DE102018203010A1 - Reflector, solar collector and solar power plant - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Reflektor (1) für ein Solarkraftwerk mit einer geformten Spiegelfläche (3), wobei über die Spiegelfläche (3) Solarstrahlung auf einen Receiver (110) reflektierbar ist, wobei ein flexibler, bahnförmiger Spiegel (5) die Spiegelfläche (3) bildet, wobei in einer Nutzposition der Spiegel (5) mittels einer Führungsvorrichtung (7) zur Bildung der Form der Spiegelfläche (3) gehaltert ist und mit einer Verstauvorrichtung (11), in der die Spiegel (5) in einer Verstauposition aufgenommen ist.

The present invention relates to a reflector (1) for a solar power plant with a shaped mirror surface (3), solar radiation being reflectable to a receiver (110) via the mirror surface (3), a flexible, web-shaped mirror (5) reflecting the mirror surface (3 ), wherein in a use position, the mirror (5) by means of a guide device (7) for forming the shape of the mirror surface (3) is supported and with a stowing device (11), in which the mirror (5) is accommodated in a stowed position.

Description

Vorliegende Erfindung betrifft einen Reflektor für ein Solarkraftwerk mit einer geformten Spiegelfläche, wobei über die Spiegelfläche Solarstrahlung auf einen Receiver reflektierbar ist. Die Erfindung betrifft ferner einen Solarkollektor mit einem derartigen Reflektor sowie ein Solarkraftwerk mit derartigen Solarkollektoren oder derartigen Reflektoren.The present invention relates to a reflector for a solar power plant with a shaped mirror surface, wherein on the mirror surface solar radiation is reflected on a receiver. The invention further relates to a solar collector with such a reflector and a solar power plant with such solar collectors or such reflectors.

Bei Solarkraftwerken werden Reflektoren zur Konzentration von Solarstrahlen auf einen Receiver verwendet. Beispielsweise weisen Parabolrinnenkraftwerke eine Vielzahl von Parabolrinnenkollektoren mit parabolrinnenförmigen Reflektoren auf. Andere Arten von Solarkraftwerken weisen Reflektoren in Form von Heliostaten auf, die Solarstrahlung auf einen Receiver an einem Solarturm reflektieren.In solar power plants, reflectors are used to concentrate solar radiation onto a receiver. For example, parabolic trough power plants have a plurality of parabolic trough collectors with parabolic trough-shaped reflectors. Other types of solar power plants have reflectors in the form of heliostats that reflect solar radiation onto a receiver on a solar tower.

Bei beiden Arten von Solarkraftwerken werden die Reflektoren dem Sonnenstand nachgeführt, um sicherzustellen, dass die Solarstrahlung auf den jeweiligen Receiver konzentriert wird.In both types of solar power plants, the reflectors track the position of the sun to ensure that the solar radiation is concentrated on the respective receiver.

Bei vorbekannten Solarkraftwerken besteht ein Problem darin, dass die Reflektoren eine relativ große Fläche bilden und somit gegenüber Wind anfällig sind. Somit müssen die Reflektoren oder Solarkollektoren relativ stabil ausgebildet sein, was das Gewicht und den vorrichtungstechnischen Aufwand erhöht.A problem with prior art solar power plants is that the reflectors form a relatively large area and are thus prone to wind. Thus, the reflectors or solar collectors must be relatively stable, which increases the weight and the device complexity.

Bei Parabolrinnenkraftwerken werden mehrere Kollektormodule in einer Reihe angeordnet und gemeinsam angetrieben. Da Gesamtlängen von Kollektormodulen von über 100 Metern erreicht werden können, ist das erhöhte Gewicht der Kollektormodule von Nachteil. Beim gemeinsamen Antrieb des Kollektors wirken insbesondere Kräfte durch Lagerreibung der Drehung entgegen. Daher kann es zu einer Verdrillung innerhalb des Kollektors kommen. Um diese gering zu halten, werden in den Spiegeln sogenannte Torsionsboxen oder Torsionsrohre angeordnet, wodurch der vorrichtungstechnische Aufwand erhöht ist.In parabolic trough power plants, several collector modules are arranged in a row and driven together. Since total lengths of collector modules of over 100 meters can be achieved, the increased weight of the collector modules is disadvantageous. When the collector is driven together, in particular forces act against the rotation due to bearing friction. Therefore, there may be a twist within the collector. In order to keep this small, so-called torsion boxes or torsion tubes are arranged in the mirrors, whereby the device-technical effort is increased.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Reflektor für ein Solarkraftwerk zu schaffen, bei dem die oben genannten Probleme reduziert oder vermieden sind. Es ist ferner die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Solarkollektor mit einem derartigen Reflektor zu schaffen, sowie ein Solarkraftwerk mit derartigen Kollektoren beziehungsweise derartigen Reflektoren.It is therefore the object of the present invention to provide a reflector for a solar power plant, in which the above-mentioned problems are reduced or avoided. It is also the object of the present invention to provide a solar collector with such a reflector, and a solar power plant with such collectors or reflectors such.

Der erfindungsgemäße Reflektor ist definiert durch die Merkmale des Anspruchs 1.The reflector according to the invention is defined by the features of claim 1.

Der erfindungsgemäße Solarkollektor ist definiert durch die Merkmale des Anspruchs 11.The solar collector according to the invention is defined by the features of claim 11.

Erfindungsgemäße Solarkraftwerke sind definiert durch die Merkmale des Anspruchs 15 beziehungsweise 16.Solar power plants according to the invention are defined by the features of claims 15 and 16, respectively.

