DE9317373U1 - Vorrichtung zur wahlweisen Umwandlung von Sonnenenergie in Wärme und/oder Strom - Google Patents

Vorrichtung zur wahlweisen Umwandlung von Sonnenenergie in Wärme und/oder Strom

Info

Publication number
DE9317373U1
DE9317373U1 DE9317373U DE9317373U DE9317373U1 DE 9317373 U1 DE9317373 U1 DE 9317373U1 DE 9317373 U DE9317373 U DE 9317373U DE 9317373 U DE9317373 U DE 9317373U DE 9317373 U1 DE9317373 U1 DE 9317373U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
tube
heat
module
electricity
collector plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE9317373U
Other languages
English (en)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE9317373U priority Critical patent/DE9317373U1/de
Publication of DE9317373U1 publication Critical patent/DE9317373U1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/40—Thermal components
    • H02S40/44—Means to utilise heat energy, e.g. hybrid systems producing warm water and electricity at the same time
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S10/00—Solar heat collectors using working fluids
    • F24S10/40—Solar heat collectors using working fluids in absorbing elements surrounded by transparent enclosures, e.g. evacuated solar collectors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S30/00—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
    • F24S30/40—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement
    • 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/44—Heat exchange systems
    • 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/60—Thermal-PV hybrids

