DE8802322U1 - Solarvorrichtung - Google Patents

Solarvorrichtung

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DE8802322U1
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Description

PATBNTANWALT DIPL-INQ, J, WENZEL 7 8TUTTQART HAUPTMANN8REUTS 46
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Solarvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Solarvorrichtung mit ebenflächigen Absorbern und/oder Solarzellen in einem Kollektorfeld.
Durch das vorangegangene nicht vorveröffentlichte deutsche Patent 36 00 SSi wlfo bereite die Aufgäbe gelost, eine Soiaraniage mit Spiegeln sowie Absorberflächen und/oder Solarzellen auszurüsten, bei der nicht nur die direkt auftreffende Sonnenstrahlung genutzt wird, sondern auch die morgens früh und abends spät einfallenden Sonnenstrahlen, ohne daß irgendeine SonnennachfUhrung der Spiegel- oder der Absorberflachen vorgesehen ist.
Dadurch wird besonders morgens und abends zusätzlich Sonnenstrahlung genutzt, ohne daß die Wirkung der Spiegel mittags oder auch zu anderen Zeiten durch irgendeine Beschattung behindert ist.
Der vorliegenden Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Solaranlage so zu verbessern,daß die wirksame Spiegelfläche vergrößert werden kann.
Die Lösung geschieht daduroh,daß die Spiegelflächen mindestens in je zwei Spiegelflächen unterteilt sind, deren Neigungen mit größerem Abstand von den Absorbern gegenüber der Horizontalen zunehmen. Dadurch wird die Gesamtstrahlung stärker als bisher auf die Absorber gelenkt, wobei auch eine gewisse zusätzliche Konzentration eintritt.
Auf diese »eise kann die wirksame Spiegelf lathe Vergrößert werden, so dee entsprechend höhere Temperaturen mit geringerem Aufwand oder eine entsprechend höhere Leistung bei den Solarzellen erzielt werden können.
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PATENTANWALT DIPL-INQ. J. WBN2BL 7 STUTTGART"' HAUPTMANN8REUTE
Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele unter Hinweis auf die Zeichnung. In dieser zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht auf eine erste AusfUhrungsform;
Fig. 2 eine Ansicht wie Fig. 1 mit einer weiteren Ausführungsform; Fig. 3 eine Ansicht wie Fig. 1 auf eine weitere Ausführungsform;
Fig. 4 eine weitere Ansicht wie zuvor, jedoch auf eine größere Anlage;
Fig. 5 eine schematische Seitenansicht auf eine darüber hinausgehende Ausführungsform;
Fig. 6 eine Ansicht wie zuvor auf eine weitere Ausführungsform und
Fig. 7 eine Ansicht wie zuvor auf eine letzte Ausführungsform.
Fig. 1 zeigt rechts einen Absorber 2, der durch die Stütze 14 und die Bodenstange 13 auf einem Flachdach 28 oder dem Boden in einem Neigungswinkel dl zu diesem Boden 28 angeordnet ist, der in diesem Falle 45 ° beträgt.
Dies muß nicht näher erläutert werden, weil es dem Fachmann bestens bekannt ist. Dabei kann der Absorber 2 in einen Speicher integriert sein, der mit transparenten Wärmedämm-Stoffen versehen ist, wie dies ebenfalls bekannt ist.
Seehts ist Norden und links Süden. Nach Südeti schließt sich an den Absorber 2 die Spiegelfläche 17a an, deren Neigung gegenüber dem Boden 28 gleich Null ist.
An die Spiegelfläche 17 a schließt sich links nach Süden die Spiegelfläche 17 b an, deren Neigungswinkel y- 2 gegenüber dem Boden 28 20 ° beträgt. Deshalb ist 6as zugehörige Tragelement durch die Stütze 18 am Südende getragen.
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Infolge der unterschiedlichen Neigungswinkel der beiden Spiegelflächen 17 a und 17 b ergibt sich in diesem Falle eine strich· punktiert eingezeichnete Baulinie 26 von 10 °.
Dies bedeutet, daß jcds von genau Süden
höher els 10 ° ist, durch die Spiegelflächen zusätzlich auf den Absorber geworfen wird.
