DE8600761U1 - Solarvorrichtung - Google Patents
SolarvorrichtungInfo
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- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S23/00—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
- F24S23/70—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors
- F24S23/77—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors with flat reflective plates
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- F24S25/00—Arrangement of stationary mountings or supports for solar heat collector modules
- F24S25/10—Arrangement of stationary mountings or supports for solar heat collector modules extending in directions away from a supporting surface
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S60/00—Arrangements for storing heat collected by solar heat collectors
- F24S60/30—Arrangements for storing heat collected by solar heat collectors storing heat in liquids
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Description
Solarvorrichtung mit ebenflächigen Absorbern und/oder Solarzellen
Erfindung betrifft eine Solarvorrichtung nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
Die bekannten Wärmekollektoren verwenden meistens Wasser Qla Wärmeträger. Es gibt aber auch Luft- WärmekollekeoTen,
die ohne ein Leitungsregister innerhalb des Kollektors auskommen, wobei die Luft als Wärmeträgermittel dient. Diese
sind besonders einfach ausgebildet und können auch zum Antrieb von Sterling-Motoren dienen, die ihrerseits Luftkompressoren
antreiben, um Druckluft zu speichern·
Weiter sind die verschiedensten Kombinationen von Wärraekollektoren
mit Solarmodulen bekannt. Unter anderem wird die von den Solarzellen erwärmte Luft abgesaugt und genutzt.
Die Solarzellen können aber auch getrennt vom Wärmekollektc.2:
angeordnet sein, um die Pumpen für die Anlage anzutreiben. Bs gibt auch Thermo-Sjrphon-Anlagen, bei denen der Speicher
ein wenig über dem Kollektor angeordnet ist; wodurch dia
Zirkulation infolge der Schwerkraftwirkung unterschiedlich erwärmten Wärmeträgers erfolgt. Dadurch ist eine elektrische
Anlage ganz entbehrlich*
Zur Lösung des Flächenbedarfsproblema ist fernes bekannt}
die mit*, ebenflächigen Platten zur Aufnahme dsr Halbleiter-Solarzellen
oder von solchen mit Wärmekoliekfcoren kombinier« ten Zellen versehenen Platten senkrecht übereinander in einem
entsprechenden Abstand anzuordnen (DE-PS 29 51 700).
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Dagegen zeigen die zuerst erwähnten Anlagen den Vorteil, sie elektrische oder Wärme- Energie infolge der Streustrahlung
nutzen können, also auch bei leicht bedecktem Himmel.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Solaranlagen der
eingangs erwähnten Alft so zu verbessern, daß die Produktion
mit verhältnismäßig geringem zusätzlichem Aufwand erheblich vergrößert wird.
Ferner ist zur Lösung des gleichen Problems bekannt, die Solarkraftwerke auf Stützen oder Masten zu setzen,so daß
der Boden darunter für die verschiedensten Zwecke genutzt ■■
werden kann. Zum Beispiel wurde vorgeschlagen, die Verkehrs- I
wege zu überbauen. Dieser Vorschlag wurde auch bereits aus- j geführt (E-PA 0076 455, VDI-Nachrichten Nr. 52, 1985,
Seite 25). Diese Anlage dient zur Erzeugung industrieller Prozeßwärme, wobei die Kollektoren alle in einer horizontalen
Lage dicht nebeneinander und hintereinander angeordnet sind, um eine gegenseitige Beschattung zu verhindern
und Platz einzusparen.
Schließlich sind auch schon Wärme-Solarkollektoren bekannt,
die mit Hohlspiegeln arbeiten, welche auch trogfärmig ausgebildet sein können und der Sonne mindestens einachsig,
meistens jedoch zweiachsig nachgeführt werden müssen. Hier ist ein Rohr mit der Wärmeträgerflüssigkeit im Brennpunkt
des Hohlspiegels angeordnet, dessen Schatten auf den Hohl-Spiegel unvermeidbar ist. Diese Anlagen zeigen ganz allgemein
den Nachteil, daß sie nur bei direkter Sonnensinstrahlung
Wärmeenergie nutzen können (Zeitschrift "Sonnenenergie" Heft 3, 1985, Seiten 14 und folgende).
