NL7807477A

NL7807477A - Stelsel voor het omzetten van zonne-energie.

Info

Publication number: NL7807477A
Application number: NL7807477A
Authority: NL
Original assignee: Advanced Solar Power Co
Priority date: 1976-03-10
Filing date: 1978-07-11
Publication date: 1980-01-15
Also published as: EP0016175A1; WO1980000489A1; BE869754A; CA1113812A; GB1590091A; DE2749286A1; FR2407439B1; FR2407439A1

Description

» ƒ *> f VO 5558

Advanced Solar Power Company (ASPCO),

Newport Beach, Californië, Verenigde Staten van Amerika.

Stelsel voor het omzetten van zonne-energie.

Alle gebruikelijke energiebronnen van de aarde, zoals aardolie, steenkool en stromend water, zijn oorspronkelijk ontleend aan de zon.

Gedurende vele jaren zijn pogingen ondernomen de warmte van de zon direct te gebruiken voor energie en huishoudelijke behoeften. Buiten de 2 5 atmosfeer van de aarde is een gemiddelde van 1350 Watt per m beschik baar. Onder goede omstandigheden, zoals een wolkeloze woestijn, is op 2 het oppervlak van de aarde ongeveer 1000 W per m beschikbaar.

Stelsels voor het omzetten van zonne-energie, zoals beschreven in de stand van de techniek, zijn in het algemeen zodanig ingewikkeld, 10 dat zij een geweldadige kapitaalsinvestering vereisen, waardoor de nut tige toepassing daarvan vrijwel onpraktisch wordt gemaakt of zodanig eenvoudig, dat de doeltreffendheid daarvan bij het absorberen en omzetten van zonne-energie te laag is om hun toepassing praktisch te maken.

Voor wat betreft het eerste uiterste zijn er zeer vele openbaarmakingen 15 van ingewikkelde warmteopslagstelsels, waarbij gebruik wordt gemaakt van toestandveranderingen in verschillende zouten en andere materialen, waarvan er vele in de ene of andere toestand uiterst aantastend zijn, en die alle onderhevig zijn aan aanzienlijke verliezen door de fundamentele ondoelmatigheid van de warmteoverbrengingsinrichting, gebruikt 20 voor het overbrengen van de door verzameleenheden geabsorbeerde warmte naar de opslagmaterialen. Andere dure aspecten van ingewikkelde bekende stelsels omvatten het vgebruik van meertraps-heliostaten voor het narichten van de zonnestralen, welke heliostaten elk afzonderlijk moeten worden geregeld teneinde de onderlinge beweging tussen de zon en het 25 oppervlak van de aarde te volgen, verder het gebruik van kritisch terug kaatsende of brekende oppervlakken, veelal met gedaanten en vormen, * die uiterst kostbaar zijn te vervaardigen, en door het gebruik van uit- 780 74 77 2 * <9 heemse materialen, die de kapitaalsinvestering, nodig voor het verzamelen van zonne-energie, in aanzienlijke mate vergroten. Een ander voorbeeld van het eerste uiterste is het gebruik van zonne-energie in zonne-ovens. Dit zijn zeer grote opstellingen van optische elementen, die 5 zonlicht concentreren in een klein gebied, waardoor in het brandpunt zeer hoge temperaturen worden geproduceerd. Deze elementen zijn veelal unieke, zeer grote en dure installaties, waarvan er over de gehele wereld slechts enkele werkzaam zijn. Zij worden in hoofdzaak gebruikt voor materiaalonderzoekingen en een beperkte produktie van keramische IQ en schuurmaterialen, die op enige andere wijze niet gemakkelijk kunnen worden geproduceerd. Een gebruikelijke werktemperatuur voor een zonne-oven is 3000°K. Dit eerste uiterste omvat ook het direct opwekken van elektriciteit uit de zonnestraling, die op zonnecellen valt, zoals deze op grote schaal worden gebruikt bij het onderzoekprogramma van de ruim-te. Omdat elke cel slechts lage niveaus van spanning en stroom kan produceren, is een groot aantal cellen nodig voor het produceren van aanzienlijke hoeveelheden elektrische energie. Elke cel vereist twee eigen elektrische verbindingen, waarbij de arbeidskosten voor miljoenen van dergelijke verbindingen veel te hoog worden behalve voor de kriti-2q sche toepassingen op ontoegankelijke plaatsen. Ook zijn er daaraan klevende moeilijkheden aanwezig bij het overbrengen van een gelijkstroom met een lage spanning, waarbij het opslaan van grote hoeveelheden energie in batterijen thans niet economisch is.

Aan het andere uiterste bestaat het merendeel van de betrekke-2^ lijk eenvoudige of niet verfijnde verzamelinrichtingen uit inrichtin gen met platte platen, die grote, platte, warmte absorberende oppervlakken blootstellen aan de zonnestralen. Deze verzamelinrichtingen zijn uiterst ondoelmatig, doordat een aanzienlijk gedeelte van de verzamelde energie weer wordt uitgestraald, waarbij het oppervlak, dat een 2q doelmatige verzamelaar vormt, ook een doelmatige straler vormt. Veel warmte gaat ook verloren door convectie naar de atmosfeer. Bovendien moeten dergelijke stelsels per definitie werkzaam zijn bij betrekkelijk lage temperaturen, die het opslaan van warmte uiterst kostbaar maken, omdat een geweldige massa moet worden verschaft voor het opslaan bij 25 lage temperatuur. Toch is de tegenwoordige belangrijkste opmars van ^ 7807477

P

9 3 onderzoekings- en ontwikkelingsprogramma's van zonne-energie, gericht op het produceren van energie met een laag niveau bij betrekkelijk lage temperaturen voor huishoudelijke water- en ruimteverwarming. Er bestaat ook een aanzienlijke belangstelling voor het door de zon ge-5 dreven klimaatregelen onder gebruikmaking van de' Servel-werkwijze.

Het op grote schaal commercieel gebruik maken van zonne-energie met een laag niveau wacht op de ontwikkeling van doeltreffende en economische verzamelinrichtingen, zodat voor het verzamelen van voldoende energie geen grote gebieden nodig·;’,zijn. Het technische grondvraagstuk is 10 de ontwikkeling van een economisch materiaal, dat zonlicht absorbeert met een werkzame temperatuur van 6000°K, en bij een werktemperatuur van rond 350°K niet weer uitstraalt naar gebruikelijke omgevingen op 300°K.

Samenvattend is het op grote schaal toepassen van zonne-energie 15 voor het vervangen van energie, die thans wordt geproduceerd door het uitputten van natuurlijke hulpbronnen, zoals fossiele brandstoffen, tot nu toe niet praktisch, omdat geen stelsel is verschaft;- dat doelmatigheid en lage kosten verenigt, zodat zowel de kapitaalsinvestering als de bedrijfskosten op een voldoende laag niveau kunnen worden gehou-20 den, zodat de geproduceerde zonne-energie economisch zou kunnen concur reren met stelsels, waarbij brandstof wordt verbrand.

De onderhavige uitvinding verschaft een zeer belangrijke vooruitgang op het gebied van het verzamelen en omzetten van zonne-energie, omdat het de vervaardiging mogelijk maakt van verzameluitrusting met 25 een redelijke prijs, welke uitrusting uiterst doeltreffend werkzaam is en voldoende onafhankelijke warmteopslagvermogens omvat voor het overwinnen van de inherente onvolkomenheid van zonne-energie, d-w.z. de afwezigheid van de energiebron gedurende de nacht en op bewolkte dagen.

30 In beginsel worden deze voordelen verkregen door een doeltref fend en goedkoop optisch stelsel voor het concentreren van zonne-energie, en door het direct absorberen van deze energie door een werk-fluïdum. Een dergelijk stelsel maakt de opslag mogelijk van het werk-fluïdum zelf bij zeer hoge temperaturen en drukken voor het verschaf-35 fen van energie gedurende tijdvakken van het geheel of gedeeltelijk

U

\ 780 74 7 7 donker zijn.

De voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting bevat een optisch cassegrain stelsel, dat een primaire, terugkaatsende, concave spiegel omvat, die naar de zon is gericht en een middenopening bevat. Op af-5 stand aan deze primaire spiegel is een tweede, convexe spiegel coaxi aal ten opzichte van de primaire spiegel bevestigd, en gericht voor het verzamelen en door de opening van de primaire spiegel focusseren van zonnestralen, teruggekaatst door de primaire spiegel.

Dit gehele optische stelsel wordt gedraaid rond een dagelijkse 10 hartlijn, en ingesteld voor seizoenschommelingen, zodat het brandpunt van het gehele optische stelsel vast ligt met betrekking tot het aardoppervlak.