Es sind nun einige auf die Spiegel einwirkende verschiedene Strahlungshöhen eingezeichnet. Die direkt auf den Absorber 2 auftreffende Sonnenstrahlung ist der Klarheit wegen nicht eingezeichnet.
Zunächst sieht man links den 25 "-Strahl, der in den mittleren Punkt 25 a der Spiegelfläche 17 b eintrifft und von da auf den Punkt 27 """ der Spiegelfläche 17 a reflektiert wird. Von da wird er auf den Absorber 2 reflektiert.
Infolge der unterschiedlichen Neigungen '&Lgr;-1 und ^Z werden die niedrigen Sonnenstrahlen also nicht direkt von dem Spiegel 17 b, sondern von diesem erst auf den Spiegel 17 a reflektiert und gelangen erst von da auf den Absorber 2.
Anders ist es mit aen höheren Sonnenstrahlen. Der 25°-Strahl trifft ebenfalls im Punkt 25 a ein und wird von da direkt auf den Absorber 1 reflektiert. Genauso ist es mit den noch höheren Sonnenstrahlen.
\ Auch det 6O°-Strahl wird noch zum größten Teil auf den Absorber 2
\ reflektiert.
Darüber hinaus gelangen diese höheren Sonnenstrahlen aber auc.=. oirekt
auf die SpiegelfIächel7 a und werden von da auf den Absorber 2 gelenkt.
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PATENTANWALT DIPL-IMG. J. WENZEL 7 STUTTGART HAIIPTMANNSBEUTE
Wie man der Fig. 1 entnehmen kann, kreuzen sich diese Strählen an verschiedenen Stellen, so daß dadurch eine Verstärkung erfolgt, die bei nur einer einzigen durchgehenden Spiegelfläche ohne die Unterteilung mit den unterschiedlichen Neigungen nicht eintreten wurde.
Darüberhinaus tritt der Vorteil ein, daß die Spiegelflächen beider Spiegel 17a und 17 b zusammen gencamen größer sein kann als bei einem einheitlichen Spiegel, weil durchpiesen die hohe Sonneneinstrahlung zo einem wesentlich größeren Teil zu stark nach oben abgelenkt werden würde.
Im hier vorliegenden Falle ist dies nur bezüglich des einen Spiegels 17 a der Fall. Durch den anderen Spiegel 17 b wird auch die hohe Sonneneinstrahlung bis zu 60 ° zum größten Teil auf den Absorber 2 gelenkt.
Die übrige Bauweise der Solerenlage und auch der Spiegelanordnung ist durch das vorangegangene Patent bekennt und muß daher nicht erläutert werden.
Auch hier besteht die Möglichkeit, zusätzliche Spiegel an der oberen Nordkante anzubringen und auch die Unterteilung der Spiegelfläche mit unterschiedlichen Winkeln wie in Fig. 1 vorzusehen.
Fig. 2 zeigt einen Neigungswinkel «t des Absorbers 2 von 60 °, wie dies im Winter und in den Übergangszeiten günstig 1st. An den Absorber 2 schließen sich unten 3 Spiegelflächen 17a, 17b, 17c mit unterschiedlichen Neigungen ^f-I, y-2, und &ggr;»3 gegenüber der Horizontalen 26 en, wobei ei eich wieder um ein Flachdach oder «In« horizontale Fteilendaufstellung handeln kann«
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PATEMTANWALT DlPL-ING. J. WENZEL 7 STUTTGART HAUPTMANNSREUTE 46
&ggr;&idiagr; ist 5 °, &ggr;- 2 ist 10 ° und ^ 3 ist 15 ° gewählt. Dadurch hält sich die Baulinie 26 wieder im Bereich von nur 10 ° aus dem oben erwähnten Grunde·
In einem Abstand d ist eine 4. Spiegelfläche 17 d mit einer Neigung von T 4» 25 ° angeordnet. Infolge des Abstandes d, der durch einen Abstandshalter 27 gewährleistet ist, hält sich aber auch dieser Spiegel 17 d innerhalb der erwähnten Baulinie 26 von nur 10 °. Die im einzelnen hier nicht dargestellten Tragelemeate für die erwähnten Spiegelflächen werden noch durch die Stützen 18a, 18b, 18c, 18d und 18 e abgestützt.