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Dabei soll der Bodenflächenbedarf nicht oder nur unwesentlich vergrößert werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind die kennzeichnenden Merkmale daa Annnnichfi 1 voroftaehfiti.
Dadurch wird zwar zusätzliche Sonnenstrahlung genutzt, doch ist der Bodenflächenbedarf oder sonstige Flächenbedarf nur
unwesentlich vergrößert.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 2 vorteilhaft. Dadurch kann
auch die Sonnenstrahlung genutzt werden, die morgens früh Und abends spät auftritt, ohne daß irgendeine Sonnennach'
führung des Spiegels oder des Kollektors vorgesehen ist.
Entscheidend ist dabei, daß der Kostenaufwand verhältnismäßig
niedrig liegt, weil die Spiegelflächen bekanntlich im Vergleich zu den Kollektoren sehr viel weniger Aufwand
erfordern. Selbst dann, wenn Spiegelglas verwendet wird, beträgt der Aufwand nur etwa l/lOtel des Kollektoraufwandes,
noch wirtschaftlicher ist indessen die Verwendung von Spiegelfolien oder spiegelnder Metall - oder Nichtmetallflächen.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben
sich aus der nun folgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele unter Hinweis auf die Zeichnung. In dieser
zeigen:
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Fig. 1 eine schematische Seitenansicht auf eine Großanlagö
zur industriellen Nutzung;
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Anlage nach der Fig. 1 in atavV verkleinertem Maßstab:
Fig. 3 eine schematische Seitenansicht auf eine weitere
Aueführungsform;
Fig* 4 eine schematische Seitenansicht auf eine darüber
hinausgehende Ausführungsform und
Fig. i zeigt eine industrielle Solaranlage, die der Tetnpe~
raturerhöhung der Rücklaufleitung eines Fernheiznetzes ei~ ner Stadt dient. Hierbei sind 1000 m* Vakuum-Kollektoren 2
auf den Stützen 4, 5, 6, 7 und 8 im Abstand a über dem Boden in einer einzigen horizontalen Ebene neben- \}r\d hintereinander
angeordnet. Dabei handelt es sich um dia Uberbauung
einer doppelgleisigen Eisenbahn, wobei der Abstand a entsprechend groß sein muß. Dies zeigt aber auch den Vorteil j
daß durch die Höhe der Stützen a die Anlage aus dem Schatten anderer Gebäude herauskommt, darüber hinaus werden die Eisenbahnschienen
von Schnee und Hagel völlig freigehalten. Durch die Anordnung in einer Ebene 2 können sich die einzelnen
Kollektoren nicht gegenseitig beschatten, und die Anlage, igt
natürlich sehr kompakt. Dies wurde bereits ausgeführt und muß daher dem Fachmann nicht näher erläutert werden.
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Der Erfindungsgegenstand zeigt nun zum Beispiel eine Bretterwand 3 Über der nördlichsten Stütze 8? die durch Stütren
9, 10, 11, in ihrer Lagfe gehalten und gegen Sturm geiichert
ist. Die Südseite der Bretterwand 3 ist mit einer Spiegelfläche 1 versehen, wobei es sich um eine Spiegel·"
folie oder ein spiegelndes Metallblech wie ein nichtrostendes Chrom-Nickelblech handeln kann. Es ist aber auch
möglich, daß die Spiegelfläche 1 durch industrielles Spiegelglas
gebildet wird, was allerdings die aufwendigste Lösung ist. Dem Fachmann ist indessen bekannt, daß Spiegelglas
noch nicht einmal 1/10tel der Kosten von Vakuum-Kollektoren
pro m* verursacht.