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Description

Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur wahlweisen Umwandlung von Sonnenenergie in Wärme und /oder Strom.
5
Die Vorrichtung soll zur Energieversorgung in vorwiegend Ein- oder Mehrfamilienhäusern und Gewerbebetrieben dienen. Es ist bekannt, mittels Photovoltaikmodulen (PV-Modul) Sonnenenergie in Strom und mit Hilfe von SonnenkoHektoren Sonnenenergie in Wärme umzuwandein.
Zu Komplex PV-Modul gibt es eine Reihe von Patenten, die die Arten der unterschiedlichen PV-Module (z.B. DE 41 28 766, spezielle Kontaktierung von PV-Modulen; DE 41 25 265, flexibles PV-Modul auf einer beweglichen Trägerschicht), die die Bauform (z.B. DE 41 39 753, PV-Modul zur integrierten Dachmontage; DE 41 40 und DE 41 40 682, PV-Modul mit Steckverbinder zur kabellosen Montage) und die die Anwendungen und Anordung von PV-Modulen (z.B. DE 42 27 860 und DE 41 31 392; PV-Modul als Fassadenverkleidung) beschreiben.
Analoges gilt für Sonnenkollektoren (z.B. DE 40 07 839, Vakuumkollektor für Solarenergie; DE 39 08 363, Sonnenkollektor für doppelseitige Nutzung, DE 38 14 169 Solaranlage zur Warmwassererzeugung). Im Gegensatz zum PV-Modul, bei dem die entstehende Energie immer abgeführt werden kann, ist das bei Sonnenkollektoren nicht immer möglich. Um Überhitzung in den Sommermonaten auszuschließen, können die Kollektoren abgedeckt werden, beschrieben im Patent DE 38 02 125.
Das Problem der Nachführung wird in verschiedenen Patenten beschrieben, einerseits, daß die PV-Module beweglich gestaltet werden (z.B. DE 40 20 032) und anderseits, daß eine Reihe von PV-Modulen in unterschiedlichen Positionen aufgebaut werden (z.B. DE 41 24 076 und DE 41 24 075, kreis- bzw. ringförmige Anordnung), um zu erreichen, daß mindestens ein PV-Modul optimal zur Sonne steht.
Zur gleichzeitigen Erzeugung von Strom und Wärme wird in der Regel die in dem PV-Modul entstehende Wärme ausgenutzt (z.B. DE 41 20 943, Wärmeproduktion durch Kühlung des PV-Modules; DE 42 06 931, Kombination aus PV-Modul und Sonnenkollektor mit Vorerwärmung des Wärmeträgermediums zur Kühlung des PV-Modules und nachträglicher Erwärmung des Wärmeträgermediums in den Sonnenkollektoren).
Diese Erfindungen haben die Nachteile, daß mit der jeweiligen Anlage entweder nur Strom, nur Wärme oder nur beides gleichezeitig (DE 41 20 943 und DE 42 06 931) gleichzeitig erzeugt werden kann, daß die Temperatur des Wärmeträgermediums bei Kühlung der PV-Module unter den gegebenen meteorologischen Bedingungen bei maximal 60*C - 7O0C liegt oder beim letztgenannten Patent '(DE 42 06 931) dafür Sorge getragen werden muß, daß die Kühlung nicht zur Aufheizung der PV-Module führt. Außerdem sind die energetischen Parameter fest durch die Größe der Anlage definiert, d.h., sie lassen sich nicht oder nur schwer dem tatsächlichen Bedarf anpassen. Überschüßige Energie muß abgeführt werden. Die bekannten Anlagen weisen außerdem den Nachteil auf, daß eine Nachführung des Stundenwinkels mit hohem Aufwand auf Grund der großen, zu bewegenden, Massen und der mechanischen Stabilität verbunden ist bzw. einen erhöhten Bedarf an PV-Modulen erfordern.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu entwickeln, die es ermöglicht, die vorhandene Sonnenenergie gleichzeitig oder wahlweise in Strom und/oder Wärmeenergie umzuwandeln.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einer Vakuumröhre 3 seitlich ein Kollektorblech 4 und zwei Spiegel 5 mittig im Winkel von 90° zueinander angeordnet sind, wobei ein Spiegel 5 im Winkel von 45° zum KoHektorblech 4 geneigt ist. Auf einer abgeflachten Seite der Vakuumröhre 3, gegenüber dem Kollektorblech sind zwei Photovoltaikmoduie 6 auf die Vakuumröhre 3 so aufgebracht, daß ein Modul 6 auf das Röhreninnere und das andere Modul 6 nach außen gerichtet ist. Der zweite Spiegel 5 ist im Winkel von 45° zu dem nach innen gerichteten Modul 6 geneigt. An der vorderen Stirnseite der Röhre 3 ist auf einer fest mit der Röhre 3 verbundenen Achse ein Kraftübertragungselement 1, z.B. ein schräg verzahntes Zahnrad, fest angeordnet, gleichzeitig ist zwischen der Stirnseite der Röhre 3 und dem Kraftübertragungselement 1 die Halterung 2 angeordnet. An der hinteren Stirnseite der Röhre sind auf einer weiteren, fest mit der Röhre verbundenen Achse die zwei Stromabnehmer 7 montiert, wobei jeweils ein Stromabnehmer 7 mit je einem Photovoltaikmodul 6 elektrisch verbunden ist. Die hintere Achse ist mit einem Wärmetauscher 9 abgeschlossen, wobei zwischen dem Stromabnehmer 7 und dem Wärmetauscher 9 die Halterung 8 montiert ist.
Die so aufgebaute Vorrichtung ermöglicht es mit 3 Betriebsarten zu arbeiten, der Wärmeerzeugung, der Stromerzeugung oder der Wärme- und Stromerzeugung. Im
Gegensatz zu den genannten Erfindungen, die mit mehreren Vorrichtungen gleichzeitig Strom und Wärme erzeugen, kann bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Temperatur des Wärmeträgermediums über 1000C erreicht.
Die Vorrichtung ist drehbar gestaltet, damit einerseits durch die Ausrichtung des Kollektorbleches, des PV-Modules oder der Kombination von PV-Modul, Kollektorblech und Spiegel zur Sonne einer der 3 Betriebsarten bestimmt wird und damit andererseits die Nachführung des Stundenwinkels erfolgen kann. Die gleichzeitige Erzeugung von Strom und Wärme kann nur durch den direkten Anteil des Sonnenlichtes ermöglicht werden, indem dieses durch die Spiegel jeweils zur Hälfte auf das Kollektorblech und das PV-Modul reflektiert wird.
Die Auskopplung der Wärme erfolgt über den Wärmetauscher, der Strom wird über die Stromabnehmer des jeweils stromproduzierenden PV-Modules ausgekoppelt. Die Erfindung wird in Fig.1 bis Fig. 4 dargestellt.
Fig.1 zeigt die Vorrichtung zur wahlweisen Umwandlung des Sonnenlichtes in Strom und/oder Wärme.
Fig. 2 zeigt eine Schnittdarstellung der Vorrichtung. 90
Fig. 3 veranschaulicht die Zusammenschaltung der einzelnen Vorrichtungen zu einem Feld und den Antrieb durch einen Schrittmotor, d.h. alle Vorrichtungen eines Feldes werden gleichzeitig bewegt und arbeiten in der gleichen Betriebsart.
Fig. 4 beinhaltet das Schaltbild für die Gesamtanlage. Durch den Meß- und Steuercomputer wird das Energiemanagement der Anlage gesteuert.
Bezugszeichen
zu Figur 1 und Figur 2:
1 Antriebsrad
2 untere Halterung
3 Vakuumröhre
4 Kollektorblech
5 Spiegel
6 doppelseitiges PV-Modul
7 Schleifringe
8 obere Halterung
9 Wärmetauscher
zu Figur 3:
1 obere Halterung
2 Dreiwegeventil (analog auf der rechten Seite)
3 Umnschalter
4 Bypassleitung für Wärme
5 Leitung für Wärme
6 Bypassleitung für Strom
7 Leitung für Strom PV-Modul innen
8 Leitung für Strom PV-Modul außen
9 Solare Kraft-Wärme-Wandler
10 Schrittmotor
11 untere Halterung
12 Spindel
13 Schneckengetriebe
zu Figur 4:
1 Stromleitung (PV-Modul)
2 Solares Kraft-Wärme-Wandlerfeld
3 Wärmetransportleitung (Kollektor)
4 Wetterdatenmessung
5 Umwälzpumpe
6 Wärmetauscher Solaranlage
7 Wärmespeicher
8 Wärmetauscher Haus (Hzg./WarmWas.)
9 Batterie- und Ladegerät 10DC/AC-Wandler
11 Energiemessung
12 konventionelle Heizung
13 Wärmetauscher (konventionelle Heizung)
14 Meß- und Steuerleitungen
15 Meß- und Steuercomputer