Die Sonnenstrahlen treffen auf den Mittelpunkt 25, 25a, 25b und 25 c der Spiegelflächen 17a, 17b, 17c und 17d auf und werden von dort, wie eingezeichnet, auf die Absorberfläche 2 reflektiert.
Dabei erreicht selbst die 55 "-Strahlung, die auf die Spiegelfläche 17d auf trifft, noch den oberen Teil der Absorberfläche 2. Auch die im gleichen Punkt 25 c eintreffende 30 "-Strahlung erreicht zum größten Teil den Absorber 2. Allerdings erfolgt hier eine geringfügige Abechettung durch die Spiegelfläche 17 c. Dies könnte men dadurch weiter stark reduzieren, daß man den Abstand d vergrößert und gleichzeitig den Winkel&ggr;&Aacgr; ebenfalls etwas vergrößert. Mittels einer Computerrechnung besteht die Möglichkeit, d und &ggr;- 4 in Abhängigkeit von den örtlichen Einstrahlungsverhältnissen so zu optimieren, dan nahezu keine gegenseitige Abschattung durch die endersn Spiegelflächen erfolgt. Hierzu gehört natürlich auch die Größe der Spiegelfläche 17 d. Je kleiner diese gewählt wird, desto geringer ist natürlich die Gefahr der Besehettungdurch die Spiegelfläche 17 c. 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 Fell ist.
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Dadurch besteht die Möglichkeit, beliebig viele zusätzliche Spiegelflächen 17 in der erfindungsgemaßen Weise nutzbringend anzuordnen, wodurch eine entsprechend hohe Konzentration mit entsprechend hohen Temperaturen erreicht werden kann, vsnn genügend Bodenfläche zur Verfugung steht* Unter diesen Umständen kann man dann auch auf die Anordnung der nördlichen Spiegelflächen ganz verzichten.
Durch die Erfindung besteht somit die Möglichkeit, mit den gleichen Kollektoren wirtschaftlich höhere Temperaturen in kürzerer Zeit zu erzeugen. Dadurch kann man die Absorberfläche 2 wesentlich/kleiner halten als bisher.
Das gilt auch für die Anwendung bei Solarzellenmcdulen. Infolge der höheren Temperaturen sinkt zwar der Wirkungsgrad derselben bekanntermaßen etwas ab. Neuerdings gibt es indessen von Wasser berieselte Solarzellenmodule mit ständiger Kühlung, außerdem sind Hybrid-Module hiervon nicht betroffen.
Dabei ist entscheidend der sehr geringe Preis der Spiegelflächen, wenn diese zum Beispiel durch Spiegelfolien gebildet sind, die auf Holzbretter aufgeklebt sind.
Ferner kann das Kollektorfeld 2 auf dem Schrägdach eines Gebäudes odes in dieses Dach in bekannter Weise'so integriert sein, daß das Kollektorfeld selbst die Dachhaut bildet. In diesem Falle kann das Gebäude so ausgestaltet sein, daß die Spiegelfläche 17 auf einem daran angrenzenden Flachdach 28 angeordnet ist. Dies bedeutet, daß das Dach und der Dachstuhl eines Gebäudes auch in dieser Weise ausgestaltet werden können. In diesem Falle können die Spiegelflächen 17 die Dachhaut selbst bilden. Hierzu gibt es Spiegelkacheln, die regendicht auf dem Dach verlegt werden können. Ee gibe aber auch aus Kunststoff bestehende Spiegelplatten oder eine spiegelnde Dachhaut.
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DasFlachdach kaim hierzu von Süden nach Norden etwas geneigt sein, zum Beispiel im Winkel von 10 °, damit das Regenwasser ablaufen kann. Für den Fachmann auf dem Bausektor ist selbstverständlich, daß er hierzu auch eine Regenrinne anordnen kann.
Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht auf ein Gestell mit einer gemeinsamen starren geradlinigen Stütze 35, die mittels eines Scharniers 33 an der Bodenstütze 18 a befestigt ist, auf welcher die Kollektoren oder Solarzellenmodule 2, 2a, 2b, in Abständen a von unten nach oben oder nach rechts,d. h. von Süden nach Norden angeordnet sind. Der Abstand a darf 200 mm nicht überschreiten, damit auch die diffuse Strahlung genutzt werden kann.
