WO2012101237A2 - Device and method for concentrating incident light - Google Patents

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WO2012101237A2
WO2012101237A2 PCT/EP2012/051277 EP2012051277W WO2012101237A2 WO 2012101237 A2 WO2012101237 A2 WO 2012101237A2 EP 2012051277 W EP2012051277 W EP 2012051277W WO 2012101237 A2 WO2012101237 A2 WO 2012101237A2
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dome
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solar cell
dome body
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Peter Draheim
Robert Draheim
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Kaustik-Solar Gmbh
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    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • HELECTRICITY
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    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
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    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/52PV systems with concentrators

Definitions

  • the present invention relates to a device for concentrating incident light, in particular the light of the sun, provided device, comprising at least one, in particular spherical cross-section calotte body, by means of which the incident light on at least one photovoltaic absorber, in particular at least one solar cell, for example on at least one solar cell plate or at least one solar cell latch, is deflected.
  • the present invention further relates to a method for concentrating incident light, in particular the light of the sun, by means of the Kaustik bins at least one, in particular spherical cross-section, KalottenMechs by which the incident light on at least one photovoltaic absorber means, in particular at least one solar cell, For example, at least one solar cell plate or at least one solar cell latch, is deflected.
  • a method for concentrating incident light in particular the light of the sun, by means of the Kaustik bins at least one, in particular spherical cross-section, Kalotten emotionss by which the incident light on at least one photovoltaic absorber means, in particular at least one solar cell, For example, at least one solar cell plate or at least one solar cell latch, is deflected.
  • WO 2009/135892 A2 discloses a device and a method for concentrating incident light, in particular sunlight, which has a trough-shaped or trough-shaped, in particular at least approximately spherical cross-section, calotte.
  • a solar module with lamellar properties is provided, in particular at least one trough-shaped or trough-shaped, for example, in cross section at least approximately spherically formed, the calotte
  • Partially translucent, especially partially transparent, and partially opaque, in particular partially mirrored, may be formed or
  • At least one opaque, in particular mirrored, part for example in the form of a quarter-calotte (corresponding to an opening angle of ninety degrees), can have.
  • the symmetry of the preferably spherical mirror in cross-section and its "wandering" focal point and the associated large tolerance angle enable a mechanically simple internal tracking and / or readjustment of the concentrating mirror together with the absorber, in particular within the calotte radius or Kalottenivis.
  • the concentrators can be installed in at least one intermediate space, ie between the panes, in particular between the glass panes, at least one thermally insulated window, wherein the discs enclosing the present system are formed in multiple layers, in particular in the manner of at least one thermo glass pane can.
  • the intermediate space in which the concentrator arrangement is located can be evacuated as in a thermo glass pane or filled with at least one gas, for example with air, or with at least one other optically transparent medium (off).
  • the Kalotten redesign for example in the manner of a shading lamella, designed as a trough or trough-shaped, in cross-section spherical solar concentrator for solar energy production within at least one thermally insulated window.
  • the concentrators as shading blinds and / or as Abschattungslamellen to optimize shading and / or solar energy production mechanically and / or electromechanically and / or magnetostatically about its center, in particular on a partial circular path, rotatable and thus adjustable, in particular trackable and / or readjustable.
  • the frame of the preferably thermally insulated window of the heat dissipation of the concentrator is connected to the side parts of the concentrator and / or the absorber carrier thermally conductive.
  • the central axis of rotation in advantageously be thermally conductively connected to the frame.
  • the absorber carrier can then, in order to allow heat removal, be connected in a correspondingly thermally conductive manner with the axis of rotation.
  • At least one glare, visual and / or sun protection element can be mounted statically.
  • This glare, visual and / or sun protection element can be expediently non-transparent, in particular mirrored, for example in the form of at least one dome element, such as at least one eighth-caliber (corresponding to an opening angle of 45 degrees) or at least a quarter dome (corresponding to a Opening angle of ninety degrees), or in the form of at least one alternative, such as rectangular, molded antiglare.
  • the concentration ratio and the tolerance angle in the mirror in a preferred manner on the geometry of the mirror, the mirror opening, the shape of the absorber, the geometry of the absorber and / or the arrangement of the absorber are adjustable.
  • the geometric data are advantageously scalable, that is, the geometric data can be made larger or smaller, with the scaling factor, neither the concentration factor nor the tolerance angle changes.
  • the system according to the present invention can be adapted to different applications via its geometry and provides a high degree of freedom.
  • the mirrored portion representing the concentrator of the system can be scaled (ie, made larger or smaller) coincident with or together with the absorber geometries defined by the photovoltaic absorber means and / or the carrier of the photovoltaic absorber means and adapts to the respective application.
  • the mutual distance of the concentrators in the window structures may be uniform or uneven, for example, depending on the desired transparency between the concentrators. If, for example, an increased transparency is required in certain areas or at specific locations, the distance of the concentrators from one another in these areas or at these locations can be selected to be greater, which naturally leads to a lower energy yield.
  • a distance between two concentrator mirrors is to be selected, which corresponds approximately to twice the mirror radius, ie approximately 2R. If, on the other hand, the triple mirror radius, ie 3R, is chosen as the distance between two concentrator mirrors at a particular point in the overall system, for example at eye level, the transparency increases from about fifty percent to about 75 percent, whereas the energy yield per area at this point increases Job goes back.
  • the present invention is particularly concerned
  • the spherical cross-section concentrators of the present invention are applicable as fins in window structures.
  • the present invention finally relates to the use of at least one device according to the type and / or method set out above for glare, visual and / or solar protection in the interior and / or exterior of buildings, in particular
  • FIG. 1 in conceptual schematic representation of a first embodiment of an apparatus according to the present invention, which operates according to the method according to the present invention
  • Fig. 2 is a conceptual schematic representation of a second embodiment of an apparatus according to the present invention operating according to the method of the present invention
  • Fig. 3A is a conceptual schematic representation of a third embodiment of an apparatus according to the present invention operating according to the method of the present invention
  • Fig. 3B is a conceptual schematic representation of the third embodiment of Fig. 3A in a modification according to the present invention operating according to the method of the present invention;
  • Fig. 3C is a conceptual schematic representation of the third embodiment of Fig. 3B in a further modification according to the present invention, which operates according to the method according to the present invention;
  • Fig. 4 is a conceptual schematic representation of a fourth embodiment of an apparatus according to the present invention operating according to the method of the present invention
  • Fig. 5 is a conceptual schematic representation of a fifth embodiment of an apparatus according to the present invention operating according to the method of the present invention.
  • Fig. 6 is a perspective view of a sixth embodiment of a device according to the present invention, which operates according to the method according to the present invention.
  • FIGS. 1 to 6 Identical or similar embodiments, elements or features are provided with identical reference symbols in FIGS. 1 to 6.
  • the incident light L is concentrated in the region of at least one respective photovoltaic absorber means 20, in particular in the region of at least one respective solar cell, for example in the region of at least one respective solar cell plate or at least one respective solar cell bar, in order to achieve the highest possible efficiency through this optical concentration .
  • the absorber 20 does not necessarily have to be mounted in the optical axis ( ⁇ 45 degrees), but may also deviate from it, for example +40 degrees or -50 degrees.
  • the photovoltaic absorber means may be statically mounted with respect to the cap 10.
  • the modules 100, 100 ', 100 ", 100'", 100 "", 100 according to the invention do not necessarily have the Roof area can be used, but also in the interior of a housing or a building G can be used, so that an adjustability is made possible due to the lack of weather.
  • photovoltaic energy production via spherical concentric concentrators basically requires no tracking of the concentrators, because the tolerance angle is large enough. This applies both to outdoor applications, for example on facades and on roofs, as well as indoors, for example in gardens and in windows, but also for integration in roofs and / or in the cladding (see Fig. 2).
  • dome 10 for example made of plastic
  • side parts for example made of aluminum
  • a silicon carrier for example of aluminum
  • a cover plate 30 for example made of acrylic glass or Plexiglas or glass.
  • the assembly of these mounting parts can be done with known production methods, such as with adhesive bonding or thermal welding.
  • the structure can be simplified insofar as the cover plate 30 (which represents a substantial cost factor) can then be omitted.
  • This cost reduction step can be continued by placing the above-described solar system 100, 100 ', 100 ", 100", 100 "", 100 in a window with thermal glazing, for example in a wood / aluminum window or, in particular, in a plastic / Aluminum window, is integrated, with a special composite construction, the installation of a sun and privacy between the two panes 40, 42 of the thermal glazing is possible.
  • the two panes 40, 42 of the thermal glass are not mounted at a conventional distance of about one centimeter in the frame, but at a greater distance, for example, less than about five centimeters, then between the two discs 40, 42, the mirror caps 10 with the absorber carriers 22 and the absorbers 20, as shown in the exemplary illustration of the embodiment of FIG. 3A.
  • the assembly of the mirror cap 10 according to FIG. 3A can also be carried out in an advantageous manner such that the mirror cap 10 does not fill the entire space between the discs 40, 42 but at least one gap remains on at least one side for higher thermal insulation.
  • a change occurs between substantially transparent areas ( ⁇ -> no mirror cap 10 with absorber carrier 22 and absorber 20 mounted between panes 40, 42) and substantially nontransparent areas ( ⁇ -> Mirror calotte 10 with absorber carrier 22 and absorber 20 between discs 40, 42 mounted).
  • the arrangement of the dome 10 thus results in each case about the same size transparent as opaque area.
  • the spacing between panes 40, 42 may be, for example, about 1.5 cm or about 2.5 cm.
  • the cost of the photovoltaic solar system 100 ", 100 '", 100 "", 100 reduced to the cap 10u, the absorber carrier 22 and the absorber 20.
  • the transparent part 10o be omitted, that is, the cap body 10 is reduced to the opaque portion 10u.
  • the half-calotte according to FIGS. 1, 2 becomes, for example, a quarter-calotte according to FIGS. 3A, 3B, 3C, 4, 5 , Fig. 6 reduced.
  • the optically active area of the mirror depends on the geometries of the concentrator system.
  • the disks 40, 46 and 42, 48 enclosing the concentrator system may also be designed as multi-layered thermal disks (see Fig. 3A).
  • Fig. 3A modified photovoltaic solar system 100 "shown in FIG.
  • the concentrator dome 10 and the absorber 20 with carrier 22 between the first two disks 40, 42 ( in the first space) a triple glazed, ie the first space and a
  • the respective space between two disks 40, 42 and 42, 44, that is, the respective width of each of the two spaces may be, for example, about eighteen millimeters to about twenty millimeters.
  • the transparency for the optical information is then fifty percent, the optical concentration being applied by the mirrors 10 only to the incident sunlight L; the beam path of the optical information from the outside is unimpaired in that portion or area in which the concentrator is not.
  • the mutual spacing of the concentrators 10 in the window structures 40, 42, 44 can depend on the desired transparency
  • FIG. 3B cross-sectional view of concentrators 10 evenly spaced 2R between the discs 40, 42, 44 of a triple-glazed thermal insulation panel) or
  • Fig. 3C cross-sectional view of an increased distance 3R between the concentrators 10 in some areas of the thermal insulation panel for the purpose of increased transparency at this location
  • the distance of the concentrators 10 from each other can be selected to be greater Energy yield goes hand in hand.