Claims (1)

  1. Pateflljinspruche
    Vorrichtung zur wahlweisen Umwandlung von Sonnenenergie in Wärme und /oder Strom, dadurch gekennzeichnet,
    daß in einer Vakuumröhre (3) seitlich ein Kollektorblech (4) und zwei Spiegel (5) mittig im Winkel von 90° zueinander angeordnet sind, wobei ein Spiegel (5) im Winkel von 45° zum Koliektorblech (4) geneigt ist und auf einer abgeflachten Seite der Vakuumröhre (3), gegenüber dem Kollektorblech (4) zwei Photovoltaikmodule (6) auf die Vakuumröhre (3) so aufgebracht sind, daß ein Modul (6) auf das Röhreninnere und das andere Modul (6) nach außen gerichtet ist und der zweite Spiegel (5) im Winkel von 45° zu dem nach innen gerichteten Modul (6) geneigt ist, und weiterhin an der vorderen Stirnseite der Röhre (3) auf einer fest mit der Röhre (3) verbundenen Achse ein Kraftübertragungselement (1) und gleichzeitig zwischen der Stirnseite der Röhre (3) und dem Kraftübertragungselement (1) die Halterung (2) angeordnet ist und außerdem an der hinteren Stirnseite der Röhre (3) auf einer weiteren, fest mit der Röhre verbundenen Achse die zwei Stromabnehmer (7) montiert sind, wobei jeweils ein Stromabnehmer (7) mit je einem Photovoltaikmodul (6) elektrisch verbunden ist und die hintere Achse mit einem Wärmetauscher (9) abgeschlossen ist, wobei zwischen dem Stromabnehmer (7) und dem Wärmetauscher (9) die Halterung (8) montiert ist.
DE9317373U 1993-11-12 1993-11-12 Vorrichtung zur wahlweisen Umwandlung von Sonnenenergie in Wärme und/oder Strom Expired - Lifetime DE9317373U1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE9317373U DE9317373U1 (de) 1993-11-12 1993-11-12 Vorrichtung zur wahlweisen Umwandlung von Sonnenenergie in Wärme und/oder Strom