Der erfindungsgemäße Reflektor für ein Solarkraftwerk mit einer geformten Spiegelfläche, wobei über die Spiegelfläche Solarstrahlung auf einen Receiver reflektierbar ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass ein flexibler, bahnförmiger Spiegel die Spiegelfläche bildet, wobei in einer Nutzposition der Spiegel mittels einer Führungsvorrichtung zur Bildung der Form der Spiegelfläche gehaltert ist und mit einer Verstauvorrichtung, in der der Spiegel in einer Verstauposition aufgenommen ist. Bei dem erfindungsgemäßen Reflektor ist somit vorgesehen, dass der die Spiegelfläche bildende Spiegel nicht fest an dem Reflektor positioniert ist, sondern je nach Bedarf in die Nutzposition bringbar ist, in der der Spiegel für die Reflektion der Solarstrahlung genutzt werden kann und in die Verstauposition, in der er in der Verstauvorrichtung verstaut ist. Somit kann erreicht werde, dass bei zu starkem Wind die Windangriffsfläche des Reflektors deutlich reduziert werden kann, indem der Spiegel in seine Verstauposition verbracht wird. Somit muss der erfindungsgemäße Reflektor gegenüber herkömmlichen Reflektoren nur geringe, durch Wind hervorgerufene Kräfte aufnehmen, sodass die Konstruktion des erfindungsgemäßen Reflektors vereinfacht werden kann. Dadurch kann auch das Gewicht des erfindungsgemäßen Reflektors reduziert werden, wodurch beispielsweise die durch Lagerreibung ergebenen zuvor dargelegten Probleme reduziert sind. Die Möglichkeit, den Spiegel in eine Verstauposition zu verbringen hat darüber hinaus den Vorteil, dass der Spiegel auch gegenüber Umwelteinflüssen geschützt werden kann. Beispielsweise können zu Zeitpunkten starker Staubeinwirkung oder zu Regenzeiten, in denen die auf die Spiegelfläche einfallende Solarstrahlung gering ist, der Spiegel in seine Verstauposition verbracht werden. Dadurch kann die Verschmutzungsanfälligkeit der Spiegelfläche gegenüber herkömmlichen Reflektoren verringert werden.The reflector according to the invention for a solar power plant with a shaped mirror surface, wherein on the mirror surface solar radiation is reflected on a receiver, characterized in that a flexible, web-shaped mirror forms the mirror surface, wherein in a Nutzposition the mirror by means of a guide device for forming the shape of Mirror surface is mounted and with a stowage device, in which the mirror is housed in a stowed position. In the reflector according to the invention is thus provided that the mirror surface forming mirror is not firmly positioned on the reflector, but can be brought as needed in the use position in which the mirror for the reflection of the solar radiation can be used and in the stowed position, in he is stowed in the stowage device. Thus, it can be achieved that in too strong wind, the wind attack surface of the reflector can be significantly reduced by the mirror is moved to its stowed position. Thus, the reflector of the invention compared to conventional reflectors record only small, caused by wind forces, so that the construction of the reflector according to the invention can be simplified. As a result, the weight of the reflector according to the invention can also be reduced, whereby, for example, the problems resulting from bearing friction are reduced as described above. The possibility to spend the mirror in a stowed position has the additional advantage that the mirror can also be protected against environmental influences. For example, at times of strong dust or rainy seasons, in which the incident on the mirror surface solar radiation is low, the mirror can be spent in its stowed position. As a result, the susceptibility to fouling of the mirror surface compared to conventional reflectors can be reduced.

Die Führungsvorrichtung kann beispielsweise antreibbar sein, um ein Verstellen der Spiegelfläche und somit ein Anpassen der Spiegelfläche an den Sonnenstand zu ermöglichen.The guide device can be driven, for example, in order to enable an adjustment of the mirror surface and thus to adapt the mirror surface to the position of the sun.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Führungsvorrichtung den Spiegel während eines Verstauvorgangs und/oder während eines Ausfahrvorgangs führt. Somit kann erreicht werden, dass der Spiegel beim Ausfahren in seine Nutzposition in vorteilhafter Weise geführt wird und der Spiegel auf zuverlässige Weise die gewünschte Form der Spiegelfläche bildet. Während des Verstauvorgangs kann der Spiegel ebenfalls durch die Führungsvorrichtung geführt sein, sodass ein geordnetes Verbringen des Spiegels in seine Verstauposition gewährleistet ist.It is preferably provided that the guide device guides the mirror during a stowing operation and / or during an extension operation. Thus, it can be achieved that the mirror is guided in an advantageous manner when extending into its use position and the mirror reliably forms the desired shape of the mirror surface. During the stowing operation, the mirror may also be guided by the guide device, so that an orderly movement of the mirror is ensured in its stowed position.

Die Erfindung sieht in vorteilhafter Weise vor, dass der Spiegel eine Spiegelfolie und mindestens eine Stützschicht aufweist. Die Stützschicht bietet eine mechanische Verstärkung der Spiegelfolie, sodass diese eine ausreichende Festigkeit aufweist. Die Stützschicht kann auch mehrschichtig ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die Stützschicht aus einem Kunststoff gebildet. In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Stützschicht aus einem elastischen Material besteht. Beispielsweise kann die Stützschicht aus einem Material mit einem E-Modul kleiner 500MPa bestehen. Durch das Vorsehen einer elastischen Stützschicht wird bei einem Verstauen des Spiegels in der Verstauvorrichtung sichergestellt, dass eventuell auf der Spiegelfläche befindlicher Schmutz von einer auf die Spiegelfläche drückenden Stützschicht eines anderen Teils des Spiegels, beispielsweise bei einem Einrollen, nicht in die Spiegelfolie gedrückt wird, sondern elastisch in der Stützschicht einfedert. Dadurch werden Beschädigungen an der Spiegelfolie beim Verstauen vermieden. The invention advantageously provides that the mirror has a mirror foil and at least one support layer. The support layer provides a mechanical reinforcement of the mirror foil so that it has sufficient strength. The support layer can also be designed as a multilayer. Preferably, the support layer is formed from a plastic. In a preferred embodiment it is provided that the support layer consists of an elastic material. For example, the support layer may be made of a material having an E-modulus of less than 500 MPa. By providing an elastic support layer is ensured when stowing the mirror in the stowing that possibly on the mirror surface befindliches dirt from one pressing on the mirror surface support layer of another part of the mirror, for example, when rolling, not in the mirror foil is pressed, but elastically compressed in the supporting layer. As a result, damage to the mirror foil during stowage are avoided.