Der Winkel Ct' zwischen dem Kollektorfeld 2 und der Spiegelfläche
1 i3t hier gleich 90 ° gewählt. Die maximale Ein-&Idigr;
strahlung mittags beträgt bekanntlich in unseren Breiten-
graden etwa 60 ° mittags am 21.Juni. Es ist nur der Mitten-
strahl eingezeichnet, dem Fachmann ist verständlich, daß die Strahlung über die gesamte Spiegelfläche 1 eintrifft.
Man weiß nun, daß der Einfallswinkel gegenüber der ebeiK»n
Fläche gleich dem Ausfallswinkel ist. Danach wird der höchste 60 ° Mittenstrahl ebenso auf das Kollektorfeld 2,
wenn auch nur auf den rechten Teil hiervon geworfen wie der 10 ° - Strahl, der ebenfalls eingezeichnet ist. Dieser
trifft allerdings das linke Ende des Kollektorfeldes, so daß bsi OL - 90 ° die 10 ° - Strahlung teilweise über das
Kollektorfeld hinausgehen würde. Dies kann aber dadurch
verhindert werden, daß man den Winkel Oi kleiner wählt,
ium Beispiel »80 °* In diesem Falle würde die gesamte
10 °- Strahlung noch voll auf das Kollektorfeld 2 treffen, wähcesd I auch die 60 ° - Strahlung das Kollektorfeld noch
zusätzlich aufheizen würde.
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Dies ist völlig unabhängig von der übrigen dem Fachmann bekannten Wirkungsweise, so daß es sich hier um eine
absolut zusätzliche Strahleneinwirkung handelt, so daß eine entsprechende zusätzliche Leistung des Kollektorfeldes
erzeugt wird.
Da in diesem Falle die Spiegelwand 1 nur an der nördlichen
Kante des Kollektorfeldes angeordnet ist, kann eine Beschattung des Kollektorfeldes 2 hierdurch niemals eintreten.
Selbst dann, wenn man &Lgr;- a 70 " wählen würde, würde noch
die gesamte Strahlung, jedenfalls um die Mittagszeit, das Kollektorfeld 2 zusätzlich treffen. In diesem Falle könnte
die Höhe h der Spiegelfläche 1 sogar noch wesentlich vergrößert werden. Dem Fachmann ist verständlich, daß das
Verhältnis der Breite b zu der Höhe h maßgebend dafür ist, ob noch die gesamte Strahlung im Winter und im Sommer das
Kollektorfeld 2 voll erreicht.
Dem Fachmann ist ferner ohne weiteres verständlich, daß alle übrigen Sonneneinstrahlungen zwischen 10 ° und 60 °
liegen, und daß diese dann auch auf das Kollektorfeld 2 auftreffen, wenn dies schon bei den erwähnten Extrem-Strahlungen
der Fall ist.
Ferner erkennt der Fachmann, daß besonders günstig die Nutzung der niedrigen Sonnenstrahlung Im Winter und in
den Übergangszeiten ist.
Detr Erfindungsgegenstand ist aber nicht nur in unileren
Breitengraden, sondern auch am Xquator verwendbar* Dort wicd man den Winkelcrtgrößeii als 90 ° wählen, damit die
stets im Winkel von 90° auftreffende Sonnenstrahlung ebenfalls durch die Spiegelfläche 1 auf das Kollektorfeld 2
geworfen wird. Auf die Einstrahlung ganz früh morgens und spät abends kann man am Äquator verzichten, zumal
die Sonne dort sehr schnell auf- und untergeht* Außerdem strahlt die Sonne dort mittags immer in einem Winkel von
90 ° und nicht nur an einem bestimmt Tage.
Die Fig. 2 zeigt die Draufsicht in stark verkleinertem Maßstab auf die Ausführungsform nach Fig. 1. Man erkennt,
daß die Nordwand mit dem Trageleraent 3 und der Spiegelfläche
1 am Kollektorfeld 2 nach Westen links und Osten rechts über die Randkanten des Kollektorfeldes 2 hinaus
verlängert ist. Dadurch besteht die Möglichkeit, die frühmorgens und spätabends auftreffende Strahlung von zum Beispiel
10"oder 30°, wie eingezeichnet,ebenfalls auf das
Kollektorfeld 2 abzulenken.