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE9317373U DE9317373U1 (de) 1993-11-12 1993-11-12 Vorrichtung zur wahlweisen Umwandlung von Sonnenenergie in Wärme und/oder Strom

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE9317373U1 true DE9317373U1 (de) 1994-03-31

Family

ID=6900664

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE9317373U Expired - Lifetime DE9317373U1 (de) 1993-11-12 1993-11-12 Vorrichtung zur wahlweisen Umwandlung von Sonnenenergie in Wärme und/oder Strom

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE9317373U1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004020850A1 (de) * 2004-04-28 2005-11-24 Schedletzky, Maik, Dr. Röhrenkollektor zur Absorption von Lichtenergie

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004020850A1 (de) * 2004-04-28 2005-11-24 Schedletzky, Maik, Dr. Röhrenkollektor zur Absorption von Lichtenergie
DE102004020850B4 (de) * 2004-04-28 2008-03-27 Schedletzky, Maik, Dr. Röhrenkollektor zur Absorption von Lichtenergie

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2004297292B2 (en) Solar energy collection system
DE2537099A1 (de) Sonnenzelleneinheit
DE2520639A1 (de) Anlage zur stromerzeugung
DE3638317A1 (de) Thermo-elektrische solarzelle
DE102008040028A1 (de) Energiewandlungsanlage sowie Verfahren zur Gewinnung, Wandlung, Speicherung und Bereitstellung von Energie an Verbraucher
DE3209131A1 (de) Sonnenwaermeanlage
DE202021102247U1 (de) Hybrid-Selbsterhitzungsvorrichtung für die Niedertemperaturbatterie
WO1979000626A1 (en) Solar collector for converting directly heat energy into electric energy
DE19609283A1 (de) Multi-Solarzellen-Konzentrator
WO2006048245A1 (de) Photovoltaisches solarenergiemodul
DE4338735A1 (de) Vorrichtung zur wahlweisen Umwandlung von Sonnenenergie in Wärme und/oder Strom
DE9317373U1 (de) Vorrichtung zur wahlweisen Umwandlung von Sonnenenergie in Wärme und/oder Strom
DE3704559A1 (de) Verfahren und modul zur solaren stromerzeugung
DE102010019158A1 (de) Solarkollektor
DE112017001985T5 (de) Photovoltaikanlage mit uneinheitlich gekühlten photovoltaikzellen
DE19536087A1 (de) Vorrichtung zur Halterung mindestens eines Sonnenkollektors oder Solargenerators
EP0897090A1 (de) Solaranlage
DE10063887A1 (de) Steuerung einer Solaranlage mit integriertem Hybridkollektor
WO2010015362A2 (de) Solarkraftwerk
WO2019072894A1 (de) Kühleinheit zur kühlung von elektronischen bauteilen
WO2021259942A1 (de) Photovoltaikvorrichtung für ein laufrad eines fahrrads und fahrrad
DE102006060786A1 (de) Solares Energiegewinnungsmodul
DE2750679A1 (de) Statischer solargenerator zur erzeugung von elektrischem strom und waerme aus sonnenenergie
DE102019007785A1 (de) Thermoelektrischer Generator (TEG)
DE102009022670A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Kühlen von Solarzellen