WO2014033179A1 - Device and method for the photovoltaic absorption of incident light - Google Patents

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WO2014033179A1
WO2014033179A1 PCT/EP2013/067835 EP2013067835W WO2014033179A1 WO 2014033179 A1 WO2014033179 A1 WO 2014033179A1 EP 2013067835 W EP2013067835 W EP 2013067835W WO 2014033179 A1 WO2014033179 A1 WO 2014033179A1
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mirror body
absorber means
absorber
incident light
solar cell
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PCT/EP2013/067835
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Peter Draheim
Robert Draheim
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Kaustik-Solar Gmbh
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Definitions

  • the present invention relates to a device for concentrating incident light, in particular the light of the sun, provided device having at least one, in particular spherical cross-section and / or in particular trough or trough-shaped, calotte or mirror body, by means of which the incident light on at least a photovoltaic absorber, in particular on at least one solar cell arrangement, for example on at least one solar cell plate or on at least one solar cell bolt, can be directed or deflected or diverted.
  • the shadowing effects that occur can be reduced by the shaping of the absorber agent or by its position in the concentrator, but in general can not be completely eliminated. As a result, the shading effects that occur thus lead to a reduction in that portion of the incident light which is converted into electrical energy by means of the concentrator system.
  • the object of the present invention is to further develop a device of the type mentioned at the outset and a method of the type mentioned at the outset such that shadowing effects have as little or no influence as possible have the size of the portion of the incident light that is converted into electrical energy.
  • a concentric in cross-section concentrator may be provided, wherein the absorber means
  • Central axis such as asymmetric with respect to the mid-perpendicular, the concentrating element and / or
  • Circular tendon as a mirror element
  • the inclination angle or attitude angle can be adjusted, thereby
  • the orientation of the concentrator is adaptable to the seasonal solar migration or to the seasonal position of the sun.
  • the acceptance or tolerance angle in particular by selecting the width of the absorber means, can be adjusted.
  • the caustic curve can travel the same way over the absorber means in the opposite direction with increasing and / or decreasing position of the sun and thus increasing and / or decreasing angle of incidence.
  • the carrier can have at least one recess, groove, opening and / or slot, by means of which at least one electrical line can be guided, in particular between the absorber means.
  • At least one cooling device associated with the absorber means in particular at least one heat sink filled with at least one fluid, for example, be arranged between at least two window panes or glass panes, can be provided by means of which
  • the absorber means is coolable and / or
  • thermovoltaic Heat energy can be absorbed and / or transported, in particular by type of thermovoltaic.
  • At least one light-emitting means in particular at least one light-emitting diode arranged in the region of the carrier facing away from the incident light, may be provided.
  • At least one, in particular nachAvembares, lamellar element in the region facing away from the sun side region of the absorber means, in particular in the region behind the absorber means may be provided.
  • At least one side guide or side support can be provided, along which at least one line is routed for wiring the absorber means, in particular by means of at least one adhesive structure, for example by means of at least one double-sided adhesive tape or adhesive glued.
  • the present invention is particularly concerned
  • roof element for example on and / or in at least one pitched roof or flat roof element, such as a pitched roof or a conservatory,
  • the spherical cross-section concentrators of the present invention are applicable as slats in window structures, as well as for glare, visual and / or sun protection in the interior and / or exterior of buildings, in particular the aforementioned types of buildings.
  • Fig. 1A is a conceptual-schematic sectional view of a first embodiment of an apparatus according to the present invention, which operates according to the method according to the present invention;
  • FIG. 1B to 1D in conceptual schematic sectional view of a respective embodiment of a relative to the dome or mirror body of Fig. 1A in the form modified calotte or mirror body for a device according to the present invention, which according to the method according to the present invention is working;
  • Figure 2 is a conceptual-schematic sectional view of the arrangement of several device of Figure 1A on a facade.
  • FIG. 3 to Fig. 7 in conceptual schematic sectional view of the device of Figure 1A with different angles of inclination or angles of the sun.
  • Fig. 8 is a perspective (longitudinal) view of the device of Fig. 1A;
  • FIG. 9 is a perspective (longitudinal) view of a first embodiment of a side guide for the device of Fig. 1A.
  • FIG. 10 is a perspective (longitudinal) view of a second embodiment of a side guide for the device of Fig. 1A.
  • FIG. 11 is a conceptual schematic sectional view of the effects of the mobility on the holder of the device of FIG. 1A;
  • FIG. 12 in conceptual-schematic sectional view of a second embodiment of a
  • FIG. 13 is a conceptual-schematic sectional view of a third embodiment of a device according to the present invention, which operates according to the method according to the present invention
  • Fig. 14 is a conceptual-schematic sectional view of a fourth embodiment of a device according to the present invention, which operates according to the method according to the present invention
  • Fig. 15A is a conceptual schematic sectional view of a fifth embodiment of a device according to the present invention operating in a first position, operating in accordance with the method of the present invention
  • Fig. 15B is a conceptual schematic sectional view of the device of Fig. 15A in a second position
  • Fig. 15C is a conceptual schematic sectional view of the device of Fig. 15A in a third position
  • Fig. 16 is a conceptual-schematic sectional view of a sixth embodiment of a device according to the present invention, which operates according to the method according to the present invention;
  • 17A is a plan view of a seventh embodiment of an apparatus according to the present invention operating according to the method of the present invention.
  • Fig. 17B is a conceptual schematic sectional view of the device of Fig. 17A;
  • Fig. 17C is a conceptual schematic sectional view of a modification of the device
  • FIGS. 18A to 18D show a conceptual schematic sectional view of a first embodiment of a carrier with defined guidance of the line (s) associated with the device according to the present invention
  • FIGS. 20A and 20B are conceptual schematic sectional views of a first embodiment of the displaceability of the individual elements of the device according to the present invention.
  • 21A and 21B show in conceptual schematic sectional view a second exemplary embodiment for the displaceability or displaceability of the individual elements of the device according to the present invention relative to one another;
  • Figures 22A and 22B are conceptual schematic sectional views of a third embodiment of the displaceability of the individual elements of the device according to the present invention to each other.
  • FIGS. 1A to 22B Best way to carry out the present invention
  • a concentric spherical concentric in the form of a dome or mirror body 10 with an opening angle of about 45 degrees mounted as shown in Fig. 1A on a facade F then an absorber means 20 on the sun with respect to the state of the upper side, for example perpendicular to the bottom of the mirror 10, are attached. In this case, the absorber means 20 is outside the direct beam path of the incident light L and produces no shading.
  • the absorber means 20 is illuminated due to the Kaustik of the cross-sectional spherical mirror 10 with the deflected incoming light L, as shown in Fig. 1A on the basis of the drawn Kaustikkurve K.
  • the point of intersection of the absorber means 20 with the Kaustikkurve K is located in relation to the state of the sun upper portion of the absorber means 20th
  • the mirror assembly having an opening angle of about 45 degrees and the absorber 20 utilizes the full concentration capability with respect to the orientation angle (attitude angle) and the angular tolerance of the spherical concentric concentrator 10 (see Fig. 1), because a mirror segment of 45 degrees is sufficient to concentrate the incident light L onto the absorber 20 according to FIG. 1A.
  • the transparent region T is about 38 percent, the non-transparent region U about 62 percent.
  • the shape of the mirror 10 which corresponds in cross section to a circular arc section of approximately 45 degrees can also only be approximated, in particular in the manner of a segmentation of the mirror Mirror 10, for example in the form of at least one straight chord as a mirror element, such as
  • FIG. 2 shows the arrangement of a plurality of such concentrator mirrors 10 on a facade F, and as in FIG. 1A the transparent areas T and the non-transparent areas U of such a concentrator system can be seen on a facade application.
  • the concentrator system can be integrated between the first two panes of a multi-glazed insulating glass window and mounted both fixed and with adjustable angle of orientation.
  • the device according to the present invention is shown with different angles of inclination (position angles), so that an optimal alignment with the sun is adjustable.
  • the angle should be selected, which corresponds to the position of the sun around midday when facing south (maximum daily angle).
  • aligned with the sun means that the absorber 20 is aligned parallel to the incident sunbeams L.
  • FIGS. 3 to 6 show angles between fifty degrees and sixty degrees with respect to the (s) sun, namely
  • the present invention has further advantages:
  • the ideal orientation of a photovoltaic system and thus of the present concentrator system is the south side of a façade F. This ensures the maximum energy conversion at noon at noon.
  • the sun's angle of incidence increases over the morning and reaches its maximum around noon.
  • the angle of incidence of the sun in summer is then about sixty degrees in Central Europe. In the afternoon, the angle of incidence decreases accordingly.
  • the present invention may be construed such that the concentrated light L travels the same path across the absorber means 20 at an increasing angle and at a decreasing angle, only in the opposite direction.
  • the turning point is reached at noon at noon. This allows an ideal orientation of the system at the highest sunshine level.
  • tilt angle attitude angle
  • the present invention thus offers by the position and width of the absorber 20 a degree of freedom to optimize the acceptance or tolerance angle for the "migration" of the Kaustikkurve K with the incidence of sunlight L.
  • selected geometries for example
  • the caustic moves according to an angle range of the incident light L of about thirty degrees above the absorber 20. This corresponds approximately to the migration of the sun from seven o'clock in the morning to five o'clock in the evening in June in northern Germany.
  • Another advantage of the present invention is the lower installation depth compared to conventional systems.
  • a concentrator 10 having a radius of, for example, about twenty millimeters requires a mounting depth of less than about twenty millimeters.
  • the low installation depth according to the invention is a feature that can be very important for installation in a window with insulating glass pane system.
  • the present invention operates as a planar system with a comparable effective area.
  • the transparent area T is about 64 percent, the non-transparent area U about 36 percent.
  • system according to the present invention can be combined with a very simple adjustment.
  • FIG. 8 shows a perspective longitudinal view of the concentrator, which has a cross-sectionally spherical mirror 10 corresponding to a cylinder segment of approximately 45 degrees with attached carrier 22.
  • This support 22 is slightly longer on both sides ( ⁇ -> reference numeral 22v) than the concentrator mirror 10 (which is only shown on one side in FIG. 8 for reasons of clarity of illustration).
  • FIG. 9 shows the lateral guide 24 into which extensions 22v of the carrier 22 can be inserted.
  • These side supports 24 can also be formed from two independent elements (see Fig. 10), which can be designed to be mutually displaceable.
  • the effects of the displacement on the holder of the concentrator 10 / absorber 20 are illustrated, which can thereby be adjusted in their inclination.
  • different strokes can be adjusted, whereby the system can be given a different inclination to the sun .
  • the system offers the inserted carrier 22 four fixed support points A, B, C, D and thus has two fixed settings, for example without intermediate adjustment.
  • the concentrator can be set to a summer time and a winter time to further increase the degree of energy conversion.
  • a mechanical stroke of about three millimeters is shown resulting in an angular displacement of about twelve degrees, for example from about 39 degrees to about 51 degrees of concentrator tilt.
  • An angular adjustment of about twenty degrees requires a mechanical stroke of about six millimeters.
  • the ends of the carrier 22 can be round or cylindrical, so that they can be used as axes of rotation of the concentrator.
  • the electrical lines 42 can be performed.
  • a body 28 filled with at least one fluid can be attached to the concentrator system and thus, for example, between a glass pane system. be brought, which cools the absorber means 20 and / or can be used for receiving and transporting heat energy according to thermovoltaic type.
  • the transparent region T is about 64 percent, the non-transparent region U about 36 percent.
  • Fig. 13 can, for example, in relation to the state of
  • Sun upper end of the absorber means 20 at least one reflective web 32 for deflecting the light not coming from the outset into the concentrator L be provided.
  • This web 32 can also act as, in particular additional, glare, visual and / or sun protection in the interior and / or exterior of buildings.
  • Such luminaires 30, in particular variously positioned can be used for the illumination of a façade F in which the building-integrated modules are mounted.
  • the lighting means 30 can be used for displaying product information or advertising on the façade F.
  • At least one additional lamellar element 36 can be inserted (see FIG. 15A).
  • This lamella 36 may be arranged in the region of the carrier 22 facing away from the sun side, in particular in the region behind the carrier 22.
  • the element 36 can be moved or tracked into the transparent region of the photovoltaic concentrator system, for example with the above-described adjustment mechanism. If the lamellar element 36 is not only displaced in parallel, but additionally rotated by an angle with respect to the carrier 22 (cf., FIGS. 15B, 15C), then with this lamella element 36, the proportion of the substance deflected via the concentrator mirror 10 to the absorber element 20 can also be reversed Redirected light at reduced sun levels (smaller than the orientation angle, here about sixty degrees) are increased.
  • this additional lamellar element 36 serves not only to increase the shading, but also to increase the energy yield of the sun-angle of incidence photovoltaic concentrator system integrated into the pane element. deviate from the directional angle.
  • the mirror 10 can then be moved according to the arrow in FIG. 16 in the case of sun positions in which the angle of incidence is smaller than the orientation angle.
  • a side guide or side holder 38 serves for fastening the individual concentrators within the photovoltaic module or insulating glass system with integrated photovoltaics.
  • the lines 42 for wiring the individual concentrators within the insulating glass can be guided along the side guide or side bracket 38.
  • the lines 42 may be glued to the side guide or side support 38 in particular (see Fig. 17B), for example by means of at least one adhesive structure 44, such as by means of a double-sided adhesive tape or by means of adhesive.
  • an additional insulating adhesive structure 46 for example in the form of another adhesive film or adhesive, may be applied for insulation (see Fig. 17C). This allows a very flat management of the line 42, so that only very small losses of area for the photovoltaic elements arise.
  • the side holders 38 can also be mounted on at least one spacer 40 of the insulating glass composite according to FIG. 17A. Similarly, the side holder 38 can be integrated directly into the spacer 40 of the insulating glass or be an integral part of the spacer 40.
  • FIGS. 18A to 18D first exemplary embodiment of a profile for the carrier 22 of the concentrator system with defined guidance of the line (s) 42
  • FIGS. 19A to 19D second exemplary embodiment of a profile for the support 22 of the concentrator system with defined guidance of the line (s) 42v, 42r
  • the support 22 for the concentrator system serves for the defined fixing of the mirror 10 and the absorber material 20, in particular of the silicon.
  • the carrier 22 may have various recesses, grooves, openings and / or slots 48, by means of which the guidance of the electrical lines 42 (see FIGS. 18A to 18D) and 42V, 42R (compare FIGS. 19D). Within the recesses, grooves, openings and / or slots 48, the connecting lines 42, 42v, 42r between the Absorbermateria- 20 are managed.
  • the recesses, grooves, openings and / or slots 48 can already be introduced during profile production or only afterwards.
  • the profile for the carrier 22 in the region where the mirror 10 can be arranged can be adapted to the radius of the mirror 10 (see FIG. 18D), which results in exact placement of the mirror 10 on the carrier 22 allows.
  • the recesses, grooves, openings and / or slots 48 may be used to direct the leads 42, 42v, 42r from the front side (see Fig. 19C) of the carrier 22 having the absorber material 20 to the rear side (see Fig. 19D). of the carrier 22 (see Fig. 19B).
  • Such recesses, grooves, openings and / or slots 48 may for example be milled, drilled or punched in a preferred manner and allow the guidance of the line 42r of the rear side contacting of the absorber material 20 on the back (see Fig. 19D) of the carrier 22nd
  • Concentrator arrangements provided in particular for sloping roofs or flat roofs can have a mechanical tracking, by means of which the individual concentrator elements can be displaced relative to one another, that is to say they can be subject to a distance regulation.
  • adjacent concentrators can be arranged offset within an (insulating) glass pane in order to increase the transparency.
  • FIGS. 21A and 21B shows a corresponding offset of adjacent concentrators at different roof pitch angles.
  • FIGS. 22A, 22B A mechanically movable arrangement for the flat roof application for maximizing shading (see Fig. 22A) or for maximizing transparency (see Fig. 22B) is illustrated by way of example with reference to the illustration in FIGS. 22A and 22B individual concentrator elements can be pushed together (see Fig. 22A) or pulled apart (see Fig. 22B).
  • the arrangement according to FIGS. 22A, 22B is particularly suitable for use in equatorial regions in which the sunlight is incident substantially perpendicular to flat roofs.
  • photovoltaic absorber means in particular photovoltaic array or solar cell array, for example solar cell plate or solar cell latch
  • Cooling device in particular filled with fluid (cooling) body
  • lamps in particular light-emitting diode or LED
  • F façade in particular façade element or façade front
  • T Transparency in particular transparency or transparency

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Abstract

In order to further develop a device designed to concentrate incident light (L), in particular the light of the sun, comprising at least one cup body or mirror body (10) in particular having a spherical cross-section and/or in particular having a groove or trough shape, by means of which the incident light (L) can be directed or deflected or diverted toward at least one photovoltaic absorbing means (20), in particular toward at least one solar cell assembly, for example toward at least one solar cell plate or toward at least one solar cell bar, and a corresponding method, in such a way that shading effects have the least possible influence or no influence at all on the magnitude of the fraction of the incident light that is converted into electrical energy, the absorbing means (20) is arranged asymmetrically with respect to the cup body or mirror body (10), in particular with respect to the axis of symmetry of the cup body or mirror body (10), for example with respect to the center axis of the cup body or mirror body (10), in particular that the absorbing means (20) is arranged in the non-central or lateral or side region of the cup body or mirror body (10).

Description

VO R R I C H TU N G U N D V E R FA H R E N Z U M P H OTOVO LTAI - SC H E N A BSO R B I E R E N VO N E I N FAL L E N D E M L I C H T  V O R R I C H TU N G U N D V E R FA H R E N U S P H OTOVO LTAI - SC H E N A BSO R B I E R E N O N E N FAL 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 und/oder insbesondere rinnen- oder wannenförmig ausgebildeten, Kalotten- oder Spiegelkörper, mittels dessen das einfallende Licht auf mindestens ein photovoltaisches Absorbermittel, insbesondere auf mindestens eine Solarzellenanordnung, zum Beispiel auf mindestens eine Solarzellenplatte oder auf mindestens einen Solarzellenriegel, richtbar oder umlenkbar oder umleitbar ist.  The present invention relates to a device for concentrating incident light, in particular the light of the sun, provided device having at least one, in particular spherical cross-section and / or in particular trough or trough-shaped, calotte or mirror body, by means of which the incident light on at least a photovoltaic absorber, in particular on at least one solar cell arrangement, for example on at least one solar cell plate or on at least one solar cell bolt, can be directed or deflected or diverted.
Die vorliegende Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Konzentrieren von einfallendem Licht, insbesondere des Lichts der Sonne, mittels des Kaustikeffekts mindestens eines, insbe- sondere im Querschnitt sphärischen und/oder insbesondere rinnen- oder wannenförmig ausgebildeten, Kalotten- oder Spiegelkörpers, mittels dessen das einfallende Licht auf mindestens ein photovoltaisches Absorbermittel, insbesondere auf mindestens eine Solarzellenanordnung, zum Beispiel auf mindestens eine Solarzellenplatte oder auf mindestens einen Solarzellenriegel, gerichtet oder umgelenkt oder umgeleitet wird.  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 in cross-section spherical and / or particular trough or trough-shaped, calotte or mirror body, by means of which incident light on at least one photovoltaic absorber means, in particular on at least one solar cell arrangement, for example on at least one solar cell plate or on at least one solar cell latch, directed or deflected or diverted.
Stand der Technik  State of the art
Konzentratoren, die als konzentrierendes Element einen Spiegel einsetzen und bei denen sich das Absorbermittel im Strahlengang befindet, wie zum Beispiel ein Parabolspiegel, bringen mehr oder minder starke Abschattungseffekte mit sich. Der Abschattungsgrad hängt vom Größenverhältnis der Absorberfläche AAbs zur Apertur AKonz des Spiegels ab. Concentrators, which use a mirror as a concentrating element and in which the absorber agent is in the beam path, such as a parabolic mirror, bring about more or less strong shading effects. The degree of shading depends on the size ratio of the absorber surface A Abs to the aperture A conc of the mirror.
Es können stets merkbare Abschattungen auftreten, wenn die Apertur größer als die Absorberfläche ist, was bei niedrig konzentrierenden Systemen (Konzentration kleiner als 10) der Fall ist. Bei hoch konzentrierenden Systemen (Konzentration größer als 10) gilt, dass die Apertur erheblich größer als die Absorberfläche ist; hier sind Abschattungseffekte zu vernachlässigen.  There may always be noticeable shadowing when the aperture is larger than the absorber area, which is the case with low concentration systems (concentration less than 10). For highly concentrated systems (concentration greater than 10), the aperture is significantly larger than the absorber surface; Shadowing effects are negligible here.
Wird beispielsweise ein niedrig konzentrierendes System mit Spiegelelement betrachtet, so können die auftretenden Abschattungseffekte durch die Formgebung des Absorbermittels oder durch seine Lage im Konzentrator zwar reduziert, jedoch im Allgemeinen nicht vollständig aufgehoben werden. Im Ergebnis führen die auftretenden Abschattungseffekte also zu einer Verminderung desjenigen Anteils des einfallenden Lichts, der mittels des Konzentratorsystems in elektrische Energie umgewandelt wird.  If, for example, a low-concentration system with a mirror element is considered, the shadowing effects that occur can be reduced by the shaping of the absorber agent or by its position in the concentrator, but in general can not be completely eliminated. As a result, the shading effects that occur thus lead to a reduction in that portion of the incident light which is converted into electrical energy by means of the concentrator system.
Zum technologischen Hintergrund der vorliegenden Erfindung sei auf die Druckschriften US 5 180 441, US 2011/0240094 AI und WO 2012/028625 A2 sowie ergänzend auf die Druckschriften DE 10 2008 001 640 AI und DE 10 2009 055 432 AI aufmerksam gemacht. For the technological background of the present invention is to the documents US Pat. No. 5,180,441, US 2011/0240094 A1 and WO 2012/028625 A2 and additionally to the publications DE 10 2008 001 640 A1 and DE 10 2009 055 432 Al.
Darstellung der vorliegenden Erfindung: Aufgabe, Lösung, Vorteile  Presentation of the present invention: object, solution, advantages
Ausgehend von den vorstehend dargelegten Nachteilen und Unzulänglichkeiten sowie unter Würdigung des umrissenen Stands der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art sowie ein Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass Abschattungseffekte einen möglichst geringen oder gar keinen Einfluss auf die Größe des Anteils des einfallenden Lichts haben, der in elektrische Energie umgewandelt wird.  Based on the disadvantages and inadequacies set out above and in consideration of the outlined prior art, the object of the present invention is to further develop a device of the type mentioned at the outset and a method of the type mentioned at the outset such that shadowing effects have as little or no influence as possible have the size of the portion of the incident light that is converted into electrical energy.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkma- len sowie durch ein Verfahren mit den im Anspruch 14 angegebenen Merkmalen gelöst, insbesondere durch einen asymmetrisch ausgebildeten Photovoltaik-Konzentrator, der abschattungsfrei arbeitet oder bei dem nur sehr geringe Abschattungseffekte auftreten.  This object is achieved by a device having the features specified in claim 1 and by a method having the features specified in claim 14, in particular by an asymmetrically designed photovoltaic concentrator which operates shading-free or in which very little shadowing effects occur.
In besonders bevorzugter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann ein im Querschnitt sphärischer Konzentrator vorgesehen sein, bei dem das Absorbermittel  In a particularly preferred embodiment of the present invention, a concentric in cross-section concentrator may be provided, wherein the absorber means
- asymmetrisch bezüglich der Symmetrieachse, insbesondere asymmetrisch bezüglich der asymmetrically with respect to the axis of symmetry, in particular asymmetrically with respect to
Mittelachse, wie etwa asymmetrisch bezüglich der Mittelsenkrechten, des konzentrierenden Elements und/oder Central axis, such as asymmetric with respect to the mid-perpendicular, the concentrating element and / or
- außerhalb des direkten Strahlengangs und/oder  - outside the direct beam path and / or
- am Rand des konzentrierenden Elements, zum Beispiel bei einem Spiegelsegment mit ei- nem Öffnungswinkel von beispielsweise 45 Grad,  at the edge of the concentrating element, for example at a mirror segment with an opening angle of, for example, 45 degrees,
angeordnet ist.  is arranged.
Unabhängig hiervon oder in Verbindung hiermit kann das Absorbermittel derart am konzentrierenden Spiegel angeordnet sein, dass direktes, insbesondere auch diffuses, und/oder am Spiegel reflektiertes Licht in Abhängigkeit vom Lichteinfallswinkel auf den Absorber treffen kann.  Irrespective of this or in conjunction therewith, the absorber means can be arranged on the concentrating mirror such that direct, in particular also diffuse, and / or light reflected at the mirror can strike the absorber as a function of the light incidence angle.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die im Querschnitt einem Kreisbogenabschnitt von etwa 45 Grad entsprechende Form des Kalotten- oder Spiegelkörpers auch lediglich näherungsweise verwirklicht sein kann, insbesondere nach Art einer Segmentierung des Kalotten- oder Spiegelkörpers, zum Beispiel in Form mindestens einer geraden Kreissehne als Spiegelelement, wie etwa  According to an advantageous embodiment of the present invention, the shape of the calotte or mirror body corresponding in cross section to a circular arc portion of about 45 degrees can also be realized only approximately, in particular in the manner of a segmentation of the calotte or mirror body, for example in the form of at least one straight chord as a mirror element, such as
- in Form einer die Endpunkte des Kreisbogenabschnitts miteinander verbindenden geraden - In the form of a the end points of the circular arc section interconnecting straight
Kreissehne als Spiegelelement oder Circular tendon as a mirror element or
- in Form mindestens zweier aneinander angrenzender gerader Kreissehnen als Spiegelelemente. Im Falle mindestens zweier gerader Kreissehnen als Spiegelelemente können diese zweckmäßigerweise - in the form of at least two adjacent straight chords as mirror elements. In the case of at least two straight chords as mirror elements, these can expediently
- gleich groß sein oder  - be equal or
- unterschiedlich groß sein, so zum Beispiel mit zunehmendem Abstand vom Absorbermittel eine abnehmende Querschnittserstreckung aufweisen.  - Be different in size, so for example, with increasing distance from the absorber means have a decreasing cross-sectional extent.
In vorteilhafter Weise kann bei der vorliegenden Erfindung der Neigungswinkel oder Lagewinkel eingestellt werden, wodurch  Advantageously, in the present invention, the inclination angle or attitude angle can be adjusted, thereby
- eine Vergrößerung des transparenten Bereichs und des Akzeptanz- oder Toleranzwinkels des Systems erzielbar ist und/oder  - An enlargement of the transparent area and the acceptance or tolerance angle of the system is achievable and / or
- die Ausrichtung des Konzentrators an die jahreszeitliche Sonnenwanderung bzw. an den jahreszeitlichen Sonnenstand anpassbar ist.  - The orientation of the concentrator is adaptable to the seasonal solar migration or to the seasonal position of the sun.
In zweckmäßiger Weise kann bei der vorliegenden Erfindung der Akzeptanz- oder Toleranzwinkel, insbesondere durch Wahl der Breite des Absorbermittels, eingestellt werden.  Conveniently, in the present invention, the acceptance or tolerance angle, in particular by selecting the width of the absorber means, can be adjusted.
Die vorliegende Erfindung kann in bevorzugter Ausgestaltung in den Seitenführungen min- destens einen Verstellmechanismus zur Einstellung auf Sommer- bzw. Wintersonneneinstrahlung aufweisen.  The present invention may have in a preferred embodiment in the side guides at least one adjustment mechanism for adjustment to summer or winter sun radiation.
Unabhängig hiervon oder in Verbindung hiermit kann die Kaustikkurve bei zunehmendem und/oder abnehmendem Sonnenstand und damit zunehmendem und/oder abnehmendem Einfallswinkel denselben Weg über das Absorbermittel in entgegen gesetzter Richtung wandern.  Irrespective thereof or in conjunction therewith, the caustic curve can travel the same way over the absorber means in the opposite direction with increasing and / or decreasing position of the sun and thus increasing and / or decreasing angle of incidence.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann mindestens eine, insbesondere zumindest zweikomponentige, zum Beispiel aus mindestens zwei voneinander unabhängigen, gegeneinander verschieblichen Elementen gebildete, Seitenführung vorgesehen sein, in die mindestens ein Träger, insbesondere mindestens eine Verlängerung des Absorberträgers, einsteckbar ist, wobei die Seitenführung mindestens einen Einstell- oder Verstellmechanismus zum Drehen oder Neigen des Kalotten- oder Spiegelkörpers und/oder des Absorbermittels einschließlich des Trägers um einen beliebigen Winkel aufweist.  According to a preferred embodiment of the present invention, at least one, in particular at least two-component, formed, for example, at least two independent, mutually displaceable elements formed side guide, in which at least one carrier, in particular at least one extension of the absorber carrier, can be inserted, wherein the Side guide has at least one adjustment or adjustment mechanism for rotating or tilting the calotte or mirror body and / or the absorber means including the carrier by any angle.
In einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann der Träger mindestens eine(n) Ausnehmung, Nut, Öffnung und/oder Schlitz aufweisen, mittels derer/dessen mindestens eine elektrische Leitung führbar ist, insbesondere zwischen den Absorbermitteln.  In a preferred development of the present invention, the carrier can have at least one recess, groove, opening and / or slot, by means of which at least one electrical line can be guided, in particular between the absorber means.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die zumindest aus Kalotten- oder Spiegelkörper und Absorbermittel gebildeten Einheiten zueinander versetzbar oder verschieblich, insbesondere zusammenschiebbar und auseinanderziehbar, ausgebildet sein.  According to an advantageous embodiment of the present invention, the units formed at least from calotte or mirror body and absorber means can be displaceable or displaceable relative to one another, in particular can be pushed together and pulled apart.
Mittels dieser Versetzbarkeit oder Verschieblichkeit kann in zweckmäßiger Weise die Ver- schattung bzw. Transparenz eines Schräg- oder Flachdachs gesteuert oder geregelt werden, was insbesondere in äquatornahen Regionen sinnvoll ist, in denen das Sonnenlicht im Wesentlichen senkrecht auf Flachdächer einfällt. By means of this displaceability or displaceability, the shading or transparency of a sloping or flat roof are controlled or regulated, which makes sense especially in equatorial regions where the sunlight is incident substantially perpendicular to flat roofs.
In einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung kann mindestens eine dem Absorbermittel zugeordnete Kühleinrichtung, insbesondere mindestens ein mit mindestens einem Fluid gefüllter, zum Beispiel zwischen mindestens zwei Fenster- oder Glasscheiben anordbarer, Kühlkörper, vorgesehen sein, mittels dessen  In an advantageous embodiment of the present invention, at least one cooling device associated with the absorber means, in particular at least one heat sink filled with at least one fluid, for example, be arranged between at least two window panes or glass panes, can be provided by means of which
- das Absorbermittel kühlbar ist und/oder  - The absorber means is coolable and / or
- Wärmeenergie aufnehmbar und/oder transportierbar ist, insbesondere nach Art der Thermovoltaik.  - Heat energy can be absorbed and / or transported, in particular by type of thermovoltaic.
Nach einer zweckmäßigen Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann mindestens ein, insbesondere im vom einfallenden Licht abgewandten Bereich des Trägers angeordnetes, Leuchtmittel, insbesondere mindestens eine lichtemittierende Diode, vorgesehen sein.  According to an expedient development of the present invention, at least one light-emitting means, in particular at least one light-emitting diode arranged in the region of the carrier facing away from the incident light, may be provided.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann mindestens ein, insbesondere nachführbares, Lamellenelement im von der Sonnenseite abgewandten Bereich des Absorbermittels, insbesondere im Bereich hinter dem Absorbermittel, vorgesehen sein.  According to a preferred embodiment of the present invention, at least one, in particular nachführbares, lamellar element in the region facing away from the sun side region of the absorber means, in particular in the region behind the absorber means may be provided.
In einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung kann mindestens eine Seitenführung oder Seitenhalterung vorgesehen sein, entlang der mindestens eine Leitung zum Verkabeln des Absorbermittels geführt, insbesondere mittels mindestens einer Klebestruktur, zum Beispiel mittels mindestens eines doppelseitigen Klebebands oder mittels Klebstoff, aufgeklebt, ist.  In an advantageous embodiment of the present invention, at least one side guide or side support can be provided, along which at least one line is routed for wiring the absorber means, in particular by means of at least one adhesive structure, for example by means of at least one double-sided adhesive tape or adhesive glued.
Die vorliegende Erfindung ist insbesondere  The present invention is particularly
- an und/oder in mindestens einem Fensterelement ohne isolierende Wirkung oder mit isolierender Wirkung, insbesondere an und/oder in mindestens einem Isolierglassystem,  - on and / or in at least one window element without insulating effect or with insulating effect, in particular on and / or in at least one insulating glass system,
- an und/oder in mindestens einem Fassadenelement, zum Beispiel an und/oder in mindes- tens einem Glasfassadenelement, oder  - on and / or in at least one facade element, for example on and / or in at least one glass facade element, or
- an und/oder in mindestens einem Dachelement, zum Beispiel an und/oder in mindestens einem Schrägdach- oder Flachdachelement, wie etwa eines Pultdachs oder eines Wintergartens,  - on and / or in at least one roof element, for example on and / or in at least one pitched roof or flat roof element, such as a pitched roof or a conservatory,
anwendbar, und zwar optionalerweise bei vollständiger Integrierbarkeit der Photovoltaik- module und ohne dass Aufstelzungen erforderlich wären. Insbesondere sind die im Querschnitt sphäri- sehen Konzentratoren der vorliegenden Erfindung als Lamellen in Fensterstrukturen anwendbar, so auch zum Blend-, Sicht- und/oder Sonnenschutz im Innen- und/oder Außenbereich von Gebäuden, insbesondere der vorgenannten Gebäudearten.  applicable, optionally with full integra- bility of the photovoltaic modules and without the need for fodder fences. In particular, the spherical cross-section concentrators of the present invention are applicable as slats in window structures, as well as for glare, visual and / or sun protection in the interior and / or exterior of buildings, in particular the aforementioned types of buildings.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen 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. 1A bis Fig. 22B veranschaulichten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Brief description of the drawings 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 will be explained below, inter alia, with reference to the embodiments illustrated by FIGS. 1A to 22B.
Es zeigt:  It shows:
Fig. 1A in konzeptuell-schematischer Schnittansicht ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die nach dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung arbeitet;  Fig. 1A is a conceptual-schematic sectional view of a first embodiment of an apparatus according to the present invention, which operates according to the method according to the present invention;
Fig. 1B bis Fig. 1D in konzeptuell-schematischer Schnittansicht ein jeweiliges Ausführungsbeispiel eines gegenüber dem Kalotten- oder Spiegelkörper aus Fig. 1A in der Form abgewandelten Kalotten- oder Spiegelkörpers für eine Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die nach dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung arbeitet;  Fig. 1B to 1D in conceptual schematic sectional view of a respective embodiment of a relative to the dome or mirror body of Fig. 1A in the form modified calotte or mirror body for a device according to the present invention, which according to the method according to the present invention is working;
Fig. 2 in konzeptuell-schematischer Schnittansicht die Anordnung mehrerer Vorrichtung aus Fig. 1A an einer Fassade;  Figure 2 is a conceptual-schematic sectional view of the arrangement of several device of Figure 1A on a facade.
Fig. 3 bis Fig. 7 in konzeptuell-schematischer Schnittansicht die Vorrichtung aus Fig. 1A mit unterschiedlichen Neigungswinkeln oder Lagewinkeln zur Sonne;  Fig. 3 to Fig. 7 in conceptual schematic sectional view of the device of Figure 1A with different angles of inclination or angles of the sun.
Fig. 8 in perspektivischer (Längs-)Ansicht die Vorrichtung aus Fig. 1A;  Fig. 8 is a perspective (longitudinal) view of the device of Fig. 1A;
Fig. 9 in perspektivischer (Längs-)Ansicht ein erstes Ausführungsbeispiel einer Seitenführung für die Vorrichtung aus Fig. 1A;  9 is a perspective (longitudinal) view of a first embodiment of a side guide for the device of Fig. 1A.
Fig. 10 in perspektivischer (Längs-)Ansicht ein zweites Ausführungsbeispiel einer Seitenführung für die Vorrichtung aus Fig. 1A;  10 is a perspective (longitudinal) view of a second embodiment of a side guide for the device of Fig. 1A.
Fig. 11 in konzeptuell-schematischer Schnittansicht die Auswirkungen der Verschieblichkeit auf die Halterung der Vorrichtung aus Fig. 1A;  11 is a conceptual schematic sectional view of the effects of the mobility on the holder of the device of FIG. 1A;
Fig. 12 in konzeptuell-schematischer Schnittansicht ein zweites Ausführungsbeispiel einer Fig. 12 in conceptual-schematic sectional view of a second embodiment of a
Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die nach dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung arbeitet; Apparatus according to the present invention, operating according to the method of the present invention;
Fig. 13 in konzeptuell-schematischer Schnittansicht ein drittes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die nach dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfin- dung arbeitet;  13 is a conceptual-schematic sectional view of a third embodiment of a device according to the present invention, which operates according to the method according to the present invention;
Fig. 14 in konzeptuell-schematischer Schnittansicht ein viertes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die nach dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung arbeitet; Fig. 15A in konzeptuell-schematischer Schnittansicht ein sich in einer ersten Position befindliches fünftes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die nach dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung arbeitet; Fig. 14 is a conceptual-schematic sectional view of a fourth embodiment of a device according to the present invention, which operates according to the method according to the present invention; Fig. 15A is a conceptual schematic sectional view of a fifth embodiment of a device according to the present invention operating in a first position, operating in accordance with the method of the present invention;
Fig. 15B in konzeptuell-schematischer Schnittansicht die Vorrichtung aus Fig. 15A in einer zweiten Position;  Fig. 15B is a conceptual schematic sectional view of the device of Fig. 15A in a second position;
Fig. 15C in konzeptuell-schematischer Schnittansicht die Vorrichtung aus Fig. 15A in einer dritten Position;  Fig. 15C is a conceptual schematic sectional view of the device of Fig. 15A in a third position;
Fig. 16 in konzeptuell-schematischer Schnittansicht ein sechstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die nach dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung arbeitet;  Fig. 16 is a conceptual-schematic sectional view of a sixth embodiment of a device according to the present invention, which operates according to the method according to the present invention;
Fig. 17A in Aufsicht ein siebtes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die nach dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung arbeitet;  17A is a plan view of a seventh embodiment of an apparatus according to the present invention operating according to the method of the present invention;
Fig. 17B in konzeptuell-schematischer Schnittansicht die Vorrichtung aus Fig. 17A; Fig. 17B is a conceptual schematic sectional view of the device of Fig. 17A;
Fig. 17C in konzeptuell-schematischer Schnittansicht eine Abwandlung der Vorrichtung ausFig. 17C is a conceptual schematic sectional view of a modification of the device
Fig. 17A; Fig. 17A;
Fig. 18A bis Fig. 18D in konzeptuell-schematischer Schnittansicht ein erstes Ausführungsbeispiel eines der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zugeordneten Trägers mit definierter Führung der Leitung(en);  FIGS. 18A to 18D show a conceptual schematic sectional view of a first embodiment of a carrier with defined guidance of the line (s) associated with the device according to the present invention;
Fig. 19A bis Fig. 19D in konzeptuell-schematischer Schnittansicht (= Fig. 19A, Fig. 19B) bzw. Vorderansicht (= Fig. 19C) bzw. Rückansicht (= Fig. 19D) ein zweites Ausführungsbeispiel eines der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zugeordneten Trägers mit definierter Führung der Leitungen);  19A to 19D in conceptual schematic sectional view (= Fig. 19A, 19B) and front view (= Fig. 19C) and rear view (= Fig. 19D) shows a second embodiment of the device according to the present invention assigned carrier with defined guidance of the lines);
Fig. 20A und Fig. 20B in konzeptuell-schematischer Schnittansicht ein erstes Ausführungsbeispiel für die Verschieblichkeit oder Versetzbarkeit der einzelnen Elemente der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zueinander;  FIGS. 20A and 20B are conceptual schematic sectional views of a first embodiment of the displaceability of the individual elements of the device according to the present invention;
Fig. 21A und Fig. 21B in konzeptuell-schematischer Schnittansicht ein zweites Ausführungsbeispiel für die Verschieblichkeit oder Versetzbarkeit der einzelnen Elemente der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zueinander; und  21A and 21B show in conceptual schematic sectional view a second exemplary embodiment for the displaceability or displaceability of the individual elements of the device according to the present invention relative to one another; and
Fig. 22A und Fig. 22B in konzeptuell-schematischer Schnittansicht ein drittes Ausführungsbeispiel für die Verschieblichkeit oder Versetzbarkeit der einzelnen Elemente der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zueinander.  Figures 22A and 22B are conceptual schematic sectional views of a third embodiment of the displaceability of the individual elements of the device according to the present invention to each other.
Gleiche oder ähnliche Ausgestaltungen, Elemente oder Merkmale sind in Fig. 1A bis Fig. 22B mit identischen Bezugszeichen versehen. Bester Weg zur Ausführung der vorliegenden Erfindung Identical or similar configurations, elements or features are provided with identical reference symbols in FIGS. 1A to 22B. 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 - auf die anhand Fig. 1A bis Fig. 17C veranschaulichten, zum Teil mit exemplarischen Bemessungsangaben versehenen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung.  In order to avoid superfluous repetitions, the following explanations concerning the embodiments, features and advantages of the present invention - unless otherwise stated - refer to the exemplary embodiments of the present invention illustrated with reference to FIGS. 1A to 17C, some of which are provided with exemplary designations.
Wird ein im Querschnitt sphärischer Konzentrator in Form eines Kalotten- oder Spiegelkörpers 10 mit einem Öffnungswinkel von etwa 45 Grad wie in Fig. 1A an einer Fassade F montiert, so kann ein Absorbermittel 20 auf der in Bezug auf den Stand der Sonne oberen Seite, beispielsweise senkrecht zum Boden des Spiegels 10, angebracht werden. In diesem Fall liegt das Absorbermittel 20 außerhalb des direkten Strahlengangs des einfallenden Lichts L und erzeugt keine Abschattung.  If a concentric spherical concentric in the form of a dome or mirror body 10 with an opening angle of about 45 degrees mounted as shown in Fig. 1A on a facade F, then an absorber means 20 on the sun with respect to the state of the upper side, for example perpendicular to the bottom of the mirror 10, are attached. In this case, the absorber means 20 is outside the direct beam path of the incident light L and produces no shading.
Das Absorbermittel 20 wird infolge der Kaustik des im Querschnitt sphärischen Spiegels 10 mit dem umgelenkten eintretenden Licht L beleuchtet, wie in Fig. 1A anhand der eingezeichneten Kaustikkurve K zu sehen ist. Der Schnittpunkt des Absorbermittels 20 mit der Kaustikkurve K liegt im in Bezug auf den Stand der Sonne oberen Bereich des Absorbermittels 20.  The absorber means 20 is illuminated due to the Kaustik of the cross-sectional spherical mirror 10 with the deflected incoming light L, as shown in Fig. 1A on the basis of the drawn Kaustikkurve K. The point of intersection of the absorber means 20 with the Kaustikkurve K is located in relation to the state of the sun upper portion of the absorber means 20th
Die Spiegelanordnung mit einem Öffnungswinkel des Spiegels 10 von etwa 45 Grad und mit dem Absorber 20 nutzt die volle Konzentrationsfähigkeit bezüglich des Ausrichtungswinkels (Lagewinkels) und die Winkeltoleranz des im Querschnitt sphärischen Konzentrators 10 (vgl. Fig. 1), denn ein Spiegelsegment von 45 Grad reicht aus, um das einfallende Licht L auf den Absorber 20 gemäß Fig. 1A zu konzentrieren.  The mirror assembly having an opening angle of about 45 degrees and the absorber 20 utilizes the full concentration capability with respect to the orientation angle (attitude angle) and the angular tolerance of the spherical concentric concentrator 10 (see Fig. 1), because a mirror segment of 45 degrees is sufficient to concentrate the incident light L onto the absorber 20 according to FIG. 1A.
Im Falle der Anordnung gemäß Fig. 1A beträgt der transparente Bereich T etwa 38 Prozent, der intransparente Bereich U etwa 62 Prozent.  In the case of the arrangement according to FIG. 1A, the transparent region T is about 38 percent, the non-transparent region U about 62 percent.
Aus Fig. 1B, Fig. IC und Fig. 1D ist ersichtlich, dass die im Querschnitt einem Kreisbogenabschnitt von etwa 45 Grad entsprechende Form des Spiegels 10 (vgl. Fig. 1A) auch lediglich näherungsweise verwirklicht sein kann, insbesondere nach Art einer Segmentierung des Spiegels 10, zum Beispiel in Form mindestens einer geraden Kreissehne als Spiegelelement, wie etwa  It can be seen from FIGS. 1B, 1C and 1D that the shape of the mirror 10 (see FIG. 1A) which corresponds in cross section to a circular arc section of approximately 45 degrees can also only be approximated, in particular in the manner of a segmentation of the mirror Mirror 10, for example in the form of at least one straight chord as a mirror element, such as
- in Form einer die Endpunkte des Kreisbogenabschnitts miteinander verbindenden geraden Kreissehne als Spiegelelement (vgl. Fig. 1B) oder  - In the form of a the end points of the circular arc portion interconnecting straight chord as a mirror element (see Fig. 1B) or
- in Form zweier aneinander angrenzender gerader Kreissehnen als Spiegelelemente (vgl. Fig. IC) oder  - In the form of two adjacent straight chords as mirror elements (see Fig. IC) or
- in Form mehrerer aneinander angrenzender gerader Kreissehnen als Spiegelelemente (vgl. - In the form of several adjacent straight chords as mirror elements (see.
Fig. 1D). Fig. 1D).
Im Falle mindestens zweier gerader Kreissehnen als Spiegelelemente können diese gleich groß sein oder unterschiedlich groß sein, so zum Beispiel mit zunehmender Entfernung vom Absorber- mittel 20 eine abnehmende Querschnittsausdehnung aufweisen. In the case of at least two straight chords as mirror elements, these can be the same size or be of different sizes, for example with increasing distance from the absorber 20 have a decreasing cross-sectional dimension.
Fig. 2 zeigt die Anordnung mehrerer derartiger Konzentratorspiegel 10 an einer Fassade F, und wie in Fig. 1A sind die transparenten Bereiche T und die intransparenten Bereiche U eines derartigen Konzentratorsystems an einer Fassadenapplikation ersichtlich.  FIG. 2 shows the arrangement of a plurality of such concentrator mirrors 10 on a facade F, and as in FIG. 1A the transparent areas T and the non-transparent areas U of such a concentrator system can be seen on a facade application.
Das Konzentratorsystem kann zwischen die ersten beiden Scheiben eines mehrfach verglasten Isolierglasfensters integriert werden und sowohl mit festem als auch mit einstellbarem Lagewinkel montiert werden.  The concentrator system can be integrated between the first two panes of a multi-glazed insulating glass window and mounted both fixed and with adjustable angle of orientation.
In Fig. 3 bis Fig. 6 ist die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung mit unterschiedlichen Neigungswinkeln (Lagewinkeln) dargestellt, so dass eine optimale Ausrichtung zur Sonne einstellbar ist. Hierbei ist im Idealfall der Winkel zu wählen, der bei Südausrichtung dem Sonnenstand um die Mittagszeit entspricht (Tagesmaximalwinkel). Ideal auf die Sonne ausgerichtet bedeutet, dass der Absorber 20 parallel zu den einfallenden Sonnenstrahlen L ausgerichtet ist.  In FIGS. 3 to 6, the device according to the present invention is shown with different angles of inclination (position angles), so that an optimal alignment with the sun is adjustable. Ideally, the angle should be selected, which corresponds to the position of the sun around midday when facing south (maximum daily angle). Ideally aligned with the sun means that the absorber 20 is aligned parallel to the incident sunbeams L.
Fig. 3 bis Fig. 6 zeigen beispielhaft Winkel zwischen fünfzig Grad und sechzig Grad bezüglich der(/s) Sonne(nhöchststands), nämlich  By way of example, FIGS. 3 to 6 show angles between fifty degrees and sixty degrees with respect to the (s) sun, namely
- in Fig. 3: Ausrichtungswinkel, insbesondere bei Sonnenhöhenwinkel von etwa fünfzig Grad: etwa fünfzig Grad  in Fig. 3: orientation angle, in particular at sun altitude angle of about fifty degrees: about fifty degrees
— > transparenter Bereich T: etwa 45 Prozent, intransparenter Bereich U: etwa 55 Prozent; -> transparent area T: about 45 percent, non-transparent area U: about 55 percent;
- in Fig. 4: Ausrichtungswinkel, insbesondere bei Sonnenhöhenwinkel von etwa 52 Grad: etwa 52 Grad - In Fig. 4: Alignment angle, especially at sun altitude angle of about 52 degrees: about 52 degrees
— > transparenter Bereich T: etwa 51 Prozent, intransparenter Bereich U: etwa 49 Prozent; -> transparent area T: about 51 percent, non-transparent area U: about 49 percent;
- in Fig. 5: Ausrichtungswinkel, insbesondere bei Sonnenhöhenwinkel von etwa 55 Grad: etwa 55 Grad - In Fig. 5: alignment angle, especially at sun altitude angle of about 55 degrees: about 55 degrees
— > transparenter Bereich T: etwa 55 Prozent, intransparenter Bereich U: etwa 45 Prozent; -> transparent area T: about 55 percent, non-transparent area U: about 45 percent;
- in Fig. 6: Ausrichtungswinkel, insbesondere bei Sonnenhöhenwinkel von etwa sechzigin Fig. 6: alignment angle, in particular at sun altitude angle of about sixty
Grad: Degree:
etwa sechzig Grad  about sixty degrees
— > transparenter Bereich T: etwa 64 Prozent, intransparenter Bereich U: etwa 36 Prozent. -> transparent area T: about 64 percent, non-transparent area U: about 36 percent.
Neben der durch die dezentrale oder laterale oder seitliche Montage des oder der Absorbermittel 20 erwirkten Abschattungsfreiheit weist die vorliegende Erfindung noch weitere Vorteile auf: In addition to the shading freedom achieved by the decentralized or lateral or lateral mounting of the absorber or means 20, the present invention has further advantages:
Die ideale Ausrichtung eines Photovoltaik-Systems und damit auch des vorliegenden Konzentratorsystems ist die Südseite einer Fassade F. Hierdurch ist die maximale Energieumwandlung beim Sonnenhöchststand am Mittag gewährleistet. Der Einfallswinkel der Sonne wächst über den Vormittag an und erreicht sein Maximum um die Mittagszeit. Der Einfallswinkel der Sonne im Sommer beträgt dann etwa sechzig Grad im mitteleuropäischen Raum. Am Nachmittag nimmt der Einfallswinkel entsprechend wieder ab. The ideal orientation of a photovoltaic system and thus of the present concentrator system is the south side of a façade F. This ensures the maximum energy conversion at noon at noon. The sun's angle of incidence increases over the morning and reaches its maximum around noon. The angle of incidence of the sun in summer is then about sixty degrees in Central Europe. In the afternoon, the angle of incidence decreases accordingly.
Die vorliegende Erfindung kann derart ausgelegt werden, dass das konzentrierte Licht L bei ansteigendem Winkel und bei abnehmendem Winkel denselben Weg über das Absorbermittel 20 wandert, nur in entgegen gesetzter Richtung. Der Wendepunkt wird beim Sonnenhöchststand am Mittag erreicht. Dies ermöglicht eine ideale Ausrichtung des Systems zum Sonnenhöchststand.  The present invention may be construed such that the concentrated light L travels the same path across the absorber means 20 at an increasing angle and at a decreasing angle, only in the opposite direction. The turning point is reached at noon at noon. This allows an ideal orientation of the system at the highest sunshine level.
Die Sonnenwanderung über den Tag, zum Beispiel im Hochsommer  The solar hike during the day, for example in midsummer
- von etwa dreißig Grad am Morgen (vgl. die Darstellung in Fig. 7)  - about thirty degrees in the morning (see the illustration in Fig. 7)
- über etwa sechzig Grad zur Mittagszeit  - about sixty degrees at lunchtime
- zu dreißig Grad am späten Nachmittag (vgl. die Darstellung in Fig. 7)  - Thirty degrees in the late afternoon (see the illustration in Fig. 7)
kann mithin bei der Wahl eines Neigungswinkels (Lagewinkels) von etwa sechzig Grad ohne Abschattung durch den Absorber 20 und Träger 22 im Konzentrator erfolgen.  can thus take place in the choice of a tilt angle (attitude angle) of about sixty degrees without shading by the absorber 20 and carrier 22 in the concentrator.
Die vorliegende Erfindung bietet somit durch Lage und Breite des Absorbers 20 einen Freiheitsgrad, den Akzeptanz- oder Toleranzwinkel für die "Wanderung" der Kaustikkurve K mit dem Einfall des Sonnenlichts L zu optimieren. Bei den vorliegend exemplarisch gewählten Geometrien, beispielsweise  The present invention thus offers by the position and width of the absorber 20 a degree of freedom to optimize the acceptance or tolerance angle for the "migration" of the Kaustikkurve K with the incidence of sunlight L. In the present case selected geometries, for example
- etwa zwanzig Millimeter für den Radius des Spiegels 10 und  - about twenty millimeters for the radius of the mirror 10 and
- etwa acht Millimeter für die Breite des Absorbermittels 20,  about eight millimeters for the width of the absorber means 20,
wandert die Kaustik entsprechend einem Winkelbereich des einfallenden Lichts L von etwa dreißig Grad über den Absorber 20. Dies entspricht in etwa der Wanderung der Sonne von sieben Uhr morgens bis siebzehn Uhr abends im Juni in Norddeutschland.  The caustic moves according to an angle range of the incident light L of about thirty degrees above the absorber 20. This corresponds approximately to the migration of the sun from seven o'clock in the morning to five o'clock in the evening in June in northern Germany.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der im Vergleich zu konventionellen Systemen geringeren Einbautiefe. Ein Konzentrator 10 mit einem Radius von zum Beispiel etwa zwanzig Millimetern bedingt eine Einbautiefe von weniger als etwa zwanzig Millimeter. Bei der erfindungsgemäß geringen Einbautiefe handelt es sich um ein Merkmal, das für den Einbau in ein Fenster mit Isolierglasscheibensystem sehr wesentlich sein kann.  Another advantage of the present invention is the lower installation depth compared to conventional systems. A concentrator 10 having a radius of, for example, about twenty millimeters requires a mounting depth of less than about twenty millimeters. The low installation depth according to the invention is a feature that can be very important for installation in a window with insulating glass pane system.
Durch die in Bezug auf die Mittelachse des konzentrierenden Spiegelelements 10 dezentrale oder laterale oder seitliche Anordnung des Absorbermittels 20 kann auch Licht L, das nicht über den Spiegel 10 konzentriert wird, also direktes und insbesondere diffuses Licht L auf den Absorber 20 gelangen (vgl. Fig. 7). Dies ermöglicht auch bei einem sehr hohen Anteil von diffusem Licht L eine Funktionsfähigkeit der vorliegenden Erfindung. Hierbei arbeitet die vorliegende Erfindung wie ein planares System mit vergleichbarer effektiver Fläche.  As a result of the decentralized or lateral or lateral arrangement of the absorber means 20 relative to the center axis of the concentrating mirror element 10, light L which is not concentrated via the mirror 10, ie direct and in particular diffused light L, can reach the absorber 20 (cf. 7). This allows a functionality of the present invention even with a very high proportion of diffused light L. Here, the present invention operates as a planar system with a comparable effective area.
Darüber hinaus ermöglicht dies bei sehr niedrigen Sonnenständen von weniger als dreißig Grad eine direkte Ausleuchtung des Absorbermittels 20 (vgl. Fig. 7). Somit ist auch außerhalb des Akzeptanz- oder Toleranzwinkels des Konzentratorsystems eine Umwandlung des einfallenden Lichts L in elektrische Energie möglich. In addition, this allows for very low sun angles of less than thirty Degree a direct illumination of the absorber means 20 (see Fig. 7). Thus, outside of the acceptance or tolerance angle of the concentrator system, a conversion of the incident light L into electrical energy is possible.
Im Falle der Anordnung gemäß Fig. 7 beträgt der transparente Bereich T etwa 64 Prozent, der intransparente Bereich U etwa 36 Prozent.  In the case of the arrangement according to FIG. 7, the transparent area T is about 64 percent, the non-transparent area U about 36 percent.
Des Weiteren kann das System gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer sehr einfachen Einstellmöglichkeit kombiniert werden.  Furthermore, the system according to the present invention can be combined with a very simple adjustment.
Fig. 8 zeigt eine perspektivische Längsansicht des Konzentrators, der einen im Querschnitt sphärischen Spiegel 10 entsprechend einem Zylindersegment von etwa 45 Grad mit angesetztem Trä- ger 22 aufweist. Dieser Träger 22 ist an beiden Seiten etwas länger (<-> Bezugszeichen 22v) als der Konzentratorspiegel 10 (, was in Fig. 8 aus Gründen der Übersichtlichkeit der Darstellung nur einseitig eingezeichnet ist).  FIG. 8 shows a perspective longitudinal view of the concentrator, which has a cross-sectionally spherical mirror 10 corresponding to a cylinder segment of approximately 45 degrees with attached carrier 22. This support 22 is slightly longer on both sides (<-> reference numeral 22v) than the concentrator mirror 10 (which is only shown on one side in FIG. 8 for reasons of clarity of illustration).
Fig. 9 zeigt die Seitenführung 24, in die Verlängerungen 22v des Trägers 22 eingesteckt werden können. Diese Seitenträger 24 können auch aus zwei unabhängigen Elementen gebildet sein (vgl. Fig. 10), die gegeneinander verschieblich ausgestaltet sein können.  FIG. 9 shows the lateral guide 24 into which extensions 22v of the carrier 22 can be inserted. These side supports 24 can also be formed from two independent elements (see Fig. 10), which can be designed to be mutually displaceable.
Anhand Fig. 11 sind die Auswirkungen der Verschiebung auf die Halterung von Konzentra- tor 10 / Absorber 20 veranschaulicht, die dadurch in ihrer Neigung verstellt werden können. In Abhängigkeit von der Größe der in der Seitenführung 24 angeordneten, insbesondere schlitzförmigen, Aussparung 26, zum Beispiel in Form mindestens einer Ausfräsung zur Auflage des Trägers 22, können unter- schiedliche Hübe eingestellt werden, womit dem System eine unterschiedliche Neigung zur Sonne gegeben werden kann. Das System bietet dem eingesteckten Träger 22 vier feste Auflagepunkte A, B, C, D und hat somit zwei feste Einstellungen, zum Beispiel ohne Zwischeneinstellung.  With reference to FIG. 11, the effects of the displacement on the holder of the concentrator 10 / absorber 20 are illustrated, which can thereby be adjusted in their inclination. Depending on the size of the arranged in the side guide 24, in particular slot-shaped, recess 26, for example in the form of at least one cutout for supporting the carrier 22, different strokes can be adjusted, whereby the system can be given a different inclination to the sun , The system offers the inserted carrier 22 four fixed support points A, B, C, D and thus has two fixed settings, for example without intermediate adjustment.
Mit einer derartigen Halterung kann der Konzentrator auf eine Sommerzeit und auf eine Winterzeit eingestellt werden, um den Grad der Energieumwandlung weiter zu steigern.  With such a holder, the concentrator can be set to a summer time and a winter time to further increase the degree of energy conversion.
Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 11 ist ein mechanischer Hub von etwa drei Millimetern dargestellt, der zu einer Winkelverstellung von etwa zwölf Grad führt, zum Beispiel von etwa 39 Grad auf etwa 51 Grad der Konzentratorneigung. Eine Winkelverstellung von etwa zwanzig Grad bedingt einen mechanischen Hub von etwa sechs Millimetern.  In the embodiment of FIG. 11, a mechanical stroke of about three millimeters is shown resulting in an angular displacement of about twelve degrees, for example from about 39 degrees to about 51 degrees of concentrator tilt. An angular adjustment of about twenty degrees requires a mechanical stroke of about six millimeters.
In zweckmäßiger Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung können die Enden des Trä- gers 22 rund bzw. zylindrisch ausgeführt sein, damit diese als Drehachsen des Konzentrators eingesetzt werden können. Hier können beispielsweise auch die elektrischen Leitungen 42 durchgeführt werden.  In an expedient embodiment of the present invention, the ends of the carrier 22 can be round or cylindrical, so that they can be used as axes of rotation of the concentrator. Here, for example, the electrical lines 42 can be performed.
Gemäß der Ausgestaltungsform in Fig. 12 kann ein mit mindestens einem Fluid gefüllter Körper 28 an das Konzentratorsystem und somit beispielsweise zwischen ein Glasscheibensystem ange- bracht werden, der das Absorbermittel 20 kühlt und/oder zum Aufnehmen und Transportieren von Wärmeenergie nach thermovoltaischer Art genutzt werden kann. According to the embodiment in FIG. 12, a body 28 filled with at least one fluid can be attached to the concentrator system and thus, for example, between a glass pane system. be brought, which cools the absorber means 20 and / or can be used for receiving and transporting heat energy according to thermovoltaic type.
Im Falle der Anordnung gemäß Fig. 12 beträgt der transparente Bereich T etwa 64 Prozent, der intransparente Bereich U etwa 36 Prozent.  In the case of the arrangement according to FIG. 12, the transparent region T is about 64 percent, the non-transparent region U about 36 percent.
Gemäß der Ausgestaltungsform in Fig. 13 kann, zum Beispiel am in Bezug auf den Stand der According to the embodiment in Fig. 13 can, for example, in relation to the state of
Sonne oberen Ende des Absorbermittels 20, mindestens ein reflektierender Steg 32 zum Umlenken des nicht von vorneherein in den Konzentrator gelangenden Lichts L vorgesehen sein. Dieser Steg 32 kann auch als, insbesondere zusätzlicher, Blend-, Sicht- und/oder Sonnenschutz im Innen- und/oder Außenbereich von Gebäuden fungieren. Sun upper end of the absorber means 20, at least one reflective web 32 for deflecting the light not coming from the outset into the concentrator L be provided. This web 32 can also act as, in particular additional, glare, visual and / or sun protection in the interior and / or exterior of buildings.
Gemäß der Ausgestaltungsform in Fig. 14 kann im von der Sonnenseite abgewandten Bereich des Trägers 22, insbesondere im Bereich hinter dem Träger 22, mindestens ein Leuchtmittel 30, insbesondere mindestens eine LED (= lichtemittierende Diode), angeordnet sein.  According to the embodiment in FIG. 14, at least one light-emitting means 30, in particular at least one LED (= light-emitting diode), may be arranged in the region of the carrier 22 facing away from the sun side, in particular in the region behind the carrier 22.
Derartige, insbesondere verschiedenartig positionierte (vgl. Fig. 14), Leuchtmittel 30 können für die Beleuchtung einer Fassade F eingesetzt werden, in die die gebäudeintegrierbaren Module mon- tiert werden. Alternativ oder ergänzend können die Leuchtmittel 30 für die Darstellung von Produktinformationen oder von Werbung auf der Fassade F genutzt werden.  Such luminaires 30, in particular variously positioned (see Fig. 14), can be used for the illumination of a façade F in which the building-integrated modules are mounted. Alternatively or additionally, the lighting means 30 can be used for displaying product information or advertising on the façade F.
Es kann hierbei sowohl die Rückseite des Kalotten- oder Spiegelkörpers 10 als auch mindestens eine zusätzlich eingefügte reflektierende Ebene 34 für die Umlenkung des Lichts des Leuchtmittels 30 eingesetzt werden, wie anhand Fig. 14 exemplarisch veranschaulicht.  In this case, it is possible to use both the rear side of the spherical or mirror body 10 and at least one additionally inserted reflective plane 34 for deflecting the light of the illuminant 30, as illustrated by way of example in FIG. 14.
Um eine Erhöhung des Grads der Abschattung im Raum hinter dem in das Fenstersystem integrierten Photovoltaik-Konzentrator-System zu erzielen, kann mindestens ein zusätzliches Lamellenelement 36 eingefügt sein (vgl. Fig. 15A). Diese Lamelle 36 kann im von der Sonnenseite abgewandten Bereich des Trägers 22, insbesondere im Bereich hinter dem Träger 22, angeordnet sein.  In order to achieve an increase in the degree of shadowing in the space behind the photovoltaic concentrator system integrated in the window system, at least one additional lamellar element 36 can be inserted (see FIG. 15A). This lamella 36 may be arranged in the region of the carrier 22 facing away from the sun side, in particular in the region behind the carrier 22.
Zur Erhöhung der Verschattung ist das Element 36 beispielsweise mit dem vorstehend be- schriebenen Verstellmechanismus in den transparenten Bereich des Photovoltaik-Konzentrator-Systems bewegbar oder nachführbar. Wird das Lamellenelement 36 nicht nur parallelverschoben, sondern zusätzlich um einen Winkel bezüglich des Trägers 22 gedreht (vgl. Fig. 15B, Fig. 15C), so kann mit diesem Lamellenelement 36 ebenfalls der Anteil des über den Konzentratorspiegel 10 auf das Absorberelement 20 umgelenkten oder umgeleiteten Lichts bei reduzierten Sonnenständen (kleiner als der Ausrich- tungswinkel, hier etwa sechzig Grad) erhöht werden.  In order to increase the shading, the element 36 can be moved or tracked into the transparent region of the photovoltaic concentrator system, for example with the above-described adjustment mechanism. If the lamellar element 36 is not only displaced in parallel, but additionally rotated by an angle with respect to the carrier 22 (cf., FIGS. 15B, 15C), then with this lamella element 36, the proportion of the substance deflected via the concentrator mirror 10 to the absorber element 20 can also be reversed Redirected light at reduced sun levels (smaller than the orientation angle, here about sixty degrees) are increased.
Somit dient dieses zusätzliche Lamellenelement 36 gemäß Fig. 15A, Fig. 15B, Fig. 15C nicht nur der Erhöhung der Verschattung, sondern auch der Erhöhung des Energieertrags des in das Scheibenelement integrierten Photovoltaik-Konzentrator-Systems für Einfallswinkel der Sonne, die vom Aus- richtungswinkel abweichen. Thus, according to FIGS. 15A, 15B, 15C, this additional lamellar element 36 serves not only to increase the shading, but also to increase the energy yield of the sun-angle of incidence photovoltaic concentrator system integrated into the pane element. deviate from the directional angle.
Dieser Effekt kann auch entsprechend Fig. 16 realisiert werden. Hierbei ist anders als in Fig. 15A, Fig. 15B, Fig. 15C kein zusätzliches Lamellenelement in das Photovoltaik-Konzentrator-System integriert, sondern der Konzentratorspiegel 10 ist  This effect can also be realized according to FIG. 16. In this case, unlike in FIG. 15A, FIG. 15B, FIG. 15C, no additional lamellar element is integrated into the photovoltaic concentrator system, but instead the concentrator mirror 10 is
- drehbar oder rotierbar am Träger 22 oder  - rotatable or rotatable on the carrier 22 or
- vom Träger 22 unabhängig drehbar oder rotierbar in einer Seitenführung oder Seitenaufhängung  - From the carrier 22 independently rotatable or rotatable in a side guide or side suspension
angeordnet. Der Spiegel 10 kann dann bei Sonnenständen, bei denen der Einfallswinkel kleiner als der Ausrichtungswinkel ist, gemäß dem Pfeil in Fig. 16 bewegt werden.  arranged. The mirror 10 can then be moved according to the arrow in FIG. 16 in the case of sun positions in which the angle of incidence is smaller than the orientation angle.
Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 17A dient eine Seitenführung oder Seitenhalterung 38 zur Befestigung der einzelnen Konzentratoren innerhalb des Photovoltaikmoduls bzw. Isolierglassystems mit integrierter Photovoltaik. Die Leitungen 42 zur Verkabelung der einzelnen Konzentratoren innerhalb des Isolierglases können entlang der Seitenführung oder Seitenhalterung 38 geführt werden. Hierfür können die Leitungen 42 auf die Seitenführung oder Seitenhalterung 38 insbesondere aufgeklebt sein (vgl. Fig. 17B), zum Beispiel mittels mindestens einer Klebestruktur 44, wie etwa mittels eines doppelseitigen Klebebands oder mittels Klebstoffs.  In the exemplary embodiment according to FIG. 17A, a side guide or side holder 38 serves for fastening the individual concentrators within the photovoltaic module or insulating glass system with integrated photovoltaics. The lines 42 for wiring the individual concentrators within the insulating glass can be guided along the side guide or side bracket 38. For this purpose, the lines 42 may be glued to the side guide or side support 38 in particular (see Fig. 17B), for example by means of at least one adhesive structure 44, such as by means of a double-sided adhesive tape or by means of adhesive.
Für den Fall, dass der Leiter 42 unisoliert ist, kann eine zusätzliche isolierende Klebestruktur 46, zum Beispiel in Form einer weiteren Klebefolie oder eines Klebstoffs, zur Isolation aufgebracht werden (vgl. Fig. 17C). Dies ermöglicht eine sehr flache Führung der Leitung 42, so dass nur sehr geringe Flächenverluste für die Photovoltaikelemente entstehen.  In the event that the conductor 42 is uninsulated, an additional insulating adhesive structure 46, for example in the form of another adhesive film or adhesive, may be applied for insulation (see Fig. 17C). This allows a very flat management of the line 42, so that only very small losses of area for the photovoltaic elements arise.
Die Seitenhalter 38 können gemäß Fig. 17A auch an mindestens einen Abstandshalter 40 des Isolierglasverbunds montiert werden. Ebenso kann der Seitenhalter 38 direkt in den Abstandshalter 40 des Isolierglases integriert werden bzw. ein integraler Bestandteil des Abstandshalters 40 sein.  The side holders 38 can also be mounted on at least one spacer 40 of the insulating glass composite according to FIG. 17A. Similarly, the side holder 38 can be integrated directly into the spacer 40 of the insulating glass or be an integral part of the spacer 40.
Wie der jeweiligen Darstellung der Fig. 18A bis Fig. 18D (= erstes Ausführungsbeispiel eines Profils für den Träger 22 des Konzentratorsystems mit definierter Führung der Leitung(en) 42) sowie der Fig. 19A bis Fig. 19D (= zweites Ausführungsbeispiel eines Profils für den Träger 22 des Konzentratorsystems mit definierter Führung der Leitung(en) 42v, 42r) entnehmbar, dient der Träger 22 für das Kon- zentratorsystem der definierten Befestigung des Spiegels 10 und des Absorbermaterials 20, insbesondere des Siliziums.  As the respective representation of FIGS. 18A to 18D (= first exemplary embodiment of a profile for the carrier 22 of the concentrator system with defined guidance of the line (s) 42) and FIGS. 19A to 19D (= second exemplary embodiment of a profile for the support 22 of the concentrator system with defined guidance of the line (s) 42v, 42r), the support 22 for the concentrator system serves for the defined fixing of the mirror 10 and the absorber material 20, in particular of the silicon.
Der Träger 22 kann verschiedene Ausnehmungen, Nute, Öffnungen und/oder Schlitze 48 aufweisen, mittels derer die Führung der elektrischen Leitungen 42 (vgl. Fig. 18A bis Fig. 18D) bzw. 42v, 42r (vgl. Fig. 19A bis Fig. 19D) ermöglicht wird. Innerhalb der Ausnehmungen, Nuten, Öffnungen und/oder Schlitze 48 können die Verbindungsleitungen 42, 42v, 42r zwischen den Absorbermateria- lien 20 geführt werden. The carrier 22 may have various recesses, grooves, openings and / or slots 48, by means of which the guidance of the electrical lines 42 (see FIGS. 18A to 18D) and 42V, 42R (compare FIGS. 19D). Within the recesses, grooves, openings and / or slots 48, the connecting lines 42, 42v, 42r between the Absorbermateria- 20 are managed.
Die Ausnehmungen, Nute, Öffnungen und/oder Schlitze 48 können bereits bei der Profilherstellung oder auch erst im Nachhinein eingebracht werden.  The recesses, grooves, openings and / or slots 48 can already be introduced during profile production or only afterwards.
Unabhängig hiervon oder in Verbindung hiermit kann das Profil für den Träger 22 in demje- nigen Bereich, an dem der Spiegel 10 anordbar ist, auf den Radius des Spiegels 10 angepasst werden (vgl. Fig. 18D), was eine exakte Platzierung des Spiegels 10 auf dem Träger 22 ermöglicht.  Regardless of or in connection therewith, the profile for the carrier 22 in the region where the mirror 10 can be arranged can be adapted to the radius of the mirror 10 (see FIG. 18D), which results in exact placement of the mirror 10 on the carrier 22 allows.
Die Ausnehmungen, Nute, Öffnungen und/oder Schlitze 48 können genutzt werden, um die Leitungen 42, 42v, 42r von der das Absorbermaterial 20 aufweisenden Vorderseite (vgl. Fig. 19C) des Trägers 22 auf die Rückseite (vgl. Fig. 19D) des Trägers 22 zu führen (vgl. Fig. 19B).  The recesses, grooves, openings and / or slots 48 may be used to direct the leads 42, 42v, 42r from the front side (see Fig. 19C) of the carrier 22 having the absorber material 20 to the rear side (see Fig. 19D). of the carrier 22 (see Fig. 19B).
Derartige Ausnehmungen, Nute, Öffnungen und/oder Schlitze 48 können beispielsweise gefräst, gebohrt oder in bevorzugter Weise gestanzt werden und ermöglichen die Führung der Leitung 42r der Rückseitenkontaktierung des Absorbermaterials 20 auf der Rückseite (vgl. Fig. 19D) des Trägers 22.  Such recesses, grooves, openings and / or slots 48 may for example be milled, drilled or punched in a preferred manner and allow the guidance of the line 42r of the rear side contacting of the absorber material 20 on the back (see Fig. 19D) of the carrier 22nd
Insbesondere für Schräg- oder Flachdächer vorgesehene Konzentratoranordnungen können eine mechanische Nachführung aufweisen, mittels derer die einzelnen Konzentratorelemente relativ zueinander verschiebbar sind, das heißt einer Abstandsregelung unterliegen können.  Concentrator arrangements provided in particular for sloping roofs or flat roofs can have a mechanical tracking, by means of which the individual concentrator elements can be displaced relative to one another, that is to say they can be subject to a distance regulation.
So geht aus der exemplarischen Darstellung der Fig. 20A und Fig. 20B hervor, dass benachbarte Konzentratoren innerhalb einer (Isolier-)Glasscheibe versetzt angeordnet sein können, um die Transparenz zu erhöhen.  Thus, it is clear from the exemplary representation of FIGS. 20A and 20B that adjacent concentrators can be arranged offset within an (insulating) glass pane in order to increase the transparency.
Die exemplarische Darstellung der Fig. 21A und Fig. 21B zeigt einen entsprechenden Versatz benachbarter Konzentratoren bei verschiedenen Dachneigungswinkeln.  The exemplary illustration of FIGS. 21A and 21B shows a corresponding offset of adjacent concentrators at different roof pitch angles.
Anhand der Darstellung der Fig. 22A und Fig. 22B ist eine mechanisch bewegliche Anordnung für die Flachdachanwendung zur Maximierung der Verschattung (vgl. Fig. 22A) bzw. zur Maximie- rung der Transparenz (vgl. Fig. 22B) exemplarisch veranschaulicht, wobei die einzelnen Konzentratorelemente zusammenschiebbar (vgl. Fig. 22A) bzw. auseinanderziehbar (vgl. Fig. 22B) sind. Die Anordnung gemäß Fig. 22A, Fig. 22B eignet sich insbesondere für die Anwendung in äquatornahen Regionen, in denen das Sonnenlicht im Wesentlichen senkrecht auf Flachdächer einfällt.  A mechanically movable arrangement for the flat roof application for maximizing shading (see Fig. 22A) or for maximizing transparency (see Fig. 22B) is illustrated by way of example with reference to the illustration in FIGS. 22A and 22B individual concentrator elements can be pushed together (see Fig. 22A) or pulled apart (see Fig. 22B). The arrangement according to FIGS. 22A, 22B is particularly suitable for use in equatorial regions in which the sunlight is incident substantially perpendicular to flat roofs.
Die Vorteile der vorliegenden Erfindung sind unter Anderem:  The advantages of the present invention include:
- Konzentratorstruktur mit hoher Leistungsfähigkeit und mit hohem Akzeptanz- oder Toleranzwinkel;  Concentrator structure with high performance and high acceptance or tolerance angle;
- Eliminierung der Abschattung oder zumindest wesentliche Verminderung der Abschattung durch den Ort der Anbringung des Trägers;  - Elimination of shading or at least significant reduction of shading by the location of the attachment of the carrier;
- ideale Ausrichtung des Systems zur Wanderung der Sonne und damit effektive Erhöhung des Akzeptanz- oder Toleranzwinkels; - weitere Reduzierung der Bautiefe unterhalb des Spiegelradius; - Ideal orientation of the system for migration of the sun and thus effectively increasing the acceptance or tolerance angle; - further reduction of the depth below the mirror radius;
- hoher Modulwirkungsgrad;  - high module efficiency;
- hohe Transparenz (von beispielsweise mehr als fünfzig Prozent) möglich;  - high transparency (of more than fifty percent, for example) possible;
- Akzeptanz- oder Toleranzwinkel auf die Sonnenwanderung ausrichtbar;  - Acceptance or tolerance angle aligned to the solar migration;
- geringe Einbautiefe (von beispielsweise weniger als zwanzig Millimeter) möglich; - Small installation depth (for example, less than twenty millimeters) possible;
- einfache elektrische Verdrahtung durch dezentrale oder laterale oder seitliche Anordnung des Absorbermittels. - Simple electrical wiring by decentral or lateral or lateral arrangement of the absorber means.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
10 Kalotten- oder Spiegelkörper  10 dome or mirror body
20 photovoltaisches Absorbermittel, insbesondere Photovoltaikanordnung oder Solarzellenanordnung, zum Beispiel Solarzellenplatte oder Solarzellenriegel  20 photovoltaic absorber means, in particular photovoltaic array or solar cell array, for example solar cell plate or solar cell latch
22 Träger des Kalotten- oder Spiegelkörpers 10 und/oder des photovoltaischen Absorbermittels 20, insbesondere Absorberträger 22 carrier of the dome or mirror body 10 and / or the photovoltaic absorber means 20, in particular absorber carrier
22v verlängerter Bereich des Trägers 22 oder Verlängerung des Trägers 22  22v extended region of the carrier 22 or extension of the carrier 22nd
24 Seitenführung oder Seitenträger  24 side guide or side support
26 Ausnehmung, insbesondere Ausfräsung, in Seitenführung oder Seitenträger 24  26 recess, in particular cutout, in side guide or side support 24th
28 Kühleinrichtung, insbesondere mit Fluid gefüllter (Kühl-)Körper 28 Cooling device, in particular filled with fluid (cooling) body
30 Leuchtmittel, insbesondere lichtemittierende Diode oder LED  30 lamps, in particular light-emitting diode or LED
32 reflektierender Steg  32 reflective bridge
34 reflektierende Ebene  34 reflective plane
36 Lamelle oder Lamellenelement  36 lamella or lamellar element
38 Seitenführung oder Seitenhalterung 38 Side guide or side bracket
40 Abstandshalter  40 spacers
42 elektrischer Leiter oder elektrische Leitung  42 electrical conductor or electrical line
42r rückkontaktierter elektrischer Leiter oder rückkontaktierte elektrische Leitung  42r back contacted electrical conductor or back contacted electrical line
42v front- oder vorderkontaktierter elektrischer Leiter oder front- oder vorderkontaktierte elektri- sehe Leitung  42v front or front contact electrical conductor or front or front contact electrical line
44 Klebestruktur  44 adhesive structure
46 zusätzliche isolierende Klebestruktur  46 additional insulating adhesive structure
48 Ausnehmung oder Nut oder Öffnung oder Schlitz  48 recess or groove or opening or slot
A erster Auflagepunkt  A first point of support
B zweiter Auflagepunkt B second point of support
C dritter Auflagepunkt  C third point of support
D vierter Auflagepunkt  D fourth point of support
F Fassade, insbesondere Fassadenelement oder Fassadenfront  F façade, in particular façade element or façade front
K Kaustikkurve  K caustic curve
L Licht, insbesondere einfallendes Licht L light, especially incident light
T Transparenz, insbesondere Bereich der Transparenz oder transparenter Bereich  T Transparency, in particular transparency or transparency
U Intransparenz, insbesondere Bereich der Intransparenz oder intransparenter Bereich  U Lack of transparency, especially in the area of non-transparency or non-transparent areas

Claims

Ansprüche claims
1. Zum Konzentrieren von einfallendem Licht (L), insbesondere des Lichts der Sonne, vorgesehene Vorrichtung, aufweisend mindestens einen, insbesondere im Querschnitt sphärischen und/oder insbesondere rinnen- oder wannenförmig ausgebildeten, Kalotten- oder Spiegelkörper (10), mittels dessen das einfallende Licht (L) auf mindestens ein photovoltaisches Absorbermittel (20), insbesondere auf mindestens eine Solarzellenanordnung, zum Beispiel auf mindestens eine Solarzellenplatte oder auf mindestens einen Solarzellenriegel, richtbar oder umlenkbar oder umleitbar ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Absorbermittel (20) asymmetrisch bezüglich des Kalotten- oder Spiegelkörpers (10), insbesondere bezüglich der Symmetrieachse des Kalotten- oder Spiegelkörpers (10), zum Beispiel bezüglich der Mittelachse des Kalotten- oder Spiegelkörpers (10), angeordnet ist, insbe- sondere dass das Absorbermittel (20) im dezentralen oder lateralen oder seitlichen Bereich des Kalotten- oder Spiegelkörpers (10) angeordnet ist. 1. For concentrating incident light (L), in particular the light of the sun, provided device, comprising at least one, in particular spherical cross-section and / or in particular trough or trough-shaped, spherical or mirror body (10), by means of which the incident Light (L) on at least one photovoltaic absorber means (20), in particular at least one solar cell array, for example, at least one solar cell plate or at least one solar cell bolt, can be directed or deflected or diverted, characterized in that the absorber means (20) asymmetrically with respect to the calotte or mirror body (10), in particular with respect to the axis of symmetry of the dome or mirror body (10), for example with respect to the central axis of the dome or mirror body (10) is arranged, in particular that the absorber means (20) in the decentralized or lateral or lateral area of the calotte n or mirror body (10) is arranged.
2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kalotten- oder Spiegelkörper (10) und/oder das Absorbermittel (20) um einen beliebigen Winkel drehbar oder neigbar sind/ist, insbesondere dass der Neigungswinkel oder Lagewinkel des Kalotten- oder Spiegelkörpers (10) und/oder des Absorbermittels (20) einstellbar ist, zum Beispiel in Abhängigkeit vom jahreszeitlichen Sonnenstand. 2. Device according to claim 1, characterized in that the calotte or mirror body (10) and / or the absorber means (20) are rotatable or tiltable by any angle / is, in particular that the angle of inclination or angle of the calotte or mirror body ( 10) and / or the absorber means (20) is adjustable, for example, depending on the seasonal position of the sun.
3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch mindestens einen Trä- ger (22), an, auf oder unter dem 3. A device according to claim 1 or 2, characterized by at least one carrier (22), on, on or under the
- der Kalotten- oder Spiegelkörper (10) und/oder  - The dome or mirror body (10) and / or
- das Absorbermittel (20)  - the absorber means (20)
angeordnet sind/ist.  are arranged / is.
4. Vorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (22) mindestens eine(n) Ausnehmung, Nut, Öffnung und/oder Schlitz (48) aufweist, mittels derer/dessen mindestens eine elektrische Leitung (42) führbar ist, insbesondere zwischen den Absorbermitteln (20). 4. The device according to claim 3, characterized in that the carrier (22) has at least one (n) recess, groove, opening and / or slot (48), by means of which / at least one electrical line (42) is feasible, in particular between the absorber means (20).
5. Vorrichtung gemäß Anspruch 2 und gemäß Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet durch mindestens eine, insbesondere zumindest zweikomponentige, zum Beispiel aus mindestens zwei voneinander unabhängigen, gegeneinander verschieblichen Elementen gebildete, Seitenführung (24), in die der Träger (22), insbesondere mindestens eine Verlängerung (22v) des Trägers (22), einsteckbar ist, wobei die Seitenführung (24) mindestens einen Einstell- oder Verstellmechanismus zum Drehen oder Neigen des Kalotten- oder Spiegelkörpers (10) und/oder des Absorbermittels (20) einschließlich des Trägers (22) um einen beliebigen Winkel aufweist. 5. The device according to claim 2 and claim 3 or 4, characterized by at least one, in particular at least two-component, formed for example of at least two mutually independent, mutually displaceable elements, side guide (24), in the the support (22), in particular at least one extension (22v) of the carrier (22), can be inserted, wherein the side guide (24) at least one adjusting or adjusting mechanism for rotating or tilting the calotte or mirror body (10) and / or the Absorbent means (20) including the carrier (22) at an arbitrary angle.
6. Vorrichtung gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch mindestens eine dem Absorbermittel (20) zugeordnete Kühleinrichtung (28), insbesondere durch mindestens einen mit mindestens einem Fluid gefüllten, zum Beispiel zwischen mindestens zwei Fenster- oder Glasscheiben anordbaren, Kühlkörper, mittels dessen 6. Device according to at least one of claims 1 to 5, characterized by at least one absorber means (20) associated cooling device (28), in particular by at least one filled with at least one fluid, for example, be arranged between at least two window or glass panes, heat sink, by means of this
- das Absorbermittel (20) kühlbar ist und/oder  - The absorber means (20) is coolable and / or
- Wärmeenergie aufnehmbar und/oder transportierbar ist, insbesondere nach Art der Thermovoltaik.  - Heat energy can be absorbed and / or transported, in particular by type of thermovoltaic.
7. Vorrichtung gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch min- destens ein, insbesondere im vom einfallenden Licht (L) abgewandten Bereich des Trägers (22) angeordnetes, Leuchtmittel (30), insbesondere durch mindestens eine lichtemittierende Diode. 7. A device according to any one of claims 1 to 6, characterized by at least one, in particular in the region facing away from the incident light (L) region of the support (22), illuminants (30), in particular by at least one light-emitting diode.
8. Vorrichtung gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch mindestens ein, insbesondere nachführbares, Lamellenelement (36) im von der Sonnenseite abgewandten Bereich des Absorbermittels (20), insbesondere im Bereich hinter dem Absorbermittel (20) 8. The device according to at least one of claims 1 to 7, characterized by at least one, in particular nachführbares, lamellar element (36) in the region facing away from the sun side region of the absorber means (20), in particular in the region behind the absorber means (20).
9. Vorrichtung gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch mindestens eine Seitenführung oder Seitenhalterung (38), entlang der mindestens eine elektrische Leitung (42) zum Verkabeln des Absorbermittels (20) geführt, insbesondere mittels mindestens einer Kle- bestruktur (44), zum Beispiel mittels mindestens eines doppelseitigen Klebebands oder mittels Klebstoff, aufgeklebt, ist. 9. Device according to at least one of claims 1 to 8, characterized by at least one side guide or side support (38) along which at least one electrical line (42) for cabling of the absorber means (20), in particular by means of at least one adhesive structure (44 ), for example by means of at least one double-sided adhesive tape or by adhesive, is glued.
10. Vorrichtung gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kalotten- oder Spiegelkörper (10) aus mindestens einem geraden Abschnitt, insbesondere nach Art mindestens einer Kreissehne, gebildet ist. 10. The device according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the dome or mirror body (10) from at least one straight section, in particular in the manner of at least one chord, is formed.
11. Vorrichtung gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle mindestens zweier Abschnitte - die einzelnen Abschnitte gleich groß sind oder 11. The device according to claim 10, characterized in that in the case of at least two sections - the individual sections are the same size or
- die einzelnen Abschnitte unterschiedlich groß sind, insbesondere mit zunehmender Distanz vom zugeordneten Absorbermittel (20) eine abnehmende Querschnittserstreckung aufweisen.  - The individual sections are of different sizes, in particular with increasing distance from the associated absorber means (20) have a decreasing cross-sectional extent.
12. Vorrichtung gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest aus Kalotten- oder Spiegelkörper (10) und Absorbermittel (20) gebildeten Einheiten zueinander versetzbar oder verschieblich, insbesondere zusammenschiebbar und auseinanderziehbar, ausgebildet sind. 12. The device according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the at least from Kalotten- or mirror body (10) and absorber means (20) units formed displaceable or displaceable, in particular collapsible and auseinanderziehbar, are formed.
13. Vorrichtung gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Versetzbar- keit oder Verschieblichkeit die Verschattung bzw. Transparenz eines Schräg- oder Flachdachs steuerbar ist. 13. The device according to claim 12, characterized in that by means of the Versetzbar- speed or displaceability, the shading or transparency of a sloping or flat roof is controllable.
14. Verfahren zum Konzentrieren von einfallendem Licht (L), insbesondere des Lichts der Sonne, mittels des Kaustikeffekts mindestens eines, insbesondere im Querschnitt sphärischen und/oder insbesondere rinnen- oder wannenförmig ausgebildeten, Kalotten- oder Spiegelkörpers (10), mittels dessen das einfallende Licht (L) auf mindestens ein photovoltaisches Absorbermittel (20), insbesondere auf mindestens eine Solarzellenanordnung, zum Beispiel auf mindestens eine Solarzellenplatte oder auf mindestens einen Solarzellenriegel, gerichtet oder umgelenkt oder umgeleitet wird, g e k e n n z e i c h n e t durch eine bezüglich des Kalotten- oder Spiegelkörpers (10), insbesondere bezüglich der Symmetrieachse des Kalotten- oder Spiegelkörpers (10), zum Beispiel bezüglich der Mittelachse des Kalotten- oder Spiegelkörpers (10), asymmetrische Anordnung des Absorbermittels (20), insbesondere durch eine Anordnung des Absorbermittels (20) im dezentralen oder lateralen oder seitlichen Bereich des Kalotten- oder Spiegelkörpers (10). 14. A method for concentrating incident light (L), in particular the light of the sun, by means of the Kaustikeffekts at least one, in particular spherical cross-section and / or in particular trough or trough-shaped, spherical or mirror body (10), by means of which the incident Light (L) on at least one photovoltaic absorber means (20), in particular on at least one solar cell array, for example, directed to at least one solar cell plate or at least one solar cell latch, directed or deflected or redirected, characterized by a relative to the calotte or mirror body (10) in particular with respect to the axis of symmetry of the dome or mirror body (10), for example with respect to the central axis of the dome or mirror body (10), asymmetric arrangement of the absorber means (20), in particular by an arrangement of the absorber means (20) in the decentralized or lateral or lateral area of the Dome or mirror body (10).
15. Verwendung mindestens einer Vorrichtung gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 13 und/oder des Verfahrens gemäß Anspruch 14 15. Use of at least one device according to at least one of claims 1 to 13 and / or the method according to claim 14
- an und/oder in mindestens einem Fensterelement ohne isolierende Wirkung oder mit isolierender Wirkung, insbesondere an und/oder in mindestens einem Isolierglassystem,  - on and / or in at least one window element without insulating effect or with insulating effect, in particular on and / or in at least one insulating glass system,
- an und/oder in mindestens einem Fassadenelement (F), zum Beispiel an und/oder in mindestens einem Glasfassadenelement, oder  on and / or in at least one facade element (F), for example on and / or in at least one glass façade element, or
- an und/oder in mindestens einem Dachelement, zum Beispiel an und/oder in mindestens einem Schrägdach- oder Flachdachelement, wie etwa eines Pultdachs oder eines Wintergartens.  - At and / or in at least one roof element, for example, on and / or in at least one pitched roof or flat roof element, such as a pitched roof or a conservatory.
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