DE102009031905A1

DE102009031905A1 - Sonnenstrahlenkonzentrator

Info

Publication number: DE102009031905A1
Application number: DE102009031905A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dohm; Stefan Schmidt-Wolf; Dmitrij Burakovski
Original assignee: SAENERGY SYSTEMS GmbH
Current assignee: SAENERGY SYSTEMS GmbH
Priority date: 2009-07-02
Filing date: 2009-07-02
Publication date: 2011-01-05

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Sonnenstrahlenkonzentrator (1). Der Sonnenstrahlenkonzentrator (1) umfasst zwei Trägerplatten (4), die schwenkbar zueinander angeordnet sind, und ein Konzentratorsystem (5), das auf den Oberseiten (41) der Trägerplatten (4) angeordnet ist. Dabei weisen die beiden Trägerpin der das Konzentratorsystem (5) das Sonnenlicht auf einen gemeinsamen Fokalpunkt oder eine gemeinsame Fokallinie konzentriert, und eine zweite, geschlossene Stellung, in der die Trägerplatten (4) im Vergleich zu der aufgeklappten Stellung aufeinander zu geschwenkt sind. Die Trägerplatten (5) sind zwischen diesen beiden Stellungen verschwenkbar.

Description

Die Erfindung betrifft einen Sonnenstrahlenkonzentrator.
Sonnenstrahlenkonzentratoren sind in verschiedenen Bauformen bekannt. Beispiele sind Parabolspiegelkonzentratoren, Parabolrinnenkonzentratoren und Konzentratoren auf der Grundlage von optischen zylindrischen Linsen wie z. B. Fresnellinsen.
Aus der DE 203 14 372 U1 ist ein Sonnenstrahlenkonzentrator bekannt, bei dem das Sonnenlicht an einer Mehrzahl von flachen Spiegeln, die auf einem parabelförmigen Träger angeordnet sind, auf Fotovoltaik-Module gebündelt wird. Die DE 10 2006 058 995 A1 beschreibt eine Fresnel-Solar-Kollektor-Anordnung, bei der eine Mehrzahl von am Boden montierten Spiegelbahnen das Sonnenlicht auf einen Absorber konzentrieren.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen einfach einsetzbaren Sonnenstrahlenkonzentrator zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Sonnenstrahlenkonzentrator mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Danach weist der Sonnenstrahlenkonzentrator zwei Trägerplatten auf, die schwenkbar zueinander angeordnet sind. Auf den Oberseiten der Trägerplatten ist ein Konzentratorsystem angeordnet oder integriert, das das Sonnenlicht auf einen gemeinsamen Fokalpunkt oder eine gemeinsame Fokallinie konzentriert. Der Sonnenstrahlenkonzentrator ist klappbar ausgebildet, d. h. er ist zwischen einer ersten, aufgeklappten Stellung und einer zweiten, geschlossenen Stellung verschwenkbar. In der aufgeklappten Stellung erfolgt eine Sonnenstrahlenkonzentration. In der geschlossenen Stellung sind die Trägerplatten im Vergleich zu der aufgeklappten Stellung aufeinander zu geschwenkt und verlaufen dann beispielsweise im Wesentlichen parallel zueinander.
Die Bereitstellung eines klappbaren Sonnenstrahlenkonzentrators bedeutet einen geringen Platzbedarf beim Transport, die Möglichkeit einer schnellen und unkomplizierten Bereitstellung am gewünschten Ort und dadurch die Möglichkeit eines einfachen und mobilen Einsatzes auch in entlegenen Gegenden.
Bei dem Konzentratorsystem kann es sich grundsätzlich um ein beliebiges System zur Konzentration von Sonnenstrahlen handeln. Beispielsweise kann die Konzentration auf einen gemeinsamen Fokalpunkt (Brennpunkt) oder eine gemeinsame Fokallinie (die Linie, in der sich die Sonnenstrahlen bündeln) erfolgen. Ebenso können die Trägerplatten, auf denen das Konzentratorsystem angeordnet sind, grundsätzlich beliebig ausgebildet sein, insbesondere eine gebogene, insbesondere parabelförmige Form aufweisen oder durch ebene Platten gebildet sein. Das Konzentratorsystem führt über ein oder mehrere Spiegelelemente oder Verspiegelungen eine Lichtreflektion und – Konzentration durch.