Volgens de gemiddelde dagelijkse hartlijn, d.w.z. de dagelijkse hartlijn bij equinox, geleidt een hogedrukvat in de vorm van een lang-15 werpige pijp, een doorzichtig of doorschijnend werkfluldum. Het gedeel te van de pijp nabij het brandpunt van het optische stelsel is voorzien van een torroïdaal lenzenstelsel, dat de invallende, gefocusseerde zonnestralen breken volgens de hartlijn van de pijp. Het totale binnen-oppervlak van de hogedrukpijp is sterk terugkaatsend, zodat stralen, 20 de pijpholte binnengaan, worden teruggekaatst om herhaaldelijk door het werkfluldum te gaan, totdat de stralingsenergie volledig is geabsorbeerd door het fluïdum zelf, waarbij de terugkaatsende wanden het door de pijp zelf absorberen van de energie in hoofdzaak uitsluiten. Het torroïdale lenzenstelsel is opgenomen in een sterk terugkaatsende 25 sluiter, die zodanig draait, dat alleen het beeld van de zon op de ope ning valt. De optisch gesloten pijp is werkzaam als een zwart gat, dat de invallende straling snel verdeelt door het gehele opgenomen, doorzichtige of doorschijnende medium, en dit snel op een tenqperatuursevenwicht brengt. Zonder de eerste wet van de thermodynamica te breken, kan 30 energie niet weer worden uitgestraald door de opening naar de veel he tere zon.· Omdat energie wordt geabsorbeerd van de stralingsoverbrenging in de massa van het materiaal, opgenomen in de pijp, kunnen de buitenwanden van de houder koel worden gehouden, b.v. door isolatie. Omdat stralingsenergieoverbrengingen plaats vinden overeenkomstig de formule 35 ΛΕ - O" (AT)^, waarin /\E de overgebrachte energie is, 0“ de constante C) 7807477 φ 5 van Stefan-Boltzmaun en /\T het verschil in absolute temperaturen is, overheersen stralingsverliezen. Het koel houden van de buitenzijde van de houder heft dus het merendeel van de verliezen op. HEt stelsel verschaft doelmatigheden van energieverzameling en -absorptie nabij 90%, 5 hetgeen 10-maal nf meer beter is dan voor een gebruikelijk zonne-ener- giestelsel. De maximum temperatuur, beschikbaar op de aarde door zonne-vervarming is 6000°K. Als gevolg van de grote doeltreffendheid van dit stelsel zijn werktemperaturen, die deze grens naderen, mogelijk voor betrekkelijk kleine hoeveelheden materiaal. De stroming van het werk-IQ iluidum door de holte wordt ingesteld voor het geven van de gewenste werktemperaturen en drukken in dat deel van het stelsel.

Het optische concentreringsstelsel kan zijn gemonteerd aan de hogedrukpijp of gescheiden zijn, maar draait rond de pijp overeenkomstig hét dagelijks draaien van de aarde om te verzekeren, dat de zonnestra-15 ling door het torroïdale lenzenstelsel wordt gefocusseerd.

Gedurende tijdvakken van in hoofdzaak invallende zonne-energie waarbij het totale energievermogen van de inrichting niet nodig is voor het produceren van energie, kan het werkfluïdum in de hogedrukpijp worden verwarmd en onder druk geplaatst, waardoor dus een grote hoeveel-20 heid van de zonne-energie wordt geabsorbeerd. Deze energie kan uit het stelsel worden verwijderd door het uit de hogedrukpijp laten stromen van het werkfluïdum. In de gevallen, dat water is gekozen als het werkfluïdum, kan dus een aanzienlijke massa water in temperatuur worden verhoogd en in voldoende mate onder druk geplaatst, zodat het een grote 25 hoeveelheid energie absorbeert. Door het uit de hogedrukpijp laten ont snappen van dit verwarmde, onder druk geplaatste water naar een lagere drukholte, verdampt het water onmiddellijk voor het produceren van hoge-drukstoom, die b.v. kan worden gebruikt voor het drijven van een turbi-nestelsel voor het opwekken van elektriciteit.

30 Het is duidelijk, dat gedurende tijdvakken van in hoofdzaak in vallende zonne-energie, een onafgebroken stroming van het werkfluïdum naar het stelsel kan worden gehandhaafd door een hogedrukpomp, waarbij het zwarte gat op een zeer hoge druk wordt gehouden teneinde het verdampen van het werkfluïdum in het gat te voorkomen. Dit werkfluïdum 35 wordt onafgebroken uit het stelsel verwijderd enkin verdampen voor het Θ \ 7807477 .1 if 6 ** , b.v. drijven van een turbine. Tegelijkertijd kan het gat zelf voldoende werkfluïdum opslaan voor het vormen van een aanzienlijke energiereserve.

De terugkaatsende holte, gevormd door de wanden van de hogedruk-pijp, kan in volume gedurende een dergelijk gebruik worden veranderd 5 voor het verschaffen van het opslaan van verschillende hoeveelheden thermische energie. Dit wordt tot stand gebracht door het gebruik van een spiegel, die in de hogedrukpijp is aangebracht en door de pijp wordt bewogen door een regelstelsel. Indien deze spiegel op juiste wijze is voorzien van poorten voor de doorstroming van het werkfluïdum, 10 vindt geen drukverschil plaats over de spiegel, zodat een betrekkelijk eenvoudig en bij voorkeur op afstand bedienbaar aandrijfstelsel kan worden gebruikt voor het plaatsen van de spiegel. Wanneer deze spiegel van de torroïdale lens wórdt weg bewogen, wordt het gedeelte van de hogedrukpijp, welk gedeelte de terugkaatsende voorraadhouder vormt, in 15 volume veranderd, waardoor een servo-stelsel de druk en temperatuur van het werkfluïdum in de hogedrukpijp kan handhaven door het opslaan van aanvullende thermische energie wanneer de bronenergie de vraag overschrijdt.

Bij een gebruikelijke installatie levert een hogedrukpomp het 20 werkfluïdum, zoals water, aan het benedenstroomse einde van de hoge drukpijp. Dit water stroomt door de beweegbare spiegel in de terugkaatsende holte en absorbeert direct energie, die door het fluïdum is teruggekaatst door de holtewanden en het optische stelsel. De watertemperatuur wordt verhoogd, waarbij de druk in het vat wordt gehand-25 haafd op een peil, dat het verdampen van het water voorkomt. Het uit laat- of bovenstroomse einde van de hogedrukpijp is via een regelklep verbonden met een turbine, welke regelklep de hogedruk-en lagedrukgebieden in een uitlaatpijp scheidt, en het het werkfluïdum mogelijk maakt te verdampen aan de benedenstroomse zijde van de klep, waarbij 30 de zodoende geproduceerde stoom wordt gebruikt voor het bedienen van een turbine. Het stelsel kan volledig onafhankelijk zijn indien de afgewerkte stoom uit de turbine wordt gecondenseerd voor het verschaffen van de waterlevering voor de hogedrukpomp of kan werkzaam zijn met een beschikbare watervoorraad, waarbij de afgewerkte stoom uit de tur-35 bine wordt afgelaten naar de atmosfeer.

P 7807477 * * 7

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van de tekening, waarin:

Fig.l een doorsnede toont van het stelsel voor het verzamelen en omzetten van zonne-energie, welke doorsnede de hogedrukpijp en het 5 optische stelsel middendoor deelt;

Fig.2 een doorsnede is volgens de lijn II-II in fig.l;

Fig.3 een doorsnede is volgens de lijn III-III in fig.2;

Fig.ii een doorsnede toont van het inlaateinde en het middengedeelte van de hogedrukpijp van het stelsel van fig.l; 10 Fig.5 een aanzicht is, gedeeltelijk in doorsnede, van het drijf- werkstelsel, dat zich bevindt nabij het brandpunt van het optische stelsel van fig.l, en wordt gebruikt voor het draaien van het optische stelsel rond de hogedrukpijp;

Fig.6 een doorsnede is volgens de lijn VI-VI in fig.ii; 15 Fig.7 een doorsnede toont van het uitlaateindgedeelte van de hogedrukpijp van het stelsel van fig.l;

Fig.8 een ruimtelijk aanzicht is van de monterings- en draai-inrichting van fig.l, waarbij de hogedrukpijp en het optische stelsel zijn verwijderd voor het vergemakkelijken van het verduidelijken van 20 het stelsel, gebruikt voor het draaien van het optische stelsel rond de dagelijkse hartlijn;

Fig.9 een doorsnede is van het middengedeelte van de hogedrukpijp, waarbij een andere uitvoeringsvorm is weergegeven van de torro-idale lensconstructie daarvan; 25 Fig.10 schematisch de koppeling toont van het stelsel van fig.l voor het omzetten van zonne-energie met een elektriciteit opwekkende stoomturbine voor het produceren van elektrische energie;

Fig.ll, 12 en 13 doorsneden zijn van een vorm en van gedeelten van de terugkaatsende hoofdspiegel van het optische stelsel van fig.l, 30 waarbij de opeenvolgende stappen zijn weergegeven van de werkwijze voor het vervaardigen van de spiegel, en

Fig.l4 een ruimtelijk aanzicht is van een rand van de terugkaatsende hoofdspiegel van fig.l, gedeeltelijk in doorsnede, waarbij con-structiedetails van de spiegel zijn weergegeven.

35 Onder het in eerste instantie verwijzen naar fig.l, bevat het 7807477 U' 8 i* stelsel van de onderhavige uitvinding voor het verzamelen en omzetten van zonne-energie, een hogedrukholte, die b.v. wordt gevormd door een paar hogedrukpijpen 11 en 13, verbonden door een torroïdale lens 15·

De hogedrukpijpen 11, 13 bevatten binnenwanden, die zijn gepolijst of 5 bekleed voor het verschaffen van een sterk terugkaatsend inwendig op pervlak. De pijpen 11,13 worden gedragen door een basis 17, die b.v. kan bestaan uit een betonnen funderingsplatform, via een aantal dragende schoren 19, 21, 23 en 25, alsmede betonnen masten 27 en 29. Elk der schoren 19, 21, 23 en 25 en betonnen masten 27, 29, weergegeven in fig. 10 1, is gekopieerd door een gelijke draagconstructie aan de tegenoverlig gende zijde van de hogedrukpijpen 11, 13, zoals in het bijzonder is weergegeven in de fig.6 en 8, zodat de constructie is geschoord tegen statische belastingen, alsmede windkrachten. Het stelsel is zodanig uitgevoerd, dat de pijpen 11 en 13 en hun dragende constructie vast zijn 15 gemonteerd aan de fundering 17 en bewegen noch draaien, zodat hogedruk passtukken, die het werkfluïdum verbinden met en vanaf de pijpen 11 en 13, geen dure draaikoppelingen behoeven te bevatten.

