WO2009117840A2 - Rinnenkollektor für ein solarkraftwerk - Google Patents

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WO2009117840A2
WO2009117840A2 PCT/CH2009/000105 CH2009000105W WO2009117840A2 WO 2009117840 A2 WO2009117840 A2 WO 2009117840A2 CH 2009000105 W CH2009000105 W CH 2009000105W WO 2009117840 A2 WO2009117840 A2 WO 2009117840A2
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concentrator
secondary concentrator
radiation
solar
pressure cell
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PCT/CH2009/000105
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Andrea Pedretti
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Ale Airlight Energy Sa
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    • F24S23/70—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors
    • F24S23/74—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors with trough-shaped or cylindro-parabolic reflective surfaces
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    • F24S23/70—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors
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    • Y10T29/4935—Heat exchanger or boiler making
    • Y10T29/49355—Solar energy device making

Definitions

  • the present invention relates to a trough collector for a solar power plant according to the preamble of claim 1.
  • the radiation of the sun is mirrored by collectors with the help of the concentrator and focused specifically on a place in which thereby high temperatures.
  • the concentrated heat can be dissipated and used to operate thermal engines such as turbines, which in turn drive the generating generators.
  • Parabolic trough power plants have a large number of collectors, which have long concentrators with small transverse dimensions, and thus do not have a focal point but a focal line, which makes them fundamentally different in construction from Dish Sterling and solar tower power plants.
  • These line concentrators today have a length of 20 m to 150 m, while the width can reach 3 m, 5 m and more.
  • an absorber line for the concentrated heat passes (up to 400 0 C), WEL che this is transported to the power plant.
  • a transport medium is a fluid such. Thermal oil or superheated steam in question, which circulates in the absorber lines.
  • a trough collector is preferably designed as a parabolic trough collector
  • trough collectors with a spherical or only approximately parabolic trained concentrator are often used, since an exactly parabolic concentrator with the above dimensions is only to produce with a large, so economically hardly reasonable effort.
  • the circulation system for the circulation of the heat-transporting fluid can reach a length of up to 100 km in such power plants, or more, when the concepts for the future large-scale plants are realized.
  • the cost of Andasol 1 is estimated at several hundred million €.
  • FR-PS 1,319,144 shows a trough or trough collector for a solar power plant of the type mentioned above, which has a cylindrical pressure cell made of a flexible membrane which has a transparent region and a reflective region. Due to increased internal pressure, the cylindrical pressure cell is held in shape, so that through the transparent area sunken solar radiation reaches the spherically curved, reflective region and is concentrated by this on an extending in the pressure cell absorber line.
  • a conventional absorber pipe which runs outdoors, loses up to 100 W / m due to heat radiation and ambient air cooling, which corresponds to a loss of 10 MW over a line length of up to 100km (or more). Any reduction of this loss z.Bsp. by protection against wind cooling, is therefore important and desirable.
  • a cylindrical pressure cell accordingly has the property that (seen in the direction of solar radiation) at the edge of its incident solar rays are substantially reflected, so reach the concentrator only to a small extent.
  • the cylindrical trough collector shown in FR-PS 2 363 347 has a reflective layer which does not extend beyond the per se possible half of the cylinder jacket, but only over a segment of this cylinder half.
  • a structure may occur in which the transparent membrane is replaced by a solid (transparent) plate which is oriented perpendicular to the incident sunlight, with the advantage that little more solar radiation is reflected, and with the disadvantage that the costs for the production of such a trough collector increase because the Advantages of using a membrane (lightweight, which also allows more favorable structures for the frame of the collector, etc.) are at least partially lost again.
  • the support structure for the pressure cell may consist essentially of a simple, rectangular frame in which the pressure cell is stretched along its longitudinal edges.
  • WO 90/10182 (which corresponds to US Pat. No. 5,365,920) now shows in FIG. 1 a channel collector which is reduced in height relative to the cylindrical design but nevertheless allows a larger expansion of the spherically curved concentrator 2 in cross-section. Because of the spherical curvature of the concentrator 2, in turn, the focal line region is expanded in such a way that the distance between the absorber tube 6 is not much smaller than the radius of curvature of the concentrator 2. only insufficiently concentratable radiation must be "concentrated", which can be achieved with the aid of a see secondary concentrator 5 takes place.
  • DE OS 27 33 915 (which corresponds to FR PS 2 398 982) shows a conventional trough collector with a rigid concentrator (ie without pressure cell) which is designed according to the object to keep the concentrator in a correct orientation to the sun and a cooling of the absorber tube (during the night) to prevent.
  • a secondary concentrator is arranged in the focal line area behind the focus f of the concentrated radiation, which reflects the concentrated radiation onto an absorber tube which is stationary with respect to the pivoting movement of the concentrator.
  • the fixed absorber tube can then be closed overnight via doors from the outside world, so that heat loss is prevented. Since a pressure cell is not present, a reduction in the height of the arrangement is unnecessary.
  • the height or the distance of the focal line region and thus also of the secondary concentrator from the concentrator corresponds to the height or the distance of the absorber tube 50 (FIG. according to WO 90/10182 mentioned above) from the concentrator of the pressure cell shown there.
  • a gutter collector with a pressure cell, which is feasible with conventional widths, but also with a width of 8m, 10m or more.
  • the gutter collector according to the invention has the features of claim 1.
  • the concentrator By concentrating the incident solar radiation against a focal line region extending outside the pressure cell, the concentrator can be shallow, i. be designed with a large radius of curvature, which provides the basis to keep the height of the pressure cell small; in that a secondary concentrator is provided in the path of the first concentrating radiation, ie before the focal line region, the absorber line within the pressure cell, at a suitable location, can be arranged without increasing their height, with the result that the pressure cell z. Ex. can be built without its own reinforcement truss and thus their advantages can be used as a low-cost lightweight construction solution.
  • the features of claim 1 specify a production method for such a secondary concentrator, which does not have to be based on experiments and is also suitable as a tool for a person skilled in the art to design the secondary concentrator for a collector in a concrete case quickly and simply , and thus, where appropriate, locally, improved or corrected designed to be able to manufacture.
  • the latter can also be used for retrofitting conventional collectors.
  • the inventive method allows a simple, non-complicated calculation of the curvature of the reflective surface of Sekundärkon- centrator, with the respective desired accuracy, so that depending on the design of a gutter collector in the concrete case, the secondary concentrator can be properly designed and manufactured easily.
  • FIG. 1 shows schematically a view of the trough collector according to the invention
  • Fig. 2 shows a cross section through the trough collector of Fig. 1 with a first arrangement of the secondary concentrator
  • FIG. 3 shows schematically a cross section through the trough collector of FIG. 1 with a second arrangement of the secondary concentrator, FIG.
  • FIG. 5 shows a cross section through the pressure cell of a trough collector with two pressure chambers
  • FIG. 7 shows a coordinate system laid in the arrangement of FIG. 4 with the vectors used in the method according to the invention.
  • 1 shows a view of the trough collector 1 according to the invention with a supporting structure 2, consisting of a rectangular frame 3, which is mounted on a pivoting device 4, which in turn rests on suitable supports 5.
  • the pivoting device 4 allows the trough collector 1 to align the respective position of the sun accordingly.
  • the rectangular frame 3 is preferably made of concrete, which is favorable for easier production on site, ie on the construction site itself.
  • the figure further shows a pressure cell 10 under operating pressure, i. in the inflated state with the pillow-like shape symbolized by the auxiliary lines 11.
  • the length of such a trough collector 1 can exceed 250 m, the width 10 m.
  • the height of the pressure cell 10 is dependent on the width, but in any case smaller than this.
  • An absorber tube 12 is heated by the reflected solar radiation; the concentrator is located in the pressure cell 10 and is therefore not visible in the figure.
  • the absorber tube 12 is suspended on suitable supports 13, so that it is located in the focal line region of the concentrator.
  • the pivoting device 4 is formed by an arcuate pivoting bracket 6, which runs in a pivoting drive 7, which adjusts the pivoting bracket 6 via rollers 8 and thus the frame 3 in FIG aligns desired position.
  • a pressure cell 25 which is formed of flexible membrane sections 26,27, in the present case the two, which are connected along their edges 28,29 along.
  • the one, here upper membrane portion 26 is at least partially transparent to incident sunlight, represented by the beams 30, 31; the other, lower Membrane portion 27 is formed by a sun rays 30,31 facing reflective coating 32 as a concentrator 33.
  • the membrane sections 26,27 are pressurized and thereby curved spherically, so that the concentrator 33 assumes its channel shape in the frame 3, which has given this type of solar collectors the name.
  • the focal line region 34 is indicated schematically by the dotted line. "The design of a trough collector 20 to be built, i.e. length,
  • the radius of curvature 36 of the concentrator 33 is chosen so large that the focal line region 34 is outside the pressure cell 25, with the advantage that it is formed flat, i. has a low height.
  • the pressure cell 25 can be aligned by the pivoting drive 7 such that it is exposed to wind attack only from the narrow side, with its low height. This eliminates an additional, the pressure cell 25 stabilizing framework (or other design measures for stabilization of the pressure cell 25).
  • the pressure cell 25 with the concentrator 33 has a low weight compared to a conventional, massively constructed concentrator, with the result that the frame 3, but also the pivoting device 4 with the supports 5 can be dimensioned smaller. As a result of this lightweight construction results not only a material-side cost reduction, but also a much simplified production and assembly, which is particularly suitable for remote areas, such as desert areas.
  • a secondary concentrator 40 and an absorber line 42 are further provided, which are connected via a support framework with dashed indicated carriers 44 are suspended on retaining plates 45 of the frame 3.
  • a heat-transporting fluid which removes the heat generated by the incident, concentrated radiation 30, 31 heat.
  • the maintenance effort for the secondary concentrator 40 and the absorber line 42 is small, since both (as well as the concentrator 33 itself) are protected from contamination by the pressure cell 25. This can also in place of the ambient air with z.Bsp. Nitrogen, which in addition prevents or slows down the corrosion of both the reflective layer of the concentrator 33 and the secondary concentrator 40 (if it should be made of sheet metal, see below). Alternatively, the air in the pressure cell 25 can be dehumidified.
  • the secondary concentrator 40 is arranged in the path of the concentrator 33 concentrating by the radiation 3O ', 31' and formed such that the concentrated radiation 30 '31' further, against a secondary focal line region 41 at the location of the absorber 42 towards concentrated.
  • the result is an arrangement in which the secondary concentrator 40 is opposite to the concentrator 33 and near the transparent membrane portion 26 is arranged, wherein the absorber line 42 extends between the concentrator 33 and the secondary concentrator 40. Since the curvature of the concentrator 33 is weak for a given width of the trough collector 1 (large radius of curvature 36), the focal line region 34 has only a small extent, with the advantage that the secondary concentrator 40 builds narrow and casts little shadow.
  • the absorber line 42 is protected from external influences such as wind and loses correspondingly little heat during operation.