In einer bevorzugten Ausgestaltung besteht das Konzentratorsystem aus einer Mehrzahl von Spiegelstreifen. Diese erstrecken sich parallel auf den Trägerplatten in einer Ausrichtung parallel zur Drehachse. Die Trägerplatten können dabei grundsätzlich gebogen ausgebildet sein. Bevorzugt sind sie jedoch zumindest auf der Oberseite plan ausgebildet, so dass die einzelnen Spiegelstreifen auf der Oberfläche ebener Trägerplatten angeordnet sind. Dies weist den Vorteil einer einfachen Herstellbarkeit und Ausrichtung auf. Die Spiegelstreifen können z. B. aus verspiegeltem Glas, poliertem Metall oder aus verspiegeltem Kunststoff bestehen. Zur Gewichtsreduktion ist die Verwendung von Spiegelstreifen aus Kunststoff vorteilhaft.
Weiter können die Spiegelstreifen mit einer kratzfesten Oberflächenvergütung versehen sein, so dass ein zuverlässiger Einsatz über mehrere Jahre auch bei schwierigen klimatischen Bedingungen, wie dem Einsatz in Wüstengegenden, möglich ist.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die einzelnen Spiegelstreifen fest auf den Trägerplatten angeordnet. Dabei sind die Trägerplatten in der aufgeklappten Stellung bei konstantem Abstand zueinander insgesamt kippbar, um eine Nachführung in Abhängigkeit vom Sonnenstand zu realisieren. Eine Kippbarkeit der Trägerplatten insgesamt ist einfacher und kostengünstiger als eine individuelle Verstellbarkeit der einzelnen Spiegelstreifen. Grundsätzlich sind jedoch beide Lösungen möglich. Somit ist es grundsätzlich ebenso denkbar, dass die einzelnen Spiegelstreifen individuell kippbar auf den einzelnen Trägerplatten angeordnet sind. Hierzu sind eigene Verstellvorrichtungen für die einzelnen Spiegelstreifen erforderlich. Eine solche individuelle Kippbarkeit der Spiegelstreifen ermöglicht eine optimale Ausrichtung und Bündelung des reflektierten Lichts und darüber hinaus auch eine Nachführung der Position der Spiegelstreifen in Abhängigkeit vom Sonnenstand.
Der Sonnenstrahlenkonzentrator weist des Weiteren einen Absorber auf, durch den ein wärmespeicherndes Medium strömt. Der Absorber ist idealerweise auf der Fokallinie angeordnet, so dass die reflektierte Strahlung auf den Absorber fokussiert ist. In praktischer Hinsicht ist es dabei ausreichend, wenn der Absorber nahe der Fokallinie angeordnet ist, wobei zu berücksichtigen ist, dass die Fokallinie keine mathematische Linie, sondern ein längserstreckter Bereich ist, in dem die Intensität des reflektierten Lichtes ein Maximum aufweist.
Der Absorber weist beispielsweise ein Absorberrohr auf, in dem das wärmespeichernde Medium strömt. Bevorzugt ist des Weiteren ein Vakuumrohr vorgesehen, dass das Absorberrohr umgibt. Der Zwischenraum zwischen dem Absorberrohr und dem Vakuumrohr stellt ein Vakuum zur Wärmeisolation bereit. Das erwärmte wärmespeichernde Medium wird beispielsweise in einen geschlossenen Kreislauf geführt und gibt über einen oder mehrere Wärmetauscher Energie beispielsweise an eine Dampfmaschine, eine Destillationsanlage und/oder eine Druckluftspeicheranlage ab. Sämtliche solcher Komponenten sind in einer Ausgestaltung in einem 20-Fuß-Container oder einem 40-Fuß-Container gemäß ISO 668 angeordnet, wodurch ein modular aufgebautes, autarkes Energiegewinnungs- und Speichersystem auf der Basis regenerativer Energien bereitgestellt wird. Die Anordnung auf einem handelsüblichen Container ermöglicht in einfacher Weise den Transport in beliebige Gegenden der Welt.
