support 18 b at points 31 or the support 18 d at points 32 , the supports 18 being arranged at a distance c from one another.
Diese Verstellung ist jahreszeitlich bedingt. Man hat also für Frühling, Sommer, Herbst und Winter verschiedene Stellun gen des Neigungswinkels der Stütze 35, wodurch sich automa tisch die Stellung sämtlicher Absorber oder Solarmodule, aber auch sämtlicher Spiegel gegenüber der Horizontalen ändert.This adjustment is seasonal. So you have different positions for spring, summer, autumn and winter conditions of the angle of inclination of the support 35 , which automatically changes the position of all absorbers or solar modules, but also all mirrors with respect to the horizontal.
Dem Fachmann ist verständlich, daß noch eine sehr viel größere Anzahl von Kollektoren oder Solarmodulen mit dazu gehörigen Spiegeln vorgesehen sein können, wenn es sich um eine entsprechend große Anlage handeln soll.It is understandable to the expert that there is still a great deal larger number of collectors or solar modules with it proper mirrors can be provided if there is should be a correspondingly large plant.
Fig. 4 macht deutlich, daß der Größe der Anlage trotz des verhältnismäßig kleinen Maßes a gar keine Grenzen gesetzt sind. Man braucht nämlich das Gestell mit den Stützen 14, 35 nicht übermäßig groß werden zu lassen, sondern kann beliebig viele Reihen derartiger Gestelle in Nord-Südrichtung an ordnen. Fig. 4 makes it clear that there are no limits to the size of the system, despite the relatively small dimension a. You do not need the frame with the supports 14, 35 to be excessively large, but you can arrange as many rows of such frames in the north-south direction.
Zunächst besteht das Gestell aus den Stützen 18a, 35, 14, 18b, mit den Absorbern oder Solarmodulen und den dazwischen liegenden Spiegelflächen 1, 17 wie bisher und muß des halb nicht noch einmal beschrieben werden. In diesem Falle kann die Verstellbarkeit durch die verschiedenen Stützen entfallen, so daß hier lediglich eine Stütze 18b für die Boden stütze 14 vorgesehen ist.First of all, the frame consists of the supports 18 a, 35 , 14, 18 b, with the absorbers or solar modules and the mirror surfaces 1, 17 in between, as before, and therefore does not need to be described again. In this case, the adjustability can be omitted by the different supports, so that only one support 18 b for the floor support 14 is provided here.
Links davon in Richtung Süden sieht man nun zusätzlich zwei große Spiegelflächen 17f, 17g, die durch eine zusätzliche Stütze 18 links gehalten sind, während rechts die Stütze 18a gleichzeitig auch als Stütze für die große Spiegelfläche 17g dient.To the left of it towards the south you can now see two large mirror surfaces 17 f, 17 g, which are held on the left by an additional support 18 , while on the right the support 18 a also serves as a support for the large mirror surface 17 g.
Durch diese Spiegelanordnung mit den großen Spiegeln wird eine zusätzliche Konzentration nach demselben erfindungs gemäßen Schema wie zuvor ermöglicht. Die Wirkungsweise muß deshalb nicht noch einmal erläutert werden. Es ist ohne weiteres verständlich, daß zusätzlich zu den kleinen Spie geln auf den Stützen 35 nunmehr auch die großen Spiegelflächen 17f, 17g, zusätzlich wirksam sind, so daß eine nochmalige Kon zentration zum Teil über die kleinen Spiegel und zum Teil auch direkt auf den Absorber erfolgt.This mirror arrangement with the large mirrors enables an additional concentration according to the same inventive scheme as before. The mode of action therefore does not have to be explained again. It is readily understandable that, in addition to the small mirror gels on the supports 35, now also the large mirror surfaces 17 f, 17 g are additionally effective, so that a repeated concentration, partly via the small mirror and partly also directly on the absorber takes place.
Weiter rechts an der Nordseite ist auf der Bodenstütze 14 eine weitere zusätzliche große Spiegelfläche 17h angebracht, zu welchem Zwecke natürlich die Bodenstütze 14 in dem gewünsch ten Winkel angeordnet worden ist. Durch diese Spiegelfläche 17h tritt deshalb keinerlei zusätzliche Beschattung für das wei ter nördlich liegende Gestell mit der Stütze 35 ein. Further to the right on the north side, a further additional large mirror surface 17 is mounted on the bottom support 14 h, for which purpose the bottom support has been arranged in the gewünsch th angle 14 of course. Through this mirror surface 17 h there is therefore no additional shading for the white ter lying north with the support 35 .
An die große Spiegelfläche 17h schließt sich weiter nach rechts die große Spiegelfläche 17i an, die wieder auf der Stütze 18a abgestützt ist. Es handelt sich um das gleiche Gestell wie zuvor beschrieben. Nur der Einfachheit halber sind die Spiegelflächen 1, 17 gerade gezeichnet. Sie sind wie in Fig. 3 gebogen.At the large mirror surface 17 h continues to the right, the large mirror surface 17 i, which is supported again on the support 18 a. It is the same frame as previously described. For the sake of simplicity, the mirror surfaces 1, 17 are drawn straight. They are bent as in Fig. 3.