Een optisch stelsel voor het verzamelen en focusseren is ingericht voor het draaien rond een dagelijkse hartlijn, samenvallende met 20 de vaste pijpen 11, 13. Dit optische stelsel is een cassegrain-stelsel met twee spiegels, welk stelsel een primaire spiegel 31 bevat en een secundaire spiegel 33. De primaire spiegel 31 heeft een parabolisch concaaf oppervlak, dat sterk terugkaatsend is voor het verzamelen en terugkaatsen van evenwijdige zonnestralen 35 naar de tweede spiegel 33, zo-25 als weergegeven bij 37· De secundaire spiegel 33 is een veel kleinere, convexe paraboloïdische spiegel, die op zijn beurt de stralen 37 terugkaatst naar een enkel brandpunt, zoals weergegeven bij 39· De stralen 39 gaan door een opening Ul in het midden van de primaire spiegel 31, en convergeren op de torroïdale lens 15, zodat in hoofdzaak alle inval-30 lende straling 35 op de lens 15 wordt geconcentreerd.

Teneinde het brandpunt van de zonnestraling op de torroïdale lens 15 te houden, is het nodig de hartlijn van de primaire spiegel 31 evenwijdig te houden aan de invallende straling 35· Dit wordt tot stand gebracht door het monteren van het gehele optische stelsel met inbe-35 grip van de primaire spiegel 31 en secundaire spiegel 33, die daaraan Φ \\ 780 74 7 7 9 is bevestigd door een aantal schoren 43, draaibaar rond een dagelijkse hartlijn, gevormd door de hogedrukpijpen 11, 13. De details van dit monterings- en draaistelsel worden hierna besproken.

Het gehele stelsel voor het omzetten van zonne-energie is zoda-5 nig gemonteerd op de fundering 17, dat de hogedrukpijpen 11, 13 even wijdig zijn aan de draaihartlijn van de aarde. Dit is tot stand gebracht door het lager dan het uitlaateinde van de pijp 11 monteren van het inlaateinde van de pijp 13, zodat de hoek ος gelijk is aan de geografische breedte op de installatieplaats. De betonnen masten 29 zijn 10 op het noordelijke halfrond zuiver noord van de betonnen masten 2J ge plaatst, en zuiver zuid van de betonnen masten 27 indien de installatie zich op het zuidelijk halfrond bevindt. Bij installatie op deze wijze en met de hartlijn van de cassegrain-spiegels 31 en 33 loodrecht op de hartlijn van de pijpen 11 en 13, wordt alle invallende zonne-15 straling gefocusseerd door de torroïdale lens 15 bij elke equinox.

Voor het verstellen voor een onderlinge seizoenbeweging tussen de zon en de aarde, worden hydraulische bedieningsorganen 45 en 47 gebruikt voor het draaien van het cassegrain-stelsel met inbegrip van de spiegels 31, 33 rond een draaihartlijn, die samenvalt met de torro-2jt) idale lens 15, en loodrecht staat op de pijpen 11, 13. Een paar schoren 49 en 51 is bij de draaihartlijn verbonden met draagflenzen 53 en 57, die zich uitstrekken vanaf de achterkant van de primaire spiegel 31.

Uit de overige figuren is te onderkennen, dat elk der bedieningsorganen 45 en 47 van fig.l wordt herhaald door een gelijk paar bedieningsorga-25 nen aan de tegenoverliggende zijde van de hogedrukpijpen 11, 13, waar bij vier op onderlinge afstand liggende draagflenzen 53» 57 aanwezig zijn op het achteroppervlak van de spiegel 31. Daarnaast is een gelijk paar schoren 49, 51 aanwezig aan de andere zijde van de hogedrukpijpen 11, 13, zodat deze schoren 49, 51 en de bedieningsorganen 45, 47 de 30 primaire spiegel 31 steunen en het gehele gewicht daarvan dragen.

Een klokaandrijving 59 samen met een drijfwerkstelsel 6l, dat hierna gedetailleerd wordt beschreven, wordt gebruikt voor het dagelijks draaien van het eassegrain-spiegelstelsel rond de dagelijkse hartlijn, gevormd door de pijpen 11, 13, waarbij de spiegels 31 en 33 gedurende 35 elke dag over ongeveer l80° draaien en fe nachts over dezelfde 180° C) 7807477 4* * 10 draaiing worden terugbewogen teneinde een ander dadelijks draaien te beginnen bij de volgende dageraad. Dit dagelijks draaien van het spie-gelstelsel verzekert samen met de verstellingen per seizoen, aangebracht door de bedieningsorganen 4-5 en 1+7» dat de stralen 39 altijd 5 worden gefocusseerd op de vaste torroïdale lens 15. De invallende stra ling 39 wordt door de torroïdale lens 15 op een hierna gedetailleerder te beschrijven wijze gebroken om te bewegen over de lengte van de pijpen 11 en 13, zoals weergegeven bij 63 en 65. Op grond van het terugkaatsende oppervlak aan de binnenzijde van de hogedrukpijpen 11, 13, 10 wordt deze straling 63, 65 herhaaldelijk teruggekantst van de wanden van het absorberende zwarte gat, gevormd door de pijpen 11, 13, zodat . na het herhaaldelijk gaan door het werkfluïdum in de pijpen 11, 13, de zonne-energie volledig direct is geabsorbeerd door het werkfluïdum.

De terugkaatsende inwendige oppervlakken van de pijpen 11, 13 voorkomen 15 in hoofdzaak het absorberen van deze energie door de pijpen zelf. Toe gevoerd werkfluïdum zoals water, wordt geleverd door een klep 67 en een hogedrukpomp 69 aan het inlaateinde 71 van de hogedrukpijp 13. Dit werkfluïdum wordt verwarmd door een direct absorberen van de zonne-energie, die door het gehele inwendige volume van de pijpen 11 en 13 20 heen wordt teruggekaatst, maar wordt in de pijpen 11, 13 bij voorkeur niet verdampt. In plaats daarvan is de door de pomp 69 geleverde druk voldoende voor het toelaten van een aanzienlijke verwarming van het werkfluïdum zonder verdamping. Bij een voorbeeld van de installatie, waarbij het werkfluïdum water is, zijn de in de hogedrukpijpen 11, 13 25 gehandhaafde druk en temperatuur gelijk aan 4505 kPa en 260°C. Onder deze omstandigheden kan een aanzienlijke hoeveelheid energie worden opgeslagen in de hogedrukpijpen 11, 13 zelf. Bij ditzelfde voorbeeld is het stelsel dus, wanneer de diameter van de primaire spiegel 31 b.v.

20 m is, ontworpen voor het produceren van 300 kW thermische energie.

30 De pijpen 11, 13 hebben een samengevoegde lengte van ongeveer 30 m, een diameter van 50 cm en dus het vermogen voor het opslaan van 1,7 x 7 . . ...

10' kJ thermische energie. Dit aanzienlijke opslagvermogen maakt het mogelijk, dat het zonne-energiestelsel thermische energie opslaat tijdens topuren van zonne-energie, en deze energie vrijmaakt tijdens uren 35 van totale of gedeeltelijke duisternis. Op te merken is, dat in tegen- 780 74 77 \ v 11 stelling tot de bij de stand van de techniek gebruikte opslagstelsels, het opslaan van energie in het onderhavige stelsel plaats vindt in het werkfluldum zelf, zodat geen tussenliggende warmteoverdracht nodig is.

HEt onderhavige stelsel laat een uiterst dichte opslag toe van energie, 5 zodat het gehele stelsel ter plaatse kan worden geïnstalleerd zonder- ...........

aanzienlijke ondergrondse opslag. Daarnaast is het gebruik van agressieve chemicaliën voor de warmteopslag vermeden, zodat zowel de veiligheid als de te verwachten levensduur van het stelsel zijn verbeterd.

Uit deze korte beschrijving met betrekking tot fig.l is te onder-10 kennen, dat de door de hogedrukpijpen 11, 13 gevormde holte in beginsel de werking uitoefent van een zwart gat. Dit is tot stand gebracht door het betrekkelijk klein houden van de energie-ingangspoort, bepaald door de torroïdale lensconstructie 15, in vergelijking met het voluem van de hogedrukpijpen 11, 13. Het verschil tussen dit zwart gat-absorptie-15 stelsel en de stelsels van de stand van de techniek is echter het ge bruik van het terugkaatsende oppervlak op de binnenzijde van de holte, bepaald door de hogedrukpijpen 11, 13, hetgeen de zonnestraling dwingt direct te worden geabsorbeerd door het werkmedium in plaats van door een tussenliggende plaat of warmtewisselaar. Deze directe absorptie 20 vergroot in aanzienlijke mate de doeltreffendheid van het stelsel zon der afbreuk te doen aan de zwart gat-absorptie-eigenschappen van de inrichting. Daarnaast is door deskundigen het feit te onderkennen, dat door het gebruik van de torroïdale lensconstructie 15 en een hierna gedetailleerd te bespreken sluiter, energie, die zou willen ontsnappen 25 uit het stelsel, moet worden teruggericht door het cassegrain-spiegel- stelsel op de zon. Omdat de werkzame zonnetemperatuur altijd de temperatuur overschrijdt in het zwart gat-stelsel, kan geen energie worden teruggericht naar de zon, waarbij het stelsel volledig absorberend wordt met uitzondering van ondergeschikte convectieverliezen uit de 30 pijpen 11 en 13 naar de atmosfeer, welke verliezen doeltreffend kunnen worden geregeld door het isoleren, zoals hierna gedetailleerd beschreven. Het totale stelsel zet dus doeltreffend zonne-energie om bij een doelmatigheid van ongeveer 90$, 10-maal de doelmatigheid van gebruikelijke bekende verzamelinrichtingen voor zonne-energie.

35 Voor een beschouwing van de gedetailleerde aspecten van de in- . t V. T' V 7807477 » 12 ♦ * .

richting, tonen de fig.2 en 3 een draaibaar draagstelsel, gebruikt voor het dragen van de bedieningsorganen 1+7 op de hogedrukpijp 13.

Elk bedieningsorgaan 1+7 is een dubbelwerkende hydraulische cilinder, voorzien van eerste en tweede hydraulische invoerlijnen 73 en 75 (fig.

5 1). Het bedieningsorgaan 1+7 is door middel van een monteringsnok 77 gemonteerd aan een draagplaat 79· Met een tweede monteringsnok 8l is het tweede hydraulische bedieningsorgaan 1+7 (niet weergegeven) gemonteerd, waarbij het paar hydraulische bedieningsorganen een wieg-onder-steuning vormt voor een zijde van de primaire spiegel 31, en daaraan 10 is bevestigd door op onderlinge afstand liggende draagflenzen 53 (fig.

l). De monteringsnokken 77 en 8l zijn stevig vastgeklemd aan de draagplaat 79 door bouten 83 en moeren 85, zodat de hydraulische cilinders 1+7 en de monteringsplaat 79 een stijve wiegconstructié vormen voor een zijde van de primaire spiegel 31. Een soortgelijke draagplaat en monte-15 ringsconstructie worden gebruikt voor het paar hydraulische cilinders 1+5 (fig.l) aan de andere zijde van de primaire spiegel 31 voor het dragen en steunen van die zijde van de primaire spiegel 31 bij de draagflenzen 57 (fig.l) vanaf de hogedrukpijp 1, zodat het totale gewicht van het cassegrain-spiegelstelsel door de hogedrukpijpen 11, 13 wordt 20 gedragen bij de draagflenzén 53 en 57 (fig.l) door de hydraulische be dieningsorganen 1+5 en 1+7·

Hoewel de monteringsplaat 79 het gewicht draagt van het cassegrain-spiegelstelsel, is hét ontworpen voor het vrij draaien rond de hogedrukpijp 13. Deze hogedrukpijp 13 wordt omgeven door een coaxiale 25 pijp 87 met een grotere diameter. De pijp 13 bepaalt de wanden van de terugkaatsende holte onder de hogedruk, waarbij de pijp 87 een onder vacuum te plaatsen kamer 89 bepaalt tussen de pijpen. De kamer 89 wordt onder vacuum geplaatst, waarbij de binnenwanden daarvan terugkaatsend zijn gemaakt voor het thermisch isoleren van de hogedrukpijp 30 13 ten opzichte van de buitenatmosfeer. Deze isolatie wordt verder bij voorkeur vergroot door het terugkaatsend maken van de buitenwanden van de pijp 13· Zowel de binnen- als de buitenwanden van de hogedrukpijpen 11,13, alsmede de binnenwand van de pijp 87 zijn dus terugkaatsend gemaakt, waarbij de terugkaatsende binnenwand van de pijpen 11, 13 wordt 35 gebruikt voor het vormen van een terugkaatsend zwart gat, en de overige ^-^780 74 77 13 « terugkaatsende wanden worden gebruikt voor het helpen hij het isoleren van dat gat. Door het onder vacuum plaatsen van de kamer 89, worden de hogedrukpijpen 11 en 13 in feite een hogedrukvat voor het opslaan van energie, die door het stelsel is omgezet.

5 De draagplaat 79 wordt geleid voor het bewegen volgens een gebo gen baan langs een gebogen lijst 91» die b.v. door steunen 93 en een versterkingsring 95 wordt gedragen door de pijp 87. De gebogen dwang-lijst 91 is uitgevoerd als een C-vormig gootprofiel, waarin een paar rollen 97 en 99 wordt geleid. Een derde rol 101 is gemonteerd aan een 10 L-vormige steun 103, die b.v. door lassen is bevestigd aan de draag- steun 79· Elk der rollen 97, 99» 101 is gemonteerd aan de draagplaat 79 of de steun 103 door een leger, gemonteerd aan schroeven 105, 107 en 109» op hun plaats geklemd door moeren 111. De rollen 97 en 99 liggen aan tegen het binnenoppervlak 113 van het onderste been van het 15 gebogen C-vormige gootprofiel 91» waarbij de rol 101 aanligt tegen het buitenoppervlak 115 van het gootprofiel 91 voor het in de opening van het C-vormige gootprofiel 91 geplaatst houden van de rollen 97 en 99·

Te zien is, dat de draagplaat 79 samen met de bedieningsorganen 1+7 en het cassegrain-spiegelstelsel, dus wordt geleid voor een draaibeweging 20 rond de hartlijn van de pijpen 11 en 13 bij een dagelijkse beweging.

Een gelijk monteringsstelsel 117 (fig.l) wordt gebruikt voor het leiden van de bedieningsorganen 1+5 voor een draaibeweging rond een gelijke hartlijn. De pijp 87 wordt dus gebruikt voor het dragen van het cassegrain-spiegelstelsel, dat de primaire spiegel 31 en secundaire spiegel 25 33 bevat, voor het draaien rond de hartlijn van de pijpen 11, 13, geleid door de lijst 91·

De bedieningsorganen 1+5, 1+7 kunnen b.v. hydraulische bedieningsorganen zijn, die door middel van lijnen 73 en 75 zijn verbonden met een regelstelsel, dat hydraulisch fluïdum levert voor het kantelen van 30 het cassegrain-spiegelstelsel rond een hartlijn loodrecht op de pijpen 11, 13 en gaande door de torroïdale lensconstructie 15 om rekening te houden met seizoenverschillen in de onderlinge stand van de zon en de aarde. Het draaien rond deze hartlijn is vergemakkelijkt door het gebruik van de schoren 1+9 en 51 (fig.l), die zijn verbonden met een 35 draaipunt, dat samenvalt met de torroïdale lens 15, zoals hierna gede- Ό \ 7807477 V · * 9 i ' .

Ik tailleerder wordt teschreven, welke hartlijn het draaimiddelpunt bepaalt van de cassegrain-spiegelconstructie wanneer de bedieningsorganen 1+5 en 1+7 worden bekrachtigd.

Onder verwijzing naar fig.l+ wordt de gedetailleerde constructie 5 van de hogedrukpijpen 11 en 13, de torroïdale lensconstructie 15 en de omgevende pijp 87, besproken. De torroïdale lens 15 vormt in feite een bolstaand, cilindrisch stuk versmolten kwarts, dat de hogedrukpijpen 11 en 13 verbindt. Stralingsenergie 39, geconcentreerd door het casse-grain-spiegelstelsel, gaat een eindvlak van de lens 15 binnen en wordt, 10 zoals weergegeven bij 65, gebroken voor het voortplanten langs de leng te van de hogedrukpijpen 11, 13. Deze energie wordt als gevolg van de sterk terugkaatsende binnenoppervlakken van de hogedrukpijpen 11, 13, herhaaldelijk teruggekaatst van de binnenwanden van het zwarte gat, totdat het een voldoende afstand door het doorzichtige of doorschijnen-15 de werkmedium is gegaan om daardoor volledig te zijn geabsorbeerd, waar door dus het werkfluïdum direct wordt verwarmd. Omdat de gehele binnenzijde van de door de hogedrukpijpen 11, 13 gevormde holte, terugkaatsend is, bereikt het werkfluïdum een regelmatig toenemende temperatuur door het gehele werkfluïdum heen, waarbij de gehele holte regelmatig 20 wordt verlicht door de invallende verzamelde straling, en door het weer uitstralen van het fluïdum en de wanden.

De hogedrukpijp 13 is open aan een einde 117, dat is gekeerd naar de torroïdale lens 15, en is bij dit open einde gemonteerd in een ringvormige monteringsplaat 119. De monteringsplaat 119 kan zijn ge-25 groefd voor het opnemen van het open einde van de pijp 13, en kan daar aan zijn gelast voor het verzekeren van de drukbetrouwbaarheid van het vat. De buitenpijp 87 bevat een soortgelijk open einde 121, dat op soortgelijke wijze, b.v. door lassen, is bevestigd aan de ringvormige draagplaat 119. Deze beyestiging kan zijn versterkt door een aantal 30 versterkingslijven 120, welke lijven 120 ook dienen voor het verstijven van de monteringsplaat 119· Het andere einde 71 van de hogedrukpijp 13 is afgesloten, b.v. door een halfbolvormige eindkap 123, gelast aan het einde van de pijp 13. De halfbolvormige eindkap 123 bevat een opening, die is bevestigd aan een inlaatpijp 125, en door middel van deze in-3^ laatpijp 125 en een vacuumpakking 127 is gemonteerd aan een einddraag- V . / \ \ 780 7 4 7 7 4 15 plaat 129. Het andere open einde van de buitenpijp 87 is ook bevestigd aan de einddraagplaat 129, concentrisch ten opzichte van de pijp 125.

De pijpen 13 en 87 zijn dus concentrisch gemonteerd tussen de platen 19 en 129 voor het vormen van een dewarhuis voor het zwarte gat, waar-5 bij de ruimte 89 tussen de pijpen onder vacuum is geplaatst voor het isoleren van de pijp 13.

Een aan de draagplaat 119 gelijke draagplaat 131 is aan het andere eindvlak van de torroïdale lens 15 geplaatst, waarbij het paar draagplaten 119 en 131 aan de lens 15 is vastgeklemd door een aantal 10 bouten 133. Ringvormige pakkingen 135 en 137 kunnen worden gebruikt voor het op de platen 119 en 131 afdichten van de lens 15, waarbij de pakkingen 135, 137 zijn samengedrukt tussen de elementen door de bouten 133. Deze gehele constructie vormt dus een stijve holte, gevormd door de pijpen 11, 13, de platen 119, 131 en de lens 15, die een aanzienlij-15 ke constructiesterkte heeft voor het weerstaan van de zeer hoge drukken in de holte.

Op te merken is, dat naast het bolstaande buitenoppervlak van de lens 15, de binnendiameter daarvan een paar snijdende, coaxiale, afgeknot kegelvormige oppervlakken 139 en lUl bevat, welke oppervlak-20 ken een tweede brekend oppervlak vormen om te helpen bij het breken van de invallende straling naar een baan in hoofdzaak samenvallend met de hartlijn van de pijpen 11, 13.

Een derde cilindrische omsluiting 1^3 met een betrekkelijk klein gewicht kan worden gebruikt voor het omgeven van de pijp 87 en het 25 daartussen dragen van een laag thermische isolatie 1^5, die de thermi sche convectieverliezen van het stelsel vermindert. De pijp 87 kan aan de eindplaat 129, indien gewenst, zijn bevestigd door een L-vormige, ringvormige steun 1^7 en een aantal bouten ll+9, zodat de eindplaat van het stelsel verwijderbaar kan zijn 'gemaakt voor het mogelijk maken van 30 toegang tot de onder vacuum geplaatste holte 89.

Zoals uiteengezet, wordt het gehele cassegrain-spiegelstelsel gedraaid rond een hartlijn, samenvallende met het middelpunt van de lens 15 en loodrecht op de hartlijn van de pijpen 11, 13 om rekening te houden met seizoenveranderingen in de onderlinge stand van de zon 35 en de aarde. Zoals weergegeven in de fig.l en ^ verbindt een kegelvor- 7807477 16 mige buis 151 de opening hl in de primaire spiegel 31 met een sluiter-stelsel bij de torroïdale lens 15· Deze buis 151 wordt gebruikt voor het buiten het gebied van de sterke straling tussen de opening i+1 en de lens 15 sluiten van vreemde voorwerpen.

5 Het sluiterstelsel omgeeft volledig de buitenzijde van de torro- idale lens 15, en bevat een terugkaatsend binnenoppervlak voor het zo veel mogelijk opheffen van het verlies aan zonnestraling door de lens 15. De sluiter is uitgevoerd als een bolstaande, cilindrische hhls 153 die aan zijn open einden is gemonteerd aan een aantal rollen 155, zodat 10 de sluiter 153 kan draaien rond de dagelijkse hartlijn gedurende de dagelijkse beweging van het lensstelsel rond de pijpen 11, 13. Een zijde van de sluiter 153 bevat een opening 157, die samenwerkt met een overlappende flens 159, die zich uitstrekt vanaf het onderste einde van de kegelvormige buis 151. Zoals is te zien in fig.4 beweegt de flens 159 15 wanneer het cassegrain-spiegelstelsel en zijn bevestigde buis 151 draai en in de door de pijl l6l aangeduide richting, onder de opening 157 van de sluiter 153 teneinde seizoenverstellingen mogelijk te maken, waarbij tegelijkertijd een terngkaatsend oppervlak, dat de lens 15 omgeeft, over het grootst mogelijke oppervlaktegebied wordt gehandhaafd.

20 De enige opening voor het ontsnappen van stralingsenergie is dus door de kegelvormige buis 151, hetgeen, zoals uiteengezet, een directe straling naar de zon Vereist, hetgeen onmogelijk is. Omdat het gehele slui-terstelsel,dat de sluiter 153, de flens 159 en de buis 151 bevat, wordt gedraaid door de beweging van de primaire spiegel 31, waarbij de slui-25 ter draait op de rollen 155, blijft de opening 157 te allen tijde naar de hartlijn gericht van het cassegrain-spiegelstelsel.

In het stelsel is een inrichting opgenomen voor het veranderen van de werkzame afmeting van het door de terugkaatsende oppervlakken gevormde zwarte gat. Deze inrichting kan het best worden verduidelijkt 30 onder verwijzing naar de fig.1*· en 6, en bevat een cilindrisch ferro- deel 163, waarvan de buitendiameter iets kleiner is dan de binnendia-meter van de pijp 13. Tussen deze diameters is een kogellegerconstruc-tie geplaatst, die een legerafstandsring 165 en een aantal kogels 167 bevat. De legerafstandsring 165 wordt op zijn plaats gehouden tussen 35 de ferro-cilinder 163 en de pijp 13 door een eerste aantal plaatsings- °V 780 74 7 7 >

IT

platen 169, welke platen zijn bevestigd aan het ferro-deel 163 door een aantal schroeven 171, en een tweede ringvormige plaatsingsring 173 die op soortgelijke wijze is bevestigd. De ring 173 heeft een sterk terugkaatsend buitenoppervlak 175 en bevat een middenopening 177, die 5 kleiner is dan de binnendiameter van het cilindrische ferro-deel. 163,- - waarbij de ring 173 een spiegel vormt, die zich vanaf een plaats bij de binnendiameter van de pijpen 13 uitstrekt naar de opening 177.

Een tweede platte spiegel 179 is door een sterdeel l8l, dat is bevestigd aan de binnendiameter van het ferro-deel 163, gemonteerd.

10 De buitendiameter van de cirkelvormige spiegel 179 is groter dan de dia meter van de opening 177, zodat het paar spiegelende elementen 173 en 179 een plat spiegelend einde vormt voor de pijp 13. Er is een ruimte aanwezig tussen de spiegel 179 en de binnendiameter van het cilindrische ferro-deel 163 teneinde de stroming mogelijk te maken van het werk-15 fluïdum rond de buitenzijde van de spiegel 179· Omdat het fluïdum vrij rond de spiegel 179 kan stromen, is geen drukverschil aanwezig over dit element, waarbij ongeacht de druk in de pijp 13, het gehele spiegel-samenstel vrij kan rollen op de kogellegers 167 volgens de hartlijn van de pijp 13.

20 Een beweging van dit platte spiegelsamenstel wordt tot stand gebracht door het bewegen van een paar permanente magneten in de vorm van ringvormige segmenten 183 en 185, welke segmenten elk zijn gemonteerd en geschroefd aan een paar schroefstangen 187· Elk der stangen 187 is draaibaar gemonteerd in een eerste eindleger 189, gemonteerd aan 25 de draagplaat 119, en een tweede leger 190, gemonteerd in openingen in de einddraagplaat 129. De schroefdelen 187 strekken zich buiten de eindplaat 129 uit voor het dragen van kettingwielen 191, die elk worden aangegrepen door een ketting 193. De ketting 193 wordt verder aangegrepen door een kettingwiel 195, bevestigd aan de rotor van een elektro-30 motor 197. De elektromotor 197 dient dus voor het draaien van elk der vier schroefstangen 187 in dezelfde richting, welke stangen op hun beurt langs de magneetsegmenten 183 en 185 schroeven voor het bewegen daarvan langs de lengte van de pijp 13· De magnetische kracht tussen deze segmenten 183, 185 en het ferro-element 163 wordt gebruikt voor 35 het met de bewegende magneetgedeelten 183, 185 meetrekken van de platte \ Q 7807477 18 ♦' spiegelconstructie. Het draaien van de motor 197 beweegt dus de platte spiegeltussenwand, die de spiegels 173 en 179 bevat, langs de lengte van de pijp 13 voor het veranderen van de werkzame afmeting van het zwarte gat 11,13. Omdat alleen de magnetische kracht van de magneten 5 I83 en I85 door de hogedrukpijp 13 gaat, wordt de drukbetrouwbaarheid van de pijp niet beïnvloed door een stelsel van deze soort. Vele andere werkwijzen kunnen worden gebruikt voor het bewegen van de magneetseg-menten 183, 185, zoals lineaire contouren, waarbij echter in elk geval de magneten bij voorkeur tussen de pijpen 13 en 87 zijn geplaatst voor 10 het op afstand bewegen van de platte spiegelconstructie.

Met de platte spiegelconstructie, die de spiegels 173 en 179 bevat, naast de torroïdale lens 15, wordt het zwarte gat, waarin gelijkblijvende hoge temperaturen worden gehandhaafd door de zonnestraling, begrensd tot het gebied tussen de platte spiegel 173, 179 en het boven-15 einde van de hogedrukpijp 11. Zoals hierna gedetailleerder wordt uit eengezet kan het opslagvermogen van het stelsel, wanneer de druk of de temperatuur in het zwarte gat toeneemt, worden versteld door het bewegen van de platte spiegel 173, 179 naar de inlaat 125 van de pijp 13, waarbij het volume van het zwarte gat werkzaam wordt verdubbeld wanneer 20 &e platte spiegel 173, 179 zijn andere einde bereikt. Tijdens bedrijf wordt de platte spiegel 173, 179 's morgens voor de dageraad bij de torroïdale lens 15 geplaatst. Wanneer de zon boven de horizon uitstijgt en het werkfluïdum in de holte verwarmt tot een vooraf gestelde temperatuur, is de motor 197 onder regeling van een tenqperatuurtaster en 25 servo-stelsel werkzaam voor het bewegen van de platte spiegel 173, 179 langs de hartlijn van de pijp 13, waardoor het volume van de verzamel-holte voor zonne-energie wordt vergroot. Het is duidelijk, dat hoewel geen drukverschil aanwezig is over de platte spiegel 173, 179» een aanzienlijke thermische gradiënt aanwezig is op deze plaats in het stelsel, 30 omdat het fluïdum bovenstrooms van de platte spiegel 173, 179 niet onder hevig is aan zonnestraling en derhalve betrekkelijk koel is in vergelijking met het hoge temperatuursfluïdum in de spiegelende wanden van de in afmeting verstelbare holte. Enige thermische convectie kan plaats vinden door de ruimten rond de platte spiegel 179 voor het verwarmen 35 van het inlaatwater, waarbij echter is aangenomen, dat onder gebruike-

O

V 780 74 7 7 * 19 lijke werkomstandigheden, een onafgebroken stroming plaats vindt van werkfluïdum door de inlaat 125, waardoor de convectie bovenstrooms door de ruimten rond deze spiegel 179 wordt beperkt.

