DE102008050936A1 - Solar reflector, particularly for use in thermal solar power station, particularly parabolic trough power station, has transparent reflector substrate, on which external laterally reflector coating system is applied - Google Patents

Abstract

The solar reflector (4) has a transparent reflector substrate (10), on which an external laterally reflector coating system (18) is applied, where the reflector coating system is covered by a lacquer protective layer (14). The reflector layer system has a dielectric intermediate layer system (16) that is arranged between a metallic reflector layer (12) and the reflector substrate. Two dielectric layers (20,22) are provided, which are made of titanium dioxide and silicon dioxide respectively. Independent claims are included for the following: (1) a thermal solar power station, particularly parabolic trough power station, which has a receiving tube; and (2) a method for manufacturing a solar reflector.

Description

Die Erfindung betrifft einen Solarspiegel, der insbesondere zur Verwendung in einem thermischen Solarkraftwerk geeignet sein soll. Sie bezieht sich weiterhin auf ein thermisches Solarkraftwerk, insbesondere ein Parabolrinnenkraftwerk, mit einer Anzahl derartiger Solarspiegel sowie auf ein Verfahren zur Herstellung des Solarspiegels.The The invention relates to a solar mirror, in particular for use to be suitable in a thermal solar power plant. It relates continue to a thermal solar power plant, in particular a parabolic trough power plant, with a number of such solar mirrors as well as a method of manufacturing the solar mirror.

In thermischen Solarkraftwerken, insbesondere in Parabolrinnenkraftwerken, wird einfallendes Sonnenlicht durch geeignete Reflexion und Fokussierung gezielt zur Aufheizung eines Wärmeträgers genutzt, der sodann seinerseits die mitgeführte Wärme, beispielsweise über einen Wärmetauscher, wieder abgibt und damit für eine weitere Nutzung bereitstellt. Beispielsweise kann über einen derartigen Wärmetausch die Wärme in den Wasser-Dampf-Kreislauf einer Dampfturbine eingebracht und dort zum Antrieb der Dampfturbine genutzt werden.In thermal solar power plants, especially in parabolic trough power plants, becomes incident sunlight through appropriate reflection and focusing specifically used for heating a heat carrier, the then in turn the entrained heat, for example, via a heat exchanger, again and thus makes available for further use. For example, via such a heat exchange the heat in the water-steam circuit of a steam turbine introduced and used there to drive the steam turbine.

Als Wärmeträger kann in einem derartigen Solarkraftwerk ein beliebiges geeignetes Fluid, beispielsweise ein flüssiges Thermoöl, genutzt werden, das zum Zweck seiner Aufheizung in einer dafür bestimmten Zone in einem geeigneten Strömungskanal, beispielswiese einem Rohr oder Rohrbündel, geführt wird. Diesem auch als Empfängerrohr oder Receiver bezeichneten Führungssystem für den Wärmeträger ist üblicherweise ein System oder eine Anzahl von Reflektoren oder Solarspiegeln zugeordnet, über die einfallendes Sonnenlicht in möglichst großem Umfang gezielt auf den Receiver reflektiert wird, so dass es zur Aufheizung des darin geführten Wärmeträgers beitragen kann. Die den Reflektor bildenden Solarspiegel können dabei planar oder auch gekrümmt ausgeführt sein und werden in der Regel derart ausgelegt und in ihrer Gesamtheit konturiert, dass unter Berück sichtigung der infolge von Jahres- und Tageszeit variierenden Einfallsrichtung des Sonnenlichts und der geografischen Position des Systems ein möglichst großer Anteil zum Receiver reflektiert wird. Im Hinblick auf die gewünschte Fokussierung des reflektierten Lichts auf einen rohrförmigen Receiver ist dabei die Ausführung der Solarspiegel als so genannte Parabolrinne besonders günstig, bei der der Solarspiegel entlang einer Längsrichtung ausgedehnt ist und bezüglich dieser einen zumindest annähernd parabolischen Querschnitt aufweist.When Heat transfer can in such a solar power plant any suitable fluid, for example a liquid Thermal oil, used for the purpose of its heating in a designated zone in a suitable flow channel, For example, a pipe or tube bundle, led becomes. This also referred to as a receiver tube or receiver Guide system for the heat transfer medium is usually a system or a number of reflectors or solar mirrors, over the incident sunlight as much as possible targeted to the receiver is reflected so that it heats up the guided therein Heat carrier can contribute. The the reflector forming solar mirror can be planar or curved be executed and are usually designed in such a way and in their entirety, that under consideration the direction of incidence, which varies as a result of the year and time of day of the sunlight and the geographical position of the system as much as possible reflected to the receiver becomes. With regard to the desired focus of the reflected Light on a tubular receiver is the execution the solar mirror as so-called parabolic trough particularly favorable, in which the solar mirror extends along a longitudinal direction is and at least approximately with respect to this one having parabolic cross section.

Generell ist ein besonders hoher Wirkungsgrad bei derartigen Anwendungen von Solarspiegeln in thermischen Solarkraftwerken wünschenswert. Dazu wird insbesondere unter den gegebenen Einsatzbedingungen ein besonders hoher Reflexionsgrad für das einfallende Sonnenlicht in allen – also nicht nur den sichtbaren – Wellenlängenbereichen angestrebt. In existierenden Systemen werden daher mit einer metallischen Reflektorschicht beschichtete Spiegelsubstrate aus so genanntem Weißglas, also absorptions- und eisenarm, eingesetzt. Die üblicherweise aus Silber bestehende Reflektorschicht ist dabei in der Regel auf der Außenseite des Spiegelsubstrats angebracht und ihrerseits zum Schutz vor Beschädigungen oder Beeinträchtigungen mit einer Lackschutzschicht bedeckt. Der Solarspiegel hat somit den Aufbau Weißglas-Silber-Lack, so dass das Licht nach dem Durchgang durch das Glas reflektiert wird.As a general rule is a particularly high efficiency in such applications of solar mirrors in thermal solar power plants desirable. This is especially under the given conditions of use particularly high reflectance for the incident sunlight in all - not just the visible - wavelength ranges sought. In existing systems, therefore, with a metallic reflector layer coated mirror substrates of so-called white glass, So absorption and low iron, used. The usual silver reflector layer is usually on the outside of the mirror substrate attached and in turn to protect against damage or damage covered with a paint protection layer. The solar mirror has thus Build up white glass silver paint, allowing the light to go down the passage through the glass is reflected.

Wirkungsgradmindernd ist bei derartigen Systemen zu berücksichtigen, dass in einer Vielzahl von Fällen das Sonnenlicht nicht senkrecht, sondern in einem Einfallswinkel auf den Spiegel auftrifft. Dies ist insbesondere bei Parabolrinnenspiegeln im Randbereich der Parabel und bei flacher Montage, bei der die Längsachse der Parabolrinne parallel zur Erdoberfläche geführt ist, durch schrägen Lichteinfall infolge von Jahreszeit und Breitengrad (z. B. in Südspanien im Sommer 12° und im Winter 60° zur Senkrechten) unvermeidlich.Efficiency-reducing is to be considered in such systems that in a lot of cases the sunlight is not vertical, but incident on the mirror at an angle of incidence. This is particularly in parabolic trough mirrors in the edge region of the parabola and in flat mounting, where the longitudinal axis of the parabolic trough passed parallel to the earth's surface, through oblique incidence of light due to season and latitude (eg in southern Spain in summer 12 ° and in winter 60 ° to the vertical) is inevitable.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Solarspiegel der genannten Art anzugeben, der bei einer Verwendung in einem Solarkraftwerk einen besonders hohen Anlagenwirkungsgrad ermöglicht. Des Weiteren sollen ein Solarkraftwerk mit besonders hohem Anlagenwirkungsgrad sowie ein besonders geeignetes Verfahren zur Herstellung des Solarspiegels angegeben werden.Of the Invention is based on the object, a solar mirror of said Specify type when using in a solar power plant enables a particularly high system efficiency. Of Furthermore, a solar power plant with particularly high plant efficiency and a particularly suitable method for producing the solar mirror be specified.

Bezüglich des Solarspiegels wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst, indem auf ein transparentes Spiegelsubstrat ein außenseitig von einer Lackschutzschicht bedecktes Reflektor-Schichtsystem aufgebracht ist, wobei das Reflektor-Schichtsystem zusätzlich zu einer metallischen Reflektorschicht ein zwischen dieser und dem Spiegelsubstrat angeordnetes dielektrisches Zwischenschichtsystem umfasst.In terms of of the solar mirror, this object is achieved according to the invention, by placing on a transparent mirror substrate an outside applied by a paint protective layer covered reflector layer system, wherein the reflector layer system in addition to a metallic Reflector layer disposed between this and the mirror substrate dielectric interlayer system.

Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass ein besonders hoher Anlagenwirkungsgrad erreichbar ist, indem der Reflexionsgrad des Spiegels noch weiter erhöht wird. Wie sich überraschend herausgestellt hat, kann in den genannten Solarspiegeln ein zwischen dem Spiegelsubstrat und der Reflektorschicht angeordnetes dielektrisches Zwischenschichtsystem den Reflexionsgrad noch deutlich erhöhen. Unter Rückgriff auf die ansonsten mit guten Eigenschaften einsetzbaren und bevorzugten Materialien Weißglas für das Spiegelsubtrat und Silber für die metallische Reflektorschicht weist der Solarspiegel damit insbesondere die Schichtfolge: Weißglas-dielektrische Zwischenschicht-Silber-Lack auf.The invention is based on the consideration that a particularly high system efficiency can be achieved by the reflectance of the mirror is further increased. As has surprisingly been found, a dielectric interlayer system arranged between the mirror substrate and the reflector layer can significantly increase the reflectance in the stated solar mirrors. Taking recourse to the otherwise good and good qualities used and preferred materials white glass for the Mirror sub-grade and silver for the metallic reflector layer, the solar mirror thus has in particular the layer sequence: white glass dielectric interlayer silver paint on.

Um darüber hinaus den Reflexionsgrad noch weiter zu begünstigen, ist das Spiegelsubstrat vorteilhafterweise aus absorptionsarmem, also insbesondere eisenarmem Weißglas, vorzugsweise einer Dicke von etwa 4 mm, ausgeführt.Around in addition to further enhancing the degree of reflection, is the mirror substrate advantageously made of low-absorption, ie in particular low-iron white glass, preferably one Thickness of about 4 mm, executed.

Eine besonders günstige Steigerung des Reflexionsgrades des Solarspiegels ist erreichbar, indem in besonders vorteilhafter Ausgestaltung das dielektrische Zwischenschichtsystem mindestens zweischichtig ausgeführt ist und vorzugsweise eine erste dielektrische Schicht aus einem hochbrechenden Material mit einer Brechzahl von mindestens 2 und eine zweite dielektrische Schicht aus niedrigbrechendem Material mit einer Brechzahl von höchstens 2 aufweist. Die Brechzahl ist dabei insbesondere bei einer Referenzwellenlänge von 550 nm auszuwerten. Eine im Hinblick auf die angestrebte Erhöhung des Reflexionsgrades besonders güns tige Materialkombination ist dabei erreichbar, indem in besonders bevorzugter Ausgestaltung die erste dielektrische Schicht aus Titandioxid (TiO₂, Brechzahl bei 550 nm beträgt n = 2,46207) und die zweite dielektrische Schicht aus Siliziumdioxid (SiO₂, Brechzahl bei 550 nm beträgt n = 1,45396) gebildet ist. In alternativer oder zusätzlicher vorteilhafter Ausgestaltung kann als hochbrechendes Material auch Nioboxid (Nb₂O₅) oder Tantaloxid (Ta₂O₅) oder eine Mischung aus den genannten Materialien und/oder als niedrigbrechendes Material Magnesiumfluoxid (Mg₂F₂) vorgesehen sein. Weiterhin können auch dotierte Schichten, in denen der größte Anteil aus derartigen Materialien besteht, vorgesehen sein.A particularly favorable increase in the degree of reflection of the solar mirror can be achieved, in a particularly advantageous embodiment, the dielectric interlayer system is at least two layers and preferably a first dielectric layer of a high refractive index material having a refractive index of at least 2 and a second dielectric layer of low refractive index material with a refractive index of at most 2. The refractive index is to be evaluated in particular at a reference wavelength of 550 nm. A particularly favorable combination of materials with regard to the desired increase in the degree of reflection is achievable in that, in a particularly preferred embodiment, the first dielectric layer of titanium dioxide (TiO ₂ , refractive index at 550 nm is n = 2.46207) and the second dielectric layer of silicon dioxide (SiO ₂ , refractive index at 550 nm, n = 1.45396) is formed. In an alternative or additional advantageous refinement, niobium oxide (O ₅ Nb ₂₎ or tantalum oxide (O Ta _{2 5)} can be used as high refractive index material or a mixture of said materials and / or as a low refractive index material Magnesiumfluoxid (Mg ₂ F ₂₎ may be provided. Furthermore, it is also possible to provide doped layers in which the largest proportion consists of such materials.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist dabei die erste, aus dem hochbrechenden Material gebildete dielektrische Schicht zwischen dem Spiegelsubstrat und der zweiten, aus dem niedrigbrechenden Material gebildeten dielektrischen Schicht angeordnet. Für die genannten besonders bevorzugten Materialien weist der Solarspiegel somit die Schichtfolge Weißglas-Titanoxid-Siliziumoxid-Silber-Lack auf.In Another advantageous embodiment is the first, from the between high-refractive material formed dielectric layer between the mirror substrate and the second, of the low refractive index material formed dielectric layer. For the mentioned Particularly preferred materials, the solar mirror thus the Layer sequence white glass titanium oxide silicon oxide silver lacquer on.