  • the basic layout for a trough collector according to the present invention shown in the figure is symmetrical with respect to a symmetry plane extending centrally along the trough formed by the concentrator 33, which is indicated by the dotted line 43.
  • FIG. 3 shows a second embodiment of the trough collector 1 according to the invention.
  • a support structure 50 divides the concentrator 51 into a plurality of here two longitudinally extending regions 52, 53 which are inclined in a v-shape relative to one another and, as pressurized, are each spherically curved.
  • the concentrated sunbeams 30 ', 31' each fall on an associated area 55, 56 of a correspondingly formed secondary concentrator 54, and pass through these further concentrated jets 30 ", 31" to the absorber line 42.
  • the concentrator 51 and the secondary concentrator 54 are thus each divided into two longitudinal, symmetrical to each other areas 52,53 and 55,56.
  • this arrangement has the advantage that only little or no shadow falls on the concentrator areas 52, 53 and the absorber line 42 itself is illuminated by sunlight.
  • FIG. 4 shows a further, preferred embodiment of the collector 1 according to the invention.
  • the concentrator 60 has two longitudinal reflectors. Rende areas 61,62, which include a central strip 63 between them sen, which advantageously belongs to the support structure of the trough collector and thus walkable.
  • the absorber line 64 extending above the median strip 63 is easily accessible for installation and maintenance, such as the secondary concentrator 65, which also extends above the median strip 63 and is arranged below the transparent membrane section 26, which in turn has two regions 66, 67, which respectively irradiate the solar radiation 30 ', 3I 1 from their assigned area 61.62 of the concentrator 60 further, against the absorber line 64 towards concentrate.
  • This arrangement has an unchanged compared to that of Figure 2 low height, is favorable for installation and maintenance, but also insensitive to the shadow of the Sekundärkonzentrators, since the two areas 61,62 of the concentrator 60, because separated from each other by the median strip 63 , can not be reached or only marginally from the shade.
  • the temperature distribution on the absorber line 42,64 is significantly influenced by the design of the secondary concentrator 40,54,65, since the concentrator is always spherically curved as a pressurized membrane.
  • a temperature distribution desired on the absorber line 42, 64 in the specific case is achieved by a corresponding curvature of the secondary concentrator 40, 54, 65 or its regions 55, 56 or 66, 67 transversely to the length.
  • a suitable profile of the curvature, the expert z.Bsp. easily determined by experiments. Thus, for example.
  • a small laser lamp can be moved in parallel on a rail (which simulates the rays of the sun) and a reflective narrow strip (with the curvature of the concentrator) placed perpendicular to the beam by parallel displacement of the lamp Brennlinien Scheme of the concentrator are shown.
  • a second reflective narrow strip also arranged perpendicularly to the beam, the curvature of which is continuously variable, until the desired result for the secondary focal zone has been reached or a focal line has been produced.
  • the ideal focal line can not be generated due to the diameter of the sun.
  • the use of a secondary concentrator 40, 54, 65 in the concentrating radiation 30 ', 31' results in the considerable advantage that the light path between the concentrator 33, 60, 65 and the absorber line 42, 64 is shorter than would be the case in a comparable configuration without secondary concentrator 40, 54, 65; so that the defocusing is smaller and one of the theoretical improved approaching focal line achievable.
  • the secondary concentrator 40,54,65 consists of a profile of sheet metal (or of two such profiles, which then form the areas 55,56 or 66,67 of the secondary concentrator), which is elongated, curved transversely to its length and on its concave Page has a reflective layer.
  • the skilled person determines (as mentioned above, if appropriate by experiments) the desired curvature of the profile so that the desired focal line region is formed in the predetermined relative position of concentrator 33, 60, 65 and secondary concentrator 40, 54, 65.
  • the predetermined curvature may also be approximated by a number of straight sections following the profile of the curve; If a sheet metal profile is used, the profile shape to be produced is easy to produce by single or multiple folding.
  • the desired profile shape easily by forming a Sheet metal can be produced in a press, which allows to define the focal line area (or the focal line) exactly.
  • the reflective layer can be applied before or after the forming process on the sheet or on the concave side of the sheet metal profile produced.
  • the secondary concentrator 40,54,65 is simple and robust and of relatively low weight; Furthermore, it is easy to transport and can be made on site if necessary.
  • FIG. 5 shows a cross section through a further embodiment of a pressure cell 70 for a trough collector 1, which is subdivided by the concentrator 71 into a first pressure chamber 72 and a second pressure chamber 73.
  • a solar radiation 30,31 reflective side 74 of the concentrator 71 is the transparent portion of the at least partially transparent membrane portion 26 facing.
  • the figure further shows a side 75 of the concentrator 71 facing away from the solar radiation.
  • the advantage of this arrangement is that the operable pressure difference in the pressure chambers 72,73 can be kept very small, which allows the concentrator 71 to form correspondingly thin-walled and thus provide a reflective coating of high quality.
  • the membrane sections 26 and 75 can be made robust.
  • the operating pressure is applied by a preferably designed as an air line 77 fluid line, wherein as a fluid pump, preferably a fan 78 is provided.
  • the second pressure chamber 73 is fed via an overflow line 79, which connects the two pressure chambers 72,73 with each other.
  • the (slight) pressure difference between the pressure chambers 72, 73 is replaced by a further fluid pump designed as a fan 80. pe produced. It is less than 0.5 mbar, is preferably in a range of 0.05 to 0.2 mbar, and particularly preferably in the range of 0.05 to 0.1 mbar.
  • a pressure cell 70 with two pressure chambers 72,73 of the type mentioned is described in the PCT / CH2007 / 000480 same applicant, the contents of which are hereby incorporated into this application, in particular with regard to the feasibility and the scope of the present invention.
  • Fig. 6 shows an absorber line 70, with a jacket 77 which reduces the heat output to the outside, but has a longitudinally extending in it thermal opening 72, the passage of the secondary concentrator 40,54,65 concentrated solar radiation 30 ", 31" through allows the jacket 77 through into the interior 73 of the absorber 70 into it.
  • the heat-transporting fluid circulates in the annular space 75 formed between the interior space 73 and the jacket 77.
  • Shaped interior wall 76 diffuses locally sunken radiation by multiple reflection diffused on its entire surface until it is completely absorbed.
  • FIG. 7 now shows the x, y coordinate system laid in the arrangement of FIG. 4 with the vectors used in the method according to the invention, the coordinate system lying in a cross-sectional plane, in this case the secondary concentrator 65.
  • the coordinate system lying in a cross-sectional plane, in this case the secondary concentrator 65.
  • the secondary concentrator 65 can be inserted into a cross section through the trough collector 20 (Fig. 2) or in a collector of any design.
  • the median strip 63 is indicated in Fig. 7, which, however, does not matter for the below-described calculation.
  • the given concentrator 32, 62 which in the illustrated cross-section, in this case pressurized, is circular-arc-shaped, and for which a secondary concentrator 40, 65 is to be determined.
  • the sunbeam 31 also visible is the sunbeam 31, the sunbeam 31 'reflected at the concentrator 32, 62 and the sunbeam 31 ", which is reflected at the secondary concentrator (dashed line), which impinges on and is absorbed by the absorber tube 42, 64 indicated by dot-dash lines If the absorber tube 42, 64 is represented by the focal point or a point on the focal line F (0, y ⁇ ), then the absorber tube 42, 64 is predetermined as well as the concentrator 32, 62, ie predetermined for the calculation process.
  • C (X c JY c ) denotes the center of curvature of the given concentrator 32, 62.
  • PM ( ⁇ ) denotes a general point on the concentrator 32, 62 (or on the concentrator surface);
  • R M is the radius of curvature of the concentrator 32, 62 which passes through the point PM ( ⁇ ), where ⁇ is the angle of R M to the y-axis.
  • all points on the concentrator 32, 62 are designated by the angle ⁇ , from which the solar radiation 31 is to be reflected into the absorber tube 42, 64.
  • the vectors s ( ⁇ ), s' ( ⁇ ), and s "( ⁇ ) are unit vectors in the path of the respective sun's rays (and will not be represented explicitly as a function of ⁇ in the following for simplicity): s is in the path of the sun's ray 31, s 'lies in the path of the beam 31' reflected at the concentrator 32, 62 and s "in the path of the beam 31" reflected at the secondary concentrator.
  • R M forms the radius of curvature of the solder on the concentrator at the point PM ( ⁇ ). Incident and reflected beam form the same beam to the solder, accordingly, the angles between R M and the steel 31 and R M and s' are equal to and equal to ⁇ .
  • the reflected beam 31 hits the secondary concentrator 40, 65 at point SM ( ⁇ , k), the value of k being unknown as the stretching factor for s'.
  • t SM ( ⁇ ) is tangent to the secondary concentrator 40, 65 at point SM ( ⁇ , k).
  • the unit vectors s 'and s "enclose therebetween an angle 2 ⁇ . Since ts M is a tangent to the secondary concentrator 40,65 at the point SM ( ⁇ , k), it is also an angle bisector between s' and s" according to the above mentioned principle according to which incident and reflected beam occupy the same angle to the solder. (t S M stands as a tangent perpendicular to the perpendicular in the point SM £ ⁇ , k)).
  • SM ( ⁇ , k) is known, so that the shape of the reflective surface of the secondary concentrator 40, 65 is known to everyone Value ⁇ (ie, each irradiated point on the surface of the concentrator) can be assigned a corresponding point on the surface of the secondary concentrator 40, 65, which corresponding points together form the surface of the secondary concentrator 40, 65 that is sought.
  • the vector sum of the vectors C + CPM ( ⁇ ) + ks 1 is equal to the vector SM ( ⁇ , k) corresponding in the coordinate system to the respective point on the reflecting surface of the secondary concentrator 40, 65 corresponding to an angle ⁇ .
  • the bill presents itself as follows:
  • the equation of the secondary concentrator 32, 62 has, s. above, the form /
  • the obtained values for k ( ⁇ ) can then be inserted into SM ( ⁇ ) and thereby the shape of the secondary concentrator 40, 65 are determined by a line of points. For example, the method of least squares then yields a continuous form that comes closer and closer to the ideal shape with the increasing number of specific points SM (cp) (or decreasing interval for ⁇ ).
  • the sun's rays 31 reach not only parallel to the concentrator 32,62, but with an opening angle of about 0.5 degrees. Accordingly, via the method described above, e.g. the shape of the secondary concentrator 40, 65 is determined for a unit scaler s which is parallel to the y-axis, and for a unit vector s, which is inclined by 0.25 degrees to the left and to the right to the y-axis , This results in three forms for the secondary concentrator 40,65, respectively, an area in which the surface should lie, in which an optimization can be made.
  • the incident sunbeams are assumed to be parallel for the sake of simplicity, and they are particularly preferably parallel to the central plane of symmetry of the concentrator 32, 62.
  • the above-mentioned method makes it possible to specify the unit vector s 1 even if the concentrator is not in the form of a circular arc, for example, if it is of parabolic design.
  • the concentrator 32, 62 is assumed to be arcuate in cross-section.
  • the origin of the coordinate system is assumed in the center of curvature C of the concentrator 32, 62.
  • the shape of the reflective surface of the secondary concentrator 40, 65 may be transferred to the secondary concentrator, preferably to a block of suitable foam forming the body of the secondary concentrator, followed by the curve-finished surface of the foam with a reflective foil is covered, and so a built-in the trough collector secondary concentrator 40,65 is made. More preferably such foam blocks have a uniform length of e.g. 2m and are then assembled for the assembled trough collectors.
  • an operable secondary condenser 40, 65 which is tuned to a predetermined concentrator 32, 62 and a predetermined absorber tube 42, 64.
  • a secondary concentrator 40, 65 is particularly suitable for installation in a pressure cell, it can of course also be used without a pressure cell in conventional trough collectors (for example with regard to the abovementioned shortened beam path).
  • the method according to the invention can be used e.g. in Dish-Sterling collectors with a round (and not gutter-shaped) concentrator, if the radiation is to be concentrated through a hole in the concentrator to a point behind the concentrator.