Vorzugsweise besteht die Spiegelfolie aus einer Silberschicht und eine die Silberschicht abdeckenden Schutzschicht. Derartige Schichten haben sich zur Bildung der Spiegelfläche als besonders vorteilhaft herausgestellt. Grundsätzlich sind aber auch andere Ausgestaltungen des Spiegels möglich. Beispielsweise kann eine reflektierende Schicht direkt auf eine Stützschicht aufgebracht sein. Anstelle einer Silberschicht können auch andere reflektierende Materialien verwendet werden. Beispielsweise kann eine reflektierende Schicht auf Aluminiumbasis oder Goldbasis verwendet werden. Auch kann der bahnförmige Spiegel ausschließlich aus der Spiegelfolie bestehen, d.h. der Spiegel ist auch ohne Stützschicht verwirklichbar.The mirror foil preferably consists of a silver layer and a protective layer covering the silver layer. Such layers have been found to be particularly advantageous for the formation of the mirror surface. In principle, however, other embodiments of the mirror are possible. For example, a reflective layer can be applied directly to a support layer. Instead of a silver layer, other reflective materials may be used. For example, an aluminum-based or gold-based reflective layer may be used. Also, the sheet-shaped mirror may consist solely of the mirror foil, i. The mirror can also be realized without a supporting layer.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verstauvorrichtung eine Rollvorrichtung zum Aufrollen des Spiegels aufweist. Auf diese Weise ist der Spiegel in seiner Verstauposition besonders raumsparend verstaubar. Ferner lässt sich eine Rollvorrichtung in vorteilhafter Weise antreiben, um den Spiegel in seine Verstauposition zu verbringen. Hierzu kann die Rollvorrichtung beispielsweise einen Motorantrieb aufweisen. Alternativ kann der Spiegel auch gerafft in der Verstauvorrichtung aufgenommen werden. Hierzu können an geeigneten Positionen des Spiegels Zugmittel angeordnet sein, die beim Einfahren des Spiegels in seine Stauposition den Spiegel in Falten rafft.In a preferred embodiment of the invention it is provided that the stowage device has a rolling device for rolling up the mirror. In this way, the mirror is stowed particularly space-saving in its stowed position. Furthermore, a rolling device can be driven in an advantageous manner to spend the mirror in its stowed position. For this purpose, the rolling device may for example have a motor drive. Alternatively, the mirror can also be gathered in the stowage device. For this purpose, traction means can be arranged at suitable positions of the mirror, which gathers the mirror into folds during retraction of the mirror into its stowed position.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der erfindungsgemäße Reflektor eine Zugvorrichtung zum Ziehen des Spiegels aus der Verstauposition in die Nutzposition aufweist. Über die Zugvorrichtung ist der Spiegel somit in vorteilhafter aus der Verstauvorrichtung herausziehbar und kann in die Nutzposition verbracht werden. Die Zugvorrichtung kann beispielsweise aus Zugmitteln bestehen, die an einer Kante des Spiegels befestigt sind und über die die Zugvorrichtung den Spiegel ziehen kann. Die Zugvorrichtung kann beispielsweise motorbetrieben sein.In a preferred embodiment of the invention it is provided that the reflector according to the invention has a pulling device for pulling the mirror from the stowed position into the useful position. About the traction device, the mirror is thus advantageously pulled out of the stowage and can be spent in the payload. The traction device may for example consist of traction means which are attached to an edge of the mirror and over which the pulling device can pull the mirror. The traction device may be powered by a motor, for example.

Die Erfindung kann somit in vorteilhafter Weise eine automatische Steuerung des Spiegels ermöglichen, sodass beispielsweise bei erhöhtem Wind der Spiegel automatisch über die Verstauvorrichtung eingezogen und verstaut wird. Beim Nachlassen des Windes kann über die Zugvorrichtung automatisch in seine Nutzposition verbracht werden.The invention can thus advantageously allow an automatic control of the mirror, so that, for example, in elevated wind, the mirror is automatically fed and stowed on the stowage device. When the wind subsides, the pulling device can be automatically moved to its working position.

Vorzugsweise weist die Führungsvorrichtung mehrere beabstandete Führungsrippen zur Führung des Spiegels während des Verstauvorgangs beziehungsweise während des Ausvorgangs auf. In der Nutzposition liegt der Spiegel an den Führungsrippen an. Die Führungsrippen bilden in vorteilhafter Weise eine Führung des Spiegels, wobei gleichzeitig eine einfache jedoch stabile Konstruktion geschaffen werden kann. Durch die beabstandete Anordnung der Führungsrippen bildet der Reflektor bei verstautem Zustand des Spiegels nur eine geringe Angriffsfläche gegenüber Wind. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Führungsvorrichtung ein Führungsgitter aufweist, an dem der Spiegel während des Ausvorgangs bzw. des Verstauvorgangs entlanggeführt wird. Das Führungsgitter hat den Vorteil, dass dieses im verstauten Zustand des Spiegels nur einen geringen Widerstand gegenüber Windeinflüssen bildet.Preferably, the guide device has a plurality of spaced guide ribs for guiding the mirror during the stowing operation or during the Ausvorgangs. In the use position, the mirror rests against the guide ribs. The guide ribs advantageously form a guide of the mirror, at the same time a simple but stable construction can be created. Due to the spaced arrangement of the guide ribs of the reflector forms when stowed state of the mirror only a small surface against wind. Alternatively it can be provided that the guide device has a guide grid, on which the mirror is guided along during the Ausvorgangs or the stowing process. The guide grid has the advantage that it forms only a small resistance to wind influences in the stowed state of the mirror.