Diese zusätzlichen Verlängerungen nach Osten und Westen bedeuten zwar einen zusätzlichen Aufwand. Dieser lohnt
sich jedoch infolge des verhältnismäßig geringen Aufwandes.
Eine andere Lösungsmöglichkeit würde darin bestehen, die Spiegelwand 3, 1 in Längsrichtung des Kollektorfeldes 2
auf Rollen gelagert hin- und herzuschieben. Der Aufwand für die Verschiebbarkeit und für die Verschiebung selbst
sind jedoch größer als der Aufwand für die erwähnten Verlängerungen nach Osten und Westen.
Mit 29 links und 24 rechts sind die Auftreffpunkte der
Mittenstrahlung auf die erwähnten Verlängerungen bezeichnet. In Fig. 1 ist der Auftreffpunkt mit 22 bezeichnet.
Die Röhrenkollektoren, die in die Großanlage nach den Fig.l
und 2 eingebaut sind, sind mit einem gewissen Neigungswinkel iiraarhalb des Kollektorfeldes 2 eingestellt. Es ist bekannt,
daß die in den Vakuumröhren angeordneten schmalen Kollektorstreifen durch Drehung der Röhre in den gewünschten Neigungswinkel
eingestellt werden. Im Laufe des Jahres kommt es nun vor, daß die Reflektionsstrahlung durch die erfindungsgemäße
Spiegelfläche 1 genau in dem Neigungswinkel auf die Röhrenkollektoren in dem Kollektorfeld 2 auftreffen. In diesem
Falle wür<f^ die Strahlung zwischen den Kollektorstreifen
innerhalb der Föhren teilweise zwischen den Kollektorstreifen hindurchgehen und diese nicht erreichen. Um dieses verhältnismäßig
seltene Ereignis ganz zu verhindern, wird das Kollektorfeld 2 nach der Fig. 1 mit einer Spiegelfläche 29<?unterlegt.
Der Aufwand hierfür ist relativ sehr gering, weil zum Beispiel Spiegelfolien nur sehr wenig aufwendig sind. Dadurch
wird die zwischen den Kollektorstreifen in den Röhren hindurchgehende Sonnenstrahlung von der Spiegelfläche 29a
reflektiert und trifft dann mit Sicherheit auf die Kollektorstreifen. Dies ist dem Fachmann verständlich, ohne daß es
zeichnerisch dargestellt wird.
Mit der spiegelnden Wand 1, 3 in den Fig. 1 und 2 sind dip
Möglichkeiten der Erfindung keinesfalls erschöpft. Vielmehr besteht die Möglichkeit, zusätzliche Spiegelflächen links im
Süden und auch im Osten und Westen und in diesem Falle so-*
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gar seitlich neben und unterhalb des Kollektorfeldes 2 so anzubringen, daß die Strahlung zumindest teilweise
von schräg unten nach oben auf das Kollektorfeld 2 gelenkt wird. Die Röhrenkollektoren zeigen nämlich den Vorteil,
daß die Strahlung von allen Seiten in die Röhren eindringen kann.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Ausführungsform ist aber deshalb bevorzugt, weil sie keinerlei zusätzlichen
Bodenflächenbedarf aufweist. Lediglich für die Stützen 9, 10, 11 und mögliche weitere Stützen ist ein geringer
Flächenbedarf am Boden erforderlich, wie man der Fig. 1 entnehmen kann.
Außerdem zeigt die dargestellte Ausführungsform den Vorteil,
wie schon erwähnt, daß sämtliche Strahlen zwischen 10° und 60° voll auf das Kollektorfeld 2 auftreffen können, wenn
der Winkel <&. - 80° gewählt wird, was aber von dem Verhältnis
h zu b abhängt, wie oben schon erwähnt.
Indessen werden die erwähnten weiteren Möglichkeiten der Anordnung zusätzlicher Spiegelflächen anhand der Fig.3-5
im nachfolgenden erläutert.