Abstract

Die erfindungsgemässe Druckzelle (25) eines Rinnenkollektors (1) für Solarkraftwerke enthält eine Absorberleitung (42) für ein Wärme transportierendes Fluid und weiter einen Sekundärkonzentrator, der ebenfalls in der Druckzelle (25) angeordnet ist. Dadurch kann die Druckzelle (25) mit geringer Höhe realisiert werden, was erlaubt, die sonst notwendigen Verstärkungen in Form eines Fachwerks für die Druckzelle (25) wegzulassen.

Description

Rinnenkollektor für ein Solarkraftwerk
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rinnenkollektor für ein Solarkraftwerk nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Solarthermische Kraftwerke produzieren schon seit einiger Zeit Strom im industriellen Massstab zu Preisen, die - gegenüber der Fotovoltaik - nahe an den heute üblichen kommerziellen Preisen für in herkömmlicher Art erzeugten Strom liegen.
In Solarthermischen Kraftwerken wird die Strahlung der Sonne durch Kollektoren mit Hilfe des Konzentrators gespiegelt und gezielt auf einen Ort fokussiert, in welchem dadurch hohe Temperaturen entstehen. Die konzentrierte Wärme kann abgeführt und zum Betrieb von thermischen Kraftmaschinen wie Turbinen verwendet werden, die wiederum die Strom erzeugenden Generatoren antreiben.
Heute sind drei Grundformen von solarthermischen Kraftwerken im Einsatz: Dish-Sterling-Systeme, Solarturmkraftwerkssysteme und Parabolrinnensyste- me.
Parabolrinnenkraftwerke besitzen Kollektoren in hoher Anzahl, die lange Kon- zentratoren mit geringer Querabmessung aufweisen, und damit nicht einen Brennpunkt, sondern eine Brennlinie besitzen, was diese in ihrer Konstruktion grundlegend von den Dish-Sterling- und Solarturmkraftwerken unterschiedet. Diese Linienkonzentratoren besitzen heute eine Länge von 20 m bis zu 150 m, während die Breite 3 m, 5 m und mehr erreichen kann. In der Brennlinie verläuft eine Absorberleitung für die konzentrierte Wärme (bis gegen 4000C), wel- che diese zum Kraftwerk transportiert. Als Transportmedium kommt ein Fluid wie z.Bsp. Thermoöl oder überhitzter Wasserdampf in Frage, welches in den Absorberleitungen zirkuliert. Obschon ein Rinnenkollektor vorzugsweise als Parabolrinnenkollektor ausgebildet ist, werden häufig Rinnenkollektoren mit sphärischem oder nur annährend parabolisch ausgebildetem Konzentrator verwendet, da ein exakt parabolischer Konzentrator mit den oben genannten Abmessungen nur mit grossem, damit wirtschaftlich kaum sinnvollen Aufwand herzustellen ist.
Die 9 SEGS-Rinnen-Kraftwerke in Südkalifornien produzieren zusammen eine Leistung von ca. 350 MW; ein zusätzliches Kraftwerk in Nevada soll zur Zeit ans Netz gehen und über 60 MW liefern. Ein weiteres Beispiel für ein Rinnen- kraftwerk ist das im Bau befindliche Andasol 1 in Andalusien, mit einer Kon- zentratorfläche von 510'0OO m2 und 50 MW Leistung, wobei die Temperatur in den Absorberleitungen ca. 400° C erreichen soll. Das Leitungssystem für die Zirkulation des wärmetransportierenden Fluids kann in solchen Kraftwerken eine Länge von bis zu 100 km erreichen, oder mehr, wenn die Konzepte für die künftigen Grossanlagen realisiert werden. Die Kosten für Andasol 1 werden auf mehrere hundert Millionen € veranschlagt.
Überschlagsmässig lässt sich festhalten, dass ein immer grosserer Anteil der Gesamtkosten, heute z.Bsp. 65% oder mehr, bei solch einem Solarkraftwerk auf die Rinnenkollektoren und das Leitungssystem für das Wärme transportierende Fluid entfallen.
Angesichts der genannten hohen Baukosten und auch der hohen Wartungskosten für solche Rinnenkollektoren wurden schon früh Bauformen vorgeschlagen, bei welchen die Verschmutzung der spiegelnden Konzentratoroberfläche vermindert und dadurch der Wartungsaufwand, aber auch der Aufwand für den Bau des Kollektors selbst, reduziert ist.
So zeigt FR-PS 1.319.144 einen Wannen- oder Rinnenkollektor für ein Solar- kraftwerk der oben genannten Art, der eine zylindrische Druckzelle aus einer flexiblen Membran aufweist, die einen transparenten Bereich und einen reflektierenden Bereich aufweist. Durch erhöhten Innendruck wird die zylindrische Druckzelle in ihrer Form gehalten, so dass durch den transparenten Bereich eingefallene Sonnenstrahlung auf den sphärisch gekrümmten, reflektierenden Bereich gelangt und von diesem auf eine in der Druckzelle verlaufende Absorberleitung konzentriert wird.
Mit solch einer Anordnung ist es grundsätzlich denkbar, ein durch die zylindrische Druckzelle hindurch verlaufende Absorberleitung entlang ihrer Länge aufzuheizen, wobei sie durch die Druckzelle vor Verschmutzung und Kühlung durch den Wind geschützt ist. Der so entfallende Reinigungsaufwand für die Absorberleitung und speziell der Schutz vor Kühlung sind nicht zu unterschät- zende Kostenfaktoren bei der Produktion von Solarstrom im industriellen Massstab.
Eine konventionelle Absorberleitung z.Bsp., die im Freien verläuft, verliert durch Wärmeabstrahlung und Kühlung durch die Umgebungsluft bis zu 100 W/m, was bei einer Leitungslänge von bis zu 100km (oder mehr) einem Verlust von 10 MW entspricht. Jede Reduktion dieses Verlusts z.Bsp. durch Schutz vor Windkühlung, ist deshalb von Bedeutung und anzustreben.
Weiter eröffnet die Ausbildung des Konzentrators als flexible Membran, die ein geringes Gewicht besitzt, die gesamte Tragstruktur des Kollektors einfacher und damit günstiger aufzubauen, da die gegenüber den herkömmlichen, massiven Spiegeln wesentlich weniger Gewicht gelagert und (dem Sonnenstand entsprechend) verschwenkt werden muss. Schliesslich ist auch ein aus einer flexiblen Membran bestehender Konzentrator günstiger herzustellen und einfa- eher zur Baustelle zu bringen (die der Natur der Sache nach in abgelegenen Gebieten, z.B. einer Wüste, liegen kann), und auch einfacher zu montieren, als dies bei konventionellen Konzentratoren der Fall ist.
Die Ausbildung eines Rinnenkollektors mit einer zylindrischen Druckzelle ist je- doch bei den heute geforderten, oben erwähnten Abmessungen nicht praktikabel. Die durch den zylindrischen Membrankörper gebildete äusserst grosse Angriffsfläche für z.Bsp. Wind erfordert eine Verstärkung der zylindrischen Druckzelle durch ein massives Fachwerk, wie es bereits in der genannten FR-PS im Hinblick auf verstärkende "nervures annulaires" des zylindrischen Körpers erwähnt wird. Durch ein solches Fachwerk, welches zu der an sich leichter und einfacher zu bauenden Tragstruktur für den Zylinder hinzu tritt, verliert die offenbarte Ausführungsform die in der FR-PS eingangs erwähnten Vorteile betreffend leichter und günstiger Konstruktion im wesentlichen Mass.
Dieselbe Bauform eines Rinnenkollektors mit aufblasbarem Kollektorkörper zeigt FR-PS 2 362 347. Hier wird berücksichtigt, dass auf dem transparenten Abschnitt der Membran auftreffende Sonnenstrahlung in Abhängigkeit vom Auftreffwinkel teilweise reflektiert wird; praktisch nicht, wenn die Sonnenstrahlung senkrecht auf den transparenten Abschnitt auftrifft, und mit ansteigendem Anteil, je schräger sie auf diesen gelangt.
Eine zylinderförmige Druckzelle hat entsprechend die Eigenschaft, dass (in Richtung der Sonnenstrahlung gesehen) randseitig auf ihr auftreffende Sonnenstrahlen im Wesentlichen reflektiert werden, also den Konzentrator nur noch zu einem geringen Anteil erreichen.
Entsprechend besitzt der in der FR-PS 2 363 347 dargestellte zylindrische Rin- nenkollektor eine reflektierende Schicht, die sich nicht über die an sich mögliche Hälfte des Zylindermantels, sondern nur über ein Segment dieser Zylinderhälfte erstreckt.
Dadurch ergibt sich bei gleicher Konzentratorfläche ein noch grosserer Zylin- derdurchmesser, als bei der Bauform nach FR-PS 1 319 144, was entsprechend ungünstig ist. Abhilfe wird gesucht, indem beim zylindrischen Körper die parallel zur Sonnenstrahlung verlaufenden Mantelbereiche gewissermassen "weggeschnitten" werden; es ergibt sich so eine bikonvexe, linsenförmige Struktur, deren Dicke bzw. Höhe gegenüber dem Durchmesser des Zylinders bei gleich- bleibendem Anteil an eingefallenem bzw. nicht reflektiertem Sonnenlicht reduziert ist.
An Stelle der bikonvexen Struktur kann auch eine Struktur treten, bei welcher die transparente Membran durch eine feste (transparente) Platte ersetzt wird, die senkrecht zum einfallenden Sonnenlicht ausgerichtet ist, mit dem Vorteil, dass kaum mehr Sonnenstrahlung reflektiert wird, und mit dem Nachteil, dass die Kosten für die Herstellung solch eines Rinnenkollektors ansteigen, da die Vorteile bei Verwendung einer Membran (Leichtbau, der auch günstigere Strukturen für das Gestell des Kollektors etc. erlaubt) wieder mindestens teilweise verloren gegangen sind.
Zudem erkennt der Fachmann, dass die gezeigten Ausführungsformen auch in bikonvexer, d.h. linsenförmiger Konfiguration tatsächlich immer noch erhebliche Höhe aufweisen, da der Brennlinienbereich innerhalb der Druckzelle liegt, somit der Krümmungsradius des Konzentrators entsprechend klein ist, was bei einem Rinnenkollektor von 5 oder 10m Breite zu einem beträchtlichen Volumen der Druckzelle führt. Die Angriffsfläche auch für seitlich einfallenden Wind (z.Bsp. bei Ruhestellung für starken Wind) ist nach wie vor so gross, dass auch hier ein die Druckzelle unter Windangriff stabilisierendes, zusätzliches Fachwerk zur Tragstruktur für die Druckzelle selbst hinzukommen muss, also nicht weggelassen werden kann.
Die Tragstruktur für die Druckzelle kann im Wesentlichen aus einem einfachen, rechteckigen Rahmen bestehen, in welchem die Druckzelle ihren Längsrändern entlang aufgespannt wird.