  • a distance between two concentrator mirrors 10 is selected which corresponds approximately to twice the mirror radius, that is to say approximately 2R (see Fig. 3B, see the lower area in Fig. 3C). If, on the other hand, the triple mirror radius, that is to say 3R, is selected as the distance between two concentrator mirrors 10 at a specific point in the overall system, for example at eye level of a person (see the upper area in FIG. 3C), the transparency of about fifty percent increases to about 75 percent, whereas the energy yield per area at this point goes back.
  • the geometric data of the photovoltaic Solar system modules 100, 100 ', 100 ", 100'", 100 “”, 100 are basically also made larger or smaller, with the scaling factor, neither the concentration factor nor the tolerance angle changes.
  • the system 100, 100 ', 100 ", 100'", 100 “”, 100 can be adapted to different applications via its geometry and provides a high degree of freedom, the following parameters having to be adapted in context (cf. lower part of Fig. 3B and Fig. 3C):
  • the thickness and / or the width of the carrier 22 of the photovoltaic absorber means 20 are the thickness and / or the width of the carrier 22 of the photovoltaic absorber means 20.
  • the metal frames of the thermal glazing can also be integrated into the heat dissipation of the absorber 20 at the same time.
  • the cost of such a solar window are determined by the compared to conventional windows wider window frames, by the semitransparent or reduced to the mirrored mirror calotte 10 and the absorber 20 with respective absorber carrier 22.
  • the glare, visual and / or sunscreen effect can be further increased by inserting a further reduced (in size) mirrored dome 10 (FIG. 4), as compared with the embodiment of FIG. 4 modified in comparison with FIGS. 3A, 3B, 3C. , for example, eighth or quarter) dome 12 is mounted.
  • This non-transparent, ideally mirrored additional dome 12 prevents the penetration of light rays L when the concentrating dome 10 is rotated by an angle following the change in the state of the sun S (see Fig. 4).
  • At least one mechanism for adjusting the calottes 10 can be integrated into such a solar window and thus a lamellar effect can be achieved.
  • the adjustment axis for the adjustment of the dome 10 is not necessarily led out to the outside of the glazed area; Rather, the adjustment can also be brought about by electromagnetic internal components.
  • the mirror element and the absorber 20 are mechanically rigidly coupled and are thus moved as a unit.
  • FIGS. 3A, 3B, 3C, 4, 5, 6 combines a thermal insulation window with a high degree of solar energy production and with a lamellar shading.
  • the use of solar energy through concentrators in such a thermally insulated window requires the shading blades to be mounted. This considerably reduces the maintenance effort compared to conventional external shading blades.
  • the space between the glass panes 40, 42 receiving the spherical body 10 with the photovoltaic absorber means 20 can be evacuated - comparable to a thermally insulated window. Alternatively, in this space may also
  • At least one gas for example air, or
  • the concentrator mirrors are used as sunshades such as shutter slats, a better sun protection can be achieved by readjusting the basic setting. If the readjustment for glare, sight and / or sun protection remains within the tolerance range, this has only a small effect on the energy production in the basic setting. In other angular ranges, a compromise between the desire for energy and the desire for increased glare, vision and / or sun protection is considered.
  • the readjustment can be effected by tracking the rotatable mirror 10u in the cap 10, the mirror 10u being movably mounted around the center in the cap 10.
  • the axis of rotation is guided on the side parts of the calotte 10 to the outside, provided with a gear 24 and readjusted via a, in particular with the gear 24 cooperating threaded rod 26.
  • the outwardly guided assembly axes can also, as known from the sun visor technology, coupled and moved by cables together.
  • the concentrators are shading lamellae for optimizing shadowing and / or solar energy generation, mechanical, electromechanical and / or magnetostatic rotatable about its center on a partial circular path and thus adjustable.
  • the photovoltaic element 20 is mounted in the center of the 90 ° mirror (or its optical axis) and thus moves with the mirror, if a readjustment of the default setting is desired.
  • the rotatable mirror does not necessarily have to span an angular range of ninety degrees; Rather, depending on the desired properties, for example, 85 degrees or 95 degrees are possible.
  • Prerequisite for this mechanical readjustment of the concentrating mirror within the cap 10 is the large tolerance angle, due to the Kaustikkurve a spherical cross-section mirror and their Mitwandern with the direction of the incident light. Consequently, the "wandering" focal point and the associated high acceptance angle with respect to the incident light L of the concentrator 10 are a precondition for the functioning of this simple tracking or readjustment.
  • Kalottenelement for example, eighth-caliber with opening angle 45 degrees or Chapterkalotte with opening angle ninety degrees
  • photovoltaic absorber means in particular photovoltaic element or solar cell, for example solar cell plate or solar cell latch
  • first pane in particular first window or first glass pane

Abstract

In order to develop a device (100; 100'; 100"; 100'"; 100""; 100 ) provided for concentrating incident light (L), in particular the light of the sun (S), having at least one cap body (10), having in particular a spherical cross section, by means of which the incident light (L) can be directed onto at least one photovoltaic absorber means (20), in particular onto at least one solar cell, for example onto at least one solar cell plate or onto at least one solar cell bar, and to develop a corresponding method in such a manner that the degree of shading or lighting of a dwelling or a room can be adjusted in the same manner as shutters and/or slats, it is proposed for the cap body (10) to be formed at least partially (10u), in particular at least in sections, in a non-translucent manner, for example as a reflective body, and for said non-translucent part (10u) of the cap body (10) that are capable of tracking and/or are readjustable, in particular in the same manner as at least one shutter element and/or at least one slat element, for example in the same manner as at least one shading shutter element and/or in the same manner as at least one shading slat element.

Description

V O R R I C H T U N G U N D V E R F A H R E N Z U M  V O R R I C H U N G U N D V E R F A H R E N Z U M
K O N Z E N T R I E R E N V O N E I N F A L L E N D E M L I C H T  C O N E N T R I E R E N O N E N A L L E N E M L I C H T
Technisches Gebiet Technical area
Die vorliegende Erfindung betrifft eine zum Konzentrieren von einfallendem Licht, insbesondere des Lichts der Sonne, vorgesehene Vorrichtung, aufweisend mindestens einen, insbesondere im Querschnitt sphärischen, Kalottenkörper, mittels dessen das einfallende Licht auf mindestens ein photovoltaisches Absorbermittel, insbesondere auf mindestens eine Solarzelle, zum Beispiel auf mindestens eine Solarzellenplatte oder auf mindestens einen Solarzellenriegel, umlenkbar ist. The present invention relates to a device for concentrating incident light, in particular the light of the sun, provided device, comprising at least one, in particular spherical cross-section calotte body, by means of which the incident light on at least one photovoltaic absorber, in particular at least one solar cell, for example on at least one solar cell plate or at least one solar cell latch, is deflected.
Die vorliegende Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Konzentrieren von einfallendem Licht, insbesondere des Lichts der Sonne, mittels des Kaustikeffekts mindestens eines, insbesondere im Querschnitt sphärischen, Kalottenkörpers, mittels dessen das einfallende Licht auf mindestens ein photovoltaisches Absorbermittel, insbesondere auf mindestens eine Solarzelle, zum Beispiel auf mindestens eine Solarzellenplatte oder auf mindestens einen Solarzellenriegel, umgelenkt wird. Stand der Technik The present invention further relates to a method for concentrating incident light, in particular the light of the sun, by means of the Kaustikeffekts at least one, in particular spherical cross-section, Kalottenkörpers by which the incident light on at least one photovoltaic absorber means, in particular at least one solar cell, For example, at least one solar cell plate or at least one solar cell latch, is deflected. State of the art
Solarkollektoren sind konventionellerweise häufig als planare Module ausgebildet. Solar collectors are conventionally often designed as planar modules.
In der Druckschrift WO 2009/135892 A2 ist eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Konzentrieren von einfallendem Licht, insbesondere von Sonnenlicht, offenbart, die eine rinnen- oder wannenförmige, insbesondere im Querschnitt zumindest annähernd sphärisch ausgebildete, Kalotte ausweist. The document WO 2009/135892 A2 discloses a device and a method for concentrating incident light, in particular sunlight, which has a trough-shaped or trough-shaped, in particular at least approximately spherical cross-section, calotte.
Aus der Druckschrift US 2007/0186921 A1 ist ein zylindrischer Solarenergiekollektor bekannt, der dem Prinzip der großflächigen Thermovoltaik folgt und einen zylindrischen Konzentrator, eine Spiegelbewegung innerhalb des Zylinders sowie eine Art innere Nachführung aufweist. Bei diesem Solarenergiekollektor befindet sich der Absorber im Symmetriezentrum des sphärischen Zylinders, und die Kaustik gelangt nicht zur Anwendung. The publication US 2007/0186921 A1 discloses a cylindrical solar energy collector which follows the principle of large-area thermovoltaics and has a cylindrical concentrator, a mirror movement within the cylinder and a type of internal tracking. In this solar energy collector, the absorber is located in the center of symmetry of the spherical cylinder, and the caustic is not applied.
Darstellung der vorliegenden Erfindung: Aufgabe, Lösung, Vorteile Werden die eingangs genannten Module beispielsweise im Bereich von Terrassendächern, von Veranden oder von kleineren Hauseinheiten eingesetzt, dann entsteht nutzerseitig oft der Wunsch, den Grad der Abschattung bzw. der Aufhellung einer Behausung oder eines Raums nach Art von Jalousien und/oder von Lamellen einstellen zu können. Ein entsprechender Bedarf besteht auch bei großen, mit Fenstern versehenen Industrie- und Bürogebäudefassaden. Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen sowie durch ein Verfahren mit den im Anspruch 9 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen gekennzeichnet. DESCRIPTION OF THE PRESENT INVENTION: OBJECT, SOLUTION, ADVANTAGES If the modules mentioned in the introduction are used, for example, in the area of patio roofs, verandas or smaller home units, then the user often has the desire to determine the degree of shading or lightening of a dwelling or a room To be able to adjust the type of blinds and / or slats. There is also a corresponding need for large, windowed industrial and office building facades. This object is achieved by a device having the features specified in claim 1 and by a method having the features specified in claim 9. Advantageous embodiments and expedient developments of the present invention are characterized in the respective subclaims.
Erfindungsgemäß wird also ein Solarmodul mit Lamellen-Eigenschaften bereit gestellt, insbesondere mindestens eine rinnen- oder wannenförmige, zum Beispiel im Querschnitt zumindest annähernd sphärisch ausgebildete, Kalotte, dieAccording to the invention, therefore, a solar module with lamellar properties is provided, in particular at least one trough-shaped or trough-shaped, for example, in cross section at least approximately spherically formed, the calotte
- partiell lichtdurchlässig, insbesondere partiell transparent, und partiell lichtundurchlässig, insbesondere partiell verspiegelt, ausgebildet sein kann oder - Partially translucent, especially partially transparent, and partially opaque, in particular partially mirrored, may be formed or
- auch nur mindestens einen lichtundurchlässigen, insbesondere verspiegelten, Teil, zum Beispiel in Form einer Viertelkalotte (entsprechend einem Öffnungswinkel von neunzig Grad), aufweisen kann. - even at least one opaque, in particular mirrored, part, for example in the form of a quarter-calotte (corresponding to an opening angle of ninety degrees), can have.
Hierbei ermöglichen die Symmetrie des im Querschnitt vorzugsweise sphärischen Spiegels und sein "wandernder" Brennpunkt sowie der hiermit verbundene große Toleranzwinkel eine mechanisch einfache interne Nachführung und/oder Nachjustierung des konzentrierenden Spiegels zusammen mit dem Absorber, insbesondere innerhalb des Kalottenradius bzw. des Kalottenumfangs. In this case, the symmetry of the preferably spherical mirror in cross-section and its "wandering" focal point and the associated large tolerance angle enable a mechanically simple internal tracking and / or readjustment of the concentrating mirror together with the absorber, in particular within the calotte radius or Kalottenumfangs.
In einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung können die Konzentratoren in mindestens einen Zwischenraum, also zwischen die Scheiben, insbesondere zwischen die Glasscheiben, mindestens eines thermoisolierten Fensters eingebaut sein, wobei die das vorliegende System einschließenden Scheiben mehrlagig, insbesondere nach Art mindestens einer Thermoglasscheibe, ausgebildet sein können. In an advantageous embodiment of the present invention, the concentrators can be installed in at least one intermediate space, ie between the panes, in particular between the glass panes, at least one thermally insulated window, wherein the discs enclosing the present system are formed in multiple layers, in particular in the manner of at least one thermo glass pane can.
In bevorzugter Ausführung kann der Zwischenraum, in dem sich die Konzentratoranordnung befindet, wie bei einer Thermoglasscheibe evakuiert oder mit mindestens einem Gas, zum Beispiel mit Luft, oder mit mindestens einem anderen optisch transparenten Medium (aus)gefüllt sein. In a preferred embodiment, the intermediate space in which the concentrator arrangement is located can be evacuated as in a thermo glass pane or filled with at least one gas, for example with air, or with at least one other optically transparent medium (off).
In zweckmäßiger Weise kann der Kalottenkörper, zum Beispiel nach Art einer Abschattungslamelle, als rinnen- oder wannenartig ausgeführter, im Querschnitt sphärischer Solarkonzentrator zur Solar-Energiegewinnung innerhalb mindestens eines thermoisolierten Fensters ausgebildet sein. Conveniently, the Kalottenkörper, for example in the manner of a shading lamella, designed as a trough or trough-shaped, in cross-section spherical solar concentrator for solar energy production within at least one thermally insulated window.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Konzentratoren als Abschattungsjalousien und/oder als Abschattungslamellen zur Optimierung der Abschattung und/oder der Solarenergiegewinnung mechanisch und/oder elektromechanisch und/oder magnetostatisch um ihren Mittelpunkt, insbesondere auf einer Teilkreisbahn, drehbar und damit verstellbar, insbesondere nachführbar und/oder nachjustierbar. According to a preferred embodiment of the present invention, the concentrators as shading blinds and / or as Abschattungslamellen to optimize shading and / or solar energy production mechanically and / or electromechanically and / or magnetostatically about its center, in particular on a partial circular path, rotatable and thus adjustable, in particular trackable and / or readjustable.
In vorteilhafter Ausgestaltung dient der Rahmen des vorzugsweise thermoisolierten Fensters der Wärmeabfuhr des Konzentrators und ist mit den Seitenteilen des Konzentrators und/oder des Absorberträgers thermisch leitend verbunden. Bei einer sogenannten reduzierten Kalotte, bei der der Kalottenkörper im Wesentlichen auf den lichtundurchlässigen Teil reduziert, also im Wesentlichen lichtundurchlässig, insbesondere als Spiegelkörper, ausgebildet ist, zum Beispiel in Form einer frei beweglichen Viertelkalotte (Öffnungswinkel von neunzig Grad), kann die zentrale Drehachse in vorteilhafter Weise mit dem Rahmen thermisch leitend verbunden sein. Der Absorberträger kann dann, um eine Wärmeabfuhr zu ermöglichen, in entsprechender Weise thermisch leitend mit der Drehachse verbunden sein. In an advantageous embodiment, the frame of the preferably thermally insulated window of the heat dissipation of the concentrator and is connected to the side parts of the concentrator and / or the absorber carrier thermally conductive. In a so-called reduced dome, in which the dome body substantially reduced to the opaque part, that is substantially opaque, in particular as a mirror body is formed, for example in the form of a freely movable quarter dome (opening angle of ninety degrees), the central axis of rotation in advantageously be thermally conductively connected to the frame. The absorber carrier can then, in order to allow heat removal, be connected in a correspondingly thermally conductive manner with the axis of rotation.
Zur Optimierung der Blend-, Sicht- und/oder Sonnenschutzwirkung kann hinter, das heißt auf der vom einfallenden Licht abgewandten Seite der konzentrierenden Kalotte mindestens ein Blend-, Sicht- und/oder Sonnenschutzelement statisch montiert sein. Dieses Blend-, Sicht- und/oder Sonnenschutzelement kann in zweckmäßiger Weise nicht-transparent, insbesondere verspiegelt sein, zum Beispiel in Form mindestens eines Kalottenelements, wie etwa mindestens einer Achtelkalotte (entsprechend einem Öffnungswinkel von 45 Grad) oder mindestens einer Viertelkalotte (entsprechend einem Öffnungswinkel von neunzig Grad), oder in Form mindestens eines alternativ, wie etwa rechteckig, geformten Blendschutzes. To optimize the glare, vision and / or sun protection effect behind, that is on the side facing away from the incident light side of the concentrating dome at least one glare, visual and / or sun protection element can be mounted statically. This glare, visual and / or sun protection element can be expediently non-transparent, in particular mirrored, for example in the form of at least one dome element, such as at least one eighth-caliber (corresponding to an opening angle of 45 degrees) or at least a quarter dome (corresponding to a Opening angle of ninety degrees), or in the form of at least one alternative, such as rectangular, molded antiglare.
Bei derartigen Konzentratoren sind das Konzentrationsverhältnis und der Toleranzwinkel in bevorzugter weise über die Geometrie des Spiegels, die Spiegelöffnung, die Form des Absorbers, die Geometrie des Absorbers und/oder die Anordnung des Absorbers im Spiegel einstellbar. Die geometrischen Daten sind vorteilhafterweise skalierbar, das heißt die geometrischen Daten können größer oder kleiner ausgebildet werden, wobei sich mit dem Skalierungsfaktor weder der Konzentrationsfaktor noch der Toleranzwinkel ändert. Damit kann das System gemäß der vorliegenden Erfindung über seine Geometrie an verschiedene Applikationen angepasst werden und stellt einen hohen Freiheitsgrad zur Verfügung. In such concentrators, the concentration ratio and the tolerance angle in the mirror in a preferred manner on the geometry of the mirror, the mirror opening, the shape of the absorber, the geometry of the absorber and / or the arrangement of the absorber are adjustable. The geometric data are advantageously scalable, that is, the geometric data can be made larger or smaller, with the scaling factor, neither the concentration factor nor the tolerance angle changes. Thus, the system according to the present invention can be adapted to different applications via its geometry and provides a high degree of freedom.
In besonders vorteilhafter Weise ist diese Skalierbarkeit unabhängig vom Absorbermaterial. Das Absorbermaterial kann hierbei zweckmäßigerweise durch Silizium, durch Polysilizium, durch amorphes Silizium oder durch Dünnschichtelemente, insbesondere durch CIS-Elemente (CIS bedeutet CulnS2 = Kupfer-Indium-Disulfid), gebildet sein. Bei einer derartigen Skalierung können die folgenden Parameter, insbesondere im Zusammenhang, angepasst werden:In a particularly advantageous manner, this scalability is independent of the absorber material. The absorber material may expediently be formed by silicon, by polysilicon, by amorphous silicon or by thin-film elements, in particular by CIS elements (CIS means CulnS 2 = copper indium disulfide). With such a scaling, the following parameters can be adapted, in particular in the context:
- der Radius der Konzentratorkalotte; - the radius of the concentrator calotte;
- die Breite des Absorbers;  - the width of the absorber;
- der Abstand des Absorbers vom Boden oder unteren Rand der Konzentratorkalotte;  - The distance of the absorber from the bottom or bottom of the concentrator calotte;
- die Dicke und/oder die Breite des Absorberträgers.  - The thickness and / or the width of the absorber.
In zweckmäßiger weise kann das verspiegelte Teil, das den Konzentrator des Systems darstellt, koinzidierend mit oder zusammen mit den, insbesondere durch das photovoltaische Absorbermittel und/oder durch den Träger des photovoltaischen Absorbermittels definierten, Absorbergeometrien skaliert (, das heißt größer oder kleiner ausgebildet) werden und passt sich damit der jeweiligen Applikation an. Conveniently, the mirrored portion representing the concentrator of the system can be scaled (ie, made larger or smaller) coincident with or together with the absorber geometries defined by the photovoltaic absorber means and / or the carrier of the photovoltaic absorber means and adapts to the respective application.
In besonders vorteilhafter Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann der gegenseitige Abstand der Konzentratoren in den Fensterstrukturen gleichmäßig oder auch ungleichmäßig sein, zum Beispiel in Abhängigkeit von der gewünschten Transparenz zwischen den Konzentratoren. Wird zum Beispiel in bestimmten Bereichen oder an bestimmten Stellen eine erhöhte Transparenz gefordert, so kann in diesen Bereichen oder an diesen Stellen der Abstand der Konzentratoren zueinander größer gewählt werden, was naturgemäß mit einer geringeren Energieausbeute einher geht. In a particularly advantageous embodiment of the present invention, the mutual distance of the concentrators in the window structures may be uniform or uneven, for example, depending on the desired transparency between the concentrators. If, for example, an increased transparency is required in certain areas or at specific locations, the distance of the concentrators from one another in these areas or at these locations can be selected to be greater, which naturally leads to a lower energy yield.
Um eine Abschattung zu vermeiden, ist ein Abstand zwischen zwei Konzentratorspiegeln zu wählen, der in etwa dem doppelten Spiegelradius, also in etwa 2R entspricht. Wird hingegen an einer bestimmten Stelle des Gesamtsystems, zum Beispiel in Augenhöhe einer Person, als Abstand zwischen zwei Konzentratorspiegeln der dreifache Spiegelradius, also 3R gewählt, so erhöht sich die Transparenz von etwa fünfzig Prozent auf etwa 75 Prozent, wohingegen die Energieausbeute pro Fläche an dieser Stelle zurück geht. In order to avoid shading, a distance between two concentrator mirrors is to be selected, which corresponds approximately to twice the mirror radius, ie approximately 2R. If, on the other hand, the triple mirror radius, ie 3R, is chosen as the distance between two concentrator mirrors at a particular point in the overall system, for example at eye level, the transparency increases from about fifty percent to about 75 percent, whereas the energy yield per area at this point increases Job goes back.
Mittels einer derartigen Variation des Abstands der Konzentratoren zueinander ist es auch möglich , optisch gestalterische Effekte zu erzielen. By means of such a variation of the distance of the concentrators to each other, it is also possible to achieve optically creative effects.
Die vorliegende Erfindung ist insbesondere The present invention is particularly
- für Fassaden sowie  - for facades as well
- für Flachdächer, zum Beispiel für Pultdächer und für Wintergärten,  - for flat roofs, for example for pitched roofs and conservatories,
anwendbar, und zwar bei vollständiger Integrierbarkeit der Photovoltaikmodule und ohne dass Aufstelzungen erforderlich wären. Insbesondere sind die im Querschnitt sphärischen Konzentratoren der vorliegenden Erfindung als Lamellen in Fensterstrukturen anwendbar. applicable, with complete integrability of the photovoltaic modules and without Aufstelzungen would be required. In particular, the spherical cross-section concentrators of the present invention are applicable as fins in window structures.