Bei dem erfindungsgemäßen Reflektor kann vorgesehen sein, dass der Spiegel in der Nutzposition mit der Spiegelfläche an den Führungsrippen anliegt. Mit anderen Worten: Die Spiegelfläche liegt von unten an den Führungsrippen an. Da die Spiegelfläche zum Erlangen von konzentrierter Strahlung leicht gebogen ist, sind die Führungsrippen somit ebenfalls leicht gebogen. Beim Verbringen des Spiegels in seine Nutzposition legt der Spiegel somit automatisch an den Führungsrippen an, sodass keine weiteren Führungsmittel notwendig sind.In the reflector according to the invention can be provided that the mirror rests in the use position with the mirror surface on the guide ribs. In other words, the mirror surface abuts the guide ribs from below. Since the mirror surface is slightly bent to obtain concentrated radiation, the guide ribs are thus also slightly bent. When the mirror is moved to its useful position, the mirror thus automatically applies to the guide ribs, so that no further guide means are necessary.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Spiegel an der von der Spiegelfläche abgewandten Seite Führungsvorsprünge aufweist, die in Nuten der Führungsrippen geführt sind. Bei einer derartigen Ausgestaltung liegt der Spiegel mit der von der Spiegelfläche abgewandten Seite an den Führungsrippen an bzw. wird von diesen geführt. In der Nutzposition liegt der Spiegel somit von oben auf den Führungsrippen auf. Die Führungsvorsprünge, die in Nuten in den Führungsrippen geführt sind, sind notwendig, um sicherzustellen, dass der Spiegel die von den Führungsrippen vorgegebene Form annimmt, ohne sich von den Führungsrippen abzuheben. Die Führungsvorsprünge können beispielsweise als Verdickungen an der von der Spiegelfläche abgewandten Seite des Spiegels ausgebildet sein. Beispielsweise können die Führungsvorsprünge in Art eines Keders in die Stützschicht eingebracht sein.Alternatively it can be provided that the mirror on the side remote from the mirror surface guide projections, which are guided in grooves of the guide ribs. In such an embodiment, the mirror with the side remote from the mirror surface on the guide ribs or is guided by these. In the use position, the mirror thus rests on top of the guide ribs. The guide projections, which are guided in grooves in the guide ribs, are necessary to ensure that the mirror assumes the predetermined shape of the guide ribs, without being lifted from the guide ribs. The guide projections may be formed, for example, as thickenings on the side facing away from the mirror surface side of the mirror. For example, the guide projections may be introduced into the support layer in the manner of a welt.

Die Führungsrippen können auch eine Magnetführung bilden, wobei mehrere Magnete an den Führungsrippen angeordnet sind und der Spiegel oder Teile des Spiegels magnetisch ausgebildet ist bzw. sind. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Magnete an den Führungsrippen als Elektromagnete ausgebildet sind, sodass deren Magnetkraft reduzierbar ist, wodurch das Verbringen des Spiegels in die Verstauposition bzw. in die Nutzposition vereinfacht ist.The guide ribs may also form a magnetic guide, wherein a plurality of magnets are arranged on the guide ribs and the mirror or parts of the mirror is or are magnetically formed. It can be provided that the magnets are formed on the guide ribs as electromagnets, so that their magnetic force can be reduced, whereby the movement of the mirror is simplified in the storage position or in the use position.

Die Verstauvorrichtung kann auch eine Reinigungsvorrichtung aufweisen, über die der Spiegel beim Verstauen gereinigt werden kann. Beispielsweise kann an der Verstauvorrichtung eine Bürstendichtung angeordnet sein, über die grobe Verschmutzungen auf der Spiegelfläche beim Verstauen abgestreift werden können.The stowage device can also have a cleaning device, via which the mirror can be cleaned during stowage. For example, a brush seal can be arranged on the stowage device, over which coarse contaminants can be stripped off on the mirror surface during stowage.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Spiegel in seiner Nutzposition über die Führungsvorrichtung gespannt ist. Hierzu können beispielsweise Spannvorrichtungen wie beispielsweise Federn vorgesehen sein. Über das Verspannen des Spiegels wird erreicht, dass der Spiegel möglichst nah an die gewünschte Form herankommt, ohne Falten oder unerwünschte Erhebungen zu bilden.It is preferably provided that the mirror is stretched in its use position on the guide device. For this example, clamping devices such as springs may be provided. By clamping the mirror is achieved that the mirror comes as close as possible to the desired shape, without forming wrinkles or unwanted protrusions.

Die Erfindung sieht ferner einen Solarkollektor mit einem erfindungsgemäßen Reflektor und einem Receiver vor, wobei der Receiver als Absorberrohr ausgebildet ist und die Spiegelfläche eine Parabolrinnenform aufweist. Mit anderen Worten: Der erfindungsgemäße Reflektor kann Teil eines Parabollrinnenkollektors oder Parabolrinnenkollektormoduls sein. Bei Parabolrinnenkollektoren bietet der erfindungsgemäße Reflektor die besonderen Vorteile, dass eine leichte Konstruktion geschaffen werden kann und Verdrillungen innerhalb des Kollektors somit reduziert werden können, da die Lagerreibung verringert ist.The invention further provides a solar collector with a reflector according to the invention and a receiver, wherein the receiver is designed as an absorber tube and the mirror surface has a parabolic trough shape. In other words, the reflector according to the invention may be part of a parabolic trough collector or parabolic trough collector module. In parabolic trough collectors reflector of the invention offers the particular advantages that a lightweight construction can be created and twisting within the collector can thus be reduced, since the bearing friction is reduced.

Bei dem erfindungsgemäßen Solarkollektor kann vorgesehen sein, dass die Verstauvorrichtung an einem ersten längsseitigen Ende des Reflektors angeordnet ist und die Zugvorrichtung an einem zweiten, dem ersten längsseitigen Ende gegenüberliegenden längsseitigen Ende des Reflektors angeordnet ist. Mit anderen Worten: Die Zugvorrichtung und die Verstauvorrichtung sind gegenüberliegend an den Längsseiten des Reflektors angeordnet. Auf diese Weise lässt sich der Spiegel in besonders vorteilhafter Weise in die Nutzposition oder die Stauposition verbringen.In the case of the solar collector according to the invention, it can be provided that the stowing device is arranged at a first longitudinal end of the reflector and the pulling device is arranged at a second longitudinal end of the reflector opposite the first longitudinal end. In other words, the pulling device and the stowing device are arranged opposite one another on the longitudinal sides of the reflector. In this way, the mirror can be spent in a particularly advantageous manner in the use position or the jam position.

Grundsätzlich ist auch möglich, dass die Verstauvorrichtung und die Zugvorrichtung an gegenüberliegenden Seiten an den stirnseitigen Enden des Reflektors angeordnet sind. Aufgrund der Parabolrinnenform ist bei einer derartigen Ausgestaltung jedoch ein Aufrollen des Spiegels in der Verstauvorrichtung nicht oder nur mit großem Aufwand möglich. Daher ist bei einer derartigen Ausgestaltung des Solarkollektors eine Verstauvorrichtung, die den Spiegel beim Verbringen in die Verstauposition rafft, von Vorteil.In principle, it is also possible that the stowing device and the pulling device are arranged on opposite sides at the front ends of the reflector. Due to the parabolic trough shape, however, rolling up of the mirror in the stowage device is not possible or only with great effort in such a configuration. Therefore, in such a configuration of the solar collector, a stowing device, which gathers the mirror when it is being brought into the stowed position, is advantageous.

Die Führungsvorrichtung kann mehrere Führungsbögen aufweisen, die über Lager auf einer Haltevorrichtung gelagert sind, wobei die Führungsbögen zur Wirkung einer Verschwenkbewegung der Spiegelfläche in den Lagern linear bewegbar sind. Die Führungsbögen tragen bei dieser Ausgestaltung beispielsweise die Führungsrippen. Durch die gebogene Form der Führungsbögen wird bei einer linearen Bewegung der Führungsbögen in den Lagern automatisch eine Verschwenkbewegung hervorgerufen. Somit sind ein Antrieb der Spiegelfläche und das Erzeugen der Verschwenkbewegung in besonders vorteilhafter Weise möglich. Beim Verschwenken der Spiegelfläche über die Führungsbögen kann vorgesehen sein, dass der Receiver stationär verbleibt, das heißt, dass das Receiver-Rohr beim Verschwenken nicht mitbewegt wird. In einer derartigen Ausgestaltung muss die Form der Spiegelfläche und des Receiver-Rohrs derart ausgestaltet sein, dass die Fokallinie der Spiegelfläche beim Verschwenken der Spiegelfläche stets an der gleichen Stelle verbleibt und das Absorberrohr im Bereich der Fokallinie angeordnet ist. Eine derartige Führungsvorrichtung für Spiegelflächen ist auch unabhängig von der vorliegenden Erfindung verwirklichbar, das heißt bei Ausgestaltung von Solarkollektoren mit Reflektoren, die aus einer herkömmlichen Spiegelfläche, die nicht flexibel und bahnförmig ausgebildet ist, verwirklichbar.The guide device may comprise a plurality of guide arches, which are mounted on a holding device via bearings, wherein the guide sheets are linearly movable in the bearings for the effect of a pivoting movement of the mirror surface. The guide sheets carry in this embodiment, for example, the guide ribs. Due to the curved shape of the guide arches, a pivoting movement is automatically caused by a linear movement of the guide arches in the bearings. Thus, a drive of the mirror surface and the generation of the pivoting movement are possible in a particularly advantageous manner. When pivoting the mirror surface on the guide sheets can be provided that the receiver remains stationary, that is, that the receiver tube is not moved during pivoting. In such an embodiment, the shape of the mirror surface and the receiver tube must be designed such that the focal line of the mirror surface always remains at the same point during pivoting of the mirror surface and the absorber tube is arranged in the region of the focal line. Such a guide device for mirror surfaces can also be realized independently of the present invention, that is, in the embodiment of solar collectors with reflectors, which can be realized from a conventional mirror surface which is not flexible and web-shaped.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass eine Antriebsvorrichtung die Führungsbögen antreibt. Die Antriebsvorrichtung kann beispielsweise ein Drehantrieb sein, der von außen an die Führungsbögen angreift.It is preferably provided that a drive device drives the guide sheets. The drive device may be, for example, a rotary drive which acts on the guide sheets from the outside.

Die Erfindung sieht ferner ein Solarkraftwerk mit mehreren erfindungsgemäßen Solarkollektoren vor, wobei mehrere der Solarkollektoren in einer Reihe angeordnet sind. Dabei kann vorgesehen sein, dass mehrere Solarkollektoren gemeinsam angetrieben sind. Hierfür kann die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung der Führungsbögen der Solarkollektoren als ein Drehantrieb ausgebildet sein, der sich über die Länge der mehreren Solarkollektoren erstreckt und an mehreren oder allen Führungsbögen angreift.The invention further provides a solar power plant with a plurality of solar collectors according to the invention, wherein a plurality of the solar collectors are arranged in a row. It can be provided that several solar collectors are driven together. For this purpose, the drive device according to the invention of the guide arcs of the solar collectors can be designed as a rotary drive which extends over the length of the plurality of solar collectors and engages on several or all guide sheets.

Bei einem alternativen erfindungsgemäßen Solarkraftwerk sind mehrere erfindungsgemäße Reflektoren sowie ein Receiver vorgesehen, wobei der Receiver an einem Solarturm angeordnet ist und die Reflektoren als Heliostate ausgebildet sind.In an alternative solar power plant according to the invention several inventive Reflectors and a receiver provided, the receiver is disposed on a solar tower and the reflectors are designed as heliostats.

Der erfindungsgemäße Reflektor kann auch ohne Verstauvorrichtung verwirklicht werden, wobei ein flexibler bahnförmiger Spiegel, der die Spiegelfläche bildet, von der Führungsvorrichtung gehaltert ist. Der Spiegel wird somit einmalig bei dem Aufbau des Reflektors auf die Führungsvorrichtung verspannt und verbleibt in dieser fixierten Position. Eine derartige Ausgestaltung schafft einen im Vergleich zu dem Stand der Technik wesentlich leichteren Reflektor, der jedoch im Vergleich zu dem erfindungsgemäßen Reflektor weiterhin windanfällig ist.The reflector according to the invention can also be realized without stowing device, wherein a flexible web-shaped mirror, which forms the mirror surface, is supported by the guide device. The mirror is thus once clamped in the structure of the reflector on the guide device and remains in this fixed position. Such a design provides a much lighter compared to the prior art reflector, however, which is still susceptible to wind compared to the reflector of the invention.

Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die nachfolgenden Figuren die Erfindung näher erläutert.In the following, the invention will be explained in more detail with reference to the following figures.

Es zeigen:

• 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Reflektors an einem Parabolrinnenkollektor,
• 2 eine schematische Darstellung des in 1 gezeigten erfindungsgemäßen Solarkollektors mit Details,
• 3 eine schematische Schnittdarstellung durch eine Führungsrippe des Solarkollektors der 2,
• 4 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Reflektors.

Show it:

• 1 a schematic representation of a reflector according to the invention on a parabolic trough collector,
• 2 a schematic representation of the in 1 shown solar collector according to the invention with details,
• 3 a schematic sectional view through a guide rib of the solar collector of 2 .
• 4 A second embodiment of a reflector according to the invention.

In 1 ist erfindungsgemäßer Solarkollektor 100 schematisch dargestellt. Der Solarkollektor 100 ist als Parabolrinnenkollektor ausgebildet und kann Teil eines Solarkraftwerks sein. Der Solarkollektor 100 weist einen erfindungsgemäßen Reflektor 1 sowie einen Receiver 110 in Form eines Absorberrohrs auf. Der erfindungsgemäße Reflektor 1 reflektiert und konzentriert Solarstrahlung auf den Receiver 110.In 1 is inventive solar collector 100 shown schematically. The solar collector 100 is designed as a parabolic trough collector and can be part of a solar power plant. The solar collector 100 has a reflector according to the invention 1 as well as a receiver 110 in the form of an absorber tube. The reflector according to the invention 1 reflects and concentrates solar radiation on the receiver 110 ,

Der Reflektor 1 weist eine Spiegelfläche 3 auf, die eine Parabolrinnenform besitzt. Die Spiegelfläche 3 wird von einem flexiblen bahnförmigen Spiegel 5 gebildet. Eine Führungsvorrichtung 7 bildet eine Halterung für den Spiegel 5, sodass dieser in seiner Nutzposition die gewünschte Form der Spiegelfläche 3 bildet. An einem ersten längsseitigen Ende 9a des Reflektors 1 ist eine Verstauvorrichtung 11 für den Spiegel 5 angeordnet. An dem gegenüberliegenden zweiten längsseitigen Ende 9b weist der Reflektor 1 eine Zugvorrichtung 13 auf. Der Spiegel 5 lässt sich über die Verstauvorrichtung 11 einziehen, sodass der Spiegel 5 in einer Verstauposition in der Verstauvorrichtung 11 angeordnet ist. Hierzu kann die Verstauvorrichtung 11 eine nicht dargestellte Rollvorrichtung aufweisen, auf die der Spiegel 5 aufgerollt wird. Über die Zugvorrichtung 13 kann der Spiegel 5 von der Verstauposition in die Nutzposition gezogen werden, wobei die Führungsvorrichtung 7 den Spiegel 5 bei dem Verbringen in die Verstauposition bzw. in die Nutzposition führt.The reflector 1 has a mirror surface 3 on, which possesses a parabolic trough form. The mirror surface 3 is made of a flexible sheet-shaped mirror 5 educated. A guiding device 7 forms a holder for the mirror 5 so that this in its useful position, the desired shape of the mirror surface 3 forms. At a first longitudinal end 9a of the reflector 1 is a stowage device 11 for the mirror 5 arranged. At the opposite second longitudinal end 9b has the reflector 1 a pulling device 13 on. The mirror 5 can be over the stowage device 11 move in, so the mirror 5 in a stowed position in the stowage device 11 is arranged. For this purpose, the stowage device 11 a rolling device, not shown, on which the mirror 5 being rolled up. About the pulling device 13 can the mirror 5 be pulled from the stowed position in the use position, wherein the guide device 7 the mirror 5 leads to the stowed position or in the use position when moving.

Die Führungsvorrichtung 7 weist Führungsbögen 15 auf, die auf einem eine Haltevorrichtung bildenden Fundament 17 über Lager 19 gelagert sind. Über die Führungsbögen 15 kann der Reflektor 1 in einer Verschwenkbewegung angetrieben werden. Hierzu sind die Führungsbögen 15 linear in den Lagern 19 geführt, wobei durch die Bogenform der Führungsbögen 15 die Verschwenkbewegung der Spiegelfläche 3 hervorgerufen wird. Eine Antriebsvorrichtung 21 greift an die Führungsbögen 15 an und bewegt die Führungsbögen 15 in die gewünschte Position. Der Antriebsvorrichtung 21kann beispielsweise als Drehrohr ausgebildet sein, das von außen an die Führungsbögen 15 angreift.The guiding device 7 has guide sheets 15 on, on a holding device forming a foundation 17 over camp 19 are stored. About the Leaflets 15 can the reflector 1 be driven in a pivoting movement. These are the guides 15 linear in the bearings 19 led, wherein by the arched form of the guide sheets 15 the pivoting movement of the mirror surface 3 is caused. A drive device 21 picks up the leaflets 15 and moves the bows 15 in the desired position. The drive device 21 can be designed, for example, as a rotary tube, which from the outside to the guide sheets 15 attacks.