WO 90/10182 (die der US 5 365 920 entspricht) zeigt nun in Fig. 1 einen Rin- nenkollektor, der gegenüber der Zylinderförmigen Ausführung in der Höhe reduziert werden, aber dennoch im Querschnitt eine grossere Ausdehnung des sphärisch gekrümmten Konzentrators 2 erlauben soll. Diese grosse Ausdehnung für hohe Konzentration der Strahlung bringt es mit sich, dass der Abstand des Absorberrohrs 6 nicht viel kleiner ist als der Krümmungsradius des Konzentrators 2. Aufgrund der sphärischen Krümmung des Konzentrators 2 ist wiederum der Brennlinienbereich derart ausgedehnt, dass die durch den Kon- zentrator 2 nur ungenügend konzentrierbare Strahlung "nachkonzentriert" werden muss, was mit Hilfe eines gemäss der genannten Offenbarung zylindri- sehen Sekundärkonzentrators 5 erfolgt. Der Fachmann erkennt jedoch leicht, dass dies durch einen zylindrischen Sekundärkonzentrator 5 kaum möglich ist: für die Reflektion am Sekundärkonzentrator 5 gilt, dass der Einfallswinkel der Strahlung gleich dem Ausfallswinkel ist, welche Winkel relativ zum Lot auf den jeweiligen Oberflächenbereich des Sekundärkonzentrators 5 gemessen werden. Dieses Lot wird nun von der Längsachse des Absorberrohrs 7 aus auf die Oberfläche des Sekundärkonzentrators gefällt. Für alle am Konzentrator 2 reflektierten Strahlen, die aufgrund des grossen Brennlininenbereichs das Absorberrohr 7 um einen Abstand verfehlen (und deshalb auf den Sekundärkonzentra- tor 5 gelangen), gilt deshalb, dass sie dieses nach ihrer Reflektion am zylindrischen Sekundärkonzentrator wiederum um denselben Abstand verfehlen müssen. Der Fachmann wird also die in Fig. 1 dargestellte Anordnung kaum realisieren können und deshalb die bevorzugten Ausführungsformen realisieren, die gemäss der genannten Offenbarung (Seite 9) vorteilhafterweise einen Sekun- därkonzentrator nicht benötigen. Diese Ausführungsformen zeigen eine Druckzelle mit einem genügend grossem Krümmungsradius des Konzentrators 54. Solch eine Druckzelle hat dann die gewünscht vorteilhaft geringe Höhe, wobei allerdings das Absorberrohr 50 weit ausserhalb der Druckzelle angeordnet werden muss.
Die DE OS 27 33 915 (die der FR PS 2 398 982 entspricht) zeigt einen konventionellen Rinnenkollektor mit starrem Konzentrator (d.h. ohne Druckzelle) der gemäss der Aufgabe ausgebildet ist, den Konzentrator in einer richtigen Ausrichtung zur Sonne zu halten und ein Abkühlen des Absorberrohrs (während der Nacht) zu verhindern. Dazu wird ein Sekundärkonzentrator im Brennlinienbereich hinter dem Fokus f der konzentrierten Strahlung angeordnet, der die konzentrierte Strahlung auf ein gegenüber der Verschwenkbewegung des Konzentrators ortsfestes Absorberrohr reflektiert. Das ortsfeste Absorberrohr kann dann über Nacht über Türen von der Aussenwelt abgeschlossen werden, so dass en Wärmeverlust verhindert ist. Da eine Druckzelle nicht vorliegt, erübrigt sich eine Reduktion der Höhe der Anordnung. Die Höhe bzw. der Abstand des Brennlinienbereichs und damit auch des Sekundärkonzentrators vom Konzentrator entspricht der Höhe bzw. des Abstands des Absorberrohrs 50 (ge- mäss der oben erwähnten WO 90/10182) vom Konzentrator der dort gezeigten Druckzelle.
Entsprechend besitzen die heute gebauten oder geplanten Solarkraftwerke des Typs mit Rinnenkollektoren solche herkömmlicher Art ohne Druckzelle, und realisieren damit die an sich denkbaren Vorteile (kostengünstiger Leichtbau, vereinfachte Wartung durch vor Verschmutzung geschützte Konzentratoren, keine Kühlung der Absorberleitung durch Wind, etc.) nicht.
Damit ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Rinnenkollektor mit einer Druckzelle bereit zu stellen, die bei herkömmlichen Breiten, aber auch bei einer Breite von 8m, 10m oder mehr realisierbar ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe besitzt der erfindungsgemässe Rinnenkollektor die Merkmale von Anspruch 1.
Dadurch, dass der Konzentrator die einfallende Sonnenstrahlung gegen einen ausserhalb der Druckzelle verlaufenden Brennlinienbereich konzentriert, kann er flach, d.h. mit einem grossen Krümmungsradius konzipiert werden, was die Grundlage bietet, die Höhe der Druckzelle klein zu halten; dadurch, dass ein Sekundärkonzentrator im Pfad der sich erst konzentrierenden Strahlung, also vor dem Brennlinienbereich vorgesehen ist, kann die Absorberleitung innerhalb der Druckzelle, an einem geeigneten Ort, angeordnet werden, ohne deren Höhe zu vergrössern, mit der Folge, dass die Druckzelle z.Bsp. ohne eigenes Verstärkungs-Fachwerk gebaut werden kann und damit ihre Vorteile als preisgünstige Leichtbaulösung genutzt werden können.
Über die gestellte Aufgabe hinaus wird durch die Merkmale des Anspruchs ... ein Herstellverfahren für solch einen Sekundärkonzentrator angegeben, das nicht auf Versuchen aufsetzen muss und auch als Instrument für den Fachmann geeignet ist, den Sekundärkonzentrator für einen Kollektor im konkreten Fall schnell und einfach auszulegen, und damit gegebenenfalls auch vor Ort richtig, verbessert oder korrigiert ausgelegt herstellen zu können. Letzteres kann auch für Nachrüstungen konventioneller Kollektoren in Frage kommen.
Das erfindungsgemässe Verfahren ermöglicht eine einfache, nicht aufwendige Berechnung der Krümmung der reflektierenden Oberfläche des Sekundärkon- zentrators, mit der jeweils gewünschten Genauigkeit, so dass je nach Auslegung eines Rinnenkollektors im konkreten Fall der Sekundärkonzentrator ohne weiteres richtig ausgelegt und hergestellt werden kann.
Bevorzugte Ausführungsformen besitzen die Merkmale der abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung wird anhand der Figuren näher beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 schematisch eine Ansicht des erfindungsgemässen Rinnenkollektors,
Fig. 2 einen Querschnitt durch den Rinnenkollektor von Fig. 1 mit einer ersten Anordnung des Sekundärkonzentrators
Fig. 3. schematisch einen Querschnitt durch den Rinnenkollektor von Fig. 1 mit einer zweiten Anordnung des Sekundärkonzentrators,
Fig. 4 eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Rinnenkollektors,
Fig. 5 einen Querschnitt durch die Druckzelle eines Rinnenkollektors mit zwei Druckräumen,
Fig. 6 einen Querschnitt durch eine Absorberleitung, und
Fig. 7 ein in die Anordnung von Fig. 4 gelegtes Koordinatensystem mit den im erfindungsgemässen Verfahren verwendeten Vektoren. Fig. 1 zeigt eine Ansicht des erfindungsgemässen Rinnenkollektors 1 mit einer Tragstruktur 2, bestehend aus einem rechteckigen Rahmen 3, der auf einer Verschwenkeinrichtung 4 gelagert ist, welche ihrerseits auf geeigneten Stützen 5 ruht. Die Verschwenkeinrichtung 4 ermöglicht, den Rinnenkollektor 1 dem jeweiligen Sonnenstand entsprechend auszurichten. Der rechteckige Rahmen 3 ist bevorzugt aus Beton ausgebildet, was für eine erleichterte Herstellung vor Ort, d.h. auf der Baustelle selbst, günstig ist.
Die Figur zeigt weiter eine Druckzelle 10 unter Betriebsdruck, d.h. im aufgebla- senen Zustand mit der durch die Hilfslinien 11 symbolisierten kissenartigen Form. Die Länge solch eines Rinnenkollektors 1 kann 250 m, die Breite 10 m übersteigen. Die Höhe der Druckzelle 10 ist abhängig von der Breite, aber auf jeden Fall kleiner als diese.
Ein Absorberrohr 12 wird durch die reflektierte Sonnenstrahlung aufgeheizt; der Konzentrator befindet sich in der Druckzelle 10 und ist deshalb in der Figur nicht sichtbar. Das Absorberrohr 12 ist an geeigneten Stützen 13 aufgehängt, so dass es sich im Brennlinienbereich des Konzentrators befindet.
In den nachfolgenden Figuren werden für gleiche Teile dieselben Bezugsnummern verwendet.
Fig. 2 zeigt schematisch einen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform 20 des Rinnenkollektors 1. Die Verschwenkeinrichtung 4 ist gebildet durch ei- nen bogenförmigen Verschwenkbügel 6, der in einem Verschwenkantrieb 7 läuft, welcher über Rollen 8 den Verschwenkbügel 6 verstellt und damit den Rahmen 3 in gewünschter Stellung ausrichtet.
Im Rahmen 3 befestigt (und damit durch diesen aufgespannt) ist eine Druck- zelle 25, die aus flexiblen Membranabschnitten 26,27 gebildet ist, vorliegend deren zwei, die ihren Rändern 28,29 entlang verbunden sind. Der eine, hier obere Membranabschnitt 26 ist für einfallendes Sonnenlicht, dargestellt durch die Strahlen 30, 31, mindestens teilweise transparent; der andere, untere Membranabschnitt 27 ist durch eine den Sonnenstrahlen 30,31 zugewandte reflektierende Beschichtung 32 als Konzentrator 33 ausgebildet.
Unter Betriebsdruck werden die Membranabschnitte 26,27 mit Druck beauf- schlagt und dabei sphärisch gekrümmt, so dass der Konzentrator 33 im Rahmen 3 seine Rinnenform einnimmt, die dieser Gattung von Solarkollektoren den Namen gegeben hat.
Durch die sphärische Krümmung ergibt sich gegenüber einer exakten paraboli- sehen Krümmung, dass die durch den Konzentrator 33 reflektierten Strahlen
30", 31' in einen Brennlinienbereich 34, und nicht in eine Brennlinie konzentriert werden. Der Brennlinienbereich 34 ist schematisch durch die punktierte Linie angedeutet. Die Auslegung eines zu bauenden Rinnenkollektors 20, d.h. Länge,
Breite etc., also auch die Auslegung des Krümmungsradius 36, erfolgt durch den Fachmann im Hinblick auf ein konkretes Projekt.
Der Krümmungsradius 36 des Konzentrators 33 ist so gross gewählt, dass der Brennlinienbereich 34 ausserhalb der Druckzelle 25 liegt, mit dem Vorteil, dass diese flach ausgebildet ist, d.h. eine geringe Höhe besitzt. Im Fall heftiger Win- de kann die Druckzelle 25 durch den Verschwenkantrieb 7 derart ausgerichtet werden, dass sie dem Windangriff nur von der Schmalseite her, mit ihrer geringen Höhe, ausgesetzt ist. Damit entfällt ein zusätzliches, die Druckzelle 25 stabilisierendes Fachwerk (oder auch andere konstruktive Massnahmen zur Stablilisierung der Druckzelle 25). Die Druckzelle 25 mit dem Konzentrator 33 besitzt gegenüber einem konventionellen, massiv gebauten Konzentrator geringes Gewicht, mit der Folge, dass der Rahmen 3, aber auch die Verschwenk- einrichtung 4 mit den Stützen 5 geringer dimensioniert werden können. Als Folge dieses Leichtbaus ergibt sich nicht nur eine materialseitige Kostenreduktion, sondern auch eine wesentlich vereinfachte Herstellung und Montage, die besonders für abgelegene Gebiete, wie Wüstengebiete, geeignet ist.
In der Druckzelle 25 sind weiter ein Sekundärkonzentrator 40 und eine Absorberleitung 42 vorgesehen, die über ein Trägerfachwerk mit gestrichelt ange- deuteten Trägern 44 an Halteplatten 45 des Rahmens 3 aufgehängt sind. Damit bleibt trotz grossem Krümmungsradius des Konzentrators 33 der Vorteil bestehen, dass die Sonnenstrahlung 30,31 nicht zweimal durch die transparente Membran 26 hindurchtreten muss; mit der Folge, dass auch der Verlust in- folge Alterung der Membran 26 entsprechend klein bleibt: pro Prozent an Verlust von Transparenz der Membran 26 (z.Bsp. Verschmutzung oder Verkrat- zung der Oberfläche) würde bei zweimaligem Durchtritt der Sonnenstrahlung 30, 31 durch die Membran 26 ein doppelter Energieverlust von jeweils zwei Prozent resultieren.
Die Ausbildung und Dimensionierung des oben genannten Trägerfachwerks kann durch den Fachmann leicht für einen konkret zu bauenden Rinnenkollektor 1 vorgenommen werden.
In der Absorberleitung 42 zirkuliert auf bekannte Weise ein Wärme transportierendes Fluid, das die von der einfallenden, konzentrierten Strahlung 30, 31 erzeugte Wärme abtransportiert.