Somit betrifft die vorliegende Erfindung schließlich die Verwendung mindestens einer Vorrichtung gemäß der vorstehend dargelegten Art und/oder des Verfahrens gemäß der vorstehend dargelegten Art zum Blend-, Sicht- und/oder Sonnenschutz im Innen- und/oder Außenbereich von Gebäuden, insbesondere Thus, the present invention finally relates to the use of at least one device according to the type and / or method set out above for glare, visual and / or solar protection in the interior and / or exterior of buildings, in particular
- an einer Fassade oder  - on a facade or
- auf einem Flachdach, zum Beispiel auf einem Pultdach oder an einem Wintergarten. Kurze Beschreibung der Zeichnungen - on a flat roof, for example on a pitched roof or in a conservatory. Brief description of the drawings
Wie bereits vorstehend erörtert, gibt es verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Hierzu wird einerseits auf die dem Anspruch 1 nachgeordneten Ansprüche verwiesen, andererseits werden weitere Ausgestaltungen, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung nachstehend unter Anderem anhand der durch Fig. 1 bis Fig. 6 veranschaulichten Ausführungsbeispiele näher erläutert. As already discussed above, there are various possibilities for embodying and developing the teaching of the present invention in an advantageous manner. For this purpose, reference is made on the one hand to the claims subordinate to claim 1, on the other hand further embodiments, features and advantages of the present invention are explained below, inter alia, with reference to the embodiments illustrated by FIG. 1 to FIG.
Es zeigt: It shows:
Fig. 1 in konzeptuell-schematischer Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die nach dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung arbeitet; Fig. 1 in conceptual schematic representation of a first embodiment of an apparatus according to the present invention, which operates according to the method according to the present invention;
Fig. 2 in konzeptuell-schematischer Darstellung ein zweites Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die nach dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung arbeitet; Fig. 2 is a conceptual schematic representation of a second embodiment of an apparatus according to the present invention operating according to the method of the present invention;
Fig. 3A in konzeptuell-schematischer Darstellung ein drittes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die nach dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung arbeitet; Fig. 3A is a conceptual schematic representation of a third embodiment of an apparatus according to the present invention operating according to the method of the present invention;
Fig. 3B in konzeptuell-schematischer Darstellung das dritte Ausführungsbeispiel aus Fig. 3A in einer Abwandlung gemäß der vorliegenden Erfindung, die nach dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung arbeitet; Fig. 3B is a conceptual schematic representation of the third embodiment of Fig. 3A in a modification according to the present invention operating according to the method of the present invention;
Fig. 3C in konzeptuell-schematischer Darstellung das dritte Ausführungsbeispiel aus Fig. 3B in einer weiteren Abwandlung gemäß der vorliegenden Erfindung, die nach dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung arbeitet; Fig. 3C is a conceptual schematic representation of the third embodiment of Fig. 3B in a further modification according to the present invention, which operates according to the method according to the present invention;
Fig. 4 in konzeptuell-schematischer Darstellung ein viertes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die nach dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung arbeitet; Fig. 5 in konzeptuell-schematischer Darstellung ein fünftes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die nach dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung arbeitet; und Fig. 4 is a conceptual schematic representation of a fourth embodiment of an apparatus according to the present invention operating according to the method of the present invention; Fig. 5 is a conceptual schematic representation of a fifth embodiment of an apparatus according to the present invention operating according to the method of the present invention; and
Fig. 6 in perspektivischer Darstellung ein sechstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die nach dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung arbeitet. Fig. 6 is a perspective view of a sixth embodiment of a device according to the present invention, which operates according to the method according to the present invention.
Gleiche oder ähnliche Ausgestaltungen, Elemente oder Merkmale sind in Fig. 1 bis Fig. 6 mit identischen Bezugszeichen versehen. Identical or similar embodiments, elements or features are provided with identical reference symbols in FIGS. 1 to 6.
Bester Weg zur Ausführung der vorliegenden Erfindung Best way to carry out the present invention
Zur Vermeidung überflüssiger Wiederholungen beziehen sich die nachfolgenden Erläuterungen hinsichtlich der Ausgestaltungen, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung - soweit nicht anderweitig angegeben -To avoid superfluous repetition, the following explanations relate to the embodiments, features and advantages of the present invention - unless otherwise stated -
- sowohl auf das anhand Fig. 1 veranschaulichte erste Ausführungsbeispiel 100 - Both on the basis of FIG. 1 illustrated first embodiment 100th
- als auch auf das anhand Fig. 2 veranschaulichte zweite Ausführungsbeispiel 100'  - As well as on the basis of FIG. 2 illustrated second embodiment 100 '
- als auch auf das anhand Fig. 3A, Fig. 3B, Fig. 3C veranschaulichte dritte Ausführungsbeispiel 100" as well as the third exemplary embodiment 100 "illustrated with reference to FIGS. 3A, 3B, 3C.
- als auch auf das anhand Fig. 4 veranschaulichte vierte Ausführungsbeispiel 100"'  - as well as on the basis of Fig. 4 illustrated fourth embodiment 100 "'
- als auch auf das anhand Fig. 5 veranschaulichte fünfte Ausführungsbeispiel 100"" - als auch auf das anhand Fig. 6 veranschaulichte sechste Ausführungsbeispiel 100 as well as to the fifth embodiment 100 "illustrated with reference to FIG. 5 - As well as on the basis of Fig. 6 illustrated sixth embodiment 100th
der vorliegenden Erfindung. of the present invention.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß der rechten Hälfte von Fig. 1 ist der (in Bezug auf den Stand der Sonne S; vgl. hierzu Fig. 2) jeweilige obere Teil 10o der (exemplarisch in Fig. 1 neun) Kalotten 10 transparent (vgl. Bezugszeichen T), das heißt lichtdurchlässig ausgebildet, wohingegen der (in Bezug auf den Stand der Sonne S) jeweilige untere Teil 10u der (exemplarisch in Fig. 1 neun) Kalotten 10 verspiegelt (vgl. Bezugszeichen V) ausgebildet ist, was zu einem teiltransparenten Solarmodul mit Lamelleneigenschaften führt. Hierbei wird das einfallende Licht L im Bereich mindestens eines jeweiligen photovoltaischen Absorbermittels 20, insbesondere im Bereich mindestens einer jeweiligen Solarzelle, zum Beispiel im Bereich mindestens einer jeweiligen Solarzellenplatte oder mindestens eines jeweiligen Solarzellenriegels, konzentriert, um durch diese optische Konzentration einen möglichst hohen Wirkungsgrad zu erzielen. Generell gilt, dass der Absorber 20 nicht unbedingt in der optischen Achse (±45 Grad) angebracht sein muss, sondern auch davon abweichen kann, zum Beispiel +40 Grad oder -50 Grad. In the exemplary embodiment according to the right half of Fig. 1, the (in relation to the state of the sun S, see Fig. 2) respective upper part 10o of (nine in the example in Fig. 1) calottes 10 is transparent (see reference numeral T ), that is translucent formed, whereas the (in relation to the state of the sun S) respective lower part 10u of the (exemplarily in Fig. 1 nine) calottes 10 mirrored (see reference V) is formed, resulting in a semi-transparent solar module with Slat properties leads. In this case, the incident light L is concentrated in the region of at least one respective photovoltaic absorber means 20, in particular in the region of at least one respective solar cell, for example in the region of at least one respective solar cell plate or at least one respective solar cell bar, in order to achieve the highest possible efficiency through this optical concentration , In general, the absorber 20 does not necessarily have to be mounted in the optical axis (± 45 degrees), but may also deviate from it, for example +40 degrees or -50 degrees.
Im Vergleich hierzu sind in der linken Hälfte von Fig. 1 (exemplarisch drei) konventionelle planare Module dargestellt, durch deren Neigung sowohl transparente (vgl. Bezugszeichen T), das heißt lichtdurchlässige Bereiche als auch abgeschattete (vgl. Bezugszeichen A) Bereiche hinter den planaren Modulen entstehen, wobei "hinter" hier auf der vom einfallenden (Sonnen-)ücht abgewandten Seite bedeutet. By comparison therewith, in the left half of FIG. 1 (three by way of example) conventional planar modules are shown, by the inclination of which both transparent (see reference symbol T), ie transparent areas and shaded (see reference symbol A), areas behind the planar ones Modules are created, where "behind" here on the side facing away from the incident (sun) ücht means.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann das photovoltaische Absorbermittel in Bezug auf die Kalotte 10 statisch montiert sein. Wie aus der exemplarischen Darstellung des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 2 hervor geht, ist ein wesentlicher Unterschied zu bisherigen konventionellen Einsatzbereichen darin zu sehen, dass die erfindungsgemäßen Module 100, 100', 100", 100'", 100"", 100 nicht notwendigerweise im Dachbereich eingesetzt werden, sondern auch im Innenraum einer Behausung oder eines Gebäudes G eingesetzt werden können, so dass aufgrund der fehlenden Witterungseinflüsse eine Verstellbarkeit ermöglicht wird. According to a preferred embodiment of the present invention, the photovoltaic absorber means may be statically mounted with respect to the cap 10. As is apparent from the exemplary illustration of the exemplary embodiment according to FIG. 2, an essential difference from previous conventional application areas is that the modules 100, 100 ', 100 ", 100'", 100 "", 100 according to the invention do not necessarily have the Roof area can be used, but also in the interior of a housing or a building G can be used, so that an adjustability is made possible due to the lack of weather.
Hierbei bedarf die photovoltaische Energiegewinnung über im Querschnitt sphärische Konzentratoren grundsätzlich keiner Nachführung der Konzentratoren, denn der Toleranzwinkel ist groß genug. Dies gilt sowohl für Applikationen im Außenbereich, zum Beispiel an Fassaden und auf Dächern, als auch im Innenbereich, zum Beispiel in Wntergärten und in Fenstern, aber auch bei Integration in Dächer und/oder in die Fassadenverkleidung (vgl. Fig. 2). In this case, photovoltaic energy production via spherical concentric concentrators basically requires no tracking of the concentrators, because the tolerance angle is large enough. This applies both to outdoor applications, for example on facades and on roofs, as well as indoors, for example in gardens and in windows, but also for integration in roofs and / or in the cladding (see Fig. 2).
Der Fachmann auf dem Gebiet der Solarkollektortechnik wird insbesondere zu schätzen wissen , dass mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100, 100', 100", 100'", 100"", 100 sowie mittels des erfindungsgemäßen VerfahrensThe expert in the field of solar collector technology will appreciate in particular that by means of the device 100, 100 ', 100 ", 100", 100 "", 100 and by means of the method according to the invention
- sowohl Tageslicht L' im Gebäude nutzbar ist (sogenannter Lamelleneffekt), nämlich ermöglicht durch den jeweils oberen transparenten, das heißt lichtdurchlässigen Bereich 10o der Kalotten 10, durch den das (Sonnen-)ücht L in das Gebäude G als Licht L' einfallen kann, - Both daylight L 'is usable in the building (so-called lamellar effect), namely made possible by the respective upper transparent, ie translucent area 10o of the dome 10 through which the (sun) ücht L in the building G as light L' can occur .
- als auch Solarenergie gewonnen werden kann, nämlich mittels des jeweils unteren verspiegelten Bereichs 10u der Kalotten 10, in dem das einfallende (Sonnen-)ücht L auf das photovoltaische Absorbermittel 20 geworfen wird.  - As well as solar energy can be obtained, namely by means of the respective lower mirrored portion 10u of the cap 10, in which the incident (sun) ücht L is thrown onto the photovoltaic absorber means 20.