Nun besteht die Möglichkeit, beliebig viele weitere Gestelle zur Erweiterung der Anlage nach Süden oder Norden anzu ordnen. Darüber hinaus gibt es aber auch die Möglich keit, die Gestelle nach Osten und Westen beliebig zu verlängern.Now there is the possibility of any number of additional frames to expand the facility to the south or north organize. But there is also the possibility the frames to the east and west extend.
Fig. 5 zeigt schematisch einen Vakuum-Röhrenkollektor mit den Röhren 36-41, in denen die Absorber 2-2e in bekannter Weise angeordnet sind, was deshalb nicht näher erläutert werden muß. Es ist auch schon bekannt, die Absorber in diesen Röhren nach links Süden schräg zu stellen, ähnlich wie dies bei den sehr viel größeren Absorbern auch gemacht wird. Fig. 5 shows schematically a vacuum tube collector with the tubes 36-41 , in which the absorbers 2-2 e are arranged in a known manner, which therefore need not be explained in more detail. It is also known to incline the absorbers in these tubes to the left south, similar to what is done with the much larger absorbers.
Gemäß der Erfindung ist nun wieder der Abstand a, wie zuvor zwischen den Absorbern vorgesehen, in dem die südlichen Spiegelflächen 17a-17j zwischen der Unterkante des nördlichen Absorbers, zum Bei spiel 2a, und der Oberkante des südlichen Absorbers, zum Beispiel 2, wie zuvor, angeordnet sind. Gemäß dem Stand der Technik ist der Abstand in diesem Falle noch sehr viel ge ringer, ohne daß die Südspiegel dazwischen angeordnet sind. Durch die Erfindung tritt also unter anderem auch der Vorteil ein, daß die gegenseitige Beschattung durch den in diesem Falle etwas größeren Abstand a weniger eintritt als nach dem Stand der Technik. Entscheidend ist aber, daß durch die Spiegelflächen 17 auf die kurze Distanz nicht nur die direkte Sonnenstrahlung zusätzlich genutzt wird, sondern die diffuse Strahlung bei bewölktem Himmel wird durch die erfindungs gemäße Maßnahme ebenfalls verstärkt, wie durch Versuche nachgewiesen ist.According to the invention is now again the distance a, as previously provided between the absorbers in which the southern mirror surfaces 17 a- 17 j between the lower edge of the northern absorber for a game is 2 a, and the upper edge of the southern absorber, for example 2 , as before, are arranged. According to the prior art, the distance in this case is still much less, without the south mirror being arranged in between. The invention also has the advantage, inter alia, that the mutual shading occurs less in this case due to the somewhat larger distance a than in the prior art. It is crucial, however, that not only the direct solar radiation is additionally used by the mirror surfaces 17 over the short distance, but the diffuse radiation in the cloudy sky is also amplified by the measure according to the invention, as has been proven by tests.
In diesem Falle ist wie in allen übrigen bevorzugt, dieser Abstand a nicht größer als 120 mm zu wählen, wobei dann die Spiegelflächen 17 durch weiße Farbe gebildet sein können.In this case, as in all the others, it is preferred to choose this distance a not greater than 120 mm, in which case the mirror surfaces 17 can be formed by white color.
Durch Versuche ist nämlich nachgewiesen, daß die diffuse Strahlung sich auf derart kurze Entfernung durch weiße Far be genauso gut reflektieren läßt wie durch eine spiegelnde Metallfolie oder eine andere Industrie-Spiegelfläche.Experiments have shown that the diffuse Radiation at such a short distance through white color be reflected as well as by a reflective one Metal foil or other industrial mirror surface.
Gemäß Fig. 5 sollte der Abstand natürlich auch nicht zu klein sein, und zwar nicht nur aus dem genannten Grunde, nämlich, um die gegenseitige Beschattung des Absorbers möglichst vollständig zu unterbinden, sondern natürlich auch, damit die Spiegel dazwischen genügend Platz finden. Diese Untergrenze ist indessen von dem Durchmesser der Röhren 36-41 abhängig. Im Handel befinden sich zum Bei spiel Kollektorröhren mit einem Durchmesser von 100 mm, aber auch solche mit sehr viel kleinerem Durchmesser. Je kleiner der Durchmesser der Röhren ist, desto kleiner kann selbstverständlich auch der Abstand a sein, was für die Reflexion der diffusen Strahlung günstig ist.According to FIG. 5, the distance should of course not be too small, and not only from the aforementioned reason, namely, the mutual shading of the absorber as completely as possible to prevent, but also to ensure that the levels in between find enough space. This lower limit depends on the diameter of the tubes 36-41 . In the trade there are for example collector tubes with a diameter of 100 mm, but also those with a much smaller diameter. The smaller the diameter of the tubes, the smaller the distance a can of course be, which is favorable for the reflection of the diffuse radiation.