Dabei geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, daß sich die diffuse Strahlung entgegen wissenschaftlichen Literaturangaben jedenfalls dann auf eine kurze Distanz reflektieren läßt, wenn sie durch einen bewölkten Himmel und nicht durch den Schlagschatten verursacht wird.
Zur Abstützung der Spiegel 1, la und 17 a, 17 b ist ein mit der Stütze 35 befestigtes Holzbrett 36 a und weiter oben das Brett 26 b vorgesehen.
Man sieht zunächst an der Nordkante des Kollektors den Spiegel 1, an den eich oben der Spiegel 1 a anschließt. Dieser ist mit dem Spiegel 17 a verbunden, an den sich ein Spiegel 17 a nach rechts und somit nach Süden anschließt. Diese beiden Spiegel 17 &bgr; und 17 b bilden somit die unteren Südepiegel für die Kollektorreihe 2 &bgr;. An der Nordkante desselben schließe&trade; icljdie Spiegel Ib und 1 c sowie 17 d, 17c wie zuvor an. Diese bilden seit die südlichen ünterepiegel für die Kollektorreihe 2b, en die sich oben die Spiegel 1 d und 1 e «nachließen, welche durch die horizontal liegende Stütze 12 zur Aufnehme der Windlest gehalten sind. Im oberen Bereich lit die BodenttUtze 14 mittels dee Gelenkes 34 an der Stütze 35 b·-
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festigt. Unten ist die Stütze 14 mit der Bodenstütze 18 c im Punkt 30 befestigt. Um nun denNeigungswinkel der Stütze 35 zu ändern, besteht die Möglichkeit, die Bodenstütze 14 unten wahlweise mit der Stütze 18b im Punkt 31 oder der Stütze 18 d im Punkt 32 zu verbinden, wobei die Stützen 18 in einem Abstand c voneinander angeordnet sind.
Diese Feststellung ist jahreszeitlich bedingt. Man hat also im Frühling, Sommer, Herbst und Winter verschiedene Stellungen des Neigungswinkels der Stütze 35, wodurch sich automatisch die Stellung sämtlicher Kollektoren oder Soalrmodule, aber auch sämtlicher Spiegel gegenüber der Horizontalen ändert.
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 anordnen.
Zunächst ist das Gestell bestehend aus den Stützen 18a, 35, 14, 18b mit den Kollektoren oder Solarmodulen und den dazwischen liegenden Spiegeln 1, 17 wie bisher und muß deshalb 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 Stutze 14 am Boden vorgesehen ist.
DüEeh diese Spiegsiaeosteuag mit den gsößen Spiegeln wiird eine zusätzliche Konzentration nach demselben erf indungsgemäßen Schema wie zuvor ermöglicht. Die Wirkungsweise muß deshalb nicht noch einmal erläutert werden. Es ist ohne weiteres verständlich, daß zusätzlich zu den kleinen Spiegeln auf den Stützen 35 nunmehr auch die großen Spiegel I7f, 17 g zusätzlich wirksam sind, so daß eine nochmalige Konzentration zum Teil über die kleinen Spiegel und zum Teil auch direkt auf die Kollektoren erfolgt.
PATBNTANWALT PIPL.INQ, J, WBNZBL 7 8TUTTQART MAUPTMANN8BSUTjUJ
Weitet rechts an der Kordseite sieht man, daß auf der Stütze 14 ein weiterer zusätzlicher großer Spiegel 17 h angebracht ist, zu welchem Zwecke natürlich die Stütze 14 in dem gewünschten Winkel angeordnet worden ist . Durch diesen Spiegel 17 a tritt deshalb keinerlei zusätzliche Beschattung für das weiter nördlich liegende Gestell mit der Stütze 35 ein.
An den großen Spiegel 17 h schließt sich weiter nach rechts der große Spiegel 17 i an, der wieder auf der Stütze 18a weiter nördlich gelegenen Reihen aus dem Gestell abgestützt ist· Es handelt sich um das gleiche Gestell wie zuvor beschrieben.
Nun besteht die Möglichkeit, beliebig viele weitere Gestelle zur Erweiterung der Anlage nach Süden oder Norden anzuordnen. Darüber hinaus gibt es aber auch die Möglichkeit, die Gestelle nach Osten und Westen beliebig zu verlängern.