In Bezug auf die technische Umsetzung der vorliegenden Erfindung ist nicht nur die geringe Bauhöhe (zum Beispiel kleiner als etwa fünf Zentimeter) des Moduls 100, 100', 100", 100'", 100"", 100 bemerkenswert, sondern auch der einfache Aufbau mit zum Beispiel fünf Montageteilen, wie etwa With respect to the technical implementation of the present invention, not only the small height (for example, less than about five centimeters) of the module 100, 100 ', 100 ", 100", 100 "", 100 is remarkable, but also the simple construction with for example five mounting parts, such as
- einer Kalotte 10 (Spiegel), zum Beispiel aus Kunststoff, - zwei Seitenteilen, zum Beispiel aus Aluminium, - a dome 10 (mirror), for example made of plastic, - two side parts, for example made of aluminum,
- einem Siliziumträger, zum Beispiel aus Aluminium, und  a silicon carrier, for example of aluminum, and
- einer Abdeckplatte 30, zum Beispiel aus Acrylglas oder aus Plexiglas oder aus Glas. Der Zusammenbau dieser Montageteile kann mit an sich bekannten Produktionsmethoden erfolgen , so etwa mit Klebeverfahren oder mit thermischen Verschweißungsverfahren.  - A cover plate 30, for example made of acrylic glass or Plexiglas or glass. The assembly of these mounting parts can be done with known production methods, such as with adhesive bonding or thermal welding.
Werden die vorbeschriebenen Module im Innenbereich eines Gebäudes eingesetzt, zum Beispiel hinter Fenstern, so kann der Aufbau insofern noch vereinfacht werden, als dann die (einen wesentlichen Kostenfaktor darstellende) Abdeckplatte 30 weggelassen werden kann. If the modules described above are used in the interior of a building, for example behind windows, then the structure can be simplified insofar as the cover plate 30 (which represents a substantial cost factor) can then be omitted.
Dieser Schritt zur Kostenreduktion kann noch weitergegangen werden, indem das vorbeschriebene Solarsystem 100, 100', 100", 100'", 100"", 100 in ein Fenster mit Thermoverglasung, zum Beispiel in ein Holz/Aluminium-Fenster oder insbesondere in ein Kunststoff/Aluminium-Fenster, integriert wird, wobei durch eine besondere Verbundkonstruktion der Einbau eines Sonnen- und Sichtschutzes zwischen den beiden Scheiben 40, 42 der Thermoverglasung möglich ist. This cost reduction step can be continued by placing the above-described solar system 100, 100 ', 100 ", 100", 100 "", 100 in a window with thermal glazing, for example in a wood / aluminum window or, in particular, in a plastic / Aluminum window, is integrated, with a special composite construction, the installation of a sun and privacy between the two panes 40, 42 of the thermal glazing is possible.
Werden die beiden Scheiben 40, 42 der Thermoverglasung nicht im konventionellen Abstand von etwa einem Zentimeter im Rahmen montiert, sondern in größerem Abstand, zum Beispiel von weniger als etwa fünf Zentimeter, so können zwischen den beiden Scheiben 40, 42 die Spiegelkalotten 10 mit den Absorberträgern 22 und den Absorbern 20 montiert werden, wie in der exemplarischen Darstellung des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 3A ersichtlich. If the two panes 40, 42 of the thermal glass are not mounted at a conventional distance of about one centimeter in the frame, but at a greater distance, for example, less than about five centimeters, then between the two discs 40, 42, the mirror caps 10 with the absorber carriers 22 and the absorbers 20, as shown in the exemplary illustration of the embodiment of FIG. 3A.
Die Montage der Spiegelkalotte 10 gemäß Fig. 3A kann in vorteilhafter Weise auch so erfolgen, dass die Spiegelkalotte 10 nicht den gesamten Raum zwischen den Scheiben 40, 42 ausfüllt, sondern zur höheren thermischen Isolation an mindestens einer Seite mindestens ein Spalt bleibt. The assembly of the mirror cap 10 according to FIG. 3A can also be carried out in an advantageous manner such that the mirror cap 10 does not fill the entire space between the discs 40, 42 but at least one gap remains on at least one side for higher thermal insulation.
Bei diesem Ausführungsbeispiel erfolgt in ausgewogenem Verhältnis von etwa fünfzig Prozent zu etwa fünfzig Prozent ein Wechsel zwischen im Wesentlichen transparenten Bereichen (<--> keine Spiegelkalotte 10 mit Absorberträger 22 und Absorber 20 zwischen Scheiben 40, 42 montiert) und im Wesentlichen intransparenten Bereichen (<-- > Spiegelkalotte 10 mit Absorberträger 22 und Absorber 20 zwischen Scheiben 40, 42 montiert). Durch die Anordnung der Kalotten 10 ergibt sich also ein jeweils etwa gleich großes transparentes wie intransparentes Gebiet. In this embodiment, in a balanced ratio of about fifty percent to about fifty percent, a change occurs between substantially transparent areas (<-> no mirror cap 10 with absorber carrier 22 and absorber 20 mounted between panes 40, 42) and substantially nontransparent areas (< -> Mirror calotte 10 with absorber carrier 22 and absorber 20 between discs 40, 42 mounted). The arrangement of the dome 10 thus results in each case about the same size transparent as opaque area.
Da die Geometrie des Konzentrators 10 mit dem Absorber 20 und gegebenenfalls mit dem Absorberträger 22 direkt skalierbar, das heißt in seinen geometrischen Abmessungen ohne wesentliche Veränderung der Funktion vergrößerbar und verkleinerbar ist (vgl. hierzu auch die anhand Fig. 6 veranschaulichte perspektivische Darstellung eines in seinen geometrischen Abmessungen skalierbaren Konzentrators 10 mit auf dem Konzentrator 10 montierten Absorberträger 22 und Absorber 20), kann der Abstand zwischen den Scheiben 40, 42 zum Beispiel auch etwa 1 ,5 Zentimeter oder etwa 2,5 Zentimeter betragen. Auf diese Weise reduziert sich der Aufwand für das Photovoltaik-Solarsystem 100", 100'", 100"", 100 auf die Kalotten 10u, die Absorberträger 22 und die Absorber 20. Für den Einbau zwischen zwei Glasscheiben 40, 42 kann der transparente Teil 10o weggelassen werden, das heißt der Kalottenkörper 10 ist auf den lichtundurchlässigen Teil 10u reduziert. Indem also nur der optisch aktive verspiegelte Teil 10u des konzentrierenden Elements benötigt wird, wird die Halbkalotte gemäß Fig. 1 , Fig. 2 beispielsweise auf eine Viertelkalotte gemäß Fig. 3A, Fig. 3B, Fig. 3C, Fig. 4, Fig. 5, Fig. 6 reduziert. Der optisch aktive Bereich des Spiegels hängt von den Geometrien des Konzentratorsystems ab. Die das Konzentratorsystem einschließenden Scheiben 40, 46 und 42, 48 können auch als mehrlagige Thermoscheiben ausgeführt sein (vgl. Fig. 3A). Beim gegenüber Fig. 3A abgewandelten Photovoltaik-Solarsystem 100" gemäß Fig. 3B sind die Konzentratorkalotte 10 und der Absorber 20 mit Träger 22 zwischen den ersten beiden Scheiben 40, 42 (= im ersten Zwischenraum) einer dreifach verglasten, also den ersten Zwischenraum sowie einen zweiten Zwischenraum aufweisenden Isolierscheibe 40, 42, 44 angeordnet. Der jeweilige Abstand zwischen zwei Scheiben 40, 42 bzw. 42, 44, also die jeweilige Breite eines jeden der beiden Zwischenräume kann zum Beispiel etwa achtzehn Millimeter bis etwa zwanzig Millimeter betragen. Since the geometry of the concentrator 10 with the absorber 20 and optionally with the absorber carrier 22 directly scalable, that is in its geometrical dimensions without significant change in function enlarged and reduced (see also the illustrated with reference to FIG geometrical dimensions of scalable concentrator 10 with absorber carrier 22 and absorber 20 mounted on concentrator 10), the spacing between panes 40, 42 may be, for example, about 1.5 cm or about 2.5 cm. In this way, the cost of the photovoltaic solar system 100 ", 100 '", 100 "", 100 reduced to the cap 10u, the absorber carrier 22 and the absorber 20. For installation between two glass sheets 40, 42, the transparent part 10o be omitted, that is, the cap body 10 is reduced to the opaque portion 10u. Thus, by requiring only the optically active mirrored part 10u of the concentrating element, the half-calotte according to FIGS. 1, 2 becomes, for example, a quarter-calotte according to FIGS. 3A, 3B, 3C, 4, 5 , Fig. 6 reduced. The optically active area of the mirror depends on the geometries of the concentrator system. The disks 40, 46 and 42, 48 enclosing the concentrator system may also be designed as multi-layered thermal disks (see Fig. 3A). When compared to Fig. 3A modified photovoltaic solar system 100 "shown in FIG. 3B, the concentrator dome 10 and the absorber 20 with carrier 22 between the first two disks 40, 42 (= in the first space) a triple glazed, ie the first space and a The respective space between two disks 40, 42 and 42, 44, that is, the respective width of each of the two spaces may be, for example, about eighteen millimeters to about twenty millimeters.
Auch beim Photovoltaik-Solarsystem 100" gemäß Fig. 3B werden zur Lichtkonzentration als Konzentratoren sphärische Spiegel 10 eingesetzt, die zwischen den Glasscheiben 40, 42 angeordnet sind. Es wird eine hohe Transparenz von fünfzig Prozent erreicht, denn die Konzentratoren sind Viertelspiegel 10u und zueinander im Abstand 2R (= im Abstand des doppelten Kalottenradius) angeordnet, um Abschattungen zu vermeiden. Also in the photovoltaic solar system 100 "according to Fig. 3B are used for concentration of light concentrators as spherical mirrors 10, which are arranged between the glass sheets 40, 42. It is achieved a high transparency of fifty percent, because the concentrators are quarter mirror 10u and each other in Distance 2R (= spaced at twice the dome radius) to avoid shadowing.
Aus dem Verhältnis des Abschattungsabstands von 2R zum Radius R des Viertelspiegels 10u ergibt sich dann die Transparenz für die optische Information zu fünfzig Prozent, wobei die optische Konzentration durch die Spiegel 10 nur auf das einfallende Sonnenlicht L angewendet wird; der Strahlengang der optischen Information von außen ist in demjenigen Abschnitt oder Bereich, in dem sich nicht der Konzentrator befindet, unbeeinträchtigt. From the ratio of the shading distance of 2R to the radius R of the quarter mirror 10u, the transparency for the optical information is then fifty percent, the optical concentration being applied by the mirrors 10 only to the incident sunlight L; the beam path of the optical information from the outside is unimpaired in that portion or area in which the concentrator is not.
Wie den Unterschieden der Ausführungsbeispiele gemäß Fig. 3B und gemäß Fig. 3C entnehmbar, kann in Abhängigkeit von der gewünschten Transparenz der gegenseitige Abstand der Konzentratoren 10 in den Fensterstrukturen 40, 42, 44As can be seen from the differences between the exemplary embodiments according to FIG. 3B and according to FIG. 3C, the mutual spacing of the concentrators 10 in the window structures 40, 42, 44 can depend on the desired transparency
- gleichmäßig - evenly
(vgl. Fig. 3B = Querschnittdarstellung der Konzentratoren 10 mit gleichmäßigem Abstand 2R zwischen den Scheiben 40, 42, 44 einer dreifach verglasten Thermoisolationsscheibe) oder  (See Fig. 3B = cross-sectional view of concentrators 10 evenly spaced 2R between the discs 40, 42, 44 of a triple-glazed thermal insulation panel) or
- ungleichmäßig  - uneven
(vgl. Fig. 3C = Querschnittdarstellung eines erhöhten Abstands 3R zwischen den Konzentratoren 10 in einigen Bereichen der Thermoisolationsscheibe zum Zwecke einer erhöhten Transparenz an dieser Stelle)  (see Fig. 3C = cross-sectional view of an increased distance 3R between the concentrators 10 in some areas of the thermal insulation panel for the purpose of increased transparency at this location)
sein. be.
Wird zum Beispiel in bestimmten Bereichen oder an bestimmten Stellen eine erhöhte Transparenz gefordert, so kann in diesen Bereichen (vgl. den oberen Bereich in Fig. 3C) oder an diesen Stellen der Abstand der Konzentratoren 10 zueinander größer gewählt werden, was naturgemäß mit einer geringeren Energieausbeute einher geht. If, for example, an increased transparency is required in certain areas or at specific locations, then in these areas (see the upper area in FIG. 3C) or at these locations the distance of the concentrators 10 from each other can be selected to be greater Energy yield goes hand in hand.
Um eine Abschattung zu vermeiden , wird ein Abstand zwischen zwei Konzentratorspiegeln 10 gewählt, der in etwa dem doppelten Spiegelradius, also in etwa 2R entspricht (vgl. Fig. 3B; vgl. den unteren Bereich in Fig. 3C). Wird hingegen an einer bestimmten Stelle des Gesamtsystems, zum Beispiel in Augenhöhe einer Person, als Abstand zwischen zwei Konzentratorspiegeln 10 der dreifache Spiegelradius, also 3R gewählt (vgl. den oberen Bereich in Fig. 3C), so erhöht sich die Transparenz von etwa fünfzig Prozent auf etwa 75 Prozent, wohingegen die Energieausbeute pro Fläche an dieser Stelle zurück geht. In order to avoid shading, a distance between two concentrator mirrors 10 is selected which corresponds approximately to twice the mirror radius, that is to say approximately 2R (see Fig. 3B, see the lower area in Fig. 3C). If, on the other hand, the triple mirror radius, that is to say 3R, is selected as the distance between two concentrator mirrors 10 at a specific point in the overall system, for example at eye level of a person (see the upper area in FIG. 3C), the transparency of about fifty percent increases to about 75 percent, whereas the energy yield per area at this point goes back.
Mittels der anhand Fig. 3C veranschaulichten Variation des Abstands der Konzentratoren 10 zueinander ist es auch möglich, optisch gestalterische Effekte zu erzielen. By means of the variation of the spacing of the concentrators 10 relative to one another, illustrated with reference to FIG. 3C, it is also possible to achieve optically creative effects.
Im Hinblick auf die geometrische Skalierbarkeit können die geometrischen Daten der erfindungsgemäßen Photovoltaik- Solarsystem-Module 100, 100', 100", 100'", 100"", 100 grundsätzlich auch größer oder kleiner ausgebildet werden, wobei sich mit dem Skalierungsfaktor weder der Konzentrationsfaktor noch der Toleranzwinkel ändert. With regard to geometrical scalability, the geometric data of the photovoltaic Solar system modules 100, 100 ', 100 ", 100'", 100 "", 100 are basically also made larger or smaller, with the scaling factor, neither the concentration factor nor the tolerance angle changes.
Damit kann das System 100, 100', 100", 100'", 100"", 100 über seine Geometrie an verschiedene Applikationen angepasst werden und stellt einen hohen Freiheitsgrad zur Verfügung , wobei die folgenden Parameter im Zusammenhang anzupassen sind (vgl. exemplarisch den unteren Teil der Fig. 3B und der Fig. 3C): In this way, the system 100, 100 ', 100 ", 100'", 100 "", 100 can be adapted to different applications via its geometry and provides a high degree of freedom, the following parameters having to be adapted in context (cf. lower part of Fig. 3B and Fig. 3C):
- der Radius R der Kalotte 10;  the radius R of the calotte 10;
- die Breite B des Absorbers 20;  the width B of the absorber 20;
- der Abstand D des Absorbers 20 vom Boden oder unteren Rand der Kalotte 10;  the distance D of the absorber 20 from the bottom or lower edge of the calotte 10;
- die Dicke und/oder die Breite des Trägers 22 des photovoltaischen Absorbermittels 20. the thickness and / or the width of the carrier 22 of the photovoltaic absorber means 20.
Bei Fenstern mit Metallrahmen kann eine Kühlung der Module nach außen einfach durchgeführt werden. Die Metallrahmen der Thermoverglasung können auch gleichzeitig in die Wärmeabfuhr des Absorbers 20 integriert werden. Die Kosten eines derartigen Solarfensters sind durch den im Vergleich zu konventionellen Fenstern breiteren Fensterrahmen, durch die semitransparenten oder auf den verspiegelten Bereich reduzierte Spiegelkalotten 10 und durch die Absorber 20 mit jeweiligem Absorberträger 22 bestimmt. For windows with metal frames, cooling the modules to the outside can be done easily. The metal frames of the thermal glazing can also be integrated into the heat dissipation of the absorber 20 at the same time. The cost of such a solar window are determined by the compared to conventional windows wider window frames, by the semitransparent or reduced to the mirrored mirror calotte 10 and the absorber 20 with respective absorber carrier 22.
- Da bei derartigen Solarfenstern die Fenster-Basiskonstruktion genutzt werden kann, Since the window base construction can be used with such solar windows,
- da nur wenige Zusatzelemente, wie Spiegelkalotten 10u und Absorber 20 mit Trägern 22, benötigt werden und- As only a few additional elements, such as mirrors 10u and absorber 20 with carriers 22, are needed and
- da im Verhältnis der Lichtkonzentration - abhängig von den Geometrien des Konzentrators - Absorbermaterial 20 im Vergleich zu planaren Modulen eingespart werden kann (so ist in den Ausführungsbeispielen eines Solarfensters gemäß Fig. 3A, Fig. 3B, Fig. 3C, Fig. 4, Fig. 5, Fig. 6 lediglich etwa ein Drittel der Siliziumfläche planarer Module erforderlich), - As in the ratio of the light concentration - depending on the geometries of the concentrator - absorber material 20 can be saved in comparison to planar modules (so is in the embodiments of a solar window according to Fig. 3A, Fig. 3B, Fig. 3C, Fig. 4, FIG 5, Fig. 6 requires only about one third of the silicon area of planar modules),
führt ein derartiges Solarfenster gemäß der vorliegenden Erfindung zu einer sehr kostengünstigen Lösung mit gleichzeitig hoher gestalterischer Freiheit. leads such a solar window according to the present invention to a very cost-effective solution with high design freedom.
Wie dem gegenüber Fig. 3A, Fig. 3B, Fig. 3C abgewandelten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 entnehmbar, kann die Blend-, Sicht- und/oder Sonnenschutzwirkung weiter erhöht werden, indem hinter eine in der Größe reduzierte verspiegelte Kalotte 10 eine weitere (, zum Beispiel Achtel- oder Viertel-)Kalotte 12 montiert ist. Diese nicht-transparente, idealerweise verspiegelte zusätzliche Kalotte 12 verhindert das Eindringen von Lichtstrahlen L, wenn die konzentrierende Kalotte 10 - der Änderung des Stands der Sonne S folgend - um einen Winkel gedreht ist (vgl. Fig. 4). 4, the glare, visual and / or sunscreen effect can be further increased by inserting a further reduced (in size) mirrored dome 10 (FIG. 4), as compared with the embodiment of FIG. 4 modified in comparison with FIGS. 3A, 3B, 3C. , for example, eighth or quarter) dome 12 is mounted. This non-transparent, ideally mirrored additional dome 12 prevents the penetration of light rays L when the concentrating dome 10 is rotated by an angle following the change in the state of the sun S (see Fig. 4).
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung kann in ein derartiges Solarfenster mindestens ein Mechanismus zum Verstellen der Kalotten 10 integriert sein und somit ein Lamelleneffekt erzielt werden. According to an advantageous embodiment of the present invention, at least one mechanism for adjusting the calottes 10 can be integrated into such a solar window and thus a lamellar effect can be achieved.
Hierbei muss beim Verstellmechanismus des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 5 die Verstellachse für die Einstellung der Kalotten 10 nicht unbedingt nach außen aus dem verglasten Gebiet herausgeführt werden; vielmehr kann die Verstellung auch über elektromagnetische interne Komponenten herbeigeführt werden. Hierbei sind das Spiegelelement und der Absorber 20 mechanisch starr gekoppelt und werden somit als eine Einheit bewegt. Here, in the adjustment mechanism of the embodiment of Figure 5, the adjustment axis for the adjustment of the dome 10 is not necessarily led out to the outside of the glazed area; Rather, the adjustment can also be brought about by electromagnetic internal components. Here, the mirror element and the absorber 20 are mechanically rigidly coupled and are thus moved as a unit.
Die Konstruktion der Ausführungsbeispiele gemäß Fig. 3A, Fig. 3B, Fig. 3C, Fig. 4, Fig. 5, Fig. 6 kombiniert ein Thermoisolationsfenster mit einem hohen Maß an Solarenergiegewinnung und mit einer lamellenartigen Abschattung. Die Nutzung der Solarenergie über Konzentratoren in einem derartigen thermoisolierten Fenster bedingt, dass die Abschattungslamellen montiert werden. Das reduziert den Wartungsaufwand gegenüber herkömmlichen externen Abschattungslamellen erheblich. Der den Kalottenkörper 10 mit dem photovoltaischen Absorbermittel 20 aufnehmende Zwischenraum zwischen den Glasscheiben 40, 42 kann - vergleichbar einem thermoisolierten Fenster - evakuiert sein. Alternativ hierzu kann sich in diesem Zwischenraum auch The construction of the embodiments according to FIGS. 3A, 3B, 3C, 4, 5, 6 combines a thermal insulation window with a high degree of solar energy production and with a lamellar shading. The use of solar energy through concentrators in such a thermally insulated window requires the shading blades to be mounted. This considerably reduces the maintenance effort compared to conventional external shading blades. The space between the glass panes 40, 42 receiving the spherical body 10 with the photovoltaic absorber means 20 can be evacuated - comparable to a thermally insulated window. Alternatively, in this space may also
- mindestens ein Gas, zum Beispiel Luft, oder at least one gas, for example air, or
- mindestens ein anderes optisch transparentes Medium - At least one other optically transparent medium
befinden. are located.
Wenn die Konzentratorspiegel als Sonnenschutz wie Jalousielamellen eingesetzt werden, kann mittels einer Nachjustierung der Grundeinstellung ein besserer Sonnenschutz erzielt werden. Wenn die Nachjustierung zum Blend-, Sicht- und/oder Sonnenschutz hierbei im Rahmen des Toleranzbereichs bleibt, hat dies nur geringe Auswirkungen auf die Energiegewinnung in der Grundeinstellung. Bei anderen Winkelbereichen ist ein Kompromiss zwischen dem Wunsch nach Energiegewinnung und dem Wunsch nach erhöhtem Blend-, Sicht- und/oder Sonnenschutz einzugehen. If the concentrator mirrors are used as sunshades such as shutter slats, a better sun protection can be achieved by readjusting the basic setting. If the readjustment for glare, sight and / or sun protection remains within the tolerance range, this has only a small effect on the energy production in the basic setting. In other angular ranges, a compromise between the desire for energy and the desire for increased glare, vision and / or sun protection is considered.