Onder verwijzing naar de fig. 4, 5> 6 en 8 wordt thans het mecha-5 nisme voor het dragen van de schoren 1+9 en 51 van fig.l, en voor het regelen van het dagelijks draaien van het cassegrain-spiegelstelsel, besproken. Een paar versterkingsringen 199 en 201 omringt de pijp 87 op plaatsen bij de torroïdale lens 15. Deze ringen 199» 201 zijn bevestigd aan de pijp 8j door een aantal volgens de omtrek op onderlinge 10 afstanden liggende steunen 203, en zijn bevestigd voor het dragen van een paar naar elkaar gekeerde, ringvormige, C-vormige gootprofielen 205 en 207· De C-vormige gootprofielen 205 en 207 zijn op hun beurt b.v. door steunen 208 (fig.6) bevestigd aan de monteringsschoren 23 en 25» genoemd in samenhang met fig.l. De monteringsschoren 23 en 25 dra-15 gen dus de C-vormige gootprofielen 205 en 207 direct vanaf het funde- ringsplatform 17» en dienen door de steunen 203 voor het dragen van het middengedeelte van de hogedrukpijpen 11, 13, zodat geen bovenmatige spanning wordt geplaatst op de torroïdale lens 15 door het gewicht van het cassegrain-spiegelstelsel.

20 Een paar halfbolvormige tandwielsegmenten 209 en 211 wordt ge dragen voor een beweging langs de C-vormige gootprofielen 205 en 207 door een aantal rollen 213. Elk der rollen 213 is door een bout 215 en een moer 217 draaibaar gemonteerd aan een van de tandwielsegmenten 209, 211. De tandwielsegmenten 209, 211 zijn verbonden door een aantal 25 gootprofieldelen 218, dat b.v. door lassen daaraan is bevestigd, voor het vormen van een eendelige constructie. De gehele constructie, die de tandwielsegmenten 209, 211 en de gootprofieldelen 218 bevat, kan dus vrij draaien rond de hartlijn van de hogedrukpijpen 11, 13 door een beweging van rollen 213 in de gootprofielen 205 en 207· De tandwielseg-30 menten 209 en 211 zijn in ineengrijping met rechte tandwielen 219 en 221, die zijn gemonteerd aan een gemeenschappelijke as 223, die draaibaar is gemonteerd in kussenblokken 225 en 227 aan een vaste draagconstructie 229. De as 223 is bevestigd aan een kettingwiel 231, aangegrepen door een ketting 233, die wordt aangedreven door een kettingwiel ^ 235, bevestigd aan de rotor van de motor 59, door de tandwielkast 6l.

7807477 20

De motor 59 is bij voorkeur een synchrone klokmotor, die door de tandwielkast 6l de tandwielsegmenten 209 en 211 aandrijft1 met een snelheid, gelijk aan de draaisnelheid van de aqrde.

Een tegenover elkaar liggend paar gootprofieldelen 218 draagt ^ een paar coaxiale assen 2kl, welke assen:, zich vanaf deze gootprofielen 218 naar buiten uitstrekken. B.v. door legers 2k3 is aan deze assen 2kl een paar draagplaten 21*5 gemonteerd aan weerszijden van de lens 15, welke platen op hun beurt stevig zijn bevestigd aan de schoren 1*9 en 51, b.v. door bouten 2l*7en 21*9. Het is duidelijk, dat een paar schoren |_0 1*9, 51 zodoende aan weerszijden van de lens 15 is bevestigd, welke scho ren op hun beurt zijn bevestigd aan draagflenzen 53, 57 (fig.l), die zich op onderlinge afstanden aan de primaire spiegel 31 bevinden. De assén 2l*l verschaffen dus een draaihartlijn voor het gehele cassegrain-spiegelstelsel rond het middelpunt van de torroïdale lens 15, waarbij de door de bedieningsorganen 1*5 en 1*7 (fig.l) verschafte beweging dus is beperkt tot een draaien om deze hartlijn 2l*l. Het is duidelijk, dat deze hartlijn door de steunen 19, 21, 23, 25 direct vanaf de betonnen * fundering 17 wordt gedragen, zodat het gewicht van het spiegelstelsel niet direct op het middelpunt van het door de pijpen 11 en 13 gevormde 20 zwarte holte, wordt gedragen. Wanneer de klokmotor 59 zijn kettingwiel 235 aandrijft, draait het gehele samenstel, dat de tandwielsegmenten 209 en 211, de gootprofieldelen 218 en de bevestigde assen 21+1 bevat, overeenkomstig het dagelijks draaien van de aarde, waardoor een draaien wordt opgewekt door de delen 1*9 en 51 in het cassegrain-spiegelstelsel, 25 welk draaien dit spiegelstelsel dwingt de onderlinge beweging te volgen tussen de zon en de aarde.

Zoals het duidelijkst weergegeven in de fig.l, k, 7 en 8, is de primaire montering voor het stelsel voor het omzetten vein zonne-ener-gie, bij voorkeur tot stand gebracht, doordat de eindplaat 129 is be-30 vestigd aan het inlaateinde van het stelsel, en een soortgelijke eind plaat 2l+7 op gelijke wijze, hoewel omgekeerd, is gemonteerd aan het uitlaat- of bovenste einde van de hogedrukpijp 11, zoals weergegeven in fig.7. Deze eindplaten 129, 2l+7 worden gedragen door de betonnen masten 27 en 29· Zoals reeds uiteengezet, is het voordelig gebleken, 35 het stelsel zodanig te monteren, dat de hartlijn van de hogedrukpijpen CL 780 74 77 9 21 11 en 13 evenwijdig is aan de hartlijn van de aarde op de plaats, waar het stelsel is geïnstalleerd. Teneinde dit installeren te vergemakkelijken, zoals in het bijzonder weergegeven in fig.8, kunnen de eind-platen 129, 247 zijn bevestigd aan kussenblokken 249 en 251, en zodoen-5 de draaibaar zijn gemonteerd aan een paar assen 253 en 255· De assen 253 en 255 worden op hun beurt gedragen door paren kussenblokken 257 en 259, die zijn bevestigd aan de bovenkant van de betonnen masten 27 en 29· Door het gebruik van deze draaimontering, kan de hoogte van de betonnen masten 27 en 29, alsmede hun onderlinge afstand, door de 10 fabrikant zijn aangegeven voor een bepaalde plaats. De betonnen masten kunnen dan tot de gewenste hoogte worden gestort, zodat het stelsel direct daaraan kan worden geïnstalleerd door het bevestigen van de kussenblokken 257 en 259 aan de betonnen mast. Indien het installeren op juiste wijze wordt uitgevoerd, is de hartlijn van het cassegrain-15 spiegelstelsel bij het op juiste wijze volgen van de beweging van de zon, loodrecht op de hartlijn van de pijpen 11, 13 in het equinox, en daarvan afwijkend voor het rekening houden met .seizoenveranderingen door het bedienen van de bedieningsorganen 1+5 en 1+7.

Zoals weergegeven in fig.7 is de montering van het bovenste ein-20 &e van de hogedrukpijp 11 in hoofdzaak gelijk aan de montering van het onderste einde van de hogedrukpijp 13. De hogedrukpijp 11 bevat een halfbolvormige eindkap 26l, die is verbonden met een uitlaatpijp 263, die door de vacuumpakking 265 is gemonteerd aan de eindplaat 247· De buitenpijp 87 is door een L-vormige, ringvormige, flenssteun 267, die 25 daaraan i gelast, verbonden met de eindplaat 247 door een aantal bouten 269, waarbij de uitwendige, isolatiedragende mantel 143 eveneens kan zijn gemonteerd aan de steun 267.

Onder verwijzing naar fig.9 wordt een andere uitvoeringsvorm van de torroïdale lens 15 beschreven. Bij deze uitvoeringsvorm is de tota-30 le constructie gelijk aan die, beschreven onder verwijzing naar fig.4, behalve dat de binnendiameter van de lens 15 een cilindrische binnenwand bevat in plaats van snijdende, afgeknot kegelvormige, brekende oppervlakken, welke cilindrische binnenwand gestreept of gegroefd is voor het vormen van een lens van Fresnel 271. Deze lens 271 is werkzaam op 35 een wijze, die in hoofdzaak gelijk is aan die van de lensconstructie \ Q 780 74 77

V

» * 22 van fig.U, waarbij invallende straling 39 wordt gebroken voor het buigen van de zonnestraling naar een richting, die dichter in lijn ligt met de hartlijn van de hogedrukpijpen 11, 13, zoals weergegeven bij 65· Het is voor deskundigen te onderkennen, dat de lens van Fresnel van 5 fig.9 het optische equivalent is van de lensconstructie van fig.U.

