JP2014511472A5

JP2014511472A5 -

Info

Publication number: JP2014511472A5
Application number: JP2013552972A
Authority: JP
Filing date: 2012-02-10
Publication date: 2015-03-26

Description

太陽光追尾システムのための費用のかからない解決手段が、依然として実現されていないことが確認されている。一般に、最適に集光される入射角が、最も高い発電効率を達成するという原理及び理論が、あらゆる種類の半導体技術及び熱変換技術に対して成立する。
請求項１に記載の上位概念に記載のエネルギー変換／集熱システムが、米国特許出願公開第２０１０／１２２７２１号明細書から公知である。この明細書には、太陽エネルギーを電気エネルギーに直接に変換するための、少なくとも１つの太陽電池と少なくとも１つの集光光学系とを有する光起電力／集熱システム又は光起電力モジュールが開示されている。さらに、太陽光追尾システムが開示されている。この太陽光追尾システムは、太陽の軌道、ここでは方位と一緒に移動する集光された太陽光を一定の方向で受光する。この場合、少なくとも１つの太陽電池及び結合要素が、当該少なくとも１つの太陽光追尾システムに付設されている。

別の本発明の構成では、カバープレートが、透明な球の前方に配置されていて、すなわち透明な球体の、入射する太陽光に面した側に配置されていて、且つ支持フレームによって支持されている。このことは、吸熱モジュールの平行で平らな表面を製造することを可能にし、集光光学系をこの吸熱モジュールの内部空間の中に独立して適切に配置することを可能にする。この場合、特に、この集光光学系は、調整可能な結合要素によって支持される。この結合要素は、少なくとも１つの軸の周りに移動可能である又は旋回可能である。

Claims

太陽エネルギーを電気エネルギー及び／又は熱エネルギーに変換するために建物の正面に配置するためのエネルギー変換／集熱システム（４）であって、
当該エネルギー変換／集熱システム（４）が、入射する太陽光（８）を太陽電池（８）及び／又は吸熱モジュール（７）として付設されたエネルギー変換器に向けて集光させるために複数の集光光学系（５）として透明な複数の球体又は中空球を有し、太陽の軌道と一緒に移動する集光された太陽光（８）を一定の方向で受光する複数の太陽光追尾システムを有し、複数のカバープレート（１０）を有する当該システムにおいて、
１つのエネルギー変換器が、各太陽光追尾システムに付設されていて、
各エネルギー変換器が、付設された１つのブレース（６）に配置されていて、このブレース（６）の複数の端部が、付設された前記光学系（５）の１つの軸上に存在し、１つのアクチュエータによって前記光学系（５）を中心に旋回可能であり、
各エネルギー変換器が、前記太陽の入射光の焦点の移動に応じて、付設された前記ブレース（６）に沿って位置調整可能であり、
前記複数の集光光学系（５）がそれぞれ、付設された１つのカバープレート（１０）を貫通するか、又は付設された１つのカバープレート（１０）と一緒に、同じ材料から成る１つの物体を形成するか、又は１つの支持フレームによって支持されている付設された１つのカバープレート（１０）の後方に配置されている当該システム。
透明な前記球体及び／又は中空球は、選択フィルタ（９）を有することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
前記球体（５）は、
・ガラス、特にソーダ石灰ガラス若しくは水ガラス若しくはホウケイ酸ガラス又は光学ガラス、
・有機ガラス、特に樹脂若しくは重合体、又は
・これらの組み合わせから成り、前記中空球は、少なくとも１つの部分から成ることを特徴とする請求項１又は２に記載のシステム。
前記透明な中空球は、液体及び／又はゲルを含有し、
前記液体及び／又はゲルは、
・水若しくはエタノール若しくはグリコール又は
・ゲル又は
・これらを組み合わせた液体を含有する若しくはこれらを組み合わせた液体から成ることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のシステム。
前記透明な球体又は前記液体及び／若しくはゲルで充填された中空球の屈折率ｎが、０．３５ｎ〜３．９０ｎ、特に１．３０ｎ〜２．００ｎの値を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のシステム。
少なくとも１つの弁（５Ｄ）が、前記中空球に配置されていることを特徴とする請求項４に記載のシステム。
前記複数の集光光学系（５）はそれぞれ、１つのカバープレート（１０）と１つのベースプレート（１２）との１つの支持フレーム（１１）の内部空間内に配置されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のシステム。
前記支持フレーム（１１）は、少なくとも１つの当該内部面に少なくとも１つの反射面を有するか又は少なくとも１つの反射面から成ることを特徴とする請求項７に記載のシステム。
前記支持フレームは、その内部空間内に１つのダイオード（１５）を有することを特徴とする請求項７又は８に記載のシステム。
前記ブレース（６）は、ヒートシンクを有することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のシステム。
少なくとも１つの前記吸熱モジュール（７）は、太陽電池であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載のシステム。
熱エネルギーを生成するための前記エネルギー変換器は、吸熱板であり、この吸熱板は、好ましくは
・鋼、亜鉛めっきされた鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、銅若しくはその他の金属、
・接着剤若しくはその他のプラスチック、
・ガラス若しくは焼結材料、又は
・これらの組み合わせから成り、
少なくとも１つのコーティング剤が、特に
・Ｔｉｎｏｘ、Ｅｔｈａｐｌｕｓ又はその他のコーティング剤、又は
・これらを組み合わせたコーティング剤を有し、又はこれらを組み合わせたコーティング剤から成ることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載のシステム。
前記吸熱板は、熱輸送システムを有し、この熱輸送システムは、少なくとも１つの管、配管網又はハープ形状の配管網を有することを特徴とする請求項１２に記載のシステム又は吸熱モジュール。