Die Nachjustierung kann durch Nachführen des drehbaren Spiegels 10u in der Kalotte 10 bewirkt werden, wobei der Spiegel 10u um den Mittelpunkt in der Kalotte 10 beweglich montiert ist. Die Drehachse wird an den Seitenteilen der Kalotte 10 nach außen geführt, mit einem Zahnrad 24 versehen und über eine, insbesondere mit dem Zahnrad 24 zusammenwirkende, Gewindestange 26 nachjustiert. Alternativ oder ergänzend können die nach außen geführten Montageachsen (Drehachsen) auch, wie aus der Sonnenblendentechnik bekannt, über Seilzüge miteinander gekoppelt und bewegt werden. The readjustment can be effected by tracking the rotatable mirror 10u in the cap 10, the mirror 10u being movably mounted around the center in the cap 10. The axis of rotation is guided on the side parts of the calotte 10 to the outside, provided with a gear 24 and readjusted via a, in particular with the gear 24 cooperating threaded rod 26. Alternatively or additionally, the outwardly guided assembly axes (axes of rotation) can also, as known from the sun visor technology, coupled and moved by cables together.
Auf diese Art können synchron mehrere Spiegel intern nachjustiert werden, ohne dass die Kalotten 10 bewegt werden (vgl. Fig. 5). Eine solche Nachjustierung kann tageszeitlich und/oder jahreszeitlich erfolgen. Infolge des einfachen Aufbaus kann dieses Konzept sowohl im Innenbereich als auch im Außenbereich eingesetzt werden. Wie den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 3A, Fig. 3B, Fig. 3C, Fig. 4, Fig. 5, Fig. 6 entnehmbar, sind die Konzentratoren als Abschattungslamellen zur Optimierung der Abschattung und/oder der Solarenergiegewinnung mechanisch, elektromechanisch und/oder magnetostatisch um ihren Mittelpunkt auf einer Teilkreisbahn drehbar und damit verstellbar. Das photovoltaische Element 20 ist im Zentrum des 90°-Spiegels (bzw. von dessen optischer Achse) angebracht und bewegt sich damit mit dem Spiegel mit, falls eine Nachjustierung der Grundeinstellung gewünscht ist. In this way, a plurality of mirrors can be readjusted internally synchronously without the domes 10 being moved (see FIG. 5). Such a readjustment can take place daily and / or seasonally. Due to its simple structure, this concept can be used both indoors and outdoors. As can be seen from the exemplary embodiments according to FIGS. 3A, 3B, 3C, 4, 5, 6, the concentrators are shading lamellae for optimizing shadowing and / or solar energy generation, mechanical, electromechanical and / or magnetostatic rotatable about its center on a partial circular path and thus adjustable. The photovoltaic element 20 is mounted in the center of the 90 ° mirror (or its optical axis) and thus moves with the mirror, if a readjustment of the default setting is desired.
Ein derartiges Konzept ermöglicht es, die Photovoltaik-Kalotten(-Systeme) auch in Bereichen oder an Stellen nicht optimaler Sonneneinstrahlung zu montieren, an denen der Toleranzwinkel nicht ausreichend ist. Somit erschließen sich mit der Nachjustierbarkeit des Spiegels innerhalb der Kalotte 10 neue Anwendungsflächen. Darüber hinaus ergeben sich weitere Applikationsmöglichkeiten. Such a concept makes it possible to mount the photovoltaic domes (systems) in areas or in places not optimal solar radiation, where the tolerance angle is not sufficient. This opens up 10 new application areas with the readjustability of the mirror within the calotte. In addition, there are further application possibilities.
Der drehbare Spiegel muss nicht unbedingt einen Winkelbereich von neunzig Grad überspannen; vielmehr sind in Abhängigkeit von den gewünschten Eigenschaften zum Beispiel auch 85 Grad oder 95 Grad möglich. Voraussetzung für diese mechanische Nachjustierung des konzentrierenden Spiegels innerhalb der Kalotte 10 ist der große Toleranzwinkel, bedingt durch die Kaustikkurve eines im Querschnitt sphärischen Spiegels und deren Mitwandern mit der Richtung des einfallenden Lichts. Mithin sind der "wandernde" Brennpunkt und der damit verbundene hohe Akzeptanzwinkel bezüglich des einfallenden Lichts L des Konzentrators 10 Voraussetzung für das Funktionieren dieser einfachen Nachführung oder Nachjustierung. The rotatable mirror does not necessarily have to span an angular range of ninety degrees; Rather, depending on the desired properties, for example, 85 degrees or 95 degrees are possible. Prerequisite for this mechanical readjustment of the concentrating mirror within the cap 10 is the large tolerance angle, due to the Kaustikkurve a spherical cross-section mirror and their Mitwandern with the direction of the incident light. Consequently, the "wandering" focal point and the associated high acceptance angle with respect to the incident light L of the concentrator 10 are a precondition for the functioning of this simple tracking or readjustment.
Durch die Kombinationsmöglichkeiten, die ein im Querschnitt sphärisches Konzentratorsystem mit thermoisolierten Fenstern gemäß Fig. 3A, Fig. 3B, Fig. 3C, Fig. 4, Fig. 5, Fig. 6 bietet, lassen sich infolge von Materialkostenreduktion und Effizienzsteigerung an Fassaden und auf Flachdächern sowie infolge besserer Siliziumausnutzung pro Flächeneinheit mittels der vorliegenden Erfindung die Photovoltaikmodul- und -betriebskosten gegenüber konventionellen Systemen in etwa halbieren. Bezugszeichenliste The combination possibilities that a concentric spherical concentrator system with thermally insulated windows according to FIGS. 3A, 3B, 3C, 4, 5, 6 offers can be achieved as a result of material cost reduction and efficiency increase on facades and on flat roofs and as a result of better silicon utilization per unit area by means of the present invention, approximately halve the photovoltaic module and operating costs compared to conventional systems. LIST OF REFERENCE NUMBERS
100 Vorrichtung zum Konzentrieren von einfallendem Licht L, insbesondere der Sonne S 100 Device for concentrating incident light L, in particular of the sun S
(= erstes Ausführungsbeispiel; vgl. Fig. 1)  (= first embodiment, see Fig. 1)
100' Vorrichtung zum Konzentrieren von einfallendem Licht L, insbesondere der Sonne S 100 'device for concentrating incident light L, in particular the sun S
(= zweites Ausführungsbeispiel; vgl. Fig. 2)  (= second embodiment, see Fig. 2)
100" Vorrichtung zum Konzentrieren von einfallendem Licht L, insbesondere der Sonne S  100 "device for concentrating incident light L, in particular the sun S
(= drittes Ausführungsbeispiel; vgl. Fig. 3A, Fig. 3B, Fig. 3C)  (= third embodiment, see Fig. 3A, Fig. 3B, Fig. 3C)
100"' Vorrichtung zum Konzentrieren von einfallendem Licht L, insbesondere der Sonne S 100 "'device for concentrating incident light L, in particular the sun S
(= viertes Ausführungsbeispiel; vgl. Fig. 4)  (= fourth embodiment, see Fig. 4)
100"" Vorrichtung zum Konzentrieren von einfallendem Licht L, insbesondere der Sonne S 100 "" device for concentrating incident light L, in particular the sun S
(= fünftes Ausführungsbeispiel; vgl. Fig. 5)  (= fifth embodiment, see Fig. 5)
100 Vorrichtung zum Konzentrieren von einfallendem Licht L, insbesondere der Sonne S 100 Device for concentrating incident light L, in particular of the sun S
(= sechstes Ausführungsbeispiel; vgl. Fig. 6)  (= sixth embodiment, see Fig. 6)
10 Kalotte oder Kalottenkörper 10 dome or calotte body
10o insbesondere oberer, zum Beispiel lichtdurchlässiger oder transparenter, Teil der Kalotte oder des10o in particular upper, for example translucent or transparent, part of the dome or the
Kalottenkörpers 10 Kalottenkörpers 10
10u insbesondere unterer, zum Beispiel lichtundurchlässiger oder verspiegelter, Teil der Kalotte oder des Kalottenkörpers 10  10u in particular lower, for example, opaque or mirrored, part of the dome or the Kalottenkörpers 10th
12 Blend-, Sicht- und/oder Sonnenschutzelement, insbesondere Kalottenelement, zum Beispiel Achtelkalotte mit Öffnungswinkel 45 Grad oder Viertelkalotte mit Öffnungswinkel neunzig Grad  12 glare, sight and / or sun protection element, in particular Kalottenelement, for example, eighth-caliber with opening angle 45 degrees or Viertelkalotte with opening angle ninety degrees
20 photovoltaisches Absorbermittel, insbesondere Photovoltaikelement oder Solarzelle, zum Beispiel Solarzellenplatte oder Solarzellenriegel  20 photovoltaic absorber means, in particular photovoltaic element or solar cell, for example solar cell plate or solar cell latch
22 Träger des photovoltaischen Absorbermittels 20  22 carrier of the photovoltaic absorber means 20
24 Zahnrad  24 gear
26 Gewindestange 26 threaded rod
30 Abdeckplatte  30 cover plate
40 erste Scheibe, insbesondere erste Fensterscheibe oder erste Glasscheibe  40 first pane, in particular first window or first glass pane
42 zweite Scheibe, insbesondere zweite Fensterscheibe oder zweite Glasscheibe 42 second pane, in particular second window pane or second pane of glass
44 weitere Scheibe, insbesondere weitere Fensterscheibe oder weitere Glasscheibe 44 more disc, especially another window or more glass
46 weitere Scheibe, insbesondere weitere Fensterscheibe oder weitere Glasscheibe 46 more disc, especially another window or more glass
48 weitere Scheibe, insbesondere weitere Fensterscheibe oder weitere Glasscheibe 48 more disc, especially another window or more glass
A abgeschattet A shadowed
B Breite des photovoltaischen Absorbermittels 20  B width of the photovoltaic absorber means 20
D Abstand des photovoltaischen Absorbermittels 20 vom Boden oder unteren Rand der Kalotte oder des Kalottenkörpers 10  D Distance of the photovoltaic absorber means 20 from the bottom or lower edge of the dome or the Kalottenkörpers 10th
G Gebäude  G building
L Licht, insbesondere einfallendes Licht  L light, especially incident light
L' Tageslicht L 'daylight
R Radius der Kalotte oder des Kalottenkörpers 10  R radius of the dome or calotte body 10
S Sonne S sun
T transparent  T transparent
V verspiegelt V mirrored

Claims

Zum Konzentrieren von einfallendem Licht (L), insbesondere des Lichts der Sonne (S), vorgesehene Vorrichtung (100; 100'; 100"; 100'"; 100""; 100 ), aufweisend mindestens einen, insbesondere im Querschnitt sphärischen und/oder insbesondere rinnen- oder wannenförmig ausgebildeten, Kalottenkörper (10), mittels dessen das einfallende Licht (L) auf mindestens ein photovoltaisches Absorbermittel (20), insbesondere auf mindestens eine Solarzelle, zum Beispiel auf mindestens eine Solarzellenplatte oder auf mindestens einen Solarzellenriegel, umlenkbar ist, Device (100; 100'; 100"; 100'"; 100""; 100) provided for concentrating incident light (L), in particular the light of the sun (S), comprising at least one, in particular spherical in cross-section, and/or or in particular a trough-shaped or trough-shaped dome body (10), by means of which the incident light (L) can be redirected onto at least one photovoltaic absorber means (20), in particular onto at least one solar cell, for example onto at least one solar cell plate or onto at least one solar cell bar ,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , characterized ,
dass der Kalottenkörper (10) zumindest teilweise (10u), insbesondere zumindest abschnittsweise, lichtundurchlässig, zum Beispiel als Spiegelkörper, ausgebildet ist und that the dome body (10) is at least partially (10u), in particular at least in sections, designed to be opaque, for example as a mirror body and
dass dieser lichtundurchlässige Teil (10u) des Kalottenkörpers (10), insbesondere nach Art mindestens eines Jalousieelements und/oder nach Art mindestens eines Lamellenelements, zum Beispiel nach Art mindestens eines Abschattungsjalousieelements und/oder nach Art mindestens eines Abschattungslamellenelements, nachführbar und/oder nachjustierbar ist. that this opaque part (10u) of the dome body (10) can be tracked and/or readjusted, in particular in the manner of at least one blind element and/or in the manner of at least one slat element, for example in the manner of at least one shading blind element and/or in the manner of at least one shading slat element .
