DE3631505A1 - Energieumwandlungssystem - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf Energieumwandlungsysteme
zur Umwandlung von Sonnenstrahlung in elektrische Energie
und insbesondere auf eine von einem Dom oder Radom um
schlossene photovoltaische Dünnschichtanordnung auf einer
gestreckten Membran, die zur Verfolgung der Sonnenstrah
lung leistungsmäßig selbst versorgt ist.
Es ist bekannt, in einem Energieumwandlungssystem eine
photovoltaische Anordnung zu verwenden, die die Solarstrah
lung in elektrische Energie umwandelt. Photovoltaische
Zellen in einer photovoltaischen Anordnung erzeugen elektro
motorische Kraft, dann wenn die Aussetzung gegenüber
Sonnenstrahlung erfolgt, auf welche Weise ein Strom in
einem die photovoltaische Anordnung enthaltenden Kreis
fließt.
Photovoltaische Zellen sind im allgemeinen delikate, d.h.
empfindliche Kristallstrukturen, insbesondere diejenigen,
die die Dünnschichttechnik bei photovoltaischen Anord
nungen verwenden. Idealerweise liefert die direkte Aus
senbelichtung der photovoltaischen Anordnung gegenüber
Sonnenstrahlung die optimale Energieumwandlung. Es ist
jedoch üblicherweise zweckmäßig, die im folgenden mit PV
bezeichnete photovoltaische Anordnung gegenüber Wetter
einflüssen, wie beispielsweise Hagel usw., zu schützen,
da durch solche Wettereinflüsse beträchtliche Schäden
an der PV-Anordnung auftreten können.
Ein bekanntes Verfahren zum Schutz der PV-Anordnung be
steht darin, daß man diese in einem Epoxyharz oder einem
anderen geeigneten Material einkapselt, welches für die
Sonnenstrahlung durchlässig ist. Die Einkapselung sollte
hinreichend fest sein, um den Wettergefahren, wie bei
spielsweise Hagelstürmen, zu widerstehen, und auch den
vorherrschenden Windkräften. Um den notwendigen Einkapsel
schutz für die PV-Anordnung zu erhalten, muß man eine ge
wisse Strahlungsverschlechterung in Kauf nehmen, und zwar
wegen der Durchlässigkeit zur PV-Anordnung hin. Üblicher
weise ist die PV-Anordnung an einem Gebilde angebracht,
welches eine relativ stabile Konstruktion aufweist, um
den vorherrschenden Windverhältnissen und sonstigen Be
lastungen standzuhalten.
Da die Position der Sonne bezüglich der PV-Anordnung sich
ständig ändert, ist es bekannt, Nachführvorrichtungen zu
verwenden, um so die PV-Anordnung ständig für optimale
Belichtung gegenüber Sonnenstrahlung zu orientieren. Die
Nachführvorrichtung muß hinreichend leistungsfähig sein,
um jedwede Windbelastungen an der PV-Anordnung zu über
winden und auch an der Befestigungsstruktur. Ferner muß
hinreichend Leistung für die Überwindung der Trägheit der
Struktur selbst vorhanden sein. Es wäre zu erwarten, daß
eine geeignete Antriebsvorrichtung für das Nachführsystem
unter vorherrschenden Windbelastungen arbeitet und somit
vermutlich recht robust und kostspielig ist und damit
einen relativ hohen Leistungsverbrauch zeigt. Der relativ
hohe Leistungsverbrauch für das Antriebssystem vermindert
aber die durch die PV-Anordnung erzeugte ausnutzbare
Energie.
Zusammenfassung der Erfindung. Im Hinblick auf den Stand
der Technik besteht ein allgemeines Ziel der Erfindung
darin, ein neues Energieumwandlungssystem vorzusehen,
bei dem Energieumwandlungsmittel und ein Nachführsystem
vorgesehen sind, die gegenüber Wind geschützt sind, und
zwar durch eine leichte kostengünstige Wetterschutzan
ordnung. Weiterhin ist es allgemeines Ziel der Erfindung,
ein neues Energieumwandlungssystem vorzusehen, welches
ein Nachführsystem aufweist, das weniger robust und weniger
kostspielig ist als Nachführsysteme, die unter den Bedin
gungen vorherrschenden Windes arbeiten müssen. Weiterhin
bezweckt die Erfindung ein Umwandlungssystem vorzusehen,
welches eine Plattform für Energieumwandlungsmittel auf
weist, und zwar weniger robust und weniger kostspielig
ausgebildet als Plattformen, die bei vorherrschenden Wind
belastungen arbeiten müssen. Weiterhin bezweckt die Er
findung ein Energieumwandlungssystem anzugeben, das
stromlinienförmig ausgebildet ist, um den Windwiderstand
zu minimieren und das ferner hinreichend wettersicher ist,
um einen Schutz für Energieumwandlungsmittel, die zugehörige
Plattform und das zugehörige Nachführsystem vorzusehen.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein Energie
umwandlungssystem anzugeben, welches in der Lage ist, bei
diffusem Licht zu arbeiten. