WO2006136210A1 - Solar sail for collecting solar energy - Google Patents

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WO2006136210A1
WO2006136210A1 PCT/EP2006/001477 EP2006001477W WO2006136210A1 WO 2006136210 A1 WO2006136210 A1 WO 2006136210A1 EP 2006001477 W EP2006001477 W EP 2006001477W WO 2006136210 A1 WO2006136210 A1 WO 2006136210A1
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solar
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elements
awning
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PCT/EP2006/001477
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Uwe Kark
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Kark Ag
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    • F24S23/00—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
    • F24S23/30—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with lenses
    • F24S23/31—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with lenses having discontinuous faces, e.g. Fresnel lenses
    • 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
    • F24S30/42—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement with only one rotation axis
    • F24S30/422—Vertical axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
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    • F24S40/80—Accommodating differential expansion of solar collector elements
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S25/00—Arrangement of stationary mountings or supports for solar heat collector modules
    • F24S25/10—Arrangement of stationary mountings or supports for solar heat collector modules extending in directions away from a supporting surface
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    • 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
    • Y02E10/47—Mountings or tracking

Definitions

  • An awning in the sense of the invention is understood to mean a device which combines a plurality of such elements into a larger-area composite and, given a free installation, gives them sufficient stability against mechanical influences, in particular wind.
  • Several such awnings can be placed in groups to form a plant for the production of solar energy.
  • the invention particularly contemplates those solar elements which consist of a Fresnel lens and a liquid-flow radiation absorber arranged in the focus thereof. However, it may also be solar elements of other types.
  • the object of the invention is therefore to provide a solar sail, which is composed of simple and lightweight elements with simple means and yet has high stability, especially against wind forces.
  • the solution consists in the features of claim 1 and preferably those of the subclaims.
  • the awning comprises a frame frame, whose spars are stabilized by tension with tension elements. This frame accommodates a plurality of solar elements. Thanks to the tension with tension elements, preferably ropes, the spars can be dimensioned comparatively easily.
  • the bracing is done conveniently comparable to the tension of ship masts by shrouds and spreaders, namely on opposite sides with cross struts, which support the mast at the deflection points of the tension element, which ends at the ends of the supported portion.
  • a plurality of strains may be provided for sections of the spar.
  • the easily and stably executed frame frame accommodates the solar elements, which are preferably each arranged in a separate element frame.
  • the rigidity of the longitudinal parts of the elements or frame element is thereby the rigidity of the awning benefit.
  • Montge- ability because the elements can be used in a very simple manner in the frame frame. The features mentioned in this paragraph deserve protection that may be independent of claim 1.
  • the element frame longitudinal parts are provided with a bracing they stiffen. It can be provided for adjacent frame parts each a common bracing. It does not matter whether the adjacent frame parts belong to an element frame or a frame frame.
  • a wind gap is to be understood as meaning a gap-like intermediate space which contributes to a substantial reduction in the difference in the pressures prevailing on the opposite sides of the awning in the case of wind. Its width is suitably on the order of 2 to 8% of the width of the solar elements.
  • the arrangement of this gap has the further advantage that therein the connecting pieces for the bracing of adjacent frame parts can be arranged.
  • the awning according to the invention is particularly suitable for receiving solar elements, which are equipped with elongated plate or sheet-shaped Fresnel lenses, which have a longitudinally extending profiling.
  • the elongated shape of these elements allows a particularly cost-effective production, this elongated shape has at the same time particular advantages in terms of stability of the solar sail, as stated above.
  • the awning is expediently flat. However, a deviating from the overall flat shape form should not be excluded.
  • devices are expediently provided which allow the awning to readjust the course of the sun both in azimuth and in the amount of the direction of incidence of the sun's rays. According to the invention, these devices are designed so that the awning can also be folded into a substantially horizontal position, in which it is more strongly protected from the forces which occur in the event of a storm.
  • Fig. 1 is an overall perspective view
  • Fig. 2 is an enlarged section thereof.
  • the head 3 On the foundation 1, a column 2 rises, the head 3 is mounted rotatably and adjustably about a vertical axis. With this arrangement, the awning, if desired automatically, be set at right angles to the sun. This is done by a known adjustment mechanism and drive.
  • the head 3 carries a support beam 4, which extends horizontally and is rigidly connected at its ends with rearwardly projecting arms 5. Between the arms 5, a frame is pivotally mounted about a horizontal and the support beam 4 parallel axis whose mechanism 6 is indicated, which consists of two horizontal bars 11, 12 and two ends connecting the ends of bars 13, 14.
  • This frame frame 11 to 14 encloses the awning.
  • Alternative embodiments are conceivable in which it has a different shape, for example H-shaped with two bars arranged at opposite edges, which are connected to one another by a central spar.
  • a respective rack 15 is hinged, which by a fixed to the bars 13 and 14 arranged lifting Head 16 is guided, which contains an actuator.
  • the spars 13, 14 are equipped with a SeilverSpannung.
  • a first cable tension is formed by the cables 20, 21, which are fixedly connected to the ends of the spars, and a central transverse strut 22. This tension extends substantially over the entire length of the spar 13 and 14.
  • Two further tension consisting of the ropes 23, 24 and the cross braces 25 and stiffen respectively the lower and upper half of the spar 13, 14.
  • the transverse bars 11, 12 will be discussed below.
  • each individual element has an element frame which consists of longitudinal bars 31, 32 and these transverse bars 33, 34 connecting at the ends.
  • the element frame formed by the bars 31 to 34 each receives a Fresnel lens 36, which has the form of a continuous, elongated and longitudinally profiled plastic plate. For protection, it may be covered on one or both sides with a durable glass plate or the like.
  • Each element consisting of these plates and the element frame has inherent stability and is therefore easy to handle. It is also easy to mount within the frame 11 to 14, without - as in solar electrical elements - still any connection work is required. Installation and care are therefore very easy and can be left to less trained personnel.
  • Each element may include stiffening struts 35 between the longitudinal beams 31, 32 in addition to the transverse spars 33, 34, but underlying the Fresnel lens and therefore not affecting their uniformity.
  • the length of the elements corresponds to the inner width of the rack frame formed from the spars 11 to 14. Their width corresponds to a multiple of the transversely dimensioned inner width of the frame. Between adjacent elements or their longitudinal beams 31, 32 is a wind gap 38 or - in other words - the adjacent longitudinal bars are spaced from each other.
  • fittings 40 are mounted, ' which are firmly connected to the two longitudinal beams. On the one hand, they effect a connection between the longitudinal bars, by which vibrations of the elements relative to one another are prevented. On the other hand, they serve as attachment points for tension cables 41, 42 and transverse struts 43, by which the bars 31, 32 are stiffened. Each for a pair of adjacent spars 31, 32 thus a bracing is provided. This also applies to the spars 11, 12 of the frame frame and the adjacent longitudinal members of the respective lowermost or uppermost solar element.
  • the Fresnel lenses are designed to focus the incident light on a line in place of an absorption tube 50 which is exposed on its light incident side and is surrounded on the other sides by a thermally insulating and supporting profile 51.
  • the existing of these two parts absorption arrangement has substantially the same length as the elements 30, provided that the awning is tracked in the azimuthal position of the sun. There are also cases where it lacks this reenactment and only the sun's height is tracked. It may then be expedient to make the absorption arrangement longer.
  • the profile 51 is connected over its length in several places by means of pairs of struts 52. Conveniently, this connection is rigid, so that the elements can be replaced together with the associated absorption devices as a unit. But it can also be provided that the Fresnel lenses with the associated frame on the one hand and the absorption arrangements on the other hand are separate parts and can be replaced separately.
  • the absorption tubes are connected to each other over the entire length of the awning in a tubular shape at their ends. Such a connection can be seen at 53. It contains at a suitable location a coupling and / or a compensator 54 for receiving the thermal expansions.
  • the forward and return flows of the absorption tubes are generally connected to a stationary line system. In the field of tilting mechanism and the turret 3 of the column 2 suitable rotary feedthroughs can be provided for these lines.
  • a heat carrier is a suitable liquid, for example heat transfer oil or, if the pressure conditions allow, water.
  • the Fresnel lenses are arranged horizontally.

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Abstract

The invention relates to a solar sail for collecting solar energy, said solar sail comprising a composite of several flatly extending solar elements which can be freely assembled. According to the invention, the solar sail comprises a frame provided with beams (11 to 14) that are stabilized by means of tension elements (21, 22, 41, 42) und can accommodate a plurality of solar elements (30). Due to the tensioning, the beams can be of comparatively small dimensions. The invention thus provides a frame which is configured in an easy and stable manner and does not only confer a high stability to the solar sail, when in use, but also provides a good maniability during transport and storage.

Description

Sonnensegel für Solarenergiegewinnung Awning for solar energy production
Für die Solarenergiegewinnung ist es erforderlich, flächig ausgedehnte Solarelemente möglichst lotrecht zur Richtung der einfallenden Sonnenstrahlen aufzustellen. Unter einem Sonnensegel im Sinne der Erfindung wird eine Vorrichtung verstanden, die eine Mehrzahl derartiger Elemente zu einem größerflächigen Verbund vereinigt und bei freier Aufstellung ihnen hinreichende Stabilität gegenüber mechanischen Einwirkungen, insbesondere Wind, verleiht. Mehrere derartige Sonnensegel können gruppenweise zur Bildung einer Anlage zur Gewinnung von Solarenergie aufgestellt werden. Die Erfindung zieht insbesondere solche Solarelemente in Betracht, die aus einer Fresnel-Linse und einem im Fokus derselben angeordneten, flüssigkeitsdurchströmten Strahlungsabsorber besteht. Jedoch kann es sich auch um Solarelemente anderer Art handeln .For solar energy generation, it is necessary to set up planar solar elements as perpendicular as possible to the direction of the incident solar rays. An awning in the sense of the invention is understood to mean a device which combines a plurality of such elements into a larger-area composite and, given a free installation, gives them sufficient stability against mechanical influences, in particular wind. Several such awnings can be placed in groups to form a plant for the production of solar energy. The invention particularly contemplates those solar elements which consist of a Fresnel lens and a liquid-flow radiation absorber arranged in the focus thereof. However, it may also be solar elements of other types.
Außer hinreichender Stabilität sollen derartige Sonnensegel leicht transportierbar und montierbar sein, da ihre Aufstellung häufig in Zonen geschieht, die vom Herstellungsort weit entfernt sind. Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines Sonnensegels, das aus einfachen und leichten Elementen mit einfachen Mitteln zusammensetzbar ist und dennoch hohe Stabilität insbesondere gegenüber Windkräften aufweist. Die Lösung besteht in den Merkmalen des Anspruchs 1 und vorzugsweise denjenigen der Unteransprüche . Demnach umfaßt das Sonnensegel einen Gestellrahmen, dessen Holme durch Verspannung mit Zugelementen stabilisiert sind. Dieser Rahmen nimmt eine Mehrzahl von Solarelementen auf. Dank der Verspannung mit Zugelementen, vorzugsweise Seilen, können die Holme vergleichsweise leicht dimensioniert werden. Die Verspannung geschieht zweckmäßigerweise vergleichbar der Verspannung von Schiffsmasten durch Wanten und Salings, nämlich auf gegenüberliegenden Seiten mit Querstreben, die den Mast an den Umlenkpunkten des Zugelements abstützen, das an den Enden des abgestützten Abschnitts endet. Zusätzlich zu einer sich im wesentlichen über die Gesamtlänge eines Holms erstreckenden Verspannung können mehrere Verspannungen für Teilabschnitte des Holms vorgesehen sein.In addition to sufficient stability, such awnings should be easy to transport and assemble, since their installation often occurs in zones that are far from the place of manufacture. The object of the invention is therefore to provide a solar sail, which is composed of simple and lightweight elements with simple means and yet has high stability, especially against wind forces. The solution consists in the features of claim 1 and preferably those of the subclaims. Accordingly, the awning comprises a frame frame, whose spars are stabilized by tension with tension elements. This frame accommodates a plurality of solar elements. Thanks to the tension with tension elements, preferably ropes, the spars can be dimensioned comparatively easily. The bracing is done conveniently comparable to the tension of ship masts by shrouds and spreaders, namely on opposite sides with cross struts, which support the mast at the deflection points of the tension element, which ends at the ends of the supported portion. In addition to a tension extending substantially over the entire length of a spar, a plurality of strains may be provided for sections of the spar.
Der auf diese Weise leicht und stabil ausgeführte Gestellrahmen nimmt die Solarelemente auf, die vorzugsweise jeweils in einem eigenen Elementrahmen angeordnet sind. Sie erhalten dadurch eine Eigenstabilität, die nicht nur für die Stabilität des fertigen Sonnensegels genutzt werden kann, sondern auch ihre Handhabbarkeit bei Transport und Lagerung sowie die Montage erleichtert . Dies gilt insbesondere dann, wenn solche Solarelemente bzw. Elementrahmen gewählt werden, die sich über eine gesamte Weite des Gestellrahmens erstrecken. Das heißt, daß die Elemente bzw. Elementrahmen eine Länge haben, die dem Innenmaß des aufnehmenden Gestellrahmens entsprechen. Die Steifigkeit der Längsteile der Elemente bzw. Elementrahmen kommt dadurch der Steifigkeit des Sonnensegels zugute. Außerdem ergibt sich eine leichte Montier- barkeit, weil die Elemente in sehr einfacher Weise in den Gestellrahmen eingesetzt werden können. Die in diesem Absatz genannten Merkmale verdienen einen ggf. von Anspruch 1 unabhängigen Schutz. Im Hinblick auf die Bedeutung der LängsSteifigkeit der Elemente für die Steifigkeit des Sonnensegels kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß auch, die Elementrahmen-Längsteile mit einer sie versteifenden Verspannung versehen sind. Es kann für benachbarte Rahmenteile jeweils eine gemeinsame Verspannung vorgesehen sein. Dabei ist es gleichgültig, ob die benachbarten Rahmenteile einem Elementrahmen oder einem Gestellrahmen zugehören.The easily and stably executed frame frame accommodates the solar elements, which are preferably each arranged in a separate element frame. This gives you an inherent stability that can not only be used for the stability of the finished awning, but also facilitates their handling during transport and storage and installation. This applies in particular when such solar elements or element frames are selected, which extend over an entire width of the frame frame. That is, the elements or element frames have a length corresponding to the internal dimension of the receiving frame frame. The rigidity of the longitudinal parts of the elements or frame element is thereby the rigidity of the awning benefit. In addition, there is an easy Montge- ability, because the elements can be used in a very simple manner in the frame frame. The features mentioned in this paragraph deserve protection that may be independent of claim 1. In view of the importance of the longitudinal stiffness of the elements for the rigidity of the awning, it can be provided according to the invention that also, the element frame longitudinal parts are provided with a bracing they stiffen. It can be provided for adjacent frame parts each a common bracing. It does not matter whether the adjacent frame parts belong to an element frame or a frame frame.
Zur Reduzierung der auf das Sonnensegel wirkenden Windkräfte kann es zweckmäßig sein, zwischen benachbarten Elementrahmen einen Windspalt vorzusehen. Unter einem Windspalt ist ein solcher spaltförmiger Zwischenraum zu verstehen, der zu einem wesentlichen Abbau der Differenz der auf den gegenüberliegenden Seiten des Sonnensegels herrschenden Drücken bei Wind beiträgt. Seine Weite liegt zweckmäßigerweise in der Größenordnung von 2 bis 8 % der Breite der Solarelemente. Die Anordnung dieses Spalts hat den weiteren Vorteil, daß darin die Verbindungsstücke für die Verspannung benachbarter Rahmenteile angeordnet werden können.To reduce the wind forces acting on the awning, it may be expedient to provide a wind gap between adjacent element frames. A wind gap is to be understood as meaning a gap-like intermediate space which contributes to a substantial reduction in the difference in the pressures prevailing on the opposite sides of the awning in the case of wind. Its width is suitably on the order of 2 to 8% of the width of the solar elements. The arrangement of this gap has the further advantage that therein the connecting pieces for the bracing of adjacent frame parts can be arranged.
Das erfindungsgemäße Sonnensegel eignet sich besonders für die Aufnahme von Solarelementen, die mit langgestreckten platten- oder bahnförmigen Fresnel-Linsen bestückt sind, die eine in Längsrichtung verlaufende Profilierung haben. Die langgestreckte Form dieser Elemente erlaubt eine besonders kostengünstige Herstellung, wobei diese langgestreckte Form gleichzeitig besondere Vorteile im Hinblick auf die Stabilität des Sonnensegels hat, wie oben ausgeführt wurde.The awning according to the invention is particularly suitable for receiving solar elements, which are equipped with elongated plate or sheet-shaped Fresnel lenses, which have a longitudinally extending profiling. The elongated shape of these elements allows a particularly cost-effective production, this elongated shape has at the same time particular advantages in terms of stability of the solar sail, as stated above.
Es versteht sich, daß das Sonnensegel zweckmäßigerweise eben ist. Eine von der insgesamt ebenen Gestalt abweichende Form soll jedoch nicht ausgeschlossen sein. Wie bekannt, sind zweckmäßigerweise Einrichtungen vorgesehen, die es gestatten, das Sonnensegel dem Sonnenverlauf sowohl in Azimut als auch in Höhe der Einfallsrichtung der Sonnenstrahlen nachzustellen. Erfindungsgemäß sind diese Einrichtungen so ausgebildet, daß das Sonnensegel auch in eine im wesentlichen horizontale Stellung klappbar ist, in der es stärker gegenüber den im Fall eines Sturms auftretenden Kräften geschützt ist.It is understood that the awning is expediently flat. However, a deviating from the overall flat shape form should not be excluded. As is known, devices are expediently provided which allow the awning to readjust the course of the sun both in azimuth and in the amount of the direction of incidence of the sun's rays. According to the invention, these devices are designed so that the awning can also be folded into a substantially horizontal position, in which it is more strongly protected from the forces which occur in the event of a storm.
Die Erfindung wird im Folgenden näher unter Bezugnahme auf dieThe invention will be explained in more detail below with reference to FIGS
Zeichnung erläutert, die ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Darin zeigen:Drawing explained that illustrates an advantageous embodiment. Show:
Fig. 1 eine perspektivische Gesamtansicht undFig. 1 is an overall perspective view and
Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt daraus.Fig. 2 is an enlarged section thereof.
Auf dem Fundament 1 erhebt sich eine Säule 2, deren Kopf 3 um eine vertikale Achse drehbar und einstellbar gelagert ist. Mithilfe dieser Anordnung kann das Sonnensegel, gewünschtenfalls automatisch, rechtwinkelig zur Sonne eingestellt werden. Dafür dient ein bekannter Einstellmechanismus und Antrieb. Der Kopf 3 trägt einen Tragholm 4, der sich horizontal erstreckt und an seinen Enden starr mit nach hinten ragenden Auslegern 5 verbunden ist. Zwischen den Auslegern 5 ist um eine horizontale und zum Tragholm 4 parallele Achse, deren Mechanismus 6 angedeutet ist, ein Rahmen schwenkbar gelagert, der aus zwei horizontalen Holmen 11, 12 und zwei deren Enden verbindenden Holmen 13, 14 besteht. Dieser Gestellrahmen 11 bis 14 umschließt das Sonnensegel. Es sind Alternativausführungen denkbar, bei denen er eine andere Gestalt hat, beispielsweise H-förmig mit zwei an gegenüberliegenden Rändern angeordneten Holmen, die durch einen Mittelholm miteinander verbunden sind.On the foundation 1, a column 2 rises, the head 3 is mounted rotatably and adjustably about a vertical axis. With this arrangement, the awning, if desired automatically, be set at right angles to the sun. This is done by a known adjustment mechanism and drive. The head 3 carries a support beam 4, which extends horizontally and is rigidly connected at its ends with rearwardly projecting arms 5. Between the arms 5, a frame is pivotally mounted about a horizontal and the support beam 4 parallel axis whose mechanism 6 is indicated, which consists of two horizontal bars 11, 12 and two ends connecting the ends of bars 13, 14. This frame frame 11 to 14 encloses the awning. Alternative embodiments are conceivable in which it has a different shape, for example H-shaped with two bars arranged at opposite edges, which are connected to one another by a central spar.
An den Enden der Ausleger 5 ist je eine Zahnstange 15 angelenkt, die durch einen an den Holmen 13 bzw. 14 fest angeordneten Hub- köpf 16 geführt ist, der einen Stellantrieb enthält. Mit Hilfe dieser Anordnung kann die Neigung des Sonnensegels genau und gewünschtenfalls automatisch dem Sonnenstand entsprechend eingestellt werden.At the ends of the boom 5, a respective rack 15 is hinged, which by a fixed to the bars 13 and 14 arranged lifting Head 16 is guided, which contains an actuator. With the help of this arrangement, the inclination of the awning can be adjusted exactly and, if desired, automatically according to the position of the sun.
Die Holme 13, 14 sind mit einer SeilverSpannung ausgerüstet. Eine erste Seilverspannung wird von den Seilen 20, 21, die fest mit den Enden der Holme verbunden sind, und einer mittleren Querstrebe 22 gebildet. Diese Verspannung erstreckt sich im wesentlichen über die gesamte Länge des Holms 13 bzw. 14. Zwei weitere Verspannungen bestehend aus den Seilen 23, 24 und den Querstreben 25 und versteifen jeweils die untere bzw. obere Hälfte des Holms 13, 14. Auf eine ähnliche Verspannung der Querholme 11, 12 wird weiter unten eingegangen.The spars 13, 14 are equipped with a SeilverSpannung. A first cable tension is formed by the cables 20, 21, which are fixedly connected to the ends of the spars, and a central transverse strut 22. This tension extends substantially over the entire length of the spar 13 and 14. Two further tension consisting of the ropes 23, 24 and the cross braces 25 and stiffen respectively the lower and upper half of the spar 13, 14. On a similar tension the transverse bars 11, 12 will be discussed below.
In den von den Holmen 11 bis 14 gebildeten Gestellrahmen sind die Solarelemente 30, im dargestellten Beispiel neun an der Zahl, eingesetzt. Jedes einzelne Element weist einen Elementrahmen auf, der aus Längsholmen 31, 32 und diese an den Enden verbindenden Querholmen 33, 34 besteht. Der von den Holmen 31 bis 34 gebildete Elementrahmen nimmt jeweils eine Fresnel-Linse 36 auf, die die Form einer durchgehenden, langgestreckten und längsprofilierten Kunststoffplatte hat. Zum Schutz kann sie einseitig oder beidseitig mit einer widerstandsfähigen Glasplatte oder dergleichen abgedeckt sein. Jedes aus diesen Platten und dem Elementrahmen bestehende Element besitzt Eigenstabilität und ist daher leicht handhabbar. Es ist auch leicht innerhalb des Rahmens 11 bis 14 montierbar, ohne daß - wie bei elektrischen Solarelementen - noch irgendwelche Anschlußarbeiten erforderlich sind. Montage und Pflege sind daher sehr einfach und können auch weniger geschultem Personal überlassen werden. Jedes Element kann zwischen den Längsholmen 31, 32 zusätzlich zu den Querholmen 33, 34 Versteifungsstreben 35 enthalten, die aber unterhalb der Fresnel-Linse liegen und daher deren Einheitlichkeit nicht beeinträchtigen.In the frame frame formed by the spars 11 to 14, the solar elements 30, in the example shown nine in number, are used. Each individual element has an element frame which consists of longitudinal bars 31, 32 and these transverse bars 33, 34 connecting at the ends. The element frame formed by the bars 31 to 34 each receives a Fresnel lens 36, which has the form of a continuous, elongated and longitudinally profiled plastic plate. For protection, it may be covered on one or both sides with a durable glass plate or the like. Each element consisting of these plates and the element frame has inherent stability and is therefore easy to handle. It is also easy to mount within the frame 11 to 14, without - as in solar electrical elements - still any connection work is required. Installation and care are therefore very easy and can be left to less trained personnel. Each element may include stiffening struts 35 between the longitudinal beams 31, 32 in addition to the transverse spars 33, 34, but underlying the Fresnel lens and therefore not affecting their uniformity.
Die Länge der Elemente entspricht der inneren Weite des aus den Holmen 11 bis 14 gebildeten Gestellrahmens. Ihre Breite entspricht einem Vielfachen der quer dazu bemessenen inneren Weite des Rahmens. Zwischen benachbarten Elementen bzw. deren Längsholmen 31, 32 befindet sich ein Windspalt 38 oder - mit anderen Worten - die benachbarten Längsholme haben Abstand voneinander.The length of the elements corresponds to the inner width of the rack frame formed from the spars 11 to 14. Their width corresponds to a multiple of the transversely dimensioned inner width of the frame. Between adjacent elements or their longitudinal beams 31, 32 is a wind gap 38 or - in other words - the adjacent longitudinal bars are spaced from each other.
Im Windspalt 38 sind Formstücke 40 montiert, ' die fest mit den beiden Längsholmen verbunden sind. Zum einen bewirken sie eine Verbindung zwischen den Längsholmen, durch die Schwingungen der Elemente relativ zueinander vorgebeugt wird. Zum anderen dienen sie als Befestigungspunkte für Verspannungsseile 41, 42 und Querstreben 43, durch die die Holme 31, 32 versteift sind. Jeweils für ein Paar benachbarter Holme 31, 32 ist somit eine Verspannung vorgesehen. Dies gilt auch für die Holme 11, 12 des Gestellrahmens und die ihnen benachbarten Längsholme des jeweils untersten bzw. obersten Solarelements.In the wind gap 38 fittings 40 are mounted, ' which are firmly connected to the two longitudinal beams. On the one hand, they effect a connection between the longitudinal bars, by which vibrations of the elements relative to one another are prevented. On the other hand, they serve as attachment points for tension cables 41, 42 and transverse struts 43, by which the bars 31, 32 are stiffened. Each for a pair of adjacent spars 31, 32 thus a bracing is provided. This also applies to the spars 11, 12 of the frame frame and the adjacent longitudinal members of the respective lowermost or uppermost solar element.
Die Fresnel-Linsen sind so ausgebildet, daß sie das einfallende Licht auf eine Linie fokussieren, an deren Stelle sich ein Absorptionsrohr 50 befindet, das auf seiner Lichteinfallseite frei liegt und auf den anderen Seiten von einem wärmedämmenden und stützenden Profil 51 umgeben ist. Die aus diesen beiden Teilen bestehende Absorptionsanordnung hat im wesentlichen dieselbe Länge wie die Elemente 30, sofern das Sonnensegel in der Azimutstellung dem Sonnenverlauf nachgeführt wird. Es gibt auch Fälle, in denen es an dieser Nachstellung fehlt und nur die Sonnenhöhe nachgeführt wird. Es kann dann zweckmäßig sein, die Absorptionsanordnung länger auszubilden.The Fresnel lenses are designed to focus the incident light on a line in place of an absorption tube 50 which is exposed on its light incident side and is surrounded on the other sides by a thermally insulating and supporting profile 51. The existing of these two parts absorption arrangement has substantially the same length as the elements 30, provided that the awning is tracked in the azimuthal position of the sun. There are also cases where it lacks this reenactment and only the sun's height is tracked. It may then be expedient to make the absorption arrangement longer.
Das Profil 51 ist über seine Länge an mehreren Stellen mittels Paaren von Streben 52 verbunden. Zweckmäßigerweise ist diese Verbindung starr, damit die Elemente samt den zugehörigen Absorptionseinrichtungen als Einheit ausgewechselt werden können. Es kann aber auch vorgesehen sein, daß die Fresnel-Linsen mit dem zugehörigen Rahmen einerseits und die Absorptionsanordnungen andererseits gesonderte Teile sind und separat ausgetauscht werden können.The profile 51 is connected over its length in several places by means of pairs of struts 52. Conveniently, this connection is rigid, so that the elements can be replaced together with the associated absorption devices as a unit. But it can also be provided that the Fresnel lenses with the associated frame on the one hand and the absorption arrangements on the other hand are separate parts and can be replaced separately.
Die Absorptionsrohre sind über die Gesamtausdehnung des Sonnensegels sich sehlangenförmig an ihren Enden miteinander verbunden. Eine solche Verbindung erkennt man bei 53. Sie enthält an geeigneter Stelle eine Kupplung und/oder einen Kompensator 54 zur Aufnahme der Wärmedehnungen. Die Vor- und Rückläufe der Absorptionsrohre sind im allgemeinen mit einem stationären Leitungssystem verbunden. Im Bereich der Kippmechanik und des Drehkopfs 3 der Säule 2 können geeignete Drehdurchführungen für diese Leitungen vorgesehen sein. Als Wärmeträger dient eine geeignete Flüssigkeit, beispielsweise Wärmeträgeröl oder, falls die Druckverhältnisse dies erlauben, Wasser.The absorption tubes are connected to each other over the entire length of the awning in a tubular shape at their ends. Such a connection can be seen at 53. It contains at a suitable location a coupling and / or a compensator 54 for receiving the thermal expansions. The forward and return flows of the absorption tubes are generally connected to a stationary line system. In the field of tilting mechanism and the turret 3 of the column 2 suitable rotary feedthroughs can be provided for these lines. As a heat carrier is a suitable liquid, for example heat transfer oil or, if the pressure conditions allow, water.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Fresnel-Linsen waagerecht angeordnet .In the present embodiment, the Fresnel lenses are arranged horizontally.