In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Breite der Spiegelstreifen kleiner ist als der Durchmesser des Absorbers. Dies ermöglicht es, dass das durch einen Spiegelstreifen reflektierte Sonnenlichte vollständig auf den Absorber reflektiert wird.
Wie bereits ausgeführt, ist in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass die Trägerplatten zumindest an ihrer Oberseite, an der das Konzentratorsystem angeordnet ist, eben ausgebildet sind. Dabei kann des Weiteren vorgesehen sein, dass die Trägerplatten an ihrem einander abgewandten Ende jeweils als Endstück einen Parabolrinnenstreifen aufweisen, dessen Längsachse sich parallel zu den Spiegelstreifen erstreckt. Dies ermöglicht es, im Randbereich der Trägerplatten einfallendes Licht auf den Absorber zu reflektieren.
Die Trägerplatten und der Absorber sind bevorzugt auf einem Tragrahmen angeordnet. Der Tragrahmen umfasst in einer Ausgestaltung eine Nachführvorrichtung, die ein Kippen der Trägerplatten in der aufgeklappten Stellung in Abhängigkeit vom Sonnenstand um eine Schwenkachse ermöglicht. Zur exakten Nachführung des Sonnenstrahlenkonzentrators ist eine Verkippbarkeit um eine weitere, zu der Schwenkachse senkrecht verlaufende Achse erforderlich. Daher kann in einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass der Tragrahmen, der den Sonnenstrahlenkonzentrator trägt, des Weiteren eine Drehbarkeit um eine solche weitere Achse vorsieht. Es auch jedoch vorgesehen sein, dass eine Nachführbarkeit in Abhängigkeit von dem Sonnenstand nur in Bezug auf eine Schwenkachse des Sonnenstrahlenkonzentrators gegeben ist. Hierdurch wird eine kostengünstige Lösung bereitgestellt.
In einer weiteren Ausgestaltung sind die Trägerplatten derart ausgebildet und angeordnet, dass sie manuell, d. h. mit dem Kraftaufwand einer menschlichen Bedienperson zwischen der ersten und der zweiten Stellung verschwenkbar sind. Dies ermöglicht in besonders einfacher Weise eine Installation vor Ort. Auch kann vorgesehen sein, dass die Trägerplatten in der aufgeklappten Stellung fixierbar sind, so dass sie nicht durch Wind oder andere Einflüsse unerwünscht zusammenklappen oder sich teilweise aus der aufgeklappten Stellung herausbewegen.
Zur Verschwenkbarkeit der beiden Trägerplatten zueinander ist ein Klappmechanismus vorgesehen. Dieser kann eine gemeinsame Drehachse für beide Trägerplatten oder eine eigene Drehachse für jede der Trägerplatten vorsehen, wobei die beiden Drehachsen im zweiten Fall parallel zueinander verlaufen.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
1 in Seitenansicht ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung mit einem aufgeklappten Sonnenstrahlenkonzentrator in einer ersten Ausrichtung;
2 die Vorrichtung der 1 mit dem aufgeklappten Sonnenstrahlenkonzentrator in einer zweiten Ausrichtung;
3 den Sonnenstrahlenkonzentrator der 1 und 2 im zusammengeklappten Zustand;
4 eine Seitenansicht des Tragrahmens der Vorrichtung der 1 und 2;
5 eine Ansicht von oben auf die Vorrichtung der 1;
6 eine Seitenansicht der Vorrichtung der 1; und
7 eine Vorrichtung gemäß der 1 in Anordnung auf einem Container, wobei zusätzlich der zusammengeklappte, im Container verstaute Sonnenstrahlenkonzentrator dargestellt ist.
Die 1 zeigt eine Vorrichtung, die einen Sonnenstrahlenkonzentrator 1 sowie einen Tragrahmen 2 aufweist, auf dem der Sonnenstrahlenkonzentrator 1 befestigt ist. Die Vorrichtung wird im folgenden auch insgesamt als Sonnenstrahlenkonzentrator 1 bezeichnet. Der Tragrahmen 2 kann auf einer beliebigen Oberfläche angeordnet oder auch direkt mit dem Erdboden verbunden sein. In einer Ausgestaltung ist der Tragrahmen auf der Oberseite eines Containers gemäß ISO 668 befestigt. Dies ermöglicht einen mobilen Transport der gesamten Vorrichtung zusammen mit dem Container.