Bekanntlich beträgt der Anteil der diffusen Strahlung in Mitteleuropa etwa 50% insgesamt. Diese bedeutet, daß auch bei klarem Wetter der Anteil der diffusen Strahlung etwa 20% beträgt.As is known, the proportion of diffuse radiation is in Central Europe around 50% overall. This means that too in clear weather, the proportion of diffuse radiation, for example Is 20%.
Daraus wird ersichtlich, daß der Erfindungsgegenstand keinesfalls nur bei schlechtem Wetter Vorteile bringt. From this it can be seen that the subject of the invention by no means only benefits in bad weather.
Es ist auch noch bevorzugt, daß der obere Rand der Spiegelflächen 17 in den Bereichen, die sich seitlich über die Absorberflächen hinaus ausdehnen, nach unten in dem Sinne gerichtet ist, daß die Breite der Spiegelflächen mit ihren zugehörigen Tragelementen in diesem unteren Bereich, dem Lauf der Sonne angepaßt, abnimmt. Bekannt lich steht die Sonne morgens und abends niedriger als mittags. Durch diese Maßnahme erfolgt somit eine An passung an den Lauf der Sonne, so daß die Spiegelflächen mit dem zugehörigen Neigungswinkel, die morgens und abends zum Teil ohnehin nicht wirksam sein können, den Weg für die anderen Spiegelflächen mit dem geringeren Neigungs winkel freigeben. Es kann aber auch eine stufenweise An passung vorgesehen sein.It is also preferred that the upper edge of the mirror surfaces 17 in the areas that extend laterally beyond the absorber surfaces is directed downwards in the sense that the width of the mirror surfaces with their associated support elements in this lower area, the barrel adapted to the sun, decreases. As is well known, the sun is lower in the morning and evening than at noon. By this measure, there is thus an adaptation to the course of the sun, so that the mirror surfaces with the associated inclination angle, which in some cases cannot be effective in the morning and evening anyway, clear the way for the other mirror surfaces with the lower inclination angle. But it can also be provided a gradual adjustment.
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DE3744829A DE3744829C2 (en) | 1987-03-23 | 1987-06-06 | Solar plant with plane surface absorbers or solar cells |
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DE (1) | DE3744829C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3925841A1 (en) * | 1989-03-13 | 1990-09-20 | Wenzel Joachim | Solar plant - has floor strip, joints, base plate, support member-elements, carrier member, solar module and battery charger |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2557843A1 (en) * | 1975-12-22 | 1977-06-30 | Theo Lenz | Solar radiation collector for hot water heating - has reflector and absorber proportioned to give constant energy absorption |
FR2355254A1 (en) * | 1976-06-16 | 1978-01-13 | Carbonaro Henri | Solar water heater esp. for caravans - having adjustable solar panel, inlet, outlet and auxiliary heater |
DE2739254A1 (en) * | 1977-08-31 | 1979-03-08 | Lorenz Koeniger | Solar heat collector - with reflecting mirror composed of flat mirror strips of varying inclination |
US4326498A (en) * | 1980-11-05 | 1982-04-27 | Eckland John E | Solar canal |
US4359041A (en) * | 1979-10-31 | 1982-11-16 | Snodgrass Erlin E | Light energy concentrating device |
JPS58213158A (en) * | 1982-06-03 | 1983-12-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Solar heat collector |
DE8622427U1 (en) * | 1986-08-21 | 1986-11-27 | Anderl, Rudolf, Dipl.-Phys., 7910 Neu-Ulm | Solar collector |
DE3600881C1 (en) * | 1986-01-15 | 1987-07-02 | Wenzel Joachim Dipl-Ing | Solar installation |
-
1987
- 1987-06-06 DE DE3744829A patent/DE3744829C2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2557843A1 (en) * | 1975-12-22 | 1977-06-30 | Theo Lenz | Solar radiation collector for hot water heating - has reflector and absorber proportioned to give constant energy absorption |
FR2355254A1 (en) * | 1976-06-16 | 1978-01-13 | Carbonaro Henri | Solar water heater esp. for caravans - having adjustable solar panel, inlet, outlet and auxiliary heater |
DE2739254A1 (en) * | 1977-08-31 | 1979-03-08 | Lorenz Koeniger | Solar heat collector - with reflecting mirror composed of flat mirror strips of varying inclination |
US4359041A (en) * | 1979-10-31 | 1982-11-16 | Snodgrass Erlin E | Light energy concentrating device |
US4326498A (en) * | 1980-11-05 | 1982-04-27 | Eckland John E | Solar canal |
JPS58213158A (en) * | 1982-06-03 | 1983-12-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Solar heat collector |
DE3600881C1 (en) * | 1986-01-15 | 1987-07-02 | Wenzel Joachim Dipl-Ing | Solar installation |
DE8622427U1 (en) * | 1986-08-21 | 1986-11-27 | Anderl, Rudolf, Dipl.-Phys., 7910 Neu-Ulm | Solar collector |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3925841A1 (en) * | 1989-03-13 | 1990-09-20 | Wenzel Joachim | Solar plant - has floor strip, joints, base plate, support member-elements, carrier member, solar module and battery charger |
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