Es ist auch möglich, die Fresnel-Linsen einschließlich des Rahmens um 90° verdreht, d.h. senkrecht anzuordnen. Dies bietet Vorteile bei Reinigungsarbeiten. In diesem Fall ist eine Nachführung der Sonnenhöhe und des Sonnenverlaufs sehr ratsam. It is also possible to rotate the Fresnel lenses including the frame by 90 °, i. to arrange vertically. This offers advantages in cleaning work. In this case, a tracking of the sun's altitude and the course of the sun is very advisable.

Claims

Patentansprüche claims
1. Sonnensegel für die Solarenergiegewinnung, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Gestellrahmen umfaßt, dessen Holme (11 - 14) durch Verspannung mit Zugelementen (21, 22, 41, 42) stabilisiert sind und der eine Mehrzahl von Solarelementen (30) aufnimmt.1. Awning for solar energy production, characterized in that it comprises a frame frame, whose spars (11 - 14) by tension with tension elements (21, 22, 41, 42) are stabilized and which receives a plurality of solar elements (30).
2. Sonnensegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Holme (11 - 14) auf gegenüberliegenden Seiten dreieckförmig mit Querstreben (22, 25) verspannt sind.2. Awning according to claim 1, characterized in that the spars (11 - 14) are clamped on opposite sides triangular with cross struts (22, 25).
3. Sonnensegel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu einer Verspannung (20, 21, 22) über im wesentlichen die Gesamtlänge eines Holms (13, 14) Verspannungen (23, 24, 25) für Teilabschnitte des Holms vorgesehen sind.3. Awning according to claim 2, characterized in that in addition to a tension (20, 21, 22) over substantially the total length of a spar (13, 14) tension (23, 24, 25) are provided for sections of the spar.
4. Sonnensegel nach einen der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Solarelemente (30) jeweils einen eigenen Elementrahmen aufweisen.4. Awning according to one of claims 1 to 3, characterized in that the solar elements (30) each have their own element frame.
5. Sonnensegel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Solarelemente (30) sich über eine gesamte Rahmenweite erstrecken.5. Awning according to one of claims 1 to 4, characterized in that the solar elements (30) extend over an entire frame width.
6. Sonnensegel nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß auch für Elementrahmen-Längsteile der Solarelemente Verspannung (41, 42, 43) vorgesehen ist.6. Awning according to claim 4 or 5, characterized in that also for element frame longitudinal parts of the solar elements bracing (41, 42, 43) is provided.
7. Sonnensegel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß für benachbarte Rahmenteile (31, 32; 11, 32; 12, 31) eine ge- meinsame Verspannung (41, 42, 43) vorgesehen ist.7. Awning according to claim 6, characterized in that for adjacent frame parts (31, 32, 11, 32, 12, 31) a ge common clamping (41, 42, 43) is provided.
8. Sonnensegel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen benachbarten Rahmen teilen (31, 32; 11, 32; 12, 31) ein Windspalt (38) vorgesehen ist.8. Awning according to one of claims 1 to 6, characterized in that between adjacent frame parts (31, 32, 11, 32, 12, 31) a wind gap (38) is provided.
9. Sonnensegel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstücke (40) für die Verspannung (41, 42, 43) benachbarter Rahmenteile (31, 32; 11, 32; 12, 31) in deren Windspalt (38) angeordnet sind.9. Awning according to claim 8, characterized in that the connecting pieces (40) for the bracing (41, 42, 43) of adjacent frame parts (31, 32, 11, 32, 12, 31) are arranged in the wind gap (38).
10. Sonnensegel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Solarelemente (30) langgestreckte platten- oder bahnförmige Fresnel-Linsen (36) mit in Längsrichtung verlaufender Profilierung umfassen.10. Awning according to one of claims 1 to 9, characterized in that the solar elements (30) comprise elongated plate or web-shaped Fresnel lenses (36) extending in the longitudinal direction profiling.
11. Sonnensegel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß seine Erstreckung eben ist.11. Awning according to one of claims 1 to 10, characterized in that its extension is flat.
12. Sonnensegel nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß es in eine im wesentlichen horizontale Sturmschutzstellung klappbar ist. 12. Awning according to one of claims 1 to 11, characterized in that it is foldable in a substantially horizontal storm protection position.
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