Der Sonnenstrahlenkonzentrator 1 weist zwei Trägerplatten 4 auf, die zueinander verschwenkbar angeordnet sind. Wie insbesondere der Darstellung der 2 und 3 entnommen werden kann, ist hierzu ein Klappmechanismus vorgesehen, der eine Basis 9 aufweist, die an ihren seitlichen Enden zwei Drehachsen 90 ausbildet, um die die Trägerplatten 4 verschwenkbar sind. Im aufgeklappten Zustand geraten die einander zugewandten Enden 43 der Tragplatten 4 in Anlage zueinander, wodurch eine weitere Verschwenkbewegung gestoppt wird. In der geschlossenen Stellung, die in der 3 dargestellt ist, sind die Trägerplatten 4 aufeinander zugeschwenkt. In der geschlossenen Stellung verlaufen die beiden Trägerplatten 4 dabei näherungsweise zueinander parallel.
Zum Aufklappen der Trägerplatten 4 kann ein nicht dargestellter motorischer Antrieb vorgesehen sein. Ebenfalls kann vorgesehen sein, dass die Trägerplatten 4 hinsichtlich Gewicht und Größe derart ausgebildet sind, dass sie manuell zwischen der in der 3 dargestellten geschlossenen Stellung und der in den 1 und 2 dargestellten aufgeklappten Stellung bewegbar sind. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Trägerplatten 4 in der aufgeklappten Stellung hinsichtlich ihrer Position fixierbar sind, beispielsweise mittels eines nicht dargestellten Rastmechanismus oder einer einfachen Verriegelung (nicht dargestellt). Hierdurch wird verhindert, dass der Sonnenstrahlenkonzentrator beispielsweise bei Wind oder durch andere Einflüsse sich ungewollt aus der aufgeklappten Position herausbewegt.
Gemäß den 1 und 2 sind die Trägerplatten 4 zumindest an ihrer Oberseite 41 plan ausgebildet. Parallel zu den Drehachsen 90 sind an der Oberseite 41 der Trägerplatten 4 eine Mehrzahl von Spiegelstreifen 5 fest angeordnet, die einfallendes Licht 10 in Richtung eines Absorbers 6 reflektieren. Die einzelnen Spiegelstreifen 5 sind dabei unter einem unterschiedlichen Winkel auf der planaren Oberfläche 41 der Trägerplatten 4 angeordnet, so dass sämtliches auf den Sonnenstrahlenkonzentrator 1 einfallendes Licht in Richtung des Absorbers 6 fokussiert wird.
Der Absorber 6 weist ein Absorberrohr 61 auf, in dem ein wärmespeicherndes Medium strömt, das durch die reflektierten Sonnenstrahlen erwärmt wird. Das Absorberrohr 61 ist von einem Vakuumrohr 62 umgeben. Das zwischen den beiden Rohren 61, 62 vorliegende Vakuum stellt eine Wärmeisolierung bereit und erhöht damit die Effizienz der Erwärmung des wärmespeichernden Mediums. Das wärmespeichernde Medium wird bevorzugt in einem geschlossen Kreislauf geführt und gibt seine Wärme in einen oder mehreren Wärmetauschern ab. Die Wärme wird beispielsweise zum Antrieb einer Dampfmaschine, für eine Destillationsanlage und/oder für einen Wärmetauscher einer Druckluftspeicheranlage genutzt. Sämtliche dieser Komponenten sind dabei ebenso wie der Sonnenstrahlenkonzentrator 1 in einer Ausgestaltung in und/oder auf einem Container gemäß ISO 668 angeordnet.
Zum Halten und Positionieren des Absorbers 6 ist eine Heizrohrhalterung 8 vorgesehen, die sich gemäß den 5 und 6 benachbart der Stirnseiten der Trägerplatten 4 erstreckt und den Absorber 6 hält. In die Heizrohrhalterung 8 kann dabei auch die Zu- und Abführung des wärmespeichernden Mediums integriert sein.
Die Trägerplatten 4 weisen an ihren einander abgewandten Enden jeweils als Endstück einen Parabolrinnenstreifen 42 auf. In diesem befindet sich ein parabelförmig gebogener Spiegelbereich, wodurch am Randbereich der Trägerplatten 4 einfallendes Licht effektiver auf den Absorber 6 reflektiert werden kann. Der Spiegelbereich kann dabei über die eigentlichen Trägerplatte 4 hinausragen.
Der Tragrahmen 2 umfasst eine Rahmenwerk 21, das dreieckförmig ausgebildet ist und den Sonnenstrahlenkonzentrator 1 trägt. Dabei ist vorgesehen, dass der Sonnenstrahlenkonzentrator 1 entlang einer Achse 7 mit dem Tragrahmen 2 schenkbar verbunden ist. Diese Achse 7 verläuft mittig bezogen auf die Gesamtanordnung des aufgeklappten Sonnenstrahlenkonzentrators. Über die Schwenkachse 7 ist der Sonnenstrahlenkonzentrator 1 im aufgeklappten Zustand insgesamt, bei konstantem Abstand der Trägerplatten 4 zueinander und zu dem Absorber 6, auf dem Tragwerk 2 verschwenkbar. Zur Verschwenkung ist beispielsweise ein pneumatisches Stellelement 22 vorgesehen, das einen Kolben 220 aufweist, vgl. 4, der mit dem Basisteil 9 und/oder der einen Trägerplatte 4 verbunden. Über ein Ausfahren bzw. Einfahren des Kolbens 220 kann der aufgeklappte Sonnenstrahlenkonzentrator 1 um die Schwenkachse 7 verschwenkt werden. Eine solche Verschwenkung erfolgt im Rahmen einer Nachführung in Abhängigkeit vom Sonnenstand. Durch das pneumatische Stellelement 2 und die Schwenkachse 7 wird somit eine Nachführvorrichtung bereitgestellt.
Es kann vorgesehen sein, dass der Sonnenstrahlenkonzentrator 1 über eine weitere Schwenkachse, die senkrecht zur Schwenkachse 7 verläuft, ebenfalls kippbar ist. Hierdurch wird ein weiterer Freiheitsgrad bei der Nachführung in Abhängigkeit vom Sonnenstand bereitgestellt. Insbesondere bei der Aufstellung des Sonnenstrahlenkonzentrators 1 in subtropischen und tropischen Gegenden kann auf eine solche weitere Verschwenkmöglichkeit jedoch verzichtet werden.
Die 2 zeigt den Sonnenstrahlenkonzentrator der 1 in verschwenktem Zustand. Der Abstand der Trägerplatten 4 zueinander und zu dem Absorber 6 ist dabei im Vergleich zu der 1 unverändert. Die Schwenkbewegung betrifft den aufgeklappten Sonnenstrahlenkonzentrator 1 insgesamt, unter Betätigung des pneumatischen Stellelementes 2. Aufgrund der dreieckigen Ausbildung des Rahmenwerks 21 ist dabei in einer Ausgestaltung eine Verschwenkung des aufgeklappten Sonnenstrahlenkonzentrators 1 um 40° oder auch darüber hinaus möglich.
Die 3 zeigt die bereits erläuterte geschlossene Stellung des Sonnenstrahlenkonzentrators 1, wobei der Tragrahmen 2 nicht dargestellt ist. Im zugeklappten Zustand schließen die Trägerplatten 4 den Absorber 6 ein und schützen diesen dadurch vor Witterungseinflüssen und bei einem Transport. Die Endstücke 42 sind benachbart zueinander angeordnet.
4 zeigt in Seitenansicht den Tragrahmen 2 mit dem Rahmenwerk 21 und dem pneumatischen Stellelement 22. Ebenfalls dargestellt ist die Drehachse 7, entlang derer der Sonnenstrahlenkonzentrator 1 mit dem Tragwerk 2 schwenkbar verbunden ist.