Der Wartungsaufwand für den Sekundärkonzentrator 40 und die Absorberlei- tung 42 ist klein, da beide (wie auch der Konzentrator 33 selbst) durch die Druckzelle 25 vor Verschmutzung geschützt sind. Diese kann zudem an Stelle der Umgebungsluft mit z.Bsp. Stickstoff gefüllt werden, was zusätzlich die Korrosion sowohl der reflektierenden Schicht des Konzentrators 33 als auch des Sekundärkonzentrators 40 (falls er z.Bsp. aus Blech bestehen sollte, s. unten) verhindert oder verlangsamt. Alternativ dazu kann die Luft in der Druckzelle 25 entfeuchtet werden.
Dabei ist der Sekundärkonzentrator 40 im Pfad der durch den Konzentrator 33 sich konzentrierenden Strahlung 3O',31' angeordnet und derart ausgebildet, dass die konzentrierte Strahlung 30' 31' weiter, gegen einen sekundären Brennlinienbereich 41 am Ort der Absorberleitung 42 hin, konzentriert wird. Es ergibt sich eine Anordnung, bei der der Sekundärkonzentrator 40 dem Konzentrator 33 gegenüberliegt und nahe dem transparenten Membranabschnitt 26 angeordnet ist, wobei die Absorberleitung 42 zwischen dem Konzentrator 33 und dem Sekundärkonzentrator 40 verläuft. Da die Krümmung des Kon- zentrators 33 bei gegebener Breite des Rinnenkollektors 1 schwach ausgeprägt ist (grosser Krümmungsradius 36), besitzt der Brennlinienbereich 34 eine nur kleine Ausdehnung, mit dem Vorteil, dass der Sekundärkonzentrator 40 schmal baut und nur wenig Schatten wirft.
Die Absorberleitung 42 ist von äusseren Einflüssen wie Wind geschützt und verliert im Betrieb entsprechend wenig Wärme.
Das in der Figur dargestellte Grundlayout für einen Rinnenkollektor gemäss der vorliegenden Erfindung ist symmetrisch bezüglich einer mittig längs der durch den Konzentrator 33 gebildeten Rinne verlaufenden Symmetriebene, die durch die strichpunktierte Linie 43 angedeutet ist.
Figur 3 zeigt eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemässen Rinnenkollektors 1. Eine Trägerstruktur 50 teilt den Konzentrator 51 in mehrere, hier zwei längs verlaufende Bereiche 52,53, die v-förmig gegeneinander geneigt und, da druckbeaufschlagt, je sphärisch gekrümmt sind. Die konzentrierten Sonnenstrahlen 30', 31' fallen je auf einen zugeordneten Bereich 55,56 eines entsprechend ausgebildeten Sekundärkonzentrators 54, und gelangen als durch diesen weiter konzentrierte Strahlen 30", 31" zur Absorberleitung 42. Der Konzentrator 51 und der Sekundärkonzentrator 54 sind somit je in zwei längs verlaufende, zu einander symmetrische Bereiche 52,53 und 55,56 aufge- teilt.
Bei nicht wesentlich vergrösserter Bauhöhe der Druckzelle 25 besitzt diese Anordnung den Vorteil, dass nur wenig oder kein Schatten auf die Konzentratorbereiche 52,53 fällt und die Absorberleitung 42 selbst durch Sonnenlicht be- leuchtet ist.
Figur 4 zeigt eine weitere, bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Kollektors 1. Der Konzentrator 60 weist zwei längs verlaufende reflektie- rende Bereiche 61,62 auf, die einen Mittelstreifen 63 zwischen sich einschlies- sen, der vorteilhafterweise zur Tragstruktur des Rinnenkollektors gehört und damit begehbar ist. Dadurch ist die über dem Mittelstreifen 63 verlaufende Absorberleitung 64 für Montage und Wartung leicht zugänglich, so wie der ebenfalls über dem Mittelstreifen 63 verlaufende und unter dem transparenten Membranabschnitt 26 angeordnete Sekundärkonzentrator 65, welcher seinerseits zwei Bereiche 66,67 besitzt, die jeweils die Sonnenstrahlung 30',3I1 aus dem ihnen zugeordneten Bereich 61,62 des Konzentrators 60 weiter, gegen die Absorberleitung 64 hin, konzentrieren. Diese Anordnung besitzt eine gegen- über derjenigen von Figur 2 unverändert geringe Bauhöhe, ist günstig für Montage und Wartung, aber zusätzlich unempfindlich gegen den Schattenwurf des Sekundärkonzentrators, da die beiden Bereiche 61,62 des Konzentrators 60, weil von einander durch den Mittelstreifen 63 getrennt, nicht oder nur marginal vom Schatten erreicht werden können.
Grundsätzlich ist es wünschenswert, den Brennlinienbereich so klein wie möglich auszubilden, was zu einer hohen Temperatur und damit zu einem verbesserten Wirkungsgrad der thermischen Maschinen des Solarkraftwerks führt. Andererseits können in einem Brennlinienbereich, der sich der idealen Brennli- nie nähert, Temperaturen entstehen, die eine aus Metall bestehende, konventionelle Absorberleitung lokal zum Glühen bringen.
Die Temperaturverteilung an der Absorberleitung 42,64 wird von der Auslegung des Sekundärkonzentrators 40,54,65 wesentlich mitbestimmt, da der Konzentrator als druckbeaufschlagte Membran stets sphärisch gekrümmt ist. Eine im konkreten Fall gewünschte Temperaturverteilung an der Absorberleitung 42,64 wird durch entsprechende Krümmung des Sekundärkonzentrators 40,54,65 bzw. seiner Bereiche 55,56 oder 66,67 quer zur Länge erreicht. Ein geeignetes Profil der Krümmung kann der Fachmann z.Bsp. durch Versuche leicht ermitteln. So kann z.Bsp. eine kleine Laserlampe auf einer Schiene parallel verfahren werden (was die Strahlen der Sonne simuliert) und über einen senkrecht zum Strahl aufgestellten reflektierenden schmalen Streifen (mit der Krümmung des Konzentrators) durch Parallelverschiebung der Lampe der Brennlinienbereich des Konzentrators dargestellt werden. Am Ort des Sekun- därkonzentrators wiederum befindet sich ein zweiter reflektierender schmaler Streifen (ebenfalls senkrecht zum Strahl angeordnet), dessen Krümmung laufend veränderbar ist, solange, bis das gewünschte Resultat für den sekundären Brennlinienbereich erreicht oder eine Brennlinie erzeugt worden ist.
Hier ist anzufügen, dass die ideale Brennlinie wegen dem Durchmesser der Sonne grundsätzlich nicht erzeugt werden kann. Über die gestellte Aufgabe hinaus ergibt sich bei der erfindungsgemässen Konfiguration durch die Ver- Wendung eines Sekundärkonzentrators 40,54,65 in der sich konzentrierenden Strahlung30',31' der erhebliche Vorteil, dass der Lichtpfad zwischen dem Kon- zentrator 33,60,65 und der Absorberleitung 42, 64 kürzer ist, als es in einer vergleichbaren Konfiguration ohne Sekundärkonzentrator 40,54,65 der Fall wäre; damit ist die Defokussierung kleiner und eine der theoretischen verbessert angenäherte Brennlinie erreichbar.
Vorteilhafterweise besteht der Sekundärkonzentrator 40,54,65 aus einem Profil aus Blech (oder aus zwei solchen Profilen, die dann die Bereiche 55,56 oder 66,67 des Sekundärkonzentrators bilden), das langgestreckt, quer zu seiner Länge gekrümmt ist und auf seiner konkaven Seite eine reflektierende Schicht besitzt. Der Fachmann bestimmt dann (wie oben erwähnt, gegebenenfalls durch Versuche) die gewünschte Krümmung des Profils so, dass in der vorbestimmten relativen Lage von Konzentrator 33,60,65 und Sekundärkonzentrator 40,54,65 der gewünschte Brennlinienbereich entsteht. Alternativ, je nach Aus- bildung der Absorberleitung 64 (s. unten, Fig. 6) kann natürlich auch eine Brennlinie an Stelle eines Brennlinienbereichs angestrebt werden.
Die vorbestimmte Krümmung kann auch durch eine Anzahl gerade Abschnitte angenähert werden, die dem Profil der Krümmung folgen; wird ein Blechprofil verwendet, ist die herzustellende Profilform leicht durch ein- oder mehrfaches Abkanten herzustellen.
Andererseits kann die gewünschte Profilform leicht durch Umformung eines Blechs in einer Presse hergestellt werden, was erlaubt, den Brennlinienbereich (oder die Brennlinie) genau zu definieren. Die reflektierende Schicht kann vor oder nach dem Umformvorgang auf das Blech bzw. auf die konkave Seite des erzeugten Blechprofils aufgebracht werden.
Mit anderen Worten ist es so, dass auch der Sekundärkonzentrator 40,54,65 einfach und robust aufgebaut und von vergleichsweise geringem Gewicht ist; weiter ist auch er leicht transportabel und kann gegebenenfalls vor Ort hergestellt werden.
Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer Druckzelle 70 für einen Rinnenkollektor 1, die durch den Konzentrator 71 in einen ersten Druckraum 72 und einen zweiten Druckraum 73 unterteilt wird. Eine die Sonnenstrahlung 30,31 reflektierende Seite 74 des Konzentrators 71 ist dem transparenten Bereich des mindestens teilweise transparenten Membranabschnitts 26 zugewendet. Die Figur zeigt weiter eine der Sonnenstrahlung abgewandte Seite 75 des Konzentrators 71. Im ersten Druckraum 72 herrscht ein höherer Druck als im zweiten Druckraum 71, so dass der Konzentrator unter Betriebsdruck sphärisch gekrümmt ist und die Strahlung 30, 31 auf den Se- kundärkonzentrator konzentriert.
Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, dass der betriebsfähige Druckunterschied in den Druckräumen 72,73 sehr klein gehalten werden kann, was erlaubt, den Konzentrator 71 entsprechend dünnwandig auszubilden und damit eine reflektierende Beschichtung von hoher Qualität vorzusehen. Demgegenüber können die Membranabschnitte 26 und 75 robust ausgebildet sein.
Im ersten Druckraum 72 wird der Betriebsdruck durch eine vorzugsweise als Luftleitung 77 ausgebildete Fluidleitung aufgebracht, wobei als Fluidpumpe vorzugsweise ein Ventilator 78 vorgesehen ist. Der zweite Druckraum 73 wird über eine Überströmleitung 79 gespiesen, die die beiden Druckräume 72,73 mit einander verbindet. Der (geringe) Druckunterschied zwischen den Druckräumen 72,73 wird durch eine weitere als Ventilator 80 ausgebildete Fluidpum- pe erzeugt. Er ist kleiner ist als 0.5 mbar, liegt vorzugsweise in einem Bereich von 0.05 bis 0.2 mbar, und besonders bevorzugt im Bereich von 0.05 bis 0.1 mbar.
Durch diese Mittel wird in den Druckräumen 72,73 betriebsfähig Druck je in einem vorbestimmten Mass erzeugt und gehalten, wenn im Betrieb das Volumen eines oder beider Druckräume 72,73 durch äussere Einflüsse wie z.Bsp. Wind, verändert wird. Dies ist besonders dann der Fall, wenn durch Windböen die Wölbung des Membranabschnitts 26 oder 26 eingedrückt oder anders verformt wird. Durch die vorgesehenen Mittel bleibt der Differenzdruck immer im Wesentlichen konstant, so dass der dünnwandig ausgebildete Konzentrator seine sphärische Form behält und auch nicht überbeansprucht werden kann: verkleinert sich das Volumen der Druckräume, kann die eingeschlossene Luft gegebenenfalls auch gegen die Arbeitsrichtung der Ventilatoren schnell ausströmen. Diese Konfiguration mit gekoppelten Ventilatoren 78,80 ergänzt die günstigen Eigenschaften der erfindungsgemässen Druckzelle 25, d.h. erlaubt den Einsatz eines Konzentrators mit qualitativ hochstehender reflektierender Beschichtung, ohne dass die Druckzelle durch ein eigenes Fachwerk (oder andere Massnah- men) gestützt werden muss. Eine Druckzelle 70 mit zwei Druckräumen 72,73 der genannten Art ist in der PCT/CH2007/000480 derselben Anmelderin beschrieben, deren Inhalt hiermit in diese Anmeldung aufgenommen wird, insbesondere im Hinblick auf die Ausführbarkeit und auf den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung.
