DE517417C

DE517417C - Vorrichtung zur Ausnutzung der Energie der Sonnenstrahlen

Info

Publication number: DE517417C
Application number: DEV24619D
Authority: DE
Original assignee: PAUL E W VAGELER DR
Current assignee: PAUL E W VAGELER DR
Priority date: 1928-11-21
Filing date: 1928-11-21
Publication date: 1931-02-04

Description

Vorrichtung zur Ausnutzung der Energie der Sonnenstrahlen Es sind Vorrichtungen zur Ausnutzung der Sonnenstrahlen bekannt, bei denen die Sonnenstrahlen durch einen feststehenden sphärischen Spiegel gesammelt und auf einen beweglichen Heizkörper zurückgeworfen werden, der radial zu dem sphärischen Spiegel angeordnet ist und um seinen von dem Spiegel abgekehrten Drehpunkt entsprechend dem Sonnenstande und der Jahreszeit geschwenkt wird. Zur Erzeugung größerer Leistungen ist aber ein sphärischer Spiegel wegen seines verhältnismäßig großen Raumbedarfes ungeeignet. Es ist daher bereits vorgeschlagen worden, statt dessen parabolische Langspiegel o. dgl. zu verwenden. Derartige Spiegel konnten aber bisher nicht feststehend mit beweglichem Heizkörper ausgeführt werden. Denn bei parabolischen Langspiegeln tritt im Gegensatz zu sphärischen Spiegeln folgende Schwierigkeit auf: Wenn die Richtung der einfallenden Sonnenstrahlen (Strahlenbündel =) der Scheitelebene c des Langspiegels a (Abb. i) parallel ist, so werden die Strahlen durch den Langspiegel a derart zurückgeworfen, daß sie sich in seiner Brennlinie b vereinigen. -Ist die Richtung der einfallenden Strahlen (Strahlenbündel 2) zur Scheitelebene e des Langspiegels a nicht parallel, so werden die reflektierten Strahlen nicht mehr genau in der Brennlinie b vereinigt. Falls der Langspiegel a nur eine geringe Krümmung besitzt, werden die meisten reflektierten Strahlen in einer zur Brennlinie parallelen Linie d von um so geringerem Abstand von der Brennlinie b vereinigt, je kleiner der Winkel ist, den die einfallende Strahlung 2 mit der Scheitelebene e des Spiegels bildet. Steht also der Spiegel a fest, so wird sich .die einfallende Strahlung bei jedem Sonnenstande in einer Linie d sammeln; die während eines Tages eine bestimmte Bahn c durchläuft. Zur Mittagszeit beim höchsten Sonnenstande fällt die Linie d mit der Brennlinie b des Langspiegels zusammen. -Bei Sonnenauf- und -untergang hat die Linie. d den größten Abstand von der Brennlinie b. Die Linie d verschiebt sich auf einer muldenförmigen Fläche c, welche zur Brennlinie b des Spiegels symmetrisch verläuft.
Die Erfindung besteht nun darin; daß die zur Bewegung des Heizkörpers dienenden Führungen nach Kurven gekrümmt sind, die dem Wandern der Linie d infolge des veränderlichen Sonnenstandes entsprechen, so daß die von dem Langspiegel reflektierte Strahlung bei jedem Sonnenstande von dem Heizkörper nahezu vollständig aufgefangen wird. Der Heizkörper wird zweckmäßig als langgestreckter, sogenannter schwarzer Körper ausgebildet und trägt an seiner Eintrittsöffnung beiderseitig Spiegel, durch welche die reflektierte Strahlung erfaßt wird. Der Heizkörper ist in einer oder mehreren Führungen beweglich angeordnet, deren Gestalt der Kurve c in Abb. i entspricht.
In den Abb. 2 und 3 ist eine Ausführungsform der Vorrichtung dargestellt, und zwar ist Abb. 2 eine Vorderansicht und Abb. 3 ein Schnitt längs A-A der Abb. 2. Über dem konkaven, schwach gekrümmten Längsspiegel a ist der Heizkörper dz in den Führungen f durch Kugellagergehänge n o. dgl. beweglich angeordnet, derart, daß er längs der durch Träger t gestützten Führungsschienen f entlang gleiten kann. Unterhalb des Spiegels a befindet sich die Rohrleitung k, welche die Vorrichtung mit der Energieverbrauchsstelle, z. B. einem Dampfkessel, einem Wärmespeicher o. dgl., verbindet. Die Rohrleitung k endet in, einem Drehkopf in, an welchem eine aus zwei teleskopartig ineinander verschiebbaren Teilen P und q bestehende Zuleitung zum Heizkörper h drehbar angeordnet ist.
Die Bewegung des Heizkörpers h erfolgt durch eine nicht gezeichnete Antriebsvorrichtung bekannter Art entsprechend dem jeweiligen Sonnenstand, derart, daß der Heizkörper h innerhalb eines Tages von einem Ende der Führungen f zum. anderen bewegt wird: Wenn die Sonne zur Mittagszeit ihren höchsten Stand hat, befindet sich der Heizkörper lt in seiner tiefsten, in der Abb. a mit vollen Linien dargestellten Lage, in der die Seitenspiegel s des Heizkörpers h symmetrisch zur Scheitelebene des Langspiegels stehen. Die Teile P und q der Zuleitung sind in dieser Stellung zusammengeschoben. Steht die Sonne nicht im Meridian, so befindet sich der Heizkörper in einer Stellung außerhalb der Mittellage; z: B. in der mit punktierten Linien dargestellten Lage hl, bei der die Teile p und q der Zuleitung auseinandergezogen sind. In dieser Lage ist der Heizkörper um seine Achse derart gedreht, daß er mit seinen Seitenspiegeln s die zur Aufnahme der reflektierten Strahlen günstigste Stellung einnimmt.
Zwecks besserer Ausnutzung der einfallenden und reflektierten Strahlung können an den Enden des Langspiegels a schwenkbare Plan-Spiegel o angeordnet sein. Der Winkel der Planspiegel ö mit der Erdoberfläche wird entsprechend dem jeweiligen Sonnenstande eingestellt, und zwar befindet sich zu jeder Zeit nur einer der Planspiegel o in Wirksamkeit, vormittags der nach Westen, nachmittags der nach Osten liegende Spiegel. Zwecks Vermeidung von Schattenwirkung kann der jeweils nicht benutzte Planspiegel nach unten geklappt werden.
Die Antriebvorrichtung des Heizkörpers kann als Uhrwerk ausgebildet sein oder auch in bekannter Weise mittels lichtempfindlicher Zellen, Thermoreglern oder Thermoelementen gesteuert werden. Das gleiche gilt für die Bewegung der Planspiegel o. Bei einer solchen Anordnung bedürfen die Vorrichtungen keinerlei Bedienung und Überwachung.

Claims

PATENTANSPRÜCHL i. Vorrichtung zur Ausnutzung der Energie der Sonnenstrahlen mit einem feststehenden, gewölbten Langspiegel und einem entsprechend dem Sonnenstande bewegten Heizkörper, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Bewegung des Heizkörpers (h) dienenden Führungen (f) nach Kurven (c) gekrümmt sind, die dem Wandern der Brennlinie (d) infolge des veränderlichen Sonnenstandes entsprechen.
2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Heizkörpers (h) mit seinen Hilfsspiegeln (s) durch die aus zwei teleskopartig ineinander verschiebbaren Teilen (P und q) bestehende Zuleitung zu dem Heizkörper (h) um einen Drehkopf (m) erfolgt.