Die 5 zeigt eine Draufsicht auf die Vorrichtung der 1 bei aufgeklapptem Sonnenstrahlenkonzentrator 1. Es sind die einzelnen Spiegelstreifen 5, die als Endstücke ausgebildeten Parabolstreifen 42, der Absorber 6 sowie der Tragrahmen 2 mit dem Rahmenwerk 21 erkennbar. Die auf der Oberseite der Trägerplatten 4 angebrachten Spiegelstreifen 5 weisen eine Breite auf, die kleiner ist als der Durchmesser des Absorberrohrs 61 des Absorbers 6. Hierdurch wird sichergestellt, dass das reflektierte Licht jeweils vollständig auf das Absorberrohr 61 reflektiert wird, so dass ein möglichst hoher Wirkungsgrad erzielt wird.
Die 6 zeigt eine Seitenansicht der Vorrichtung der 1. Es sind der Tragrahmen 2 mit dem Rahmenwerk 21, die Unterseite einer der beiden schräg ausgerichteten Trägerplatten 4, die Heizrohrhalterung 8 für den Absorber 6 und der Absorber 6 zu erkennen.
Die 7 zeigt die Vorrichtung der 1 montiert auf der Oberseite eines handelsüblichen Transportcontainers 3. Ebenfalls ist in Punktdarstellung der zusammengeklappte Sonnenstrahlenkonzentrator 1 dargestellt, der solche Abmessungen aufweist, dass er im Inneren des Containers 3 verstaut werden kann.
Die Abmessungen des Sonnenstrahlenkonzentrators 1 betragen in der aufgeklappten Arbeitsstellung beispielsweise 4400 × 4000 mm. Der Platzbedarf im Container 3 beträgt im zusammengeklappten Zustand ca. 5 m³. Die maximale Wärmeleistung liegt beispielsweise bei 10 kW.
Zusammen mit dem Sonnenstrahlenkonzentrator können weitere Elemente eines mobilen Energiegewinnungs- und Speichersystems auf Basis regenerativer Energien, wie beispielsweise eine Windkraftanlage, eine Dampfmaschine, eine Destillationseinrichtung und/oder ein Energiespeichersystem in und/oder auf dem Container 3 integriert sein.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausgestaltung nicht auf die vorstehend dargestellten Ausführungsbeispiele, die lediglich beispielhaft zu verstehen sind. Beispielsweise kann der Klappmechanismus zum Verschwenken der Trägerplatten in anderer Weise ausgebildet sein. Weiter können die Trägerplatten eine andere Form besitzen, ggf. auch gebogen ausgebildet sein, und kann das Konzentratorsystem in anderer Weise ausgebildet sein. Dabei sind beispielsweise auch Ausgestaltungen denkbar, in denen Spiegelstreifen kreisförmig auf den beiden Trägerplatten angeordnet sind, so dass das Sonnenlicht auf einen Punkt und nicht auf eine Linie fokussiert wird. Auch ist es denkbar, dass als Reflektoren statt Spiegelstreifen andere Spiegelelemente oder auch eine homogene Verspiegelung verwendet werden. Weiter sind die beschriebenen Abmessungen und konstruktiven Lösungen lediglich beispielhaft zu verstehen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 20314372 U1 [0003]
- DE 102006058995 A1 [0003]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

- ISO 668 [0013]
- ISO 668 [0027]
- ISO 668 [0031]

Claims

Sonnenstrahlenkonzentrator (1), der aufweist: – zwei Trägerplatten (4), die schwenkbar zueinander angeordnet sind, und – ein Konzentratorsystem (5), das auf den Oberseiten (41) der Trägerplatten (4) angeordnet ist, wobei – die beiden Trägerplatten (4) eine erste, aufgeklappte Stellung aufweisen, in der das Konzentratorsystem (5) das Sonnenlicht auf einen gemeinsamen Fokalpunkt oder eine gemeinsamen Fokallinie konzentriert, – eine zweite, geschlossene Stellung aufweisen, in der die Trägerplatten (4) im Vergleich zu der aufgeklappten Stellung aufeinander zu geschwenkt sind, und – die Trägerplatten (5) zwischen diesen beiden Stellungen verschwenkbar sind.
Sonnenstrahlenenkonzentrator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Konzentratorsystem (5) eine Mehrzahl von Spiegelstreifen umfasst.