Onder het thans verwijzen naar fig.10 wordt een gebruikelijk algemeen stelsel beschreven voor toepassing van de onderhavige omzet-inrichting. Zoals reeds uiteengezet, wordt zonnestraling, die op de primaire spiegel 31 invalt, teruggekaatst van de secundaire spiegel 33 10 voor het binnengaan van de optische holte, bepaald door de kleine ope ning, verschaft in de sluiter 153» die de lens 15 omgeeft. Deze zonne-energie wordt herhaaldelijk teruggekaatst van de terugkaatsende binnen-oppervlakken van de optische holte, bepaald door de binnenwanden van de pijpen 11 en 13 en een beweegbare, platte, spiegelconstructie, die 15 de spiegels 173 en 179 bevat. Te allen tijde gedurende de werking van dit stelsel is het gehele volume van de pijpen 11, 13 gevuld met een fluïdum, waarvan de dichtheid gelijk is aan de vloeistofdichtheid van het werkmedium. Wanneer dus eenmaal het triple-punt is overschreden, heeft het fluïdum in de optische holte de eigenschappen van een gas, t 20 maar toch de dichtheid van vloeistof, omdat een voldoende hoge druk wordt gehandhaafd op het stelsel voor het handhaven van deze dichtheid. Ten behoeve van de rest van de beschrijving wordt het fluïdum in de zwarte holte hierna aangeduid als een vloeistof, ongeacht zijn temperatuur. Water wordt uit een voorraadhouder 273 geleverd door een met de 25 hand te regelen klep 67 en de hogedrukpomp 69 aan de inlaatpijp 125 van de pijp 13. De pomp 69 kan zijn ontworpen voor het handhaven van een gegeven drukhoogte in het stelsel, welke drukhoogte wordt gekozen om de dichtheid van het werkfluïdum in het stelsel gelijk te houden aan de vloeistofdichtheid van het fluïdum. Fluïdum, dat in het stelsel 30 wordt gepompt, gaat door de platte spiegel 173, 179 0® Het zwarte gat binnen te gaan en te worden verwarmd door een directe absorptie van zonne-energie. De door dit absorberen verkregen vloeistof met de uiterst hoge temperatuur, en hoge druk, wordt door middel van de uitlaatpijp 263 geleid door een automatisch geregelde klep 275 naar een stoomturbi-35 ne 277, b.v. gebruikt voor het drijven van een elektriciteitsgenerator Ü 780 74 7 7 * 23 279. De draaisnelheid van de turbine 277 en generator 279 kan b.v. worden geregeld door een elektronisch regelstelsel 28l, gebruikt voor het regelen van de klep 275- Het is duidelijk, dat een drukverschil heerst over de klep 275, zodat een veel lagere druk aanwezig is bij de in-5 laat 283 van de turbine 277 dan in het zwarte gat, zodat de vloeistof onmiddellijk verdampt voor het produceren van een stoombron met een groot volume en een hoge druk voor het aandrijven van de turbine 277·

Het is tevens te onderkennen, dat de afgewerkte stoom of een ander gas uit de turbine 277 kan worden afgevoerd naar de atmosfeer of worden ge-10 condenseerd voor het leveren van water aan de voorraadhouder 273.

De klokmotor 59, die via de tandwielkast 6l het cassegrain-spiegelstelsel aandrijft rond de dagelijkse hartlijn en elke dag, wordt gewoonlijk bekrachtigd vanaf een elektronisch motorregelstelsel 285, dat b.v. kan zijn verbonden met de generator 279 als een energie-15 bron, en die werkzaam is in antwoord op signalen, geproduceerd door een elektronische klok 287.

Een soortgelijke elektronische klok 289 en een daarop reagerend hydraulisch regelstelsel 291 kunnen worden gebruikt voor het aandrijven van de bedieningsorganen k5 en U7 voor het verstellen van de onder-20 linge hartlijnen van de pijpen 11, 13 en het cassegrain-spiegelstelsel 31, 33 voor seizoenveranderingen, in de richting van de hartlijn van de aarde ten opzichte van de stand van de zon.

Zoals algemeen bekend, kan de onderlinge beweging tussen de aarde en de zon zeer nauwkeurig worden voorspeld, zodat dus de motor-25 regeling 285 en de hydraulische regeling 291 in nagenoeg alle gevallen doeltreffend de hartlijn van het cassegrain-spiegelstelsel 31, 33 richten voor het verzekeren, dat de gefocusseerde zonne-energie wordt geplaatst op de opening in de sluiter 153 en dus op het zwarte gat.

Als een ondersteuningsstelsel kunnen echter optische tasters 293 en 295 30 weergegeven in de fig.k en 9» worden gebruikt voor het verschaffen van foutsignalen voor het hydraulische bedieningsorgaan 291 en de motor-regeling 285. Indien de gefocusseerde zonne-energie zich niet in het midden in het kleine einde van de kegelvormige buis 115, gebruikt voor het monteren van de tasters 293 en 295, bevindt, treedt een gebrek aan 35 evenwicht op tussen tegenover elkaar liggende paar tasters 293 of een 7807477 * 2k ** soortgelijk, tegenover elkaar liggend paar tasters 295· De tegenover elkaar liggende tasters 293 kunnen dus worden gebruikt voor het verschaffen van een differentiaal-foutsignaal voor het hydraulische bedie-ningsorgaan 291, en kunnen heersen over de kloksignalen 289 teneinde 5 voor daardoor verschafte fouten, te verstellen. Op soortgelijke wijze kunnen de tasters 295» die differentiaal worden bediend, foutsignalen verschaffen voor het verstellen van het motorregelstelsel 285 in het geval van foutsignalen van de klok 287·

Het tot nu toe beschreven stelsel is een uiterst doeltreffende 10 inrichting voor het omzetten van zonne-energie, welke inrichting kan zijn gemonteerd op verschillende plaatsen op het oppervlak van de aarde door een eenvoudige draagconstructie, en die verstelt voor zowel dagelijkse als seizoenveranderingen in de onderlinge stand van de zon en de aarde en daarbij altijd het brandpunt van het cassegrain-spiegel-15 stelsel 31, 33 op een enkele plaats houdt op een vaste holte 11, 13·

Het handhaven van een vaste holte, zoals weergegeven, is bijzonder voordelig, doordat geen draaiafdichtingen of bewegende afdichtingen nodig zijn, die de kosten van het stelsel zouden verhogen, omdat dergelijke afdichtingen in staat zouden moeten zijn de uiterst hoge drukken en tem-20 peraturen, die in de onderhavige installatie zijn te verwachten, te weerstaan. Alle dagelijkse beweging van het cassegrain-spiegelstelsel 31, 33 is dus rond één enkele hartlijn, waardoor de torroidale lens 15» hoewel deze in een vaste stand is aangebracht, alle invallende energie kan breken langs de lengte van de hogedrukpijpen 11, 13. Daarnaast is 25 het gebruik van het direct absorberen van deze zonne-energie door het doorzichtige of doorschijnende fluïdummedium zelf, bijzonder doeltreffend, waarbij geen tussenliggende absorptieplaat of warmtewisselaars nodig zijn voor het absorberen van energie. Door het zeer klein houden van de optische opening, kan geen energie weer uit het stelsel worden 30 gestraald, omdat een dergelijke straling een terugstraling zou vereisen naar de zon, hetgeen de eerste wet van de thermodynamica zou breken.

Door het op een minimum houden van convectieverliezen door een dewar-vatconstructie en andere isolatiewerkwijzen, kan de doeltreffendheid van dit stelsel voor het absorberen van energie verder op een zeer hoog 35 niveau worden gehouden. Daarnaast is het stelsel werkzaam als een mid- C, 7807477 ί 25 del voor het opslaan van de zodoende geabsorbeerde energie, zovel doeltreffend als zonder het gebruik van warmtewisselaars of gevaarlijke materialen, waarbij is gebleken, dat het werkfluïdum onder de hoge druk en hoge temperatuur zelf kan worden gebruikt voor het opslaan van 5 grote hoeveelheden energie voor toepassing gedurende tijdvakken van totale of gedeeltelijke duisternis. Omdat de beweegbare platte spiegel 173, 179 doeltreffend de afmeting verandert van het zwarte gat voor het regelen van de temperatuur daarin, kan de afmeting daarvan groter worden gemaakt wanneer, hogere niveaus van zonne-energie beschikbaar 10 zijn. In dit verband toont fig.10 een temperatuurstaster 297» verbonden met een motorregelstelsel 299, gebruikt voor het aandrijven van de motor 197 voor het verstellen van de stand van de platte spiegels 173 en 179.'sMorgens, wanneer het grootste gedeelte van de in de pijpen 11 en 13 opgeslagen energie is gebruikt, is de temperatuur in het vat be-15 trekkelijk laag, waarbij het motorregelstelsel 299 iQ antwoord op de temperatuurstaster 297 de platte spiegels 173, 179 heeft versteld naar een stand bij de torroidale lens 15. Gedurende de dag tijdens het absorberen van zonne-energie, neemt, indien meer zonne-energie wordt geabsorbeerd in het fluïdum in het zwarte gat dan nodig is voor het hand-20 haven van de werking van de turbine 277 en de generator 279, de door de taster 297 waargenomen temperatuur toe, waardoor het motorregelstelsel 299 wordt gedwongen de platte spiegels 173, 179 bovenstrooms te bewegen naar de inlaat 125 van de pijp 13, waardoor de werkzame afmeting van het zwarte gat wordt vergroot, en het opslaan wordt mogelijk ge-25 maakt van deze aanvullend beschikbare energie.

Zoals is te onderkennen door deskundigen op dit gebied, is de vervaardiging van een grote primaire spiegel 31, die kan worden gemonteerd en gedraaid onder gebruikmaking van de hiervoor beschreven stelsels, tot nu toe niet mogelijk. De uitvinding bevat derhalve bijzonde-30 re werkwijzen en materialen voor de vervaardiging van de primaire spie gel 31 voor het verschaffen van een uiterst stijve constructie met een laag gewicht en voldoende optische kwaliteit voor het focusseren van de zonnestraling door de torroidale lens 15. Dit is tot stand gebracht onder gebruikmaking van de in de fig.ll, 12 en 13 geschetste werkwijze.

35 In eerste instantie kan een grote ring 301 worden vervaardigd onder ge-

Q

\ 7807477 4* » 26 bruikmaking van b.v. golfkartonmateriaal, geïmpregneerd met epoxy om het stijf te maken. Een vel van een met aluminium bedekte weefsellaag wordt over een eindvlak van de ring 301 gespannen en daaraan b.v. door epoxy bevestigd. Dit vel 303» gezien in fig.ll, heeft een aluminium-5 laag op de bovenkant, en een veefsellaag voor sterkte en corrosiebesten- digheid op de onderzijde. Dit materiaal is tegenwoordig beschikbaar in spiegelvormige, sterk buigzame en terugkaatsende vellen. Dit samenstel van de ring 301 en het gespannen vel 303 wordt, zoals weergegeven door de pijlen 305, gedrukt over een grote stempel 30T, uitgevoerd 10 als een paraboloïde, welke stempel de kromming bepaalt van de primaire spiegel 31. Een cilinder 309 kan zich uitstrekken vanaf de hartlijn van de stempel 307 voor het verschaffen van de opening 4l voor de gerede spiegel, waarbij het vel 303 kan zijn doorsneden om over de cilindrische vorm 309 te kunnen gaan.