Fig. 3 zeigt die schematische Seitenansicht auf eine Kleinanlage. Auf dem Dach 21 ist schematisch ein Kollektor 2 dr,rgestellt,
der in bekannter Weise auch in das Dach 21 integriert sein kann« An der oberen Nordkante ist wieder in
einem Winkel ©( zu dem Kollektor 2 die Spiegelfläche 1
mit dem Tragelement 3 angeordnet. Anders als bei der vorangehenden Ausführungsform ist hier allerdings der Kollektor 2
in einem Neigungswinkel von 45 ° zur Horizontalen atigeordnet,
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weil das Dach 21 diese Neigung hat. Aus diesem Grunde muß
der Winkel <X in diesem Falle wesentlich größer sein als
im vorangegangenen Falle, wenn die maximale 6Ö°-Strahiung noch abgelenkt werden soll, wie dargestellt. Dadurch kann
nur noch der 20°-Strahl, wie gewünscht, auf den Kollektor gelenkt werden, Alls niedrigeren Strahlen, dis dursh die
Spiegelfläche 1 abgelenkt werden, erreichen den Kollektor nicht mehr, was hier in Kauf genommen werden soll.Das Tragelement
3 ist durch die horizontal liegende Stütze 12 und weitere parallele Stützen gehalten.
An der unteren Südkante ist nun eine zusätzliche Spiegelfläche 17 mit dem Tragelement 3 a etwa horizontal in einem
Winkel &bgr; 1 zu dem Dach 21 angeordnet, die durch die Stütze 18 und mögliche weitere parallele Stützen gehalten ist. Hierdurch
können die sehr niedrigen Sonnenstrahlen von nurlO"
und weniger, die im Punkt 25 auftreffen, auf den Kollektor abgelenkt werden. Dagegen erreicht die hohe Sonnenstrahlung
über den Punkt 25 der Spiegelfläche 17 den Kollektor 2 hier nicht mehr, maximal wird etwa die 35°-Sonnenstrahlung den
Kollektor 2 über die Spiegelfläche 17 noch erreichen.
Somit ergänzen sich die beiden Spiegelflächen 1 und 17. Die Spiegelfläche 17 ist mehr für die niedrige, die Spiegelfläche
1 für die hohe Sonneneinstrahlung geeignet. Beide überschneiden sich aber sehr stark, so daß im mittleren Bereich
zwischen 20"und 35° Sonneneinstrahlung beide.- Spiegelflächen
1 und 17 voll wirksam sind und die Leistung des Kollektors 2 um mehr als 100 % steigern können.
Fig. 4 zeigt die schamatische Seitenansicht auf eine kleine
Thermo-Syphon-Anlage, die auf dem Flachdach eines Gebäudes
- il-
angeordnet ist* Der Kollektor 2 ist hier in einem Neigüngs=
Winkel von etwa 45&oacgr; durch ein Gestell mit den Stützen 13,
14 angeordnet* Darüber sieht man den Speicherbehälter 16, der teilweise auf den gleichen und teilweise auf zusätzlichen
Stützen 15 gehalten ist, wie dies der vorbekannte Stand der Technik zeigt» Dies muß daher nicht weiter erläutert
werden.
Wie nach der Fig. 3 sind hier wieder zwei Spiegelflächen 1, 17 in einem Winkel &Lgr; an der nördlichen Oberkante Und
einem Winkel &bgr; an der südlichen Unterkante des Kollektors 2 angeordnet* Während der Winkel pC>
etwa so groß gewählt ist wie in der Fig. 3, wurde der Winkel ß hier kleiner
gewählt, und zwar liegt durch die Stütze 18 am südlichen Ende der Spiegelfläche 17 diese etwa in einem Winkel von 15° zu dem horizontalen Flachdach. Auf diese Weise kann
auch die 45 ° - Strahlung, wie dargestellt, auf den Kollektor 2 durch die Spiegelfläche 17 abgelenkt warden. Bezüglich der Spiegelfläche 1 sind die Verhältnisse die gleichen lW.e in Fig. 3.
gewählt, und zwar liegt durch die Stütze 18 am südlichen Ende der Spiegelfläche 17 diese etwa in einem Winkel von 15° zu dem horizontalen Flachdach. Auf diese Weise kann
auch die 45 ° - Strahlung, wie dargestellt, auf den Kollektor 2 durch die Spiegelfläche 17 abgelenkt warden. Bezüglich der Spiegelfläche 1 sind die Verhältnisse die gleichen lW.e in Fig. 3.