In 2 ist der Solarkollektor 100 der 1 schematisch in einer anderen Ansicht mit Detaildarstellungen gezeigt, wobei der Übersichtlichkeit halber die Antriebsvorrichtung 21 weggelassen wurde. Wie es aus 2 ersichtlich ist, weist die Führungsvorrichtung 7 Führungsrippen 23 auf, auf denen der Spiegel 5 geführt ist. In 2 ist der Spiegel 5 kurz vor Erreichen seiner Nutzposition dargestellt. Die Zugvorrichtung 13 zieht den Spiegel über Zugmittel 25, mit denen die Zugvorrichtung 13 mit dem Spiegel 5 verbunden sind, in die endgültige Nutzposition.In 2 is the solar collector 100 the 1 schematically shown in another view with detailed views, with the sake of clarity, the drive device 21 was omitted. Like it out 2 can be seen, the guide device 7 guide ribs 23 on which the mirror is 5 is guided. In 2 is the mirror 5 shortly before reaching its position of use. The pulling device 13 pulls the mirror over traction means 25 with which the traction device 13 with the mirror 5 are in the final working position.

Der Spiegel 5 besteht, wie aus der Detaildarstellung ersichtlich ist, aus mehreren Schichten. Die Reflektion wird über eine Spiegelfolie hervorgerufen, die mit einer Schutzschicht 5b bedeckt ist. Auf der Rückseite ist eine Stützschicht 5c angeordnet, die dem Spiegel 5 eine gewisse mechanische Stabilität gibt.The mirror 5 consists, as can be seen from the detailed representation, of several layers. The reflection is caused by a mirror foil, which has a protective layer 5b is covered. On the back is a support layer 5c arranged the mirror 5 gives a certain mechanical stability.

Der Receiver 110 ist über eine Halterung 120 mit dem Fundament 17 verbunden, wobei bei der Verschwenkbewegung des Reflektors 1 der Receiver 110 in seiner Position verbleibt.The receiver 110 is over a bracket 120 with the foundation 17 connected, wherein during the pivoting movement of the reflector 1 the receiver 110 remains in its position.

Zur Führung des Spiegels 5 weisen die Führungsrippen 23 Nuten 23a auf, die in 3 dargestellt sind, wobei Führungsvorsprünge 5d des Spiegels 5 in die Nuten 23a eingreifen und somit geführt sind. Die Führungsvorsprünge 5d sind auf der von der Spiegelfläche 3 abgewandten Seite des Spiegels 5 angeordnet.To guide the mirror 5 have the guide ribs 23 groove 23a on that in 3 are shown, wherein guide projections 5d of the mirror 5 into the grooves 23a intervene and are thus guided. The guide projections 5d are on the mirror surface 3 opposite side of the mirror 5 arranged.

In 4 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Reflektors 1 dargestellt. Der Reflektor 1 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Heliostat ausgebildet.In 4 is a second embodiment of a reflector according to the invention 1 shown. The reflector 1 is formed in this embodiment as a heliostat.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Spiegel 5 wiederum auf Führungsrippen 23 der Führungsvorrichtung 7 geführt. An einem oberen Ende ist die Verstauvorrichtung 11 angeordnet. An dem gegenüberliegenden unteren Ende ist die Zugvorrichtung 13 positioniert. Somit lässt sich der erfindungsgemäße Reflektor 1 auch in vorteilhafter Weise als Heliostat ausbilden.In this embodiment, the mirror is 5 again on guide ribs 23 the guide device 7 guided. At an upper end is the stowage device 11 arranged. At the opposite lower end is the pulling device 13 positioned. Thus, the reflector according to the invention can be 1 also advantageously form as a heliostat.

An den erfindungsgemäßen Reflektoren 1 können Spannvorrichtungen vorgesehen sein, über die die flexiblen bahnförmigen Spiegel 5 auf der Führungsvorrichtung 7 verspannt werden, um eine möglichst wellenfreie Spiegelfläche 3 zu erhalten.At the reflectors of the invention 1 clamping devices can be provided, via which the flexible web-shaped mirror 5 on the guide device 7 be braced to a possible wave-free mirror surface 3 to obtain.

Dadurch, dass die Spiegel 5 in der Verstauvorrichtung 11 verstaut werden können, wird erreicht, dass die Windanfälligkeit der erfindungsgemäßen Reflektoren 1 vermindert ist, da bei zu starkem Wind der Spiegel 5 in der Verstauvorrichtung 11 verstaut werden kann.By doing that, the mirrors 5 in the stowage device 11 can be stowed, it is achieved that the susceptibility to wind of the reflectors of the invention 1 diminished, because in too strong wind the mirror 5 in the stowage device 11 can be stowed.