Vorrichtung gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kalottenkörper (10) Device according to claim 1, characterized in that the dome body (10)
teilweise (10o), insbesondere abschnittsweise, lichtdurchlässig, insbesondere transparent, und partially (10o), in particular in sections, translucent, in particular transparent, and
teilweise (10u), insbesondere abschnittsweise, lichtundurchlässig, insbesondere verspiegelt, partially (10u), especially in sections, opaque, especially mirrored,
ist. is.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kalottenkörper (10), insbesondere im Wesentlichen, auf mindestens einen lichtundurchlässigen, insbesondere verspiegelten, Teil (10u) reduziert ist. Device according to claim 1, characterized in that the dome body (10), in particular essentially, is reduced to at least one opaque, in particular mirrored, part (10u).
Vorrichtung gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der lichtundurchlässige Teil (10u) des Kalottenkörpers (10) koinzidierend mit oder zusammen mit dem photovoltaischen Absorbermittel (20) skalierbar ist. Device according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the opaque part (10u) of the dome body (10) is scalable to coincide with or together with the photovoltaic absorber means (20).
Vorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Skalieren unabhängig vom Material des photovoltaischen Absorbermittels (20) und/oder Device according to claim 4, characterized in that the scaling is independent of the material of the photovoltaic absorber means (20) and/or
bezüglich des Radius (R) des Kalottenkörpers (10), with regard to the radius (R) of the spherical cap body (10),
bezüglich der Breite (B) des photovoltaischen Absorbermittels (20), with regard to the width (B) of the photovoltaic absorber means (20),
bezüglich des Abstands (D) des photovoltaischen Absorbermittels (20) vom Boden oder unteren Rand des Kalottenkörpers (10), with regard to the distance (D) of the photovoltaic absorber means (20) from the bottom or lower edge of the dome body (10),
bezüglich der Breite des Trägers (22) des photovoltaischen Absorbermittels (20) und/oder with regard to the width of the carrier (22) of the photovoltaic absorber means (20) and/or
bezüglich der Dicke des Trägers (22) des photovoltaischen Absorbermittels (20) with regard to the thickness of the carrier (22) of the photovoltaic absorber means (20)
erfolgt. he follows.
Vorrichtung gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kalottenkörper (10) Device according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that the dome body (10)
mittels mindestens eines Zahnrads (24) und mindestens einer Gewindestange (26) oder by means of at least one gear (24) and at least one threaded rod (26) or
mittels mindestens eines Seilzugs by means of at least one cable pull
nachführbar und/oder nachjustierbar, insbesondere synchron nachführbar und/oder synchron nachjustierbar, ist. trackable and/or readjustable, in particular synchronously trackable and/or synchronously readjustable.
Vorrichtung gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kalottenkörper (10) mechanisch und/oder elektromechanisch und/oder magnetostatisch, insbesondere auf einer Teilkreisbahn, um seinen Mittelpunkt drehbar und/oder verstellbar ist. Device according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the dome body (10) can be rotated and/or adjusted about its center mechanically and/or electromechanically and/or magnetostatically, in particular on a partial circular path.
8. Vorrichtung gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass auf der vom einfallenden Licht (L) abgewandten Seite des Kalottenkörpers (10) mindestens ein Blend-, Sicht- und/oder Sonnenschutzelement (12), insbesondere in Form mindestens eines Kalottenelements, zum Beispiel in Form mindestens einer nicht-transparenten, wie etwa verspiegelten, Achtel- oder Viertelkalotte, angeordnet ist. 8. Device according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that on the from On the side of the dome body (10) facing away from the incident light (L), at least one glare, privacy and/or sun protection element (12), in particular in the form of at least one dome element, for example in the form of at least one non-transparent, such as mirrored, eighth or quarter dome, is arranged.
Vorrichtung gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kalottenkörper (10) mit dem photovoltaischen Absorbermittel (20) in mindestens einen Zwischenraum zwischen mindestens zwei Scheiben (40, 42, 44, 46, 48), insbesondere zwischen mindestens zwei Glasscheiben, zum Beispiel mindestens eines thermoisolierten Fensters, eingebaut ist. Device according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that the dome body (10) with the photovoltaic absorber means (20) is in at least one space between at least two panes (40, 42, 44, 46, 48), in particular between at least two Glass panes, for example at least one thermally insulated window, is installed.
Vorrichtung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenraum Device according to claim 9, characterized in that the gap
evakuiert oder evacuated or
mit mindestens einem Gas, zum Beispiel mit Luft, gefüllt, insbesondere ausgefüllt, oder filled, in particular filled, with at least one gas, for example air, or
mit mindestens einem anderen optisch transparenten Medium gefüllt, insbesondere ausgefüllt, filled with at least one other optically transparent medium, in particular filled,
ist. is.
Vorrichtung gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem photovoltaischen Absorbermittel (20) versehenen Kalottenkörper (10) zueinander jeweils gleichmäßig beabstandet sind. Device according to at least one of claims 1 to 10, characterized in that the dome bodies (10) provided with the photovoltaic absorber means (20) are each evenly spaced from one another.
Vorrichtung gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem photovoltaischen Absorbermittel (20) versehenen Kalottenkörper (10) zueinander ungleichmäßig beabstandet sind, insbesondere zum Zwecke einer erhöhten Transparenz, zum Beispiel Sichttransparenz, in definierten Bereichen oder an definierten Stellen, zum Beispiel in Augenhöhe. Device according to at least one of claims 1 to 10, characterized in that the dome bodies (10) provided with the photovoltaic absorber means (20) are spaced apart from one another unevenly, in particular for the purpose of increased transparency, for example visual transparency, in defined areas or at defined locations , for example at eye level.
Vorrichtung gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen des Fensters, insbesondere des thermoisolierten Fensters, der Wärmeabfuhr dient und Device according to at least one of claims 1 to 12, characterized in that the frame of the window, in particular the thermally insulated window, serves to dissipate heat and
mit der Drehachse und/oder mit den Seitenteilen des Kalottenkörpers (10) und/oder with the axis of rotation and/or with the side parts of the spherical body (10) and/or
mit den Seitenteilen mindestens eines Absorberträgers (22) with the side parts of at least one absorber support (22)
thermisch leitend verbunden ist. is connected in a thermally conductive manner.
Verfahren zum Konzentrieren von einfallendem Licht (L), insbesondere des Lichts der Sonne (S), mittels des Kaustikeffekts mindestens eines, insbesondere im Querschnitt sphärischen, Kalottenkörpers (10), mittels dessen das einfallende Licht (L) auf mindestens ein photovoltaisches Absorbermittel (20), insbesondere auf mindestens eine Solarzelle, zum Beispiel auf mindestens eine Solarzellenplatte oder auf mindestens einen Solarzellenriegel, umgelenkt wird, Method for concentrating incident light (L), in particular the light of the sun (S), by means of the caustic effect of at least one dome body (10), in particular spherical in cross section, by means of which the incident light (L) is directed onto at least one photovoltaic absorber means (20 ), in particular to at least one solar cell, for example to at least one solar cell plate or to at least one solar cell bar, is redirected,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , characterized ,
dass der Kalottenkörper (10) zumindest teilweise (10u), insbesondere zumindest abschnittsweise, lichtundurchlässig, zum Beispiel als Spiegelkörper, ausgebildet ist und that the dome body (10) is at least partially (10u), in particular at least in sections, designed to be opaque, for example as a mirror body and
dass dieser lichtundurchlässige Teil (10u) des Kalottenkörpers (10), insbesondere nach Art mindestens eines Jalousieelements und/oder nach Art mindestens eines Lamellenelements, zum Beispiel nach Art mindestens eines Abschattungsjalousieelements und/oder nach Art mindestens eines Abschattungslamellenelements, nachgeführt und/oder nachjustiert wird. that this opaque part (10u) of the dome body (10), in particular in the manner of at least one blind element and/or in the manner of at least one slat element, for example in the manner of at least one shading blind element and/or in the manner of at least one shading slat element, is tracked and/or readjusted .
Verwendung mindestens einer Vorrichtung (100; 100'; 100"; 100'"; 100""; 100 ) gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 13 und/oder des Verfahrens gemäß Anspruch 14 zum Blend-, Sicht- und/oder Sonnenschutz im Innen- und/oder Außenbereich von Gebäuden, insbesondere Use of at least one device (100; 100'; 100"; 100'"; 100""; 100) according to at least one of claims 1 to 13 and/or the method according to claim 14 for glare, privacy and/or sun protection in Interior and/or exterior areas of buildings, in particular
an einer Fassade oder on a facade or
auf einem Flachdach, zum Beispiel auf einem Pultdach oder an einem Wintergarten. on a flat roof, for example on a lean-to roof or on a winter garden.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112152559A (en) * 2020-09-27 2020-12-29 浙江中光新能源科技有限公司 Heliostat and photovoltaic combined mirror field system and arrangement method thereof
WO2021044195A1 (en) * 2019-09-05 2021-03-11 Morgan Solar Inc. Photovoltaic solar collection system and natural illumination apparatus for building integration

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070186921A1 (en) 2006-02-02 2007-08-16 Ryno Swanepoel Cylindrical solar energy collector
WO2009135892A2 (en) 2008-05-07 2009-11-12 Peter Draheim Device and method for concentrating incident light

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0089976A1 (en) * 1981-10-01 1983-10-05 ASK, Tor Apparatus for collecting solar energy
US7640931B2 (en) * 2005-12-19 2010-01-05 Tarabishi M Hisham Revolutionary solar collecting system
DE102006044601A1 (en) * 2006-09-19 2008-03-27 Solar Dynamics Gmbh spherical optics
US20090159126A1 (en) * 2007-12-22 2009-06-25 Solfocus, Inc. Integrated optics for concentrator solar receivers

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070186921A1 (en) 2006-02-02 2007-08-16 Ryno Swanepoel Cylindrical solar energy collector
WO2009135892A2 (en) 2008-05-07 2009-11-12 Peter Draheim Device and method for concentrating incident light

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021044195A1 (en) * 2019-09-05 2021-03-11 Morgan Solar Inc. Photovoltaic solar collection system and natural illumination apparatus for building integration
CN112152559A (en) * 2020-09-27 2020-12-29 浙江中光新能源科技有限公司 Heliostat and photovoltaic combined mirror field system and arrangement method thereof

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