Nun kann es wünschenswert sein, die Winkel <* und &bgr; von
Hand saisonbedingt aber auch im Hochsommer während des
Tages zu ändern. Hierzu sind zwischen der Spiegelfläche
mit dem Tragelement 3a und dem Kollektor 2 sowie zwischen diesem und der Spiegelfläche 1 mit dem Tragelement 3
Scharniere 19, 20 angeordnet. Dadurch kann man zum Beispiel im Hochsommer morgens früh den Winkel &bgr; größer und den Winkelet kleiner als dargestellt einstellen, indem
die Stützen 12 Verstellt und die Stütze 18 ganz entfernt wird. In der Mittagszeit ist im Sommer jedoch erwünscht, den Winkel &bgr; wesentlich kleiner und &sfgr;&thgr; viel größer zu
wählen, und zwar noch über das hinaus, was in der Fig. 4
Tages zu ändern. Hierzu sind zwischen der Spiegelfläche
mit dem Tragelement 3a und dem Kollektor 2 sowie zwischen diesem und der Spiegelfläche 1 mit dem Tragelement 3
Scharniere 19, 20 angeordnet. Dadurch kann man zum Beispiel im Hochsommer morgens früh den Winkel &bgr; größer und den Winkelet kleiner als dargestellt einstellen, indem
die Stützen 12 Verstellt und die Stütze 18 ganz entfernt wird. In der Mittagszeit ist im Sommer jedoch erwünscht, den Winkel &bgr; wesentlich kleiner und &sfgr;&thgr; viel größer zu
wählen, und zwar noch über das hinaus, was in der Fig. 4
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dargestellt ist. Das Gleiche gilt für verschiedene Einstellungen im Sommer und im Winter« Da im Winter die Sonnenstrahlung bekanntlich niedrig ist, ist Winkel &bgr; groß
und OL klein zu wählen. Dies kann im Herbst und Frühjahr^,so
bleiben, weil dann die hohen Sonnenstrahlen bis zu 60° ohne"
hin gar nicht auftreten.
Selbstverständlich wird der Fachmann für diese Sommer- Win··
tereinsteilung Aretierungen für die Tragelemente 3 und 3a
durch die Stützen 12 und 18 vorsehen, damit die Anlage auch
einer möglichen Beanspruchung durch einen starken Sturm standhält. Das gilt natürlich besonders für das obere Tragelement 3 mit der Spiegelfläche 1. Durch Nordwinde ist dies
allerdings weniger gefährdet, weil der Speicherbehälter teilweise Windschatten liefert. Auch die Ost- und Westwinde sind
ungefährlich, da sie auf die Schmalflächen der Anlagen auftreffen. Lediglich die Südwinde müssen durch die Stützen 12
aufgefangen werden.
Das Gleiche gilt natürlich auch für die Ausführungsform nach
Fig. 3. Die Stützen 12 sind auch dort in der Lage, die Windlast der Südwinde aufzunehmen, zumal das Dach 21 einen Windstau verursacht.
Zur Verstellung der Stützen 12 und 18 kann ferner zweckmäßig sein, Scharniere auch zwischen diesen Stützen und den Tragelementen 3, 3a vorzusehen.