Fig. 5 zeigt schematisch eine Vakuum-Röhrenkollektoranlage mit den Röhren 36 bis 41, in denen die Absorber 2 - 2f in bekannter Weise angeordnet sind, was deshalb nicht naher erläutert werden muß. Es ist auch schon bekennt, die Absorber 2 2a, 2c, 2d, 2e, 2f in diesen Röhren nach links Süden schräg zu stellen.
Wie zuvor ist der Abstand a zwischen den Absorbern vorgesehen, in dem die Südspiegel 17 zwischen der Unterkante des nördlichen Absorbers und der Oberkante des südlichen Absorbers atigeordnet sind.Entscheidefld ist dabei, daß durch die Spiegel 17 auf die kurze Distanz nicht nur die direkte Sonnenstrahlung zusätzlich genutzt wird, sondern die diffuse Strahlung bei bewölktem Himmel wird dadurch ebenfalls verstärkt, wie durch Versuche nachgewiesen ist. Es ist auch nachgewiesen, daß sich die diffuse Strahlung auf eine verhältnismäßig kurze Entfernung durch weiße Farbe genausogut reflektieren läßt wie eine spiegelnde net»* !folie oder eine andere Industriespiegelf lache. Die direkte
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Sonnenstrahlung wird allerdings durch Metallfolie wesentlich besser reflektiert.
Bei einer weiteren Ausführungsform bestehen die Spiegelflächen I1 17 mit ihren seuaehKft oan iVonoi^^f^ 4- a~&mdash; e.j, j_i_*. &Lgr;_..
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nach West aus gebogenen Flächen, so daß ein allmählicher übergang von dem kleineren Neigungswinkel &khgr;-1 zu den größeren Neigungswinkeln y-2,y-3 erfolgt. Dies ist in der Zeichnung nicht dargestellt, weil es für den Fachmann ohne weiteres verständlich ist. Es bedeutet, daß die Spiegelflächen 1, 17 nicht als ebene Platten, sondern als gebogene Flächen ausgebildet sind. Im übrigen ist die Anordnung aber die gleiche.
Dies ist besonders dann günstig, wenn keine ebenen Flächen als Tragelemente wie Holzbretter oder andere ebene Flächen vorgesehen sein «ollen. Insbesondere dann, wenn Metall oder Kunststoffflächen als Träger für die Spiegelflächen vorgesehen sind, ist der Aufwand verhältnismäßig gering, die Tragelemente zusamnen mit den Spiegelflächen tntsprechend zu formen.
Durch den allmählichen Übergang wird natürlich auch noch eine etwas stärkere Konzentration im Vergleich zu den ebenen Spiegelflächen erreicht.
Es ist auch noch bevorzugt, daß der obere Hand der Spiegelflächen in den Bereichen, die sieh seitlich über die Absorberflächen hinaus ausdehnen, nach unten in dem Sinne gerichtet ist, daß die Breite der Spiegelflächen mit ihren zugehörigen Tragelementen nur in diesem Bereich abnimmt, um sich dem Lauf der Sonne anzupassen. Bekanntlich steht die Sonne morgens und abends niedriger als mittags. Durch diese Maßnahme erfolgt somit eine Anpassung an den Lauf der Sonne, so daß die Spiegelflächen, zum Beispiel 17 b in Ii8. 1, mit dem größeren Neigungswinkel, den Weg fur die anderen Spiegelflächen 17a freigeben und auch nicht bei
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Sonnenaufgang und bei Sonnenuntergang eine wesentliche Beschattung verursachen. Eil kann auch eine stufenweise Anpassung vorgesehen sein.
Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform mit einem Speicherbehälter 37, der gemäß der Erfindung nicht nur im Süden mit einem transparentem Värmedamm-Material 38, sondern auch oben mitjeinem Wärmedämm-Material 39 versehen ist«
In den Bereichen dieser transparenten Wärmedänm-Materialien 38, 39 ist der Behälter 37 als Absorber ausgebildet, so daß eine zusätzliche Absorbprfläche entfällt. Wie man sitäif, ist nach linka, Süden, der Behälter 37 schräg in einem Winkel von zum Beispiel45 6 ausgebildet, während er nach rechts Norden senkrecht ausgebildet ist.