Sonnenstrahlenenkonzentrator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiegelstreifen (5) sich in paralleler Anordnung auf den Trägerplatten (4) erstrecken.
Sonnenstrahlenenkonzentrator nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Spiegelstreifen (5) individuell kippbar sind.
Sonnenstrahlenenkonzentrator nach einem vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Konzentratorsystem (5) aus Spiegelglas, Metallstreifen oder einem beschichteten Kunststoff besteht.
Sonnenstrahlenenkonzentrator nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Absorber (6), durch den ein wärmespeicherndes Medium strömt, wobei der Absorber (6) auf oder benachbart der Fokallinie angeordnet ist.
Sonnenstrahlenenkonzentrator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Absorber (6) ein Absorberrohr (61), in dem das wärmespeichernde Medium strömt, und ein Vakuumrohr (62) aufweist, wobei das Vakuumrohr (62) das Absorberrohr (61) umgibt.
Sonnenstrahlenkonzentrator nach Anspruch 7, soweit rückbezogen auf Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Spiegelstreifen (5) kleiner ist als der Durchmesser des Absorberrohrs (61).
Sonnenstrahlenkonzentrator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatten (4) zumindest an ihrer Oberseite (41), an der das Konzentratorsystem (5) angeordnet ist, eben ausgebildet sind.
Sonnenstrahlenkonzentrator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatten (4) an ihrem im aufgeklappten Zustand einander abgewandten Ende jeweils als Endstück einen Parabolrinnenstreifen (42) aufweisen.
Sonnenstrahlenkonzentrator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatten (4) in der zweiten, geschlossenen Stellung im wesentlichen parallel zueinander angeordnet und/oder ihre Enden (42) benachbart sind.
Sonnenstrahlenkonzentrator nach einem der vorangehenden Ansprüche, soweit rückbezogen auf Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatten (4) und der Absorber (6) in der ersten Stellung bei konstantem Abstand der Trägerplatten (4) zueinander und zum Absorber (6) um eine Schwenkachse (7) kippbar sind.
Sonnenstrahlenkonzentrator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatten (4) auf einem Tragrahmen (2) angeordnet sind.
Sonnenstrahlenkonzentrator nach Anspruch 13, soweit rückbezogen auf Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragrahmen (2) eine Nachführvorrichtung (22) umfasst, die ein Kippen der Trägerplatten (4) bei konstantem Abstand zueinander in Abhängigkeit vom Sonnenstand um die Schwenkachse (7) bewirkt.
Sonnenstrahlenkonzentrator nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragrahmen (2) dazu ausgebildet ist, auf einem 20-Fuß-Container oder einen 40-Fuß-Container gemäß ISO668 angeordnet zu sein.
Sonnenstrahlenkonzentrator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sonnenstrahlenkonzentrator (5) eine Größe derart aufweist, dass er im zusammengeklappten Zustand in einem 20-Fuß-Container oder einen 40-Fuß-Container gemäß ISO668 verstaubar ist.
Sonnenstrahlenkonzentrator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Konzentratorsystem (5) eine kratzfeste Oberflächenvergütung aufweist.
Sonnenstrahlenkonzentrator nach einem der vorangehenden Ansprüche, soweit rückbezogen auf Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das durch den Absorber (6) strömende wärmespeichernde Medium mit einer Dampfmaschine, einer Destillationsanlage und/oder einer Druckluftspeicheranlage gekoppelt ist, wobei sämtliche dieser Komponenten zusammen mit dem Sonnenstrahlenkonzentrator in und/oder auf einem 20-Fuß-Container oder einen 40-Fuß-Container gemäß ISO668 angeordnet sind.
Sonnenstrahlenkonzentrator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatten (4) derart ausgebildet und angeordnet sind, dass sie manuell zwischen der ersten und der zweiten Stellung verschwenkbar sind.
Sonnenstrahlenkonzentrator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatten (4) in der ersten, aufgeklappten Stellung fixierbar sind.
Sonnenstrahlenkonzentrator nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Klappmechanismus, der die Verschwenkbarkeit der beiden Trägerplatten (4) zueinander bereitstellt.
Sonnenstrahlenkonzentrator nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Klappmechanismus zwei Drehachsen (90) aufweist.