Fig. 6 zeigt eine Absorberleitung 70, mit einem Mantel 77, der die Wärmeabgabe nach aussen reduziert, aber eine in ihm längs verlaufende thermische Öffnung 72 aufweist, die den Durchtritt von vom Sekundärkonzentrator 40,54,65 konzentrierter Sonnenstrahlung 30", 31" durch den Mantel 77 hindurch in den Innenraum 73 der Absorberleitung 70 hinein erlaubt. Dadurch wird die konzentrierte Wärme der Absorberleitung von innen her zugeführt, so dass der Mantel 77 einfach und einwandfrei isoliert werden kann. Das die Wärme transportierende Fluid zirkuliert in dem zwischen dem Innenraum 73 und dem Mantel 77 gebildeten ringartigen Raum 75. Die vorzugsweise wellen- förmig ausgebildete Innenraumwand 76 streut lokal eingefallene Sonnenstrahlung durch mehrfache Reflektion diffus auf ihre gesamte Oberfläche, bis sie vollständig absorbiert ist.
Diese Konstruktion erlaubt gegenüber den Absorberleitungen des Stands der Technik eine verbesserte Isolation gegen Wärmeverlust und ergänzt diesbezüglich die Vorteile, die sich durch die vorliegende Erfindung ergeben. Wird die Krümmung des Sekundärkonzentrators auf eine möglichst kleine thermische Öffnung 72 abgestimmt, ergibt sich eine optimale Wärmenutzung durch einen Rinnenkollektor gemäss der vorliegenden Erfindung. .
Fig. 7 zeigt nun in die Anordnung von Fig. 4 gelegtes x,y - Koordinatensystem mit den im erfindungsgemässen Verfahren verwendeten Vektoren, wobei das Koordinatensystem in einer Querschnittsebene, hier des Sekundärkonzentra- tors 65, liegt. Natürlich auch in einen Querschnitt durch den Rinnenkollektor 20 (Fig. 2) oder in einen Kollektor beliebiger Bauart eingelegt werden.
Zur Illustration ist in Fig. 7 der Mittelstreifen 63 angedeutet, der jedoch für den nachstehend geschilderten Berechnungsgang keine Rolle spielt. Ersichtlich sind der gegebene Konzentrator 32, 62, der im dargestellten Querschnitt, vorliegend da druckbeaufschlagt, kreisbogenförmig ausgebildet ist, und für den ein Sekundärkonzentrator 40,65 bestimmt werden soll. Weiter ersichtlich ist der Sonnenstrahl 31, der am Konzentrator 32,62 reflektierte Sonnenstrahl 31' und der am Sekundärkonzentrator wiederum reflektierte (gestrichelt dargestellte) Sonnenstrahl 31", der auf das strichpunktiert angedeutete Absorberrohr 42,64 auftrifft und von diesem absorbiert wird. In der Figur ist das Absorberrohr 42,64 durch den Brennpunkt bzw. einen Punkt auf der Brennlinie F(0;yφ) dargestellt. Das Absorberrohr 42,64 ist also ebenso wie der Konzentrator 32,62 vorbestimmt, d.h. für den Berechnungsgang vorgegeben.
Im den nachfolgend beschriebenen Schritten des Herstellverfahrens des Sekundärkonzentrators 40,65 sind Vektoren durch eine Unterstreichung als solche gekennzeichnet. C(XcJYc) bezeichnet den Krümmungsmittelpunkt des vorgegebenen Konzentra- tors 32,62. PM(φ) bezeichnet einen allgemeinen Punkt auf dem Konzentrator 32,62 (bzw. auf der Konzentratoroberf lache); RM den Krümmungsradius des Konzentrators 32,62, der durch den Punkt PM(Φ) läuft, wo φ der Winkel von RM zur y-Achse ist.
Mit anderen Worten werden über den Winkel φ alle Punkte auf dem Konzentrator 32,62 bezeichnet, von denen aus die Sonnenstrahlung 31 in das Absorber- röhr 42,64 reflektiert werden soll.
Die Vektoren s(φ), s'(φ) und s"(φ) sind Einheitsvektoren im Pfad der jeweiligen Sonnenstrahlen (und werden nachstehend der Einfachheit halber nicht mehr jedes Mal explizit als Funktion von φ dargestellt): s liegt im Pfad des Sonnenstrahls 31, s' liegt im Pfad des am Konzentrator 32,62 reflektierten Strahls 31' und s" im Pfad des am Sekundärkonzentrator reflektierten Strahls 31".
RM bildet als Krümmungsradius das Lot auf den Konzentrator im Punkt PM(φ). Einfallender und reflektierter Strahl bilden denselben Strahl zum Lot, entsprechend sind die Winkel zwischen RM und dem Stahl 31 sowie RM und s' gleich gross und gleich φ.
Der reflektierte Strahl 31' trifft den Sekundärkonzentrator 40,65 im Punkt SM(φ,k), wobei der Wert von k als Streckungsfaktor für s' unbekannt ist.
tSM(φ) ist Tangente an den Sekundärkonzentrator 40,65 im Punkt SM(φ,k).
Die Einheitsvektoren s' und s" schliessen zwischen sich einen Winkel 2α ein. Da tsM Tangente an den Sekundärkonzentrator 40,65 im Punkt SM(φ,k) ist, ist sie damit auch Winkelhalbierende zwischen s' und s", gemäss dem oben erwähnten Grundsatz, wonach einfallender und reflektierter Strahl denselben Winkel zum Lot einnehmen. (tSM steht als Tangente senkrecht zum Lot im Punkt SM£φ,k)).
Wird nun der unbekannte Faktor k so bestimmt, dass s" durch den Brennpunkt F (bzw. das Absorberrohr 42,64 geht, ist SM(φ,k) bekannt. Damit die Form der reflektierenden Oberfläche des Sekundärkonzentrators 40, 65 bekannt, da jedem Wert φ (d.h. jedem bestrahlten Punkt auf der Oberfläche des Konzentra- tors) ein korrespondierender Punkt auf der Oberfläche des Sekundärkonzentrators 40,65 zugeordnet werden kann, welche korrespondierenden Punkte zusammen die Oberfläche des gesuchten Sekundärkonzentrators 40,65 bilden.
Zusammenfassend ist die Vektorsumme der Vektoren C + CPM(φ) + k-s1 gleich dem Vektor SM(φ,k), der im Koordinatensystem den jeweiligen, einem Winkel φ entsprechenden, Punkt auf der reflektierenden Oberfläche des Sekundärkonzentrators 40,65 entspricht.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen Herstellverfahrens wird k dadurch bestimmt, dass die Skalarprodukte s1 ■ tSM(φ) und s" ■ &M(Ψ) ZU S' ■ tSM(φ) = s" • tsM(φ) gleichgesetzt werden, da der je eingeschlossene Winkel α gleich gross ist. In dieser bevorzugten Ausführungsform präsentiert sich die Rechnung wie folgt:
Figure imgf000021_0001
und damit ist
Figure imgf000021_0002
Die Gleichung des Sekundärkonzentrators 32,62 hat, s. oben, die Form /
womit die Tangente tsM(φ) als Ableitung des Ausdrucks r
Figure imgf000022_0001
wird zu
Figure imgf000022_0002
s" ist:
Figure imgf000022_0003
Die Wurzel im Nenner der Gleichung für s", abgekürzt
Figure imgf000022_0004
wird nicht mehr weiter analytisch aufgelöst.
Nun sind s', s" und tsM(φ) berechnet, können also in s' ■ tSM(φ) = s" ■ tSM(φ) eingesetzt werden.
Es ergibt sich, dass
Figure imgf000023_0001
und dass
Figure imgf000023_0002
werden die oben erhaltenen Werte für s1 ■ tSM(φ) und s" ■ isM(φ) in die Gleichung s1 ■ tSM(φ) = s" ■ tSM(φ) eingesetzt und diese nach dk / dφ aufgelöst, ergibt sich ein wegen "-J ** elliptischer Ausdruck der analytisch nur aufwendig integrierbar ist.
Einsprechend wird die oben erhaltene Funktion
Figure imgf000023_0003
in noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform als K = k(φ) numerisch bestimmt. Der Fachmann kann dies durch das Programm mathcad der Firma mathsoft ohne weiteres tun.
Die erhaltenen Werte für k(φ) können dann in SM(φ) eingesetzt und dadurch die Form des Sekundärkonzentrators 40,65 durch eine Linie von Punkten bestimmt werden. Z.B. die Methode der kleinsten Quadrate liefert dann eine kontinuierliche Form, die der idealen Form mit der ansteigenden Anzahl der bestimmten Punkte SM(cp) (bzw. kleiner werdendem Intervall für Δφ ) immer nä- her kommt.
Der Fachmann kann nun wählen, ob die oben erwähnte Linie von Punkten mit grosserem oder kleinerem Δφ bestimmt wird, d.h. ob die Punkte weniger eng oder enger zusammen liegen, so dass ein Brennlinienbereich oder eine exakte Brennlinie am Ort des Absorberrohrs 42,64 entsteht. Dadurch kann er im konkreten Fall die oben in Zusammenhang mit Figur 3 beschriebene Temperaturverteilung auf dem Absorberrohr im gewünschten Sinn beeinflussen.
Wegen des Durchmessers der Sonnenscheibe gelangen die Sonnenstrahlen 31 nicht nur parallel auf den Konzentrator 32,62, sondern mit einem Öffnungswinkel von ca. 0,5 Grad. Entsprechend kann über das oben beschriebene Verfahren z.B. die Form des Sekundärkonzentrators 40,65 je für einen Einheitsverk- tor s bestimmt werden, der parallel zur y-Achse verläuft, und für einen Einheitsvektor s, der um 0,25 Grad nach links und nach rechts zur y-Achse ge- neigt ist. Es ergeben sich dann drei Formen für den Sekundärkonzentrator 40,65, respektive ein Bereich, in dem dessen Oberfläche liegen soll, in welchem eine Optimierung vorgenommen werden kann.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden zur Vereinfachung die einfal- lenden Sonnenstrahlen als parallel angenommen, wobei sie besonders bevorzugt parallel zur Mittel-Symmetrieebene des Konzentrators 32,62 liegen.
Das oben angegebene Verfahren erlaubt, den Einheitsvektor s1 auch bei nicht kreisbogenförmigem Konzentrator anzugeben, z.B. dann, wenn dieser Parabel- förmig ausgebildet ist. Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel wird jedoch der Konzentrator 32,62 im Querschnitt als bogenförmig angenommen. Bei noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäs- sen Herstellverfahrens wird der Ursprung des Koordinatensystems im Krümmungsmittelpunkt C des Konzentrators 32,62 angenommen.
Ist die Form der reflektierenden Oberfläche Sekundärkonzentrators 40,65 einmal bestimmt, kann sie auf den Sekundärkonzentrator übertragen werden, vorzugsweise auf einen Block aus geeignetem Schaumstoff, der den Körper des Sekundärkonzentrators bildet, worauf die dann der Kurve entsprechend bearbeitete Oberfläche des Schaumstoffs mit einer reflektierenden Folie bedeckt, und so ein in den Rinnenkollektor einbaufähiger Sekundärkonzentrator 40,65 hergestellt wird. Besonders bevorzugt besitzen solche Schaumstoffblöcke eine einheitliche Länge von z.B. 2m und werden dann für die zu bestückenden Rinnenkollektoren zusammengesetzt eingebaut.
Damit ergibt sich ein betriebsfähiger Sekundärkonzetrator 40,65, der auf einen vorgegebenen Konzentrator 32,62 sowie ein vorgegebenes Absorberrohr 42,64 abgestimmt ist. Obschon solch ein Sekundärkonzentrator 40,65 für den Einbau in eine Druckzelle besonders geeignet ist, kann er natürlich auch ohne Druckzelle in konventionellen Rinnenkollektoren Verwendung finden (z.B. im Hinblick auf den oben erwähnten, verkürzten Strahlengang). Ebenso kann das erfin- dungsgemässe Verfahren z.B. in Dish-Sterling Kollektoren mit rundem (und nicht rinnenförmigem) Konzentrator eingesetzt werden, wenn die Strahlung durch ein Loch im Konzentrator auf einen Punkt konzentriert werden soll, der hinter dem Konzentrator liegt.

