DE19522215C2 - Schwimmendes Solarkraftwerk und Verfahren zu seinem Betrieb - Google Patents

Abstract

Ein Solarkraftwerk, das auf einer Wasserschicht schwimmt, ist als rotierbare Plattform ausgebildet, die eine Vielzahl von Konzentratoren trägt. Die Konzentratoren weisen eine annähernd senkrechte erste Wand auf, während die zweite Wand mit der ersten einen spitzen Winkel einschließt. Die von diesen Wänden getragene Abdeckung besteht aus Linearlinsen, die die Sonnenstrahlen bündeln und diese weitgehend unabhängig von der Sonnenelevation auf Photozellen lenken. Zwischen zwei benachbarten Konzentratoren verbleibt ein dreieckiger Kanal, dessen unterer Schenkel durch die Wasseroberfläche gebildet wird, wie aus Figur 3 ersichtlich. Bei Sonnenschein wird die Plattform so verschwenkt, daß die Konzentratoren zur Sonne weisen, danach erfolgt die Verschwenkung so, daß die dreieckigen Kanäle in die jeweilige Windrichtung weisen, wodurch der Luftstrom die Wasserschicht kühlt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Solarkraftwerk gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Ein derartiges Solarkraftwerk ist aus der WO 91/17573 A2 bekannt. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb des Solarkraftwerkes.

Bei dem bekannten schwimmenden Solarkraftwerk erfolgt die Konzentration der Sonnenstrahlen durch prismenförmige Stufen einer Linearlinse, in denen die Sonnen­ strahlen eine interne Reflexion erfahren. Der Nachteil des bekannten Solarkraftwerkes liegt darin, daß die in die Wasserschicht eingebrachte Verlustwärme der Photozellen nicht in genügendem Umfang an die Außenluft abgegeben werden kann.

Die Erfindung vermeidet diesen Nachteil. Gemäß der Erfindung bilden die Wan­ dungen der Konzentratoren im Querschnitt ein spitzwinkliges Dreieck mit einem Schen­ kel, der annähernd vertikal verläuft. Das Gehäuse der Konzentratoren kann dabei als spitzwinkliges Dreieck ausgebildet werden. Zwei benachbarte Konzentratoren schließen dadurch zwischen sich einen Luftkanal mit dreieckigem Querschnitt ein, dessen untere Begrenzung mit der Wasserfläche zusammenfällt. Während der Nachtstunden wird die Plattform so verschwenkt, daß die Luftkanäle parallel zur Windrichtung verlaufen. Bei sich ändernder Windrichtung wird die Plattform automatisch nachgeführt. Die Durch­ strömung dieser Kanäle mit der kalten Nachtluft führt zu einem intensiven Entzug der während der Sonnenscheinstunden auf das Wasser übertragenen Verlustwärme der Photozellen.

Zur Verhinderung von Verdampfung ist die Wasserschicht mit einer Folie, deren Dichte unter der des Wassers liegt, abgedeckt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll anhand von Figuren beschrieben werden.

Fig. 1 zeigt das Prinzip der optischen Nachführung.

Fig. 2 zeigt ein Solarkraftwerk gemäß der Erfindung.

Fig. 3 zeigt eine Konzentrator-Einheit im Querschnitt.

Fig. 1 zeigt symbolisiert den Strahlengang der Sonnenstrahlen, die durch eine obere Schicht 1 einer Flachlinse nach unten abgelenkt werden und durch Prismen 2 ei­ ner zweiten Schicht auf eine Photozelle 3 konzentriert werden.

Fig. 2 zeigt eine schwimmende Solarplattform, wobei langgestreckte Konzentra­ toren 4 geschnitten dargestellt sind. Der Boden wird durch eine Folie 5 gebildet, die von einer ringförmigen Wandung 6 umgeben ist. Ein zentrales Lager 7 zentriert die Plattform auf einer Wasserschicht 8. Am Tage wird die Plattform dem Sonnenazimut nachgeführt, während der Nacht stellt ein Windrichtungs-Sensor die Plattform so ein, daß die Kon­ zentratoren parallel zur Windrichtung verlaufen.

Fig. 3 zeigt einen Vertikalschnitt durch einen Konzentrator 4. Ein Gehäuse 9, dessen Wand 14 vertikal verläuft, schwimmt in der Wasserschicht 8. Das Dach bildet eine parabolisch gebogene Linearlinse 10. Diese ist in einen stark umlenkenden Be­ reich 11 mit spitzen Prismen und einen schwach umlenkenden Bereich 12, der als Fres­ nel-Linearlinse ausgebildet ist, unterteilt. Die Flachlinse ist am tiefsten Niveau als Re­ genrinne 13 ausgebildet, die mit der kurzen Wandung 14 des benachbarten Konzentra­ tors verbunden ist. Diese Rinne 13 dient gleichzeitig als Schiene für die Räder einer Montage-Plattform. Stangen 15 bilden die Verbindungsglieder im unteren Bereich. Auf der Wasseroberfläche schwimmt eine Plastikfolie 16, die Ventile aufweist, durch welche Regenwasser in die Wasserschicht gelangen kann. Der zwischen benachbarten Kon­ zentratoren verbleibende dreieckige Kanal 35 dient als Luftkanal, der vom Wind durch­ strömt wird, wodurch die Wasserschicht 8, in der die Verlustwärme der Photozelle ein­ gespeichert wird, gekühlt wird.

Claims (2)

1. Solarkraftwerk ausgebildet als auf einer Wasserschicht schwimmende Plattform aus parallel zueinander verlaufenden Konzentratoren, die mittels einer Schwenkvorrichtung durch Drehung um die Hochachse der Plattform dem Azimut der Sonne nachführbar sind und die Photozellen aufweisen, deren Verlustwärme in die Wasserschicht geleitet wird, wobei die Konzentratoren mit Linearlinsen abgedeckt sind, die sowohl parallel zur Längsrichtung der Konzentratoren als auch senkrecht dazu verlaufende Stufen aufwei­ sen, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandungen der Konzentratoren (4) im Quer­ schnitt ein spitzwinkliges Dreieck bilden mit einem Schenkel (14), der annähernd vertikal verläuft, wodurch zwischen zwei benachbarten Konzentratoren ein dreieckiger, von der Wasserschicht begrenzter Kanal (35) gebildet wird.

2. Verfahren zum Betrieb des Solarkraftwerkes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkvorrichtung die Plattform bei Sonnenschein so ausrichtet, daß die Längserstreckung der Konzentratoren (4) in Richtung zum Azimut der Sonne weist, und nachts so verschwenkt, daß die Längserstreckung der Konzentratoren (4) parallel zur Windrichtung verläuft.