15 Wanneer de ring 301 en zijn bevestigd vel 303 over de stempel 307 naar beneden worden geperst, zoals weergegeven in fig.12, doet de veerkracht van het vel 303 dit nauwkeurig overeenkomen met de omtrekken van de stempel 307. De ring 301 wordt neergedrukt gehouden, waarna een laag 311 van epoxy en glas wordt aangebracht op de aluminium steunlaag 20 van het vel 301. Kartonnen honigraatmateriaal 313, waarvan de honig- raathartlijnen verticaal staan, gezien in fig.12, wordt dan over de laag 311 van epoxy en glas geplaatst tot in overeenstemming met de gedaante van de stempel 311, waarbij het karton 313 is bekleed met epoxy om daaraan stijfheid te geven. Een steunlaag 315 van epoxy en glas 25 wordt dan aangebracht voor het afdichten van de open einden van het kartonnen honigraatmateriaal 313, welke steunlaag met epoxy daaraan kan zijn vastgezet. Een laatste laag 317 van een schuimmateriaal met een lage dichtheid, wordt dan bevestigd aan het epoxymateriaal 315 voor het voltooien van het samenstel. Dit gerede samenstel is weergegeven in 30 fig.13. Elk der lagen 311 - 317 wordt op het vel 303 geplaatst tot in overeenkomst met de stempel 307, en in deze gedaante met epoxy op zijn plaats vastgezet, hetgeen resulteert in een uiterst stijve constructie met een zeer laag gewicht. Elk der lagen 311 - 317 kan zijn voorzien van een opening voor het opnemen van de cilindrische verlenging 309, 36 waardoor dus de middenopening kl wordt gevormd voor de primaire spiegel O 7807477

R

31.

27 #

Fig.lU toont een ruimtelijk aanzicht, gedeeltelijk opengebroken, van de primaire spiegel 31, waarbij het terugkaatsende oppervlak in deze figuur bovenligt. Deze constructie bevat een aluminium- en weefsel- 5 laag 303, waarvan de weefsellaag bovenligt, en de epoxylaag 311, be vestigd aan het aluminium van de laag 303, alsmede de kartonnen honig-raatlaag 313, een tweede epoxylaag 315 en de laag 317 van schuim met een lage dichtheid. Het is duidelijk, dat elke laag is gebonden aan de volgende, waardoor een sandwich-constructie wordt gevormd met een laag 10 gewicht, welke constructie een zeer grote samendruksterkte heeft. Dit samenstel wordt omringd door de oorspronkelijke, met epoxy geïmpregneerde kartonnen ring 301, die aan elk der lagen is gebonden, welke ring 301 op zijn beurt kan worden omgeven door en zijn gebonden aan een beschermende metalen ring 319* De ring 319 kan door een verlengings-15 steun 321 worden gebruikt voor het monteren van de schoren b-3, gebruikt voor het dragen van de secundaire spiegel 31 (fig.l). Deze schoren k3 kuiinen in lengte verstelbaar zijn uitgevoerd door het gebruik van een spanschroefverbinding 323, zoals weergegeven in fig.l1*, waardoor de hartlijnen van de spiegels 31 en 33 nauwkeurig in lijn kunnen worden 20 geplaatst tijdens het installeren van het stelsel.

De zon onderspant ongeveer 30 boogminuten bij de aarde, waarbij het hiervoor beschreven optische stelsel in staat is tot een optische kwaliteit van ongeveer 1 boogminuut, hetgeen het verzamelen mogelijk maakt van meer dan 90% van de zonne-energie, die op zijn opening valt.

25 Tegelijkertijd is de primaire spiegel 31 betrekkelijk goedkoop te ver vaardigen, waarbij deze primaire spiegel in zeer grote afmetingen kan worden vervaardigd. Als voorbeeld kan de primaire spiegel 31 van de voorkeursuitvoeringsvorm 20 m in diameter zijn en toch voldoende stijfheid verschaffen voor het handhaven van de vereiste optische kwaliteit 30 dit alles zonder een bovenmatig gewicht, dat het draaien van het stel sel, zoals nodig door de onderlinge beweging tussen de zon en de aarde, zou belemmeren.

De samenvoeging van dit bijzondere spiegelstelsel met de onder verwijzing.naar de fig.l - 10 beschreven inrichting voor het direct 35 absorberen van zonne-energie, maakt een betrekkelijk goedkoop en uiterst Y 780 74 77

/V

* r

J

Ί 28 doeltreffend stelsel mogelijk voor het absorberen en opslaan van energie, welk stelsel doelmatig in massa kan worden vervaardigd, verzonden en geïnstalleerd op verschillende plaatsen voor het leveren van elektrische en thermische energie behoeften voor het vervangen van het 5 toepassen van fossiele brandstoffen. De grote doeltreffendheid en de energieopslag van het onderhavige stelsel maken dit veel praktischer dan bekende stelsels voor het omzetten van zonne-energie, en verschaft een uiterst praktische energiebron.

Naast andere wijzigingen in de bepaalde constructie, zoals be-10 schreven, welke wijzigingen duidelijk zijn voor deskundigen, en die de toepassing van de uitvinding mogelijk maken onder het slechts in details afwijken daarvan, zullen deskundigen zich eveneens realiseren, dat het inwendige oppervlak van de pijpen 11, 13 niet terugkaatsend behoeft te zijn. Zo lang de energie direct wordt overgebracht naar het 15 inwendige van de pijpen 11, 13, zullen zelfs sterk absorberende wan den direct dezelfde temperatuur als het ingesloten fluïdum bereiken, zodat zij evenveel energie weer uitstralen als zij absorberen, waarbij het netto gevolg is, dat het werkfluïdum direct uitgestraalde energie absorbeert in plaats van te worden verwarmd door convectie vanaf de 20 houderwanden.

\ X 7807477

Claims

1. Inrichting voor het verzamelen en omzetten van zonnestraiings-energie, gekenmerkt door een optisch stelsel voor het focusseren van de stralingsenergie, door een optisch gesloten zwart gat, dat een doorzichtig of doorschijnend werkmedium bevat, door een doorzichtig 5 venster, dat in afmeting met betrekking tot die van het zwarte gat klein is en is aangebracht in de wand van het zwarte gat nabij het brandpunt van het optische stelsel, welk venster zonnestralingsenergie van het optische stelsel toelaat in het zwarte gat, waarbij het werk-medium de zonnestralingsenergie, die het zwarte gat bij het venster 10 binnengaat, direct absorbeert door middel van herhaalde overbrenging van de energie vanaf de wanden van het zwarte gat door het werkmedium zonder een waarneembaar energieverlies uit het zwarte gat door overbrenging van energie vanuit het zwarte gat door het venster.

2. Inrichting volgens conclusie 1, gekenmerkt door een constructie 15 voor het verstellen van het volume van het zwarte gat, welk volume wordt verlicht door de zonnestralingsenergie.

3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de constructie voor het verstellen van het volume een tussenwand is, die het zwarte gat verdeelt en doordringbaar is voor het werkmedium. 20 k. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij het werkmedium bestaat uit een vloeistof, gekenmerkt door een constructie voor het onder druk plaatsen van de werkvloeistof in het zwarte gat teneinde het verdampen daarvan te voorkomen gedurende het verwarmen door de zonne-energie, en het zodoende opslaan van energie in de werkvloeistof.

5. Inrichting volgens conclusie k, gekenmerkt door een constructie voor het verwijderen van de werkvloeistof uit het zwarte gat en het verlagen van de druk daarop voor het verdampen daarvan en het verschaffen van fysische arbeid in antwoord op de zodoende verschafte, onder druk geplaatste damp.

6. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij het venster stilstaat, met het kenmerk, dat het optische stelsel wordt gevormd door een casse-grain-spiegelstelsel, en door middelen voor het verstellen van de O \ 7807477 stand van dit stelsel voor het volgen van onderlinge beweging tussen de zon en de aarde teneinde het brandpunt van het stelsel nabij het venster te houden.

7. Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat het zwarte 5 gat wordt gevormd door een vast gemonteerd buisvormig vat, waarvan de hartlijn in hoofdzaak evenwijdig is aan de poolas van de aarde, en de hartlijn is voor het dagelijks verstellen van het cassegrain-spiegel-stelsel.

8. Inrichting volgens conclusie 7S met het kenmerk, dat het venster 10 wordt gevormd door een cilindrisch venster, dat concentrisch is ten opzichte van het buisvormige vat, en door een sluiter voor het met uitzondering van een kleine opening bedekken van het gehele cilindri- , sche venster, welke sluiter en opening worden versteld teneinde overeen te komen met verstelde standen van het cassegrain-spiegelstelsel. 15 9· * Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het zwarte gat wordt gevormd door een vat, voorzien van terugkaatsende binnenwanden.

10. Werkwijze voor het verzamelen en omzetten van zonnestralings-energie, gekenmerkt door het leveren en verwijderen van een doorzichtig 20 of doorschijnend werkmedium aan en uit een optisch gesloten zwart gat, door het focusseren van de zonnestralingsenergie door een klein venster in de wand van het zwarte gat voor het leveren van de energie in het zwarte gat, en door het direct absorberen van de gefocusseerde zonnestralingsenergie in het werkmedium door een herhaaldelijk over-25 brengen van de energie door het werkmedium in het zwarte gat zonder waarneembaar energieverlies uit het zwarte gat door overbrenging van de energie uit het zwarte gat door het venster. 0 1 7807477