Claims (16)

Reflektor (1) für ein Solarkraftwerk mit einer geformten Spiegelfläche (3), wobei über die Spiegelfläche (3) Solarstrahlung auf einen Receiver (110) reflektierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein flexibler, bahnförmiger Spiegel (5) die Spiegelfläche (3) bildet, wobei in einer Nutzposition der Spiegel (5) mittels einer Führungsvorrichtung (7) zur Bildung der Form der Spiegelfläche (3) gehaltert ist und mit einer Verstauvorrichtung (11), in der die Spiegel (5) in einer Verstauposition aufgenommen ist.Reflector (1) for a solar power plant with a shaped mirror surface (3), wherein on the mirror surface (3) solar radiation to a receiver (110) is reflective, characterized in that a flexible, web-shaped mirror (5) forms the mirror surface (3) in which, in a use position, the mirror (5) is held by means of a guide device (7) for forming the shape of the mirror surface (3) and with a stowage device (11) in which the mirror (5) is received in a stowed position. Reflektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsvorrichtung (7) den Spiegel (5) während eines Verstauvorgangs und/oder während eines Ausfahrvorgangs führt.Reflector after Claim 1 , characterized in that the guide device (7) guides the mirror (5) during a stowing operation and / or during an extension operation. Reflektor nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass der Spiegel (5) eine Spiegelfolie (5a) und mindestens eine Stützschicht (5c) aufweist.Reflector after Claim 1 or 2 characterized in that the mirror (5) has a mirror foil (5a) and at least one support layer (5c). Reflektor nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Spiegelfolie (5a) eine Silberschicht und eine die Silberschicht abdeckende Schutzschicht (5b) aufweist.Reflector after Claim 3 characterized in that the mirror foil (5a) has a silver layer and a protective layer (5b) covering the silver layer. Reflektor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstauvorrichtung (11) eine Rollvorrichtung zum Aufrollen des Spiegels aufweist.Reflector after one of Claims 1 to 4 , characterized in that the stowage device (11) has a rolling device for rolling up the mirror. Reflektor nach einem der Ansprüche 1 bis 5 gekennzeichnet durch eine Zugvorrichtung (13) zum Ziehen des Spiegels (5) aus der Verstauposition in die Nutzposition.Reflector after one of Claims 1 to 5 characterized by a pulling device (13) for pulling the mirror (5) from the stowage position into the use position. Reflektor nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das die Führungsvorrichtung (7) mehrere beabstandete Führungsrippen (23) zur Führung des Spiegels (5) während des Verstauvorgangs bzw. während des Ausfahrvorgangs aufweist, wobei in der Nutzposition der Spiegel (5) an den Führungsrippen (23) anliegt.Reflector after one of Claims 2 to 6 , characterized in that the guide device (7) a plurality of spaced guide ribs (23) for guiding the mirror (5) during the stowing operation or during the extension operation, wherein in the use position of the mirror (5) on the guide ribs (23) , Reflektor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Spiegel (5) in der Nutzposition mit der Spiegelfläche (3) an den Führungsrippen (23) anliegt.Reflector after Claim 7 , characterized in that the mirror (5) rests in the use position with the mirror surface (3) on the guide ribs (23). Reflektor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Spiegel (5) an der von der Spiegelfläche (3) abgewandten Seite Führungsvorsprünge (5d) aufweist, die in Nuten (23a) in den Führungsrippen (23) geführt sind.Reflector after Claim 7 , characterized in that the mirror (5) on the side remote from the mirror surface (3) side guide projections (5d), which are guided in grooves (23a) in the guide ribs (23). Reflektor nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das die Führungsrippen (23) eine Magnetführung bilden, wobei mehrere Magnete an den Führungsrippen angeordnet sind und der Spiegel (5) oder Teile des Spiegels (5) magnetisch ausgebildet ist bzw. sind.Reflector after Claim 7 or 8th , characterized in that the guide ribs (23) form a magnetic guide, wherein a plurality of magnets are arranged on the guide ribs and the mirror (5) or parts of the mirror (5) is or are magnetically formed. Solarkollektor (100) mit einem Reflektor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 und mit einem Receiver (110), wobei der Receiver (110) als Absorberrohr ausgebildet ist und die Spiegelfläche (3) eine Parabolrinnenform aufweist.Solar collector (100) with a reflector (1) according to one of Claims 1 to 10 and with a receiver (110), wherein the receiver (110) is designed as an absorber tube and the mirror surface (3) has a parabolic trough shape. Solarkollektor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstauvorrichtung (11) an einem ersten längsseitigen Ende (9a) des Reflektors (1) angeordnet ist und die Zugvorrichtung (13) an einem zweiten, dem ersten längsseitigen Ende (9a) gegenüberliegenden längsseitigen Ende (9b) des Reflektors (1) angeordnet ist.Solar collector after Claim 11 characterized in that the stowage device (11) is disposed at a first longitudinal end (9a) of the reflector (1) and the traction device (13) at a second longitudinal end (9b) of the reflector opposite the first longitudinal end (9a) (1) is arranged. Solarkollektor nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsvorrichtung (7) mehrere Führungsbögen (15) aufweist, die über Lager (19) auf einer Haltevorrichtung gelagert sind, wobei die Führungsbögen (15) zur Bewirkung einer Verschwenkbewegung der Spiegelfläche (3) in den Lagern (19) linear bewegbar sind.Solar collector after Claim 11 or 12 , characterized in that the guide device (7) has a plurality of guide sheets (15) which are mounted on a holding device via bearings (19), wherein the guide sheets (15) for effecting a pivoting movement of the mirror surface (3) in the bearings (19). are linearly movable. Solarkollektor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Antriebsvorrichtung (21) die Führungsbögen (15) antreibt.Solar collector after Claim 12 , characterized in that a drive device (21) drives the guide sheets (15). Solarkraftwerk mit mehreren Solarkollektoren (100) nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei mehrere der Solarkollektoren (100) in einer Reihe angeordnet sind.Solar power plant with several solar collectors (100) after one of the Claims 11 to 14 wherein a plurality of the solar collectors (100) are arranged in a row. Solarkraftwerk mit mehreren Reflektoren (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 und mit einem Receiver, wobei der Receiver an einem Solarturm angeordnet ist und die Reflektoren (1) als Heliostate ausgebildet sind.Solar power plant with several reflectors (1) after one of the Claims 1 to 10 and with a receiver, with the receiver attached to a solar tower is arranged and the reflectors (1) are designed as heliostats.

Images