Die Wirkung durch den Spiegel 17H uf die Absorberfläche hinter dem transparenten Wärmedämm-Material 38 ist die gleichende zuvor.
Gemäß der Erfindung sieht man im obersten Bereich des Behälters 37 zusätzliches Wärmedämm-Material 39 angeordnet, unter dem ebenfall«? der Behälter 37 als Absorber bekannter Art ausgebildet ist, was deshalb nicht näher erläutert werden muß. An der Nordkante des Behälters sieht man den Spiegel 17 m in einem Winkel «&ggr;- 5 von z. B. 80 ° angeordnet, der hier a-iCh noch unterteilt sein kann. Außerdem ragt er nach Osten und Westen weit über den Absorber 39hinaus. Dadurch wird besonders die niedrige Sonnenstrahlung zusätzlich auf die Absorberfliehe hinter dem transparentem Wärtnedättm-Material 39 gelenkt, wodurch der Behälter 37 natürlich insgesamt mindestens doppelt so viel Wärme produziert« Auch die sehr niedrige Sonnenstrahlung kurz nach Sonnenauf- und Untergang wird durch den Spiegel m noch £_ &mdash; efctiert.
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Darüberhinaus besteht auch noch die Möglichkeit, die Ost- und die Westseite des Behälters 37 mit zusätzlichen transparenten Wärmeiliiimi-Materialien zu versehen, die hinter einer Glasscheibe oder einer transparenten Kunststoff-Folie angeordnet sind. Auf diese Weise besieht nämlich die Möglichkeit, besonders im Winter die sehr niedrige Sonnenstrahlung frühmorgens und spätabends zusätzlich umzusetzen. Dies ist in der Fig. 6 nicht dargestellt, es ist dem Fachraan aber ohne weiteres verständlich.
Wenn alle diese Maßnahmen durchgeführt werden, ist der Behälter 37 nurmit Ausnahme der Nordwand und dem Boden nicht mit transparentem Wärmedämm-Material versehen, hinter dem die Behälterwand selbst als Absorber auegebildet ist. Der Spiegel 17 m lenkt seine Strahlung teilweiee auch auf diese Seitenflächen im Osten und Westen, besondere morgens und abends im Winter.
Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungeform, die speziell für Länder in der Nähe dea Äquators geeignet ist. Bekanntlich geht die Sonne am Äquator genau im Osten auf und genau im Westen unter, sie steigt und FiIU auch genau senkrecht. Deshalb ist hier eine Verstellung für die verschiedenen Jahreszeiten, wie zuvor beschrieben, nicht nötig.
Die geradlinige Stütre 35 liegt hier horizontal auf dem Boden oder auf dem Flachdach 28. Die Kollektoren oder Solarzellenmodule 2, 2a sind ähnlich wie in der Fig. 3 mit einer Breite b und einem Abstand a zueinander angeordnet. Hie^kann der Abstand &bgr; wesentlich größer sein, weil die Gefahr der Beschattung durch die Spiegel jedenfalls am Äquator nicht vorhanden 1st. Durch sehr große Abstände a muß natürlich in Kauf genomnen werden, daß die diffuse Strahlung der oberen Spiegel la&igr; 17f nur wenig reflektiert wird. Dafür ergeben sich aber höhere KonwntrflCiotiigrade, weil die Spiegel wefentlich größer find.
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PATENTANWALT DIPL-INa J. WENZEL 7 STUTTGART HAUPTMAKNSREUTE
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Bn übrigen ist die Anordnung und sind die Bezugszeichen die gleichen wie in der Fig. 3.
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Claims (1)

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    PATENTANWALT DIPL-ING, J. WENZEL 7 STUTTGART HAUPTMANNSREUTE 46
    Schutzansprüche
    1. Solarvorrichtung mit im wesentlichen ebenflächigen Absorbern und/ oder Solarzellen in einem Kollektorfeld, das nicht nachführbar auf dem Dach eines Gebäudes oder auf Tragelementen befestigbar ist, wobei die Spiegelflächen sich hinsichtlich der Absorber beschattungsfrei seitlich über die Absorberflächen hinaus ausdehnen, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegelflächen mit ihren zugehörigen Tragelementen in einer der nach oben oder nach unten sich erstreckenden Ebene in mindestens zwei Spiegelflächen (17a,17b, 17c,) unterteilt sind, deren Neigungen ty* »3^2,^3,^4) mit größerem Abstand von den Absorbern oder Solarzellen (2) gegenüber der Horizontalen (28) zunehmen·
    2. Solarvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei der Spiegelflächen (17c, 17d) ein Abstand (d) angeordnet ist.