Claims

Patentansprüche
1. Rinnenkollektor für ein Solarkraftwerk mit einem in einer Druckzelle (10,25,70) druckbeaufschlagbar angeordneten, als flexible Membran ausgebildeten Konzentrator, der unter Betriebsdruck in die Druckzelle (10,25,70) einfallende Sonnenstrahlung (30,31) gegen einen ausserhalb der Druckzelle (10, 25,70) verlaufenden Brennlinienbereich (34) konzentriert, und mit einer Absorberleitung (42,64) zur Absorption der konzentrierten Sonnenstrahlung (30", 31"), dadurch gekennzeichnet, dass die Absorberleitung (42,64) in der Druckzelle (10,25,70) angeordnet ist, und dass weiter innerhalb der Druckzelle
(10.25.70) ein Sekundärkonzentrator (40,54,65) vorgesehen ist, der im Pfad der sich konzentrierenden Strahlung (30', 31') liegt und derart ausgebildet ist, dass die konzentrierte Strahlung (30', 31') weiter, gegen einen sekundären Brennlinienbereich oder eine sekundäre Brennlinie am Ort der Absorberleitung (42,64) hin, konzentriert wird.
2. Rinnenkollektor nach Anspruch 1 , wobei die mindestens teilweise aus einer flexiblen Membran gebildete Druckzelle (10,25,70) einen für zu reflektierende Sonnenstrahlung (30,31) transparenten Bereich aufweist, der Konzentrator
(33.60.71) eine dem transparenten Bereich zugewendete, die Sonnenstrahlung (30,31) reflektierende Seite (74) und eine der Strahlung (30,31) abgewandte Seite (75) aufweist, zugleich die Druckzelle (10,25,70) in einen 1. Druckraum (72) und in einen 2. Druckraum (73) unterteilt, und wobei als Ventilatoren (78,80) ausgebildete Mittel vorgesehen sind, in den Druckräumen (72,73) betriebsfähig Druck je in einem vorbestimmten Mass zu erzeugen und zu halten, wenn im Betrieb das Volumen eines oder beider Druckräume (72,73) durch äussere Einflüsse verändert wird.
3. Rinnenkollektor nach einem der Ansprüche 1 bis 2, nach Anspruch 3, wobei der vorbestimmte Differenzdruck kleiner ist als 0.5 mbar, vorzugsweise in einem Bereich von 0.05 bis 0.2 mbar, und besonders bevorzugt im Bereich von 0.05 bis 0.1 mbar liegt.
4. Rinnenkollektor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Sekundär- konzentrator (40,54,65) dem Konzentrator (33,60,71) gegenüberliegend, nahe der Membran (26) mit dem für Sonnenstrahlung (30,31) transparenten Be- reich angeordnet ist, und wobei die Absorberleitung (42,64) zwischen dem Konzentrator (33,60,71) und dem Sekundärkonzentrator (40,54,65) verläuft.
5. Rinnenkollektor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Absorberleitung (64) einen Mantel (77) , der die Wärmeabgabe nach aussen reduziert, und eine im Mantel (77) längs verlaufende thermische Öffnung (72) aufweist, welche Öffnung (72) den Durchtritt vom Sekundärkonzentrator (40,54,65) weiter konzentrierter Sonnenstrahlung (30,31) durch den Mantel (77) hindurch in einen Innenraum (73) der Absorberieitung (42,64) erlaubt, wobei die Absorberleitung (64) weiter derart ausgebildet ist, dass ein Wärme transportierendes Fluid zwischen dem Mantel (77) und dem Innenraum (73) zirkulieren und so die durch die thermische Öffnung (72) eingefallene Strahlungswärme abtransportieren kann.
6. Rinnenkollektor nach Anspruch 1, wobei der Konzentrator (33,51,60,71) und der Sekundärkonzentrator (40,54,65) je in zwei längsverlaufende, je zu einander symmetrische Bereiche aufgeteilt sind.
7. Sekundärkonzentrator (40,54,65) für einen Rinnenkollektor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen langgestrecktes, die konzent- rierende Oberfläche bildendes Profil aus Blech, das mit einer reflektierenden Schicht bedeckt ist, wobei das Profil quer zu seiner Länge gekrümmt ist, derart, dass es in vorbestimmter relativer Lage zu einem Konzentrator (33,60, 71) die von diesem empfangene Strahlung (30',3I1) weiter gegen eine vorbestimmte Brennlinie oder einen vorbestimmten Brennlinienbereich hin konzent- riert.
8. Verfahren zur Herstellung eines Sekundärkonzentrators nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein langgestrecktes Blech in einer Presse umge- formt wird, derart, dass es quer zu seiner Länge vorbestimmt gekrümmt ist, so dass von einem Konzentrator (33,60,71) empfangene Strahlung (30',3I1) weiter gegen eine vorbestimmte Brennlinie oder einen vorbestimmten Brennlinienbereich hin konzentriert wird, wenn das Blech in vorbestimmter relativer Lage zum Konzentrator (33,60,71) angeordnet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Blech vor der Umformung mit einer reflektierenden Schicht versehen wird.
10. Verfahren zur Herstellung eines Sekundärkonzentrators für einen Sonnenkollektor, das die folgenden Schritte zur Bestimmung der Form der reflektierenden Oberfläche des Sekundärkonzentrators umfasst:
■ annehmen mindestens einer Querschnittsebene des Sekundärkonzentrators, wobei in dieser wie folgt verfahren wird: ■ bestimmen des Einheitsvektors s(φ) des einfallenden Sonnenstrahls
■ bestimmen des Einheitsvektors s'(φ) des am Konzentrator reflektierten Sonnenstrahls
■ annehmen eines Einheitsvektors s"(φ) des am Sekundärkonzentrator reflektierten Sonnenstrahls ■ bestimmen einer Anzahl von Punkten SM(cp) auf dem Sekundärkonzentrator über den Vektor RM(φ), wobei PM(φ) auf dem Konzentrator liegt, und wobei SM(φ) = £M(φ) + k-s'(φ)
■ bestimmen des Faktors k derart, dass s"(φ) durch den vorbestimmen Brennpunkt oder der Brennlinie F der aus dem Konzentrator und dem Se- kundärkonzentrator bestehenden Anordnung geht
■ bestimmen der Kurve, und damit der gesuchten Form der reflektierenden Oberfläche, die durch die erhaltene Anzahl von Punkten SJM(φ) geht
■ übertragen der unter Anwendung der vorgehenden Schritte erhaltenen Kurve auf den Sekundärkonzentrator zur Ausbildung dessen reflektierender Oberfläche.
11. Verfahren nach Anspruch 10, indem der Faktor k durch die Gleichsetzung der Skalarprodukte s1 ■ t(φ) = s" ■ t(φ)
bestimmt wird, wobei t(φ) die im Punkt SM(φ) an den Sekundärkonzentrator angelegte Tangente ist.
12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Gleichung
s1 ■ t(φ) = s" ■ t(φ)
nach dk/dφ aufgelöst und die Werte von k aus dem entstehenden elliptischen Integral numerisch bestimmt werden.
13. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 01 bis 12, wobei zur Vereinfachung die einfallenden Sonnenstrahlen 31 als parallel angenommen werden.
14. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 10 bis 13, wobei der Konzentrator im Querschnitt als bogenförmig angenommen wird.
15. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 10 bis 14, wobei der Ursprung des Koordinatensystems im Krümmungsmittelpunkt des Kon- zentrators angenommen wird.
16. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 10 bis 15, wobei die Kurve durch die erhaltenen Punkte SM(φ) durch die Methode der kleinsten
Quadrate bestimmt wird.
17. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 10 bis 16, wobei die Kurve auf einen Schaumstoffblock übertragen und die so entstehende ge- krümmte Oberfläche mit einer reflektierenden Folie bedeckt wird.
18. Sekundärkonzentrator hergestellt nach einem der Ansprüche 10 bis 17.
19. Rinnenkollektor für ein Solarkraftwerk, gekennzeichnet durch einen Se- kundärkonzentrator, hergestellt nach dem Verfahren gemäss einem der Ansprüche 10 bis 18.
20. Solarkraftwerk, gekennzeichnet durch einen Rinnenkollektor, hergestellt nach dem Verfahren gemäss einem der Ansprüche 10 bis 19.
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ES09726301.6T ES2548879T3 (es) 2008-03-28 2009-03-29 Colector parabólico para una central solar
US12/934,832 US20110114083A1 (en) 2008-03-28 2009-03-29 Trough collector for a solar power plant

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Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100043778A1 (en) * 2007-09-17 2010-02-25 Cristian Penciu Modular and inflatable solar collector
WO2010021987A2 (en) * 2008-08-20 2010-02-25 John Carroll Ingram Solar trough and receiver
WO2011106811A3 (de) * 2010-03-05 2012-03-29 Heliovis Ag Kissenförmiger konzentrator
WO2011112632A3 (en) * 2010-03-12 2012-05-03 Areva Solar, Inc. Secondary reflector for linear fresnel reflector system
WO2012145774A2 (de) 2011-04-29 2012-11-01 Heliovis Ag Vorrichtung zur konzentration von sonnenstrahlung in einem absorber
US8469023B2 (en) 2006-09-27 2013-06-25 Airlight Energy Ip Sa Radiation collector
WO2012100363A3 (de) * 2011-01-28 2013-08-22 Airlight Energy Ip Sa Verfahren und vorrichtung zur messung der reflektionseigenschaften eines reflektors
WO2015123788A1 (de) * 2014-02-20 2015-08-27 Airlight Energy Ip Sa Solarkonzentrator
WO2015135087A1 (de) * 2014-03-13 2015-09-17 Airlight Energy Ip Sa Solarkonzentrator
US9146043B2 (en) 2009-12-17 2015-09-29 Airlight Energy Ip Sa Parabolic collector
EP3015787A1 (de) * 2014-10-31 2016-05-04 Heliovis AG Vorrichtung zur konzentration von sonnenstrahlung mit aufblasbarem konzentratorkissen
US9982916B2 (en) 2014-10-31 2018-05-29 Heliovis Ag Device for the concentration of solar radiation, comprising an inflatable concentrator cushion
US10309688B2 (en) 2014-10-31 2019-06-04 Heliovis Ag Apparatus for concentrating solar radiation with inflatable concentrator cushion
WO2019219128A1 (de) 2018-05-17 2019-11-21 Ryszard Dzikowski Solarkraftwerk
US10584899B2 (en) 2014-10-31 2020-03-10 Heliovis Ag Device for anchoring an inflatable concentrator cushion

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH698860A1 (de) * 2008-05-07 2009-11-13 Airlight Energy Holding Sa Rinnenkollektor für ein Solarkraftwerk.
EP2391854A4 (de) 2009-02-02 2017-01-04 Glasspoint Solar, Inc. Konzentration von sonnenenergie mit glashäusern
EP2591292A4 (de) 2010-07-05 2015-09-02 Glasspoint Solar Inc Direktsonnenlicht-dampferzeugung
AU2011276377B2 (en) * 2010-07-05 2016-05-19 Glasspoint Solar, Inc. Concentrating solar power with glasshouses
CH703996A2 (de) * 2010-10-24 2012-04-30 Airlight Energy Ip Sa Sonnenkollektor.
US9194378B2 (en) * 2012-06-29 2015-11-24 Black Sun Planetary Solutions, Inc. Electromagnetic radiation collector
US10175472B2 (en) 2012-08-01 2019-01-08 Sattler Ag Inflatable light-concentrating mirror provided with a tensioning system
CN104567029A (zh) * 2013-10-21 2015-04-29 安徽建筑大学 一种碟式太阳能集热器两轴定点追踪装置
EP3683962A1 (de) 2015-06-30 2020-07-22 Glasspoint Solar, Inc. Träger für abgehängte solarerweiterte ölrückgewinnungskonzentratoren und -empfänger sowie zugehörige systeme und verfahren
KR20170111271A (ko) * 2016-03-25 2017-10-12 씨이티홀딩스 주식회사 고효율 고집광이 가능한 태양광 발전모듈 및 발전장치
CN107588970B (zh) * 2017-09-05 2019-05-24 河海大学常州校区 一种多功能反射面适应型槽式集热器测试台的调试方法
CN114892388A (zh) * 2022-06-08 2022-08-12 途格科技(广东)有限公司 一种碳纤维激光石墨化隧道制备方法和装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2362347A1 (fr) * 1976-08-19 1978-03-17 Serete Dispositif pour capter l'energie solaire
FR2497328A1 (fr) * 1980-12-30 1982-07-02 Carbonaro Henri Concentrateur d'energie solaire cylindrique
FR2497927A1 (fr) * 1981-01-09 1982-07-16 Brych Alfred Capteur solaire a concentration
US4491125A (en) * 1981-11-17 1985-01-01 Sainsbury Garrett Michael Solar collector
US5365920A (en) * 1989-03-01 1994-11-22 Bomin Solar Gmbh & Co. Kg Solar concentrator system