In besonders vorteilhafter Ausgestaltung ist bei der Auslegung und Parameterwahl für den Solarspiegel in weitem Umfang die Erkenntnis berücksichtigt, dass gerade bei der bevorzugten Verwendung in einem thermischen Solarkraftwerk oder einem Parabolrinnenkraftwerk in den überwiegenden Fällen mit einem nicht senkrechten Lichteinfall zu rechnen ist. Unter konsequenter Nutzung der Erkenntnis, dass die Reflexionseigenschaften des Reflektor-Schichtsystems unter anderem auch signifikant von den jeweiligen Schichtdicken abhängen, sind diese dabei vorteilhafterweise derart geeignet gewählt, dass für die erwarteten Lichteinfallsrichtungen (diese hängen insbesondere von der geografischen Positionierung der Anlage ab) durchgängig ein besonders hoher Reflexionsgrad erreichbar ist.In particularly advantageous embodiment is in the design and Parameter selection for the solar mirror to a large extent the Recognition takes into account that, especially with the preferred Use in a solar thermal power plant or parabolic trough power plant in the majority of cases with a non-vertical Incidence of light is to be expected. With consistent use of knowledge, that the reflection properties of the reflector layer system under other also depend significantly on the respective layer thicknesses, these are advantageously chosen so suitable, that for the expected light incidence directions (this depend in particular on the geographical positioning the system) consistently a particularly high reflectance is reachable.

Gerade für die genannte zweischichtige Ausführung des Zwischenschichtsystems ist dies besonders zuverlässig erreichbar, indem vorteilhafterweise die erste dielektrische Schicht eine optische Schichtdicke von zwischen 41 und 100 nm, besonders bevorzugt zwischen 60 und 82 nm, und die zweite dielektrische Schicht eine optische Schichtdicke von zwischen 100 und 127 nm, besonders bevorzugt zwischen 116 und 120 nm, aufweist. Die optische Schichtdicke entspricht dabei dem Produkt aus tatsächlicher oder „mechanischer” Schichtdicke und dem Brechungsindex, auszuwerten bei einer Referenzwellenlänge von 550 nm. Für die besonders bevorzugten Materialien, nämlich Titandioxid als hochbrechendes Material für die erste dielektrische Schicht und Siliziumdioxid als niedrigbrechendes Material für die zweite dielektrische Schicht, entspricht dieses Auslegungskriterium einer tatsächlichen oder „mechanischen” Schichtdicke von zwischen 16 und 40 nm für die Titandioxid-Schicht und von zwischen 65 und 87 nm für die Siliziumdioxid-Schicht. Wie sich herausgestellt hat, ist in den genannten Bereichen für sämtliche einfallswinkel mit besonders günstigen Effekten zu rechnen.Just for the said two-layered version of the Interlayer system this is particularly reliable reachable advantageously by the first dielectric layer an optical Layer thickness of between 41 and 100 nm, more preferably between 60 and 82 nm, and the second dielectric layer is an optical Layer thickness of between 100 and 127 nm, more preferably between 116 and 120 nm. The optical layer thickness corresponds to this the product of actual or "mechanical" layer thickness and the refractive index, to be evaluated at a reference wavelength of 550 nm. For the most preferred materials, namely titanium dioxide as a high-index material for the first dielectric layer and silicon dioxide as low refractive index Material for the second dielectric layer, corresponds this design criterion of an actual or "mechanical" layer thickness between 16 and 40 nm for the titanium dioxide layer and of between 65 and 87 nm for the silicon dioxide layer. As it turned out, in the areas mentioned for all angles of incidence with particularly favorable To count effects.

In alternativer vorteilhafter Ausgestaltung können die Auslegungsparameter des Solarspiegels, also insbesondere die Schichtdicken innerhalb des Mehrschichtpakets, individualisiert nach einem Auslegungswert für den erwarteten Einfallswinkel der Sonneneinstrahlung geeignet gewählt sein. Im Hinblick auf den je nach Positionierung und technischer Ausführung der Anlage möglicherweise tageszeit- und/oder jahreszeitabhängigen Einfallswinkel der Sonneneinstrahlung kann dabei als Auslegungswert beispielsweise ein von der geografischen Positionierung der Anlage abhängiger Grundwert für den Einfallswinkel oder auch ein durch geeignete Mittelwertbildung durch Wichtung und Bewertung der räumlich und/oder zeitlich variierenden tatsächlichen Einfallswinkel ermittelter Referenzwert zugrundegelegt sein. Wie sich herausgestellt hat, sind besonders gute Reflexionseigenschaften unter Berücksichtigung des solchermaßen ermittelten Auslegungswerts für den Einfallswinkel (gemessen in Grad als Abweichung von senkrechtem Lichteinfall) erhältlich, indem vorzugsweise die Schichtdicken bei einer zweischichtigen Ausgestaltung des Zwischenschichtsystems gemäß folgender Tabelle gewählt sind: Auslegungswert für Einfalls-winkel in Grad Schichtdicke niedrigbrechendoptisch in nm Schichtdicke hochbrechend optisch in nm Schichtdicke niedrigbrechend optisch in nm, besonders bevorzugt Schichtdicke hochbrechend optisch in nm, be-sonders be-vorzugt 0 79–127 38–100 89–120 51–90 15 79–129 32–103 96–118 54–83 30 85–136 36–102 97–123 60–82 45 89–150 35–104 107–131 55–87 60 100–154 41–108 116–143 58–85 In an alternative advantageous embodiment, the design parameters of the solar mirror, that is to say in particular the layer thicknesses within the multilayer package, can be selected suitably according to a design value for the expected angle of incidence of the solar radiation. With regard to the depending on the positioning and technical design of the system possibly Tageszeit- and / or seasonally dependent angle of incidence of sunlight can be used as a design value, for example, depending on the geographical positioning of the system base value for the angle of incidence or by a suitable averaging by weighting and evaluation of the be based on the reference value determined spatially and / or temporally varying the actual angle of incidence. As has been found, particularly good reflection properties are obtainable, taking into account the thus determined design value for the angle of incidence (measured in degrees as deviation from normal incidence of light), preferably by selecting the layer thicknesses in a two-layered embodiment of the interlayer system according to the following table: Design value for angle of incidence in degrees Layer thickness low refractive optical in nm Layer thickness high refractive optical in nm Layer thickness low refractive optical in nm, particularly preferred Layer thickness high refractive optical in nm, particularly preferably 0 79-127 38-100 89-120 51-90 15 79-129 32-103 96-118 54-83 30 85-136 36-102 97-123 60-82 45 89-150 35-104 107-131 55-87 60 100-154 41-108 116-143 58-85

Um dabei auch bei varriierenden einsatzbedingungen zuverlässig besonders gute Reflexionseigenschaften sicherzustellen, können in besonders bevorzugter Ausgestaltung abhängig vom Einfallswinkel etwa die Mittelwerte des genannten Intervall, vorzugsweise mit der halben der genannten Intervallbreite, als Auslegungswerte vorgesehen sein. Bei Zwischenwerten des Auslegungswinkels werden bevorzugt geeignet zwischen den in der Tabelle genannten Werten interpolierte Auslegungswerte für die Schichtdicken gewählt.Around And reliable even with varying application conditions can ensure particularly good reflection properties in a particularly preferred embodiment depending on the angle of incidence about the average values of said interval, preferably with the half of said interval width, provided as design values be. At intermediate values of the design angle are preferred suitably interpolated between the values given in the table Design values for the layer thicknesses selected.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist durch eine geeignete Schichtdickenwahl auch dem Umstand Rechnung getragen, dass der Lichteinfallswinkel auch lokal abhängig von der jeweiligen Position innerhalb des Solarspiegels variiert, beispielsweise infolge der Parabelform. Dies kann weiterhin insbesondere in den Randbereichen der Parabel der Fall sein. Vorteilhafterweise ist derartigen Störeffekten durch eine geeignet gewählte konturierte Beschichtung mit ortsabhängig angepasst gewählter Schichtdicke Rechnung getragen. Beispielsweise könnte dabei in der Parabelmitte die Schichtdicke an einen Auslegungswert für den Lichteinfallswinkel von 15° angepasst sein, wohingegen in den Randbereichen für die Schichtdicke ein Auslegungswert für den Lichteinfallswinkel von 45° und in den Zwischenzonen geeignete Zwischenwerte zugrundegelegt werden. Die ortsabhängige Konturierung kann dabei durch eine kontinuierliche Anpassung der Schichtdicke oder auch durch eine segmentweise Ausführung des Spiegels, bei dem einzelne Segmente eine konstante Schichtdicke aufweisen, realisiert sein.In Another advantageous embodiment is by a suitable Schichtdickenwahl also taken into account the fact that the angle of incidence of light also locally depending on the respective position within of the solar mirror varies, for example due to the parabolic shape. This can continue especially in the marginal areas of the parabola be the case. Advantageously, such interference effects by a suitably selected contoured coating with Depending on the location selected, the selected layer thickness Taken into account. For example, it could be in the middle of the parabola the layer thickness to a design value for the angle of incidence of 15 °, whereas in the peripheral areas for the layer thickness is a design value for the angle of incidence of light of 45 ° and in the intermediate zones suitable intermediate values be based on. The location-dependent contouring can thereby by a continuous adjustment of the layer thickness or also by a segmental execution of the mirror, at the individual segments have a constant layer thickness realized be.

Bezüglich des thermischen Solarkraftwerks wird die genannte Aufgabe gelöst mit einem Empfängerrohr, in dem ein flüssiger Wärmeträger geführt ist, und dem eine Anzahl von Solarspiegeln der genannten Art zugeordnet sind. Vorzugsweise ist das Solarkraftwerk dabei als Parabolrinnenkraftwerk ausgestaltet. Entsprechend wird der genannte Solarspiegel besonders bevorzugt in einem thermischen Solarkraftwerk, insbesondere in einem Parabolrinnenkraftwerk, verwendet.In terms of of the thermal solar power plant, the above object is achieved with a receiver tube, in which a liquid Heat transfer is performed, and the one Number of solar mirrors of the type mentioned are assigned. Preferably the solar power plant is designed as a parabolic trough power plant. Accordingly, said solar mirror is particularly preferred in a thermal solar power plant, in particular in a parabolic trough power plant, used.

Die Herstellung des Solarspiegels kann im wesentlichen unter Rückgriff auf übliche Methoden erfolgen. An die Aufbringung des zusätzlich vorgesehenen Zwischenschichtsystems sind dabei jedoch erhöhte Anforderungen gestellt, insbesondere im Hinblick auf durchgängige Homogenität und Kontrollierbarkeit der Materialzusammensetzung und der Schichtdicken. insbesondere im Hinblick auf die sich dadurch ergebenden Erfordernisse wird die genannte Aufgabe bezüglich des Verfahrens zur Herstellung des Solarspiegels gelöst, indem auf das Spiegelsubstrat das dielektrische Zwischenschichtsystem aufgebracht wird, bevor das beschichtete Spiegelsubstrat einer Formgebung unterzogen und anschließend die Reflektorschicht und die Lackschutzschicht aufgebracht werden.The Production of the solar mirror can essentially be resorted to done on conventional methods. To the application of the additional provided interlayer system, however, are increased Requirements, in particular with regard to universal Homogeneity and controllability of the material composition and the layer thicknesses. especially with regard to it This requirement is met in relation to the stated requirements the method for producing the solar mirror solved, by applying to the mirror substrate the interlayer dielectric system is applied before the coated mirror substrate of a shaping and then the reflector layer and the Paint protection layer are applied.

Gerade durch diese Sequenz der Herstellungsschritte ist gewährleistet, dass die Schichten des Zwischenschichtsystems mit der gewünschten Zuverlässigkeit und durchgängigen Qualität der Schichteigenschaften bereitgestellt werden können. Insbesondere kann durch die in eine Phase nach der Aufbringung des Zwischenschichtsystems verlagerte Formgebung des Substrats während der Beschichtung mit dem Zwischenschichtsystem mit planaren Substraten gearbeitet werden, so dass eine deutlich verbesserte Kontrollierbarkeit der Deposition erreichbar ist.Just this sequence of production steps ensures that that the layers of the interlayer system with the desired Reliability and consistent quality the layer properties can be provided. In particular, by the in one phase after the application of the interlayer system displaced shaping of the substrate during the coating worked with the intermediate layer system with planar substrates so that a significantly improved controllability of the Deposition is achievable.

Alle dielektrischen Schichten und auch die metallische Reflektorschicht können mit den bekanten und gängigen Beschichtungsverfahren aufgebracht werden. Vorteilhafterweise wird aber die Aufbringung der metallischen Reflektorschicht mittels nasschemischer Beschichtung und die Aufbringung des dielektrischen Zwischenschichtsystems mittels Chemical Vapor Deposition (CVD) vorgenommen, da sich gerade mit dieser Methode die vorgesehenen Schichtdicken vergleichsweise genau und zuverlässig einstellen lassen, und da bei dieser Methode auch auf vergleichsweise einfache und zuverlässige Weise eine konturierte Aufbringung der Schichten mit ortsabhängig variierender Schichtdicke möglich ist. Die Aufbringung der dielektrischen Schichten auf das Spiegelsubstrat erfolgt dabei in besonders bevorzugter Ausgestaltung in der Art eines „Online-CVD-Prozesses” direkt bei der eigentlichen Glasherstellung.All dielectric layers and also the metallic reflector layer can be applied using the well-known and common coating methods. Advantageously, however, the application of the metallic reflector layer by means of wet-chemical coating and the application of the dielectric interlayer system by means of chemical vapor deposition (CVD) made, as can be precisely and reliably set with this method, the proposed layer thicknesses, and there comparatively in this method a simple and reliable way a contoured application of the layers with location-varying layer thickness is possible. The application of the dielectric layers on the mirror substrate is carried out in a particularly preferred embodiment in the manner of a "Onli ne-CVD process "directly in the actual glass production.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch die Bereitstellung eines bevorzugt zwei- oder mehrschichtig aufgebauten dielektrischen Zwischenschichtsystems zwischen Spiegelsubstrat und Reflektorschicht des Solarspiegels mit geeignet gewählten Schichtdicken eine signifikante Erhöhung des Reflexionsgrades des Solarspiegels erreichbar ist, so dass dieser bei Verwendung in einem thermischen Solarkraftwerk für einen besonders hohen Anlagenwirkungsgrad geeignet ist. Bei geeigneter Parameterwahl sind dabei Erhöhungen des Reflexionsgrades von beispielsweise absolut 0,84% (von R = 91,93 auf R = 92,77, gemessen nach ISO 9050 , entsprechend einer relativen Erhöhung um 0,91%) bei einem Auslegungswert für den Lichteinfallswinkel von 15° mit Schichtdicken für Titandioxid von 27,9 nm und für Siliziumdioxid von 73,4 nm erreichbar.The advantages achieved by the invention are in particular that a significant increase in the reflectance of the solar mirror can be achieved by providing a preferably two- or multi-layered dielectric interlayer system between mirror substrate and reflector layer of the solar mirror with suitably selected layer thicknesses, so that this when used in a thermal solar power plant is suitable for a particularly high system efficiency. With a suitable choice of parameters, increases in the reflectance of, for example, absolutely 0.84% (from R = 91.93 to R = 92.77, measured according to FIG ISO 9050 , corresponding to a relative increase of 0.91%) at a design angle of light angle of 15 ° with titanium dioxide layer thicknesses of 27.9 nm and silicon dioxide of 73.4 nm.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:One Embodiment of the invention will be described with reference to a drawing explained in more detail. Show:

1 Schematisch und auszugsweise ein thermisches Solarkraftwerk im Querschnitt, 1 Schematically and in part a thermal solar power plant in cross-section,

2 ausschnittsweise einen Solarspiegel des Solarkraftwerks gemäß 1 im Querschnitt, und 2 Partially a solar mirror of the solar power plant according to 1 in cross-section, and

3–8 jeweils ein Diagramm mit einem Auswahlkriterium für die vorgesehenen Schichtdicken. 3 - 8th in each case a diagram with a selection criterion for the intended layer thicknesses.

Gleiche Teile sind in beiden Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Das thermische Solarkraftwerk 1 gemäß 1 ist zur Energieerzeugung durch Umwandlung von durch einfallendes Sonnenlicht mitgeführter Energie in nutzbare Energieformen vorgesehen. Dazu umfasst das Solarkraftwerk 1 im Ausführungsbeispiel als so genannten Receiver ein Empfängerrohr 2, das zur Bildung eines Strömungskanals für ein darin geführtes, als Wärmeträger vorgesehenes flüssiges Thermoöl dient. Im Solarkraftwerk 1 wird einfallendes Sonnenlicht durch geeignete Reflexion und Fokussierung gezielt zur Aufheizung des als Wärmeträgers dienenden Thermoöls genutzt, das seinerseits in einem nicht näher dargestellten Kreislauf geführt ist und die mitgeführte Wärme über einen ebenfalls nicht dargestellten Wärmetauscher wieder abgibt und damit für eine weitere Nutzung bereitstellt. Im Ausführungsbeispiel ist der genannte Wärmetauscher sekundärseitig in den Wasser-Dampf-Kreislauf einer Dampfturbine geschaltet, so dass die bereitgestellte Wärme zum Antrieb der Dampfturbine genutzt werden kann.Identical parts are provided in both figures with the same reference numerals. The thermal solar power plant 1 according to 1 is intended for power generation by converting energy carried by incident sunlight into usable forms of energy. This includes the solar power plant 1 in the embodiment as a so-called receiver a receiver tube 2 , which serves to form a flow channel for a guided therein, provided as a heat transfer fluid thermal oil. In the solar power plant 1 Incident sunlight is specifically used by suitable reflection and focusing for heating the heat carrier serving as thermal oil, which in turn is guided in a non-illustrated circuit and the entrained heat via a heat exchanger, also not shown again and thus provides for further use. In the exemplary embodiment, said heat exchanger is connected on the secondary side in the water-steam circuit of a steam turbine, so that the heat provided can be used to drive the steam turbine.

Dem Receiver oder Empfängerrohr 2 ist ein System oder eine Anzahl von Reflektoren oder Solarspiegeln 4 zugeordnet, über die das einfallende Sonnenlicht – in der Zeichnung beispielhaft dargestellt durch den Pfeil 6 – in möglichst großem Umfang als reflektiertes Licht – in der Zeichnung beispielhaft dargestellt durch den Pfeil 8 – gezielt auf das Empfängerrohr 2 reflektiert wird, so dass es zur Aufheizung des darin geführten Wärmeträgers beitragen kann. Die den Reflektor bildenden Solarspiegel 4 sind im Ausführungsbeispiel derart in ihrer Gesamtheit konturiert, dass unter Berücksichtigung der infolge von Jahres- und Tageszeit variierenden Einfallsrichtung des Sonnenlichts und der geografischen Position des Solarkraftwerks 1 ein möglichst großer Anteil des einfallenden Sonnenlichts zum Empfängerrohr 2 hin reflektiert wird. Im Ausführungsbeispiel ist dabei das System der Solarspiegel 4 als so genannte Parabolrinne ausgestaltet und entlang einer senkrecht zur Zeichenebene orientierten Längsrichtung ausgedehnt ist, bezüglich der es einen zumindest annähernd parabolischen Querschnitt aufweist. Das Solarkraftwerk 1 bildet somit ein so genanntes Parabolrinnenkraftwerk.The receiver or receiver tube 2 is a system or a number of reflectors or solar mirrors 4 assigned by the incident sunlight - exemplified in the drawing by the arrow 6 - As much as possible as reflected light - exemplified in the drawing by the arrow 8th - targeted to the receiver tube 2 is reflected, so that it can contribute to the heating of the guided therein heat carrier. The reflector forming solar mirror 4 in the exemplary embodiment are contoured in their entirety such that, taking into account the varying direction of incidence of the sunlight and the geographical position of the solar power plant as a result of the year and time of day 1 the largest possible portion of the incident sunlight to the receiver tube 2 is reflected. In the exemplary embodiment, the system is the solar mirror 4 designed as a so-called parabolic trough and is extended along a direction perpendicular to the plane oriented longitudinal direction, with respect to which it has an at least approximately parabolic cross-section. The solar power plant 1 thus forms a so-called parabolic trough power plant.

Für eine besonders hohe Energieausbeute des Solarkraftwerks 1 ist angestrebt, auch unter variierenden Einsatz- und Beleuchtungsbedingungen einen möglichst großen Lichtstrom auf das Empfängerrohr 2 zu reflektieren und somit zur Wärmeübertragung zu nutzen. Dies wird einerseits durch die Formgebung und Konturierung der Solarspiegel 4, also die Ausgestaltung als Parabolrinnenkraftwerk, begünstigt, wobei im Querschnitt gesehen das Empfängerrohr 2 im Brennpunkt der von den Solarspiegeln 4 gebildeten Parabel geführt ist. Die von den Solarspiegeln 4 gebildete Parabolrinne wird dabei insbesondere tageszeitabhängig quer zu ihrer Symmetrieachse dem Sonnenstand nachgeführt.For a particularly high energy yield of the solar power plant 1 The aim is, even under varying conditions of use and lighting, the largest possible luminous flux on the receiver tube 2 to reflect and thus to use for heat transfer. On the one hand, this is due to the shaping and contouring of the solar mirrors 4 , So the design as a parabolic trough power plant, favors, seen in cross-section, the receiver tube 2 at the focal point of the solar mirrors 4 formed parabolic is performed. The of the solar mirrors 4 formed parabolic trough is tracked in particular the time of day, transversely to its axis of symmetry to the position of the sun.

Andererseits ist zur Gewährleistung einer besonders hohen Energieausbeute aber auch eine spezifische Ausgestaltung des jeweiligen Solarspiegels 4 mit dem Auslegungsziel eines besonders hohen Reflexionsgrad im gesamten solaren Spektrum (also insbesondere auch außerhalb des sichtbaren Anteils des solaren Spektrums) vorgesehen. Dazu weist der Solarspiegel 4 einen Aufbau auf, wie er der ausschnittsweisen Darstellung in 2 entnehmbar ist.On the other hand, to ensure a particularly high energy yield but also a specific configuration of the respective solar mirror 4 with the design goal of a particularly high degree of reflection in the entire solar spectrum (ie in particular also outside the visible portion of the solar spectrum) provided. This is indicated by the solar mirror 4 a structure on how he the sectional representation in 2 is removable.

Als Träger oder Substrat umfasst der Solarspiegel 4 ein Spiegelsubstrat 10, das im Ausführungsbeispiel aus eisen- und damit absorptionsarmem Weißglas hergestellt ist. Das Spiegelsubstrat ist dabei in einer Dicke von etwa 4 mm ausgeführt. Auf der bezüglich des einfallenden Lichts gesehen rückwärtigen Seite des Spiegelsubstrats 10 ist eine metallische Reflektorschicht 12 vorgesehen, an der die einfallenden Lichtstrahlen reflektiert werden. Die Reflexion erfolgt somit erst nach Durchgang durch das Spiegelsubstrat 10, so dass der Solarspiegel 4 als so genannter Position-2-Spiegel ausgeführt ist. Die Reflektorschicht 12 ist im Ausführungsbeispiel aus Silber ausgeführt und weist eine Dicke von etwa 100 nm auf; selbstverständlich sind aber auch andere geeignete Reflektormaterialien und Schichtdicken denkbar. Außenseitig, also auf ihrer vom Spiegelsubstrat 10 abge wandten Seite, ist die Reflektorschicht 12 von einer Lackschutzschicht 14 bedeckt.As a carrier or substrate includes the solar mirror 4 a mirror substrate 10 , which is made in the embodiment of iron and thus low-absorption white glass. The mirror substrate is in one Thickness of about 4 mm executed. On the rear side of the mirror substrate viewed with respect to the incident light 10 is a metallic reflector layer 12 provided at which the incident light rays are reflected. The reflection thus takes place only after passing through the mirror substrate 10 so that the solar mirror 4 is designed as a so-called position-2 mirror. The reflector layer 12 is made in the embodiment of silver and has a thickness of about 100 nm; Of course, other suitable reflector materials and layer thicknesses are also conceivable. On the outside, so on their mirror substrate 10 turned side, is the reflector layer 12 from a paint protection layer 14 covered.

Zur Gewährleistung des gewünschten besonders hohen Reflexionsgrades ist darüber hinaus zwischen dem Spiegelsubstrat 10 und der Reflektorschicht 12 ein dielektrisches Zwischenschichtsystem 16 angeordnet, das zusammen mit der Reflektorschicht 12 ein zwischen Spiegelsubstrat 10 und Lackschutzschicht 14 angeordnetes Reflektor-Schichtsystem 18 bildet. Das dielektrische Zwischenschichtsystem 16 kann eine beliebige geeignete Anzahl dielektrischer Schichten mit entsprechend gewählten Schichtdicken umfassen, ist im Ausführungsbeispiel aber als Zweischichtsystem ausgestaltet und besteht aus einer ersten dielektrischen Schicht 20 aus einem hochbrechenden Material mit einer Brechzahl (bei 550 nm) von mindestens 2 und aus einer zweiten dielektrischen Schicht 22 aus niedrigbrechendem Material mit einer Brechzahl (bei 550 nm) von höchstens 2. Die erste dielektrische Schicht 20 ist dabei aus Titandioxid (TiO₂, Brechzahl bei 550 nm beträgt n = 2,46207) und die zweite dielektrische Schicht (22) aus Siliziumdioxid (SiO₂, Brechzahl bei 550 nm beträgt n = 1,45396) gebildet. Die erste dielektrische Schicht 20 aus dem hochbrechenden Material ist dabei zwischen dem Spiegelsubstrat 10 und der zweiten dielektrischen Schicht 22 aus dem niedrigbrechenden Material angeordnet.To ensure the desired particularly high reflectance is also between the mirror substrate 10 and the reflector layer 12 a dielectric interlayer system 16 arranged along with the reflector layer 12 one between mirror substrate 10 and paint protection layer 14 arranged reflector layer system 18 forms. The dielectric interlayer system 16 may comprise any suitable number of dielectric layers with appropriately selected layer thicknesses, but in the exemplary embodiment is configured as a two-layer system and consists of a first dielectric layer 20 of a high index refractive index material (at 550 nm) of at least 2 and a second dielectric layer 22 of low refractive index material with a refractive index (at 550 nm) of not more than 2. The first dielectric layer 20 is titanium dioxide (TiO ₂ , refractive index at 550 nm is n = 2.46207) and the second dielectric layer ( 22 ) of silicon dioxide (SiO ₂ , refractive index at 550 nm, n = 1.45396) is formed. The first dielectric layer 20 from the high refractive index material is between the mirror substrate 10 and the second dielectric layer 22 arranged from the low-refractive material.

Zur zuverlässigen Erzielung besonders hoher Reflexionsgrade kommt der spezifischen Auswahl geeigneter Schichtdicken für das dieelektrische Zwischenschichtsystem 16 zu. Im Ausführungsbeispiel sind die Schichtdicken innerhalb des Reflektor-Schichtsystems 18 individualisiert nach einem Auslegungswert für den erwarteten Einfallswinkel der Sonneneinstrahlung geeignet gewählt. Zugrunde gelegt wird dabei bei der Ermittlung der Spiegelparameter der je nach Positionierung und technischer Ausführung des Solarkraftwerks 1 möglicherweise tageszeit- und/oder jahreszeitabhängige Einfallswinkel der Sonneneinstrahlung. Für diesen ist als Auslegungswert im Ausführungsbeispiel ein durch geeignete Mittelwertbildung durch Wichtung und Bewertung der räumlich und/oder zeitlich variierenden tatsächlichen Einfallswinkel ermittelter Referenzwert zugrundegelegt.For the reliable achievement of particularly high reflectivities comes the specific selection of suitable layer thicknesses for the dielectric interlayer system 16 to. In the exemplary embodiment, the layer thicknesses are within the reflector layer system 18 individually selected according to a design value for the expected angle of incidence of sunlight. This is based on the determination of the mirror parameters depending on the positioning and technical design of the solar power plant 1 possibly daytime and / or season-dependent angles of incidence of solar radiation. For this, a design value based on suitable averaging by weighting and evaluation of the spatially and / or temporally varying actual angle of incidence is used as the design value in the exemplary embodiment.

Unter Berücksichtigung des solchermaßen ermittelten Auslegungswerts für den Einfallswinkel (gemessen in Grad als Abweichung von senkrechtem Lichteinfall) sind die Schichtdicken für das Zwischenschichtsystem 16 gemäß folgender Tabelle gewählt: Auslegungswert für Einfalls-winkel in Grad Schichtdicke niedrigbrechendoptisch in nm Schichtdicke hochbrechend optisch in nm Schichtdicke niedrigbrechend optisch in nm, besonders bevorzugt Schichtdicke hochbrechend optisch in nm, besonders bevorzugt 0 79–127 38–100 89–120 51–90 15 79–129 32–103 96–118 54–83 30 85–136 36–102 97–123 60–82 45 89–150 35–104 107–131 55–87 60 100–154 41–108 116–143 58–85 Taking into account the thus calculated design value for the angle of incidence (measured in degrees as a deviation from normal incidence of light), the layer thicknesses for the interlayer system 16 selected according to the following table: Design value for angle of incidence in degrees Layer thickness low refractive optical in nm Layer thickness high refractive optical in nm Layer thickness low refractive optical in nm, particularly preferred Layer thickness high refractive optical in nm, particularly preferred 0 79-127 38-100 89-120 51-90 15 79-129 32-103 96-118 54-83 30 85-136 36-102 97-123 60-82 45 89-150 35-104 107-131 55-87 60 100-154 41-108 116-143 58-85

Ein zusätzliches oder alternatives Auslegungskriterium für eine geeignete Schichtdickenwahl ist in den Diagrammen nach den 3 bis 8 für verschiedene Lichteinfallswinkel (0°, 5°, 10°, 15°, 30°, 45°) dargestellt. Dabei gibt jedes Diagramm jeweils ein Koordiantensystem wieder auf dessen x-Achse die optische Schichtdicke des hochbrechenden Materials (im Ausführungsbeispiel TiO₂) und auf dessen y-Achse die optische Schichtdicke des niedrigbrechenden Materials (im Ausführungsbeispiel SiO2), jeweils in um, abgetragen ist. Die dargestellten Kurven markieren in der Art einer Höhenlinie die Grenze desjenigen Bereiches, in dem eine Reflexionsgraderhöhung von mindestens 75% der maximal erreichbaren Reflexionsgraderhöhung beobachtet wird. Bei einer Wahl innerhalb der dadurch gegebenen Paramtergramm ist somit mit einer im Ausführungsbeispiel als signifikant angesehen Erhöhung des Reflexionsgrades zu rechnen.An additional or alternative design criterion for a suitable layer thickness choice is shown in the diagrams after 3 to 8th for different light incidence angles (0 °, 5 °, 10 °, 15 °, 30 °, 45 °). Each diagram represents a coordinate system on whose x-axis the optical layer thickness of the high refractive index material (in the exemplary embodiment TiO ₂ ) and on the y-axis of which the optical layer thickness of the low refractive index material (in the exemplary embodiment SiO ₂ ), in each case in μm, is removed. The illustrated curves mark, in the manner of a contour line, the boundary of the region in which a reflectance increase of at least 75% of the maximum attainable increase in reflectivity is observed. In the case of a choice within the parametergram given thereby, it is therefore to be expected that the degree of reflection will be significantly increased in the exemplary embodiment.

Darüber hinaus ist im Ausführungsbeispiel durch eine geeignete Schichtdickenwahl auch dem Umstand Rechnung getragen, dass der Lichteinfallswinkel auch lokal abhängig von der jeweiligen Position innerhalb des Solarspiegels 4 variieren kann. Dies kann insbesondere in den Randbereichen eines Parabolrinnenspiegels der Fall sein. Zur Kompensation derartiger Störeffekte ist die Beschichtung konturiert mit ortsabhängig angepasst gewählter Schichtdicke ausgeführt. Beispielsweise könnte dabei in der Parabelmitte die Schichtdicke an einen Auslegungswert für den Lichteinfallswinkel von 15° angepasst sein, wohingegen in den Randbereichen für die Schichtdicke ein Auslegungswert für den Lichteinfallswinkel von 45° und in den Zwischenzonen geeignete Zwischenwerte zugrundegelegt werden.In addition, the circumstance is taken into account in the embodiment by a suitable choice of layer thickness that the light incidence angle also locally depending on the respective position inside half of the solar mirror 4 can vary. This may be the case in particular in the edge regions of a parabolic trough mirror. To compensate for such parasitic effects, the coating is contoured with location-dependent adapted selected layer thickness. For example, in the middle of the parabola, the layer thickness could be adapted to a design value for the angle of incidence of 15 °, whereas a design value for the light incidence angle of 45 ° and suitable intermediate values in the intermediate zones are used in the edge regions for the layer thickness.

Die Herstellung des Solarspiegels 4 erfolgt im wesentlichen unter Rückgriff auf übliche Methoden. Um die besonderen Anforderungen an das zusätzlich vorgesehene Zwischenschichtsystem 16, insbesondere im Hinblick auf durchgängige Homogenität und Kontrollierbarkeit der Materialzusammensetzung und der Schichtdicken, zu erfüllen, wird dieses mittels Chemical Vapor Deposition (CVD) auf das Spiegelsubstrat 10 aufgebracht, und zwar in der Art eines „Online-CVD-Prozesses” direkt bei der eigentlichen Glasherstellung und somit, bevor das beschichtete Spiegelsubstrat 10 einer Formgebung unterzogen wird und anschließend die Reflektorschicht 12 und die Lackschutzschicht 14 aufgebracht werden. Bei der Formgebung werden die beschichteten Spiegelsubstrate 10 insbesondere zu Parabeln gebogen. Zur Durchführung der Beschichtung ist dabei beispielsweise die in der EP 0 649 479 B1 offenbarte CVD-Beschichtungsanlage geeignet. In der dort offenbarten Anlage wird durch eine Regelung des Durchsatzes der einzelnen Zuführstellen eine besonders homogene Beschichtung angestrebt. Diese Vorrichtung wäre aber auch geeignet, ein gewisses Dickenprofil quer zur Transportrichtung zu erzeugen und zu stabilisieren.The production of the solar mirror 4 is essentially based on common methods. To the special requirements of the additionally provided interlayer system 16 , in particular with regard to consistent homogeneity and controllability of the material composition and the layer thicknesses, this is by means of chemical vapor deposition (CVD) on the mirror substrate 10 applied, in the manner of an "on-line CVD process" directly in the actual glass production and thus before the coated mirror substrate 10 is subjected to a shaping and then the reflector layer 12 and the paint protection layer 14 be applied. During shaping, the coated mirror substrates become 10 especially bent to parabolas. To carry out the coating is, for example, in the EP 0 649 479 B1 disclosed CVD coating system suitable. In the system disclosed there, a regulation of the throughput of the individual feed points is aimed at a particularly homogeneous coating. However, this device would also be suitable for producing and stabilizing a certain thickness profile transversely to the transport direction.

11

SolarkraftwerkSolar power plant

22

Empfängerrohrreceiver tube

44

Solarspiegelsolar mirror

6, 86 8th

Pfeilearrows

1010

Spiegelsubstratmirror substrate

1212

Reflektorschichtreflector layer

1414

LackschutzschichtPaint protection film

1616

ZwischenschichtsystemInterlayer system

1818

Reflektor-SchichtsystemReflector layer system

2020

erste dielektrische Schichtfirst dielectric layer

2222

zweite dielektrische Schichtsecond dielectric layer

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• - EP 0649479 B1 [0036] - EP 0649479 B1 [0036]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

• - ISO 9050 [0021] - ISO 9050 [0021]

Claims (12)

Solarspiegel (4), insbesondere zur Verwendung in einem thermischen Solarkraftwerk (1), mit einem transparenten Spiegelsubstrat (10), auf das ein außenseitig von einer Lackschutzschicht (14) bedecktes Reflektor-Schichtsystem (18) aufgebracht ist, wobei das Reflektor-Schichtsystem (18) zusätzlich zu einer metallischen Reflektorschicht (12) ein zwischen dieser und dem Spiegelsubstrat (10) angeordnetes dielektrisches Zwischenschichtsystem (16) umfasst.Solar mirror ( 4 ), in particular for use in a thermal solar power plant ( 1 ), with a transparent mirror substrate ( 10 ), on which an outside of a paint protective layer ( 14 ) covered reflector layer system ( 18 ), wherein the reflector layer system ( 18 ) in addition to a metallic reflector layer ( 12 ) between this and the mirror substrate ( 10 ) arranged dielectric interlayer system ( 16 ). Solarspiegel (4) nach Anspruch 1, dessen Spiegelsubstrat (10) aus absorptionsarmem Weißglas, vorzugsweise einer Dicke von etwa 4 mm, ausgeführt ist.Solar mirror ( 4 ) according to claim 1, whose mirror substrate ( 10 ) is made of low-absorbent white glass, preferably a thickness of about 4 mm. Solarspiegel (4) nach Anspruch 1 oder 2, dessen dielektrisches Zwischenschichtsystem (16) eine erste dielektrische Schicht (20) aus einem hochbrechenden Material mit einer Brechzahl von mindestens 2 und eine zweite dielektrische Schicht (22) aus niedrigbrechendem Material mit einer Brechzahl von höchstens 2 aufweist.Solar mirror ( 4 ) according to claim 1 or 2, whose dielectric interlayer system ( 16 ) a first dielectric layer ( 20 ) of a high refractive index material having a refractive index of at least 2 and a second dielectric layer ( 22 ) of low refractive index material having a refractive index of at most 2. Solarspiegel (4) nach Anspruch 3, bei dem die erste dielektrische Schicht (20) aus Titandioxid und die zweite dielektrische Schicht (22) aus Siliziumdioxid gebildet ist.Solar mirror ( 4 ) according to claim 3, wherein the first dielectric layer ( 20 ) of titanium dioxide and the second dielectric layer ( 22 ) is formed of silicon dioxide. Solarspiegel (4) nach Anspruch 3 oder 4, dessen erste dielektrische Schicht (20) zwischen dem Spiegelsubstrat (10) und der zweiten dielektrischen Schicht (22) angeordnet ist.Solar mirror ( 4 ) according to claim 3 or 4, whose first dielectric layer ( 20 ) between the mirror substrate ( 10 ) and the second dielectric layer ( 22 ) is arranged. Solarspiegel (4) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, bei dem die erste dielektrische Schicht (20) eine optische Schichtdicke von zwischen 41 und 100 nm und die zweite dielektrische Schicht (22) eine optische Schichtdicke von zwischen 100 und 127 nm aufweist.Solar mirror ( 4 ) according to one of claims 3 to 5, in which the first dielectric layer ( 20 ) has an optical layer thickness of between 41 and 100 nm and the second dielectric layer ( 22 ) has an optical layer thickness of between 100 and 127 nm. Solarspiegel (4) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, bei dem die Schichtdicken der ersten und der zweiten dielektrischen Schicht (20, 22) in Abhängigkeit von einem Auslegungswert für den erwarteten Einfallswinkel der Sonneneinstrahlung gewählt sind.Solar mirror ( 4 ) according to one of Claims 3 to 6, in which the layer thicknesses of the first and the second dielectric layer ( 20 . 22 ) depending on a design value for the expected angle of incidence of solar radiation are selected. Solarspiegel (4) nach einem der Ansprüche 3 bis 7, bei dem die Schichtdicken der ersten und der zweiten dielektrischen Schicht (20, 22) lokal in Abhängigkeit von der Position auf der Spiegelfläche gewählt wird.Solar mirror ( 4 ) according to one of claims 3 to 7, in which the layer thicknesses of the first and the second dielectric layer ( 20 . 22 ) is chosen locally depending on the position on the mirror surface. Thermisches Solarkraftwerk (1), insbesondere Parabolrinnenkraftwerk, mit einem Empfängerrohr (2), in dem ein flüssiger Wärmeträger geführt ist, und dem eine Anzahl von Solarspiegeln (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zugeordnet ist.Thermal solar power plant ( 1 ), in particular parabolic trough power plant, with a receiver tube ( 2 ), in which a liquid heat carrier is guided, and a number of solar mirrors ( 4 ) is assigned according to one of claims 1 to 8. Verwendung eines Solarspiegels (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 in einem thermischen Solarkraftwerk (1), insbesondere in einem Parabolrinnenkraftwerk.Use of a solar mirror ( 4 ) according to one of claims 1 to 8 in a solar thermal power plant ( 1 ), especially in a parabolic trough power plant. Verfahren zur Herstellung eines Solarspiegels (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem auf das Spiegelsubstrat (10) das dielektrische Zwischenschichtsystem (16) aufgebracht wird, bevor das beschichtete Spiegelsubstrat (10) einer Formgebung unterzogen und anschließend die Reflektorschicht (12) und die Lackschutzschicht (14) aufgebracht werden.Method for producing a solar mirror ( 4 ) according to one of claims 1 to 8, in which the mirror substrate ( 10 ) the dielectric interlayer system ( 16 ) is applied before the coated mirror substrate ( 10 ) and then the reflector layer ( 12 ) and the paint protective layer ( 14 ) are applied. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem die Aufbringung des dielektrischen Zwischenschichtsystems (16) mittels Chemical Vapor Deposition vorgenommen wird.Method according to claim 11, in which the application of the dielectric interlayer system ( 16 ) is carried out by means of chemical vapor deposition.