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- 13, -
Die Erfindung zeigt den Vorteil, daß sie nachträglich an alle bekannten Solaranlagen angebracht werden kann* Auch
bsi der Erstellung von Neuanlagen ist bevorzugt, zunächst
den herkömmlichen Teil der Anlage zu installieren, woraufhin zusätzlich die Tragelemente mit den Spiegelflächen angebracht werden. Diese können vorgefertigt sein, doch ist
öle Fertigung derart einfach, daß sie auch handwerklich erfolgen kann. Infolge der großen Nähe der Spiegel zu den
Kollektoren muß es sich hler nicht um Präzisionsarbeit handeln·
Andererseits ist die Fertigung der Tragelemente mit den Spiegelflächen
derart einfach und kostengünstig, daß man alle sich nur bietenden Möglichkeiten wirtschaftlich nutzen
kann.
Dies kann vielleicht anhand der Fig. 4 erläutert werden. Wenn auf dem Flachdach nach der Fig. 4 genügend Platz
vorhanden ist, können weitere nicht dargestellte Spiegelflächen links von der Spiegelfläche 17 auf dem Flachdach*
angebracht werden. Diese könnten einen anderen steileren Winkel haben, wobei aber natürlich darauf zu achten ist,
daß auch bei niedriger Sonneneinstrahlung keine oder keine Wesentliche gegenseitige Beschattung eintritt. Dies kann
unter anderem dadurch erreicht werden, daß der Abstand der zusätzlichen Spiegelfläche von der Spiegelfläche 17 etwas
größer gewählt wird. Dann kann auch der Winkel V* zwischen
der zusätzlichen Spiegelfläche und dem Flachdach größer gewählt
werden, so daß auch die steilere Sonnenstrahlung bis
zu 60 ° auf den Kollektor 2 abgelenkt wird. Natürlich muß man dann in Kauf nehmen, daß durch diese zusätzliche Spiegelfläche
die niedrige Sonnenstrahlung nicht den Kollektor 2 erreicht.
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- 14 -
Ebenso wie in Fig. 2 bei der nördlichen Spiegelfläche 1
dargestellt, können die südlichen Spiegelflächen 17 und möglicherweise darüberhinausgehende über die östlichen
und westlichen Dimensionen des Kollektorfeldes 2 hinausgehen, so daß auch die Strahlung morgens und abends aufgefangen
und abgelenkt wird. Hierfür kann der Winkel <£ anders gewählt werden, weil diese Strahlen bekanntlich
immer niedrig sind. Der Winkel &eegr;£~ kann hierfür auch gleich
Null gewählt werden, wie gemäß der Fig. 4. Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt,
vielmehr kann der Fachmann im Bahmen der Ansprüche weitere insbesondere in der Zeichnung nicht dargestellte
Ausführungsformen erstellen.
Zum Beispiel gibt es Großanlagen, die ganz anders gebaut sind als die nach den Fig. 1 und 2 dargestellte. Zum
Beispiel hat man auf der deutschen Nordseeinsel Pellworm geschlossene lange Reihen von Solarmodulen auf Stützen gesetzt.
Der Sonne abgewandt sind im Abstand hierzu eine große Anzahl weiterer Reihen in gleicher Höhe angeordnet.
Diese bekannte Anordnung ist nicht günstig, weil nicht zu
verhindern ist, daß insbesondere im Winter und in den Übergangszeiten, aber auch morgens und abends die Solarmodule
sich gegenseitig beschatten* Dies kann selbst durch sehr große Abstände zwischen den einzelnen Reihen nicht ganz
verhindert werden.
Aber auch hier ist der Erfindungsgegenstand wie folgt nnch*-
träglich anwendbar:
Die Vorderste der Sonne zugewandte Reihe eriilält die Spiegelflächen
17 mit den Tragelementen 3a auf Stützen« Die hinter-
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- 15 -
ste Reihe des Kollektorfeldes erhält die Spiegelflächen 1
mit den Tragelementen 3 nach den Fig. 3 und 4. Hierzu können die vorhandenen Stützen 14 nach oben verlängert oder
ebenfalls neue Stützen angeordnet werden. Bei den dazwischen liegenden Reihen ist eine Spiegelanordnung zwar
ebenfalls möglich, doch würden die oberen Spiegel die dahinter liegenden Reihen beschatten, wodurch dies ausscheidet.