Family Cites Families (54)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE386264C (de) * 1923-12-07 Zeiss Carl Fa Einrichtung zur Erzeugung sehr hoher Temperaturen mittels Sonnenstrahlen
US1661473A (en) * 1924-06-10 1928-03-06 Robert H Goddard Accumulator for radiant energy
US1683266A (en) * 1925-08-05 1928-09-04 Lewis H Shipman Solar heating apparatus
US1880938A (en) * 1929-08-19 1932-10-04 Abbot Charles G Apparatus for utilizing solar heat
US3153789A (en) * 1957-06-07 1964-10-20 Edward L Ashton Large aperture steerable trunnionmounted paraboloidal antenna
US3174397A (en) * 1962-09-10 1965-03-23 Rayan Aeronautical Co Deployment mechanism for satellite mirror structure
US3599218A (en) * 1968-09-11 1971-08-10 Trw Inc Lightweight collapsible dish structure and parabolic reflector embodying same
US3982527A (en) * 1974-01-02 1976-09-28 Cheng Chen Yen Method and apparatus for concentrating, harvesting and storing of solar energy
US3924604A (en) * 1974-05-31 1975-12-09 Schjeldahl Co G T Solar energy conversion system
IT1023927B (it) * 1974-11-22 1978-05-30 Francia G Caliaia solare perfezionata
US4051834A (en) * 1976-04-28 1977-10-04 Nasa Portable, linear-focused solar thermal energy collecting system
FR2353812A1 (fr) * 1976-06-03 1977-12-30 Bertin & Cie Systeme de capteurs d'energie solaire a miroir cylindroparabolique
US4131485A (en) * 1977-08-08 1978-12-26 Motorola, Inc. Solar energy collector and concentrator
US4172443A (en) * 1978-05-31 1979-10-30 Sommer Warren T Central receiver solar collector using analog coupling mirror control
US4226502A (en) * 1978-07-24 1980-10-07 Thomas Gunzler Self-contained solar tracking device
US4210102A (en) * 1978-11-17 1980-07-01 Dosmann Joseph B Space heater heat recovery system
US4505260A (en) * 1982-09-09 1985-03-19 Metzger Research Corporation Radiant energy device
US4543945A (en) * 1984-02-06 1985-10-01 William P. Green Structure and manufacture of radiation collectors
US4841946A (en) * 1984-02-17 1989-06-27 Marks Alvin M Solar collector, transmitter and heater
JPS60196548A (ja) * 1984-03-19 1985-10-05 Toshiba Corp 太陽自動追尾装置
US4756301A (en) * 1984-11-07 1988-07-12 Dane John A Linear collector for a parabolic reflector
US4616909A (en) * 1984-11-07 1986-10-14 Dane John A Bowl-shaped reflector members for parabolic reflectors
US4672389A (en) * 1985-05-28 1987-06-09 Ulry David N Inflatable reflector apparatus and method of manufacture
US4811034A (en) * 1987-07-31 1989-03-07 Trw Inc. Stowable reflector
US4887589A (en) * 1987-11-20 1989-12-19 Martin Marietta Corporation Solar energy tracking structure incorporating wind spoilers
DE68925367T2 (de) * 1988-10-03 1996-08-14 John B Lasich Flüssigkeitsheizungssystem in einer sonnenenergievorrichtung
US5114101A (en) * 1989-09-28 1992-05-19 General Dynamics Corporation/Space Systems Division Modular distributed concentrating collector using power bus to route power to centralized converter
US5680145A (en) * 1994-03-16 1997-10-21 Astro Aerospace Corporation Light-weight reflector for concentrating radiation
US5660644A (en) * 1995-06-19 1997-08-26 Rockwell International Corporation Photovoltaic concentrator system
US6373449B1 (en) * 1999-09-21 2002-04-16 The Johns Hopkins University Hybrid inflatable antenna
US6828949B2 (en) * 2002-04-29 2004-12-07 Harris Corporation Solid surface implementation for deployable reflectors
US20040126594A1 (en) * 2002-06-06 2004-07-01 Carlo Rubbia Surface coating for a collector tube of a linear parabolic solar concentrator
JP3701264B2 (ja) * 2002-07-05 2005-09-28 三鷹光器株式会社 太陽光集光システム用のヘリオスタットおよびその制御方法
CA2531918C (en) * 2003-07-18 2011-04-26 Prospective Concepts Ag Pneumatic support
WO2005042880A1 (de) * 2003-11-04 2005-05-12 Prospective Concepts Ag Pneumatische flächenstruktur
WO2005057620A2 (en) * 2003-12-04 2005-06-23 Essig John Raymond Jr Modular inflatable multifunction field-deployable apparatus and methods of manufacture
US20080017499A1 (en) * 2004-07-06 2008-01-24 Brockhoff Bruce W Solar Collector
US20060168960A1 (en) * 2005-02-03 2006-08-03 Wayne Krouse Machine and system for solar power generation
US20060207590A1 (en) * 2005-03-17 2006-09-21 Alexander Levin Solar radiation modular collector
WO2008037108A2 (de) * 2006-09-27 2008-04-03 Ale Airlight Energy Sa Strahlungskollektor
US7997264B2 (en) * 2007-01-10 2011-08-16 Ric Enterprises Inflatable heliostatic solar power collector
US8397505B2 (en) * 2007-09-17 2013-03-19 Pulsar Energy, Inc. Apparatus for collecting solar energy for conversion to electrical energy
US20090084375A1 (en) * 2007-10-01 2009-04-02 Jinchun Xie Aligned multiple flat mirror reflector array for concentrating sunlight onto a solar cell
US20090114265A1 (en) * 2007-11-03 2009-05-07 Solfocus, Inc. Solar Concentrator
US20090139512A1 (en) * 2007-11-30 2009-06-04 Lima Daniel D De Solar Line Boiler Roof
US20100037953A1 (en) * 2008-02-15 2010-02-18 Jinchun Xie Device for focusing reflected light from a parabolic trough reflector onto focal points in a longitudinal direction
US8235035B2 (en) * 2008-04-17 2012-08-07 Florida State University Research Foundation Inflatable solar energy collector apparatus
CH698860A1 (de) * 2008-05-07 2009-11-13 Airlight Energy Holding Sa Rinnenkollektor für ein Solarkraftwerk.
US20090277441A1 (en) * 2008-05-10 2009-11-12 Reed Jensen Low entropy heat exchanger especially for use with solar gas processors
CH699605A1 (de) * 2008-09-30 2010-03-31 Airlight Energy Ip Sa Sonnenkollektor.
CH700227A1 (de) * 2009-01-08 2010-07-15 Airlight Energy Ip Sa Absorberleitung für den Rinnenkollektor eines Solarkraftwerks.
US20110100419A1 (en) * 2009-11-03 2011-05-05 Palo Alto Research Center Incorporated Linear Concentrating Solar Collector With Decentered Trough-Type Relectors
CH702469A1 (de) * 2009-12-17 2011-06-30 Airlight Energy Ip Sa Parabol-Kollektor.
CH703996A2 (de) * 2010-10-24 2012-04-30 Airlight Energy Ip Sa Sonnenkollektor.

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2362347A1 (fr) * 1976-08-19 1978-03-17 Serete Dispositif pour capter l'energie solaire
FR2497328A1 (fr) * 1980-12-30 1982-07-02 Carbonaro Henri Concentrateur d'energie solaire cylindrique
FR2497927A1 (fr) * 1981-01-09 1982-07-16 Brych Alfred Capteur solaire a concentration
US4491125A (en) * 1981-11-17 1985-01-01 Sainsbury Garrett Michael Solar collector
US5365920A (en) * 1989-03-01 1994-11-22 Bomin Solar Gmbh & Co. Kg Solar concentrator system

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2304334A2 *

Cited By (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8469023B2 (en) 2006-09-27 2013-06-25 Airlight Energy Ip Sa Radiation collector
US20100043778A1 (en) * 2007-09-17 2010-02-25 Cristian Penciu Modular and inflatable solar collector
WO2010021987A2 (en) * 2008-08-20 2010-02-25 John Carroll Ingram Solar trough and receiver
WO2010021987A3 (en) * 2008-08-20 2010-08-26 John Carroll Ingram Solar trough and receiver
US9146043B2 (en) 2009-12-17 2015-09-29 Airlight Energy Ip Sa Parabolic collector
WO2011106811A3 (de) * 2010-03-05 2012-03-29 Heliovis Ag Kissenförmiger konzentrator
US9447989B2 (en) 2010-03-05 2016-09-20 Heliovis Ag Cushion-shaped concentrator including a plurality of absorbers disposed in a single chamber with a gas therein at overpressure
WO2011112632A3 (en) * 2010-03-12 2012-05-03 Areva Solar, Inc. Secondary reflector for linear fresnel reflector system
WO2012100363A3 (de) * 2011-01-28 2013-08-22 Airlight Energy Ip Sa Verfahren und vorrichtung zur messung der reflektionseigenschaften eines reflektors
US20140071551A1 (en) * 2011-04-29 2014-03-13 Heliovis Ag Device for concentrating solar radiation in an absorber
WO2012145774A2 (de) 2011-04-29 2012-11-01 Heliovis Ag Vorrichtung zur konzentration von sonnenstrahlung in einem absorber
CN103620316A (zh) * 2011-04-29 2014-03-05 海力欧维斯公司 用于将太阳光线聚焦在吸收器中的装置
AT511467B1 (de) * 2011-04-29 2012-12-15 Heliovis Ag Vorrichtung zur konzentration von sonnenstrahlung in einem absorber
US9033528B2 (en) 2011-04-29 2015-05-19 Heliovis Ag Device for concentrating solar radiation in an absorber
AT511467A4 (de) * 2011-04-29 2012-12-15 Heliovis Ag Vorrichtung zur konzentration von sonnenstrahlung in einem absorber
AU2012248104B2 (en) * 2011-04-29 2016-09-29 Heliovis Ag Device for concentrating solar radiation in an absorber
WO2012145774A3 (de) * 2011-04-29 2013-06-20 Heliovis Ag Vorrichtung zur konzentration von sonnenstrahlung in einem absorber
CN103620316B (zh) * 2011-04-29 2016-08-17 海力欧维斯公司 用于将太阳光线聚焦在吸收器中的装置
WO2015123788A1 (de) * 2014-02-20 2015-08-27 Airlight Energy Ip Sa Solarkonzentrator
WO2015135087A1 (de) * 2014-03-13 2015-09-17 Airlight Energy Ip Sa Solarkonzentrator
WO2016066783A1 (de) * 2014-10-31 2016-05-06 Heliovis Ag Vorrichtung zur konzentration von sonnenstrahlung mit aufblasbarem konzentratorkissen
EP3015787A1 (de) * 2014-10-31 2016-05-04 Heliovis AG Vorrichtung zur konzentration von sonnenstrahlung mit aufblasbarem konzentratorkissen
US9982916B2 (en) 2014-10-31 2018-05-29 Heliovis Ag Device for the concentration of solar radiation, comprising an inflatable concentrator cushion
US10309688B2 (en) 2014-10-31 2019-06-04 Heliovis Ag Apparatus for concentrating solar radiation with inflatable concentrator cushion
US10584899B2 (en) 2014-10-31 2020-03-10 Heliovis Ag Device for anchoring an inflatable concentrator cushion
US11402129B2 (en) 2014-10-31 2022-08-02 Heliovis Ag Device for the concentration of solar radiation, comprising an inflatable concentrator cushion
WO2019219128A1 (de) 2018-05-17 2019-11-21 Ryszard Dzikowski Solarkraftwerk

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