DE503538C - Vorrichtung zum Sammeln der Sonnenstrahlung durch zylindrisch-parabolische Spiegel mit Brennlinie - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Sammeln der Sonnenstrahlung durch zylindrisch-parabolische Spiegel mit Brennlinie Zum Sammeln der Sonnenstrahlung wurden bisher parabolische Rundspiegel verwendet, die zur Sicherung des Einfallens der vollen Strahlung dem Sonnenstande folgen, d. h. um eine zur Erdachse parallele Achse durch ein Uhrwerk gedreht werden mußten. Ein solches Antriebswerk gefährdete wegen der Schieflage der Drehachse die Standfestigkeit größerer Apparate und verhinderte überhaupt die Ausnutzung großer Bestrahlungsflächen in einem Einzelapparat, machte auch den Aufbau einer ausgedehnten Gruppe von Einzelapparaten umständlich. Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung, die es ermöglicht, mit sehr einfachen Bewegungsmitteln auszukommen und trotzdem entweder eine einzelne Einheit beliebig grol auszuführen oder eine beliebig ausgedehnte Gruppe kleinerer Spiegeleinheiten übersichtlich und mit einfachem Triebwerk auszuführen.
• Die Erfindung besteht darin, daß ein zylindrisch-parabolischer Spiegel mit Brennlinie nur in einer waagerechten Ebene, dem Laufe der Sonne folgend, gedreht wird und an seinem jeweils von der Sonne abgekehrten Ende durch eine spiegelnde Querwand so abgeschlossen ist, daß deren reflektierte Strahlung den zvlindrisch-parabolischen Spiegel trifft und umgekehrt einen Teil der vom zylindrisch-parabolischen Spiegel reflektierten Strahlung, der sonst über das Spiegelende hinausfallen würde, in die Brennlinie innerhalb bzw. oberhalb des Parabolspiegels gelangen läßt.
• Auf der Zeichnung ist ein derartiges Spiegelsystem schematisch dargestellt.
• Abb. i ist der Längsschnitt und Abb. 2 die Stirnansicht vom Einfallende. Der zylindrisch-parabolische Längsspiegeln ist mittels eines Spurlagers b oben auf einem Uhrwerk c gelagert, das in 1z Stunden eine. halbe Umdrehung herbeiführt, derart, daß das offene Ende a1 des Spiegels, das morgens um 6 Uhr (Ortszeit) nach Osten gerichtet war, mittags nach Süden (bzw. auf der südlichen Erdhalbkugel nach Norden) und abends gegen 6 Uhr nach Westen gerichtet ist. Die Hinterwand des Spiegels wird von einem ebenen, in einer lotrechten Querebene angeordneten Spiegel d gebildet. Auf dem oberen Rande dieses Spiegels ist eine Querachse h gelagert, die einen ebenen Spiegel e trägt, der nach vorn oder hinten geneigt werden kann. Die oberen Ecken dieses Spiegels laufen in Bogenführungen g, die in einem Rahmengestell f befestigt sind. Der bewegliche Spiegel wird entsprechend der jeweiligen Sonnenhöhe eingestellt, und zwar zweckmäßig mittels eines Uhrwerkes.
• Bekanntlich hat eine zylindrisch-parabolische Fläche eine Symmetrieebene A-A, in der sich die Brennlinie (Spiegelachse) B-I' befindet. Von einer beliebigen zu dieser Symmetrieebene rechtwinkligen, also im allgemeinen gegen die Spiegellängsachse schiefen Ebene wird der Spiegel in einer Parabel geschnitten. Wegen der vorgeschriebenen Drehbewegung des Spiegels kommen alle Sonnenstrahlen parallel zur Symmetrieebene des Spiegels heran. Nach Reflektion an der zvlindrisch-parabolischen Fläche treffen sie in der Brennlinie zusammen, so daß die Umgebung der Brennlinie eine heißeste Zone oder eine Zone größter Strahlendichte darstellt. Da indessen nur die Spiegelprojektion auf eine zur Sonnenstrahlung rechtwinklige Ebene wirksam ist, so würde bei niedrigem Sonnenstande die Spiegelleistung sehr gering sein. Indessen kommt die an den Spiegelnd und e reflektierte Sonnenstrahlung hinzu. Wegen der geringen Höhe des Spiegels cd fällt die von diesem reflektierte Strahlung bis zu sehr niedrigem Sonnenstande auf die zylindrisch-parabolische Spiegelfläche. Der Spiegel e wird jeweils so eingestellt, daß die von seinem oberen Rande reflektierten Sonnenstrahlen noch auf die zylindrisch-parabolische Spiegelfläche a treffen.
• Ein erster Strahl i falle (bei bereits recht niedrigem Sonnenstande, also etwa um 5 Uhr nachmittags) auf den Spiegel a.. Er würde zwar schon nach der ersten Reflektion bei i a in die Brennlinie gelangen, aber an einer Stelle weit weg vom Aufstellungsort des Spiegels, also für technische Zwecke verlorengehen. Er wird indessen bei ill am Spiegel d nochmals reflektiert und gelangt bei il, in die Brennlinie.
• Ein zweiter Strahl 2 trifft bei 2a den Spiegel a, ferner bei 2a den Spiegel e und gelangt bei 2b in die Brennlinie. Ein dritter Strahl 3 trifft zuerst bei 3d den Spiegel d, dann bei 3" den Spiegel a und gelangt bei 3b in die Brennlinie. Schließlich trifft ein äußerster Strahl bei .4e den oberen Rand des Spiegels e, dann bei 4.a den vorderen Rand des Spiegels a. und gelangt bei .4b (außerhalb der Zeichnung) in die Brennlinie. Auf der Strecke 2b-.Ib treffen sich also alle Strahlen, die einen der Spiegel a, d. e erreichen.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zum Sammeln der Sonnenstrahlung durch zylindrisch-parabolische Spiegel mit Brennlinie, dadurch gekennzeichnet, daß der Spiegel (a) nur in einer waagerechten Ebene, dem Laute der Sonne folgend, gedreht wird und an seinem jeweils von der Sonne abgekehrten Ende durch eine spiegelnde Querwand (d) so abgeschlossen ist, daß deren reflektierte Strahlung den zylindrisch-parabolischen Spiegel (d) trifft und umgekehrt die spiegelnde Querwand (d) einen Teil der vom zylindrisch-parabolischen Spiegel (a) reflektierten Strahlung in die Brennlinie des Parabolspiegels gelangen läßt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch i mit neigbarem Hilfsspiegel, dadurch gekennzeichnet, daß der neigbare Spiegel (e) an das obere Ende der spiegelnden Querwand (d) angeschlossen und so eingestellt ist, daß die äußersten von seinem oberen Rand reflektierten Strahlen (4) noch den zylindrisch-parabolischen Spiegel (a) 'treffen.