    3. Solarvorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Kollektorfeld auf
    dem Schrägdach eines Gebäudes befestigbar oder in das Dach integrierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegelflächen (17) auf einem daran angrenzenden Flachdach (28) anbringbar sind.
    4» Solarvorrichtung, bei der das Kollektorfeld in einem Speicherbehälter mit transparentem Wärmedänin-Material angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Absorberflächen mit Dämm-Meterial (38»39) angeordnet sind, von denen eine (39) horizontal liegt, der ein etwa senkrechter Spiegel (17m) zugeordnet ist.
    5. Solarvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegelflächen (17h, 17i) zwischen den im Abstand zueinander angeotdneten Reihen eine« Kollektorfeldes oder Solarzellenmodulfeldes (2, 2a) angeordnet sind«
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    6. Solarvorrichtimg nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Reihen der Kollektoren oder Solarzellenmodule, in dem die Spiegelflächen (1, 17) mit ihren zugehörige» Tragelementen angeordnet sind, a * 200 mm nicht überschreitet*
    7. Solarvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß einstückige Tragelemente (36, 37) für die Spiegel (1, 17) vorgesehen sind, die an gemeinsamen starren Stützen (35) befestigt sind.
    8. Solarvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollektoren oder Solarzellen-Modulreihen (2, 2a, 2b) mit ihren zugehörigen TragelementeR (36a, 36b) auf gemeinsamen starren Stützen (35) angeordnet sind, derne Winkel durch am Boden in Abstand (c) angeordneten Stützen (18b, 18d, 18e) verstellbar sind.
    9. Solarvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß an einer schrägen Bodenstutze (14), die an der Oberkante (34) der Stütze angreift, ein zusätzlicher großer Spiegel (17 h) für die Anordnung auf der dahinter liegenden gemeinsamen Stütze (35a) angeordnet ist.
    10. Solarvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da1) der Abstand (a) zwischen den Roiiren (36-41) einer Vakuum-Röhrenkollektorenlage vorgesehen ist, wobei die Absorber (2-2f) in den Röhren schräg gestellt Bind.
    U. Solarvorrichtung necft Anspruch 6, dtiurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Reihen der Wärmekollektoren oder So1arze11cnmodulen (2,- 2a) nicht-größer ale a - 120 mm ist.
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    PATBNTANWALT OlPL-1NQ, J.WBNZ8L 7 STUHQABT HAUPTMANNSRBUTB
    12. Schervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegelflächen (1, 17) mit ihren zugehörigen Tragelementen (36a, 36b) in der Seitenansicht gebogen sind, so daß ein allmählicher übergang von dem kleineren Neigungswinkel ('Y'D zu den größeren (y2, ^f- 3) erfolgt.
    13. Solarvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Rand der Spiegelflächen (la, 17b, Ic, 17d) in den Bereichen, die sich seitlich Über die Absorberflächen (2, 2e) hinaus ausdehnen, nach unten in dem Sitme gerichtet ist, daß die Breite der Spiegelflächen in diesem dereich abnimmt, um sich dem Lauf der Sonne anzupassen.
    14. Solarvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stütze (35) horizontal auf dem Boden oder dem Flachdach (28) nicht verstellbar anbringbar ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE4442298A1 (de) * 1994-08-08 1995-05-24 Wenzel Joachim Solarvorrichtung zur Anbringung an einer Wand
US10505492B2 (en) 2016-02-12 2019-12-10 Solarcity Corporation Building integrated photovoltaic roofing assemblies and associated systems and methods

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4442298A1 (de) * 1994-08-08 1995-05-24 Wenzel Joachim Solarvorrichtung zur Anbringung an einer Wand
US10505492B2 (en) 2016-02-12 2019-12-10 Solarcity Corporation Building integrated photovoltaic roofing assemblies and associated systems and methods

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