Dagegen würden die unteren Spiegelflächen 17 zu einem
erheblichen Teil von den davor liegenden Reihen beschattet werden.
Dagegen zeigt die bekannte Anordnung der Kollektoren senkrecht in einem größeren Abstand übereinander den Vorteil,
daß die Kollektoren sich gegenseitig niemals beschatten können. Hier besteht auch die Möglichkeit, den Erfindungsgegenstand in weit größerem Umfang anzuwenden. Man kann
nämlich in den Zwischenraum zwischen übereinander liegenden Kollektoren die oberen Spiegelflächen 1 mit den Tragelementen
3 in einem Winkel etwas größer als 60° zur Horizontalen gemäß den Fig. 3 und 4 ganz bequem an einem jeden
Kollektor anbringen. Lediglich die untere Spiegelfläche 17
mit dem Tragelement 3a kann nur an der untersten Modulreihe angeordnet werden.
Ein zusätzlicher Bödenflächenbedarf ist in diesen Fällen
überhaupt nicht vorhanden. Dennoch entsteht durch die Erfindung die Überraschende Wirkung, daß mit nur sehr geringem
Aufwand, weil das Gestell bereits vorhanden ist, eine
wesentliche Leistungssteigerung erzeugt werden kann. Zur Anbringung der Tragelemente 3 können in diesem Falle die
ohnehin vorhandenen Streben für die Kollektoren oder Solatfffiödule
dienen. Wenn keine direkte Sonneneinstrahlung vorhanden ist, also bei trübem Wetter, arbeiten die Kollektoren
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in der bekannten Weise weiter. Zusätzlich wird auch ein Teil der Streustrahlung, insbesondere durch die etwa
horizontal liegenden Spiegelflächen 17, in der gewünschten Weise abgelenkt.
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Claims (2)
- PATENTANWALT D! PL-1 NG. J. WENZEL 7 STUTTGART HAU PTMANNSR EUTESchutzansprüchel^olarvorrichtung^mit ebenflächigen Absorbern und/oder Solarzellen in einem Kollektorfeld, an deren Rändern zumindest teilweise ein- oder mehrere ebene Spiegelflächen in einem Winkel zu den Absorbern und/oder Solarzellen angeordnet sind, wobei die auf die Spiegelflächen auftreffende Sonnenstrahlung zumindest teilweise auf die Absorber und/oder Solarzellen fällt, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegelflächen (1, 17) und die Absorber (2) und / oder Solarzellen starr auf dem Dach (21) eines Gebäudes oder auf Tragelementen befestigbar sind, daß die Spiegelflächen (1,17) in einer nach oben oder / und nach unten sich erstreckenden, zur Absorberebene geneigt verlaufenden Ebene befestigt sind und daß die Spiegelflächen (1,17) sich hinsichtlich der Absorber (2) beschattungsfrei seitlich übe?.; die Absorberflächen hinaus ausdehen.
- 2. Solarvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Anordnung auf einem geneigten Dach (21) mehrere parallel zueinander liegende Stützen (12) horizontal zwischen dem Dach (21) und der Randkante des Tragelementes (3) befestigbar sind.3- Solarvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegelflächen (1,17) durch Spiegelfolien oder spiegelnde Metallflächen gebildet sind, die an den Tragelementen (3,3a) befestigt sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE8600761U DE8600761U1 (de) | 1986-01-15 | 1986-01-15 | Solarvorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE8600761U DE8600761U1 (de) | 1986-01-15 | 1986-01-15 | Solarvorrichtung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE8600761U1 true DE8600761U1 (de) | 1988-05-26 |
Family
ID=6790541
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE8600761U Expired DE8600761U1 (de) | 1986-01-15 | 1986-01-15 | Solarvorrichtung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE8600761U1 (de) |
-
1986
- 1986-01-15 DE DE8600761U patent/DE8600761U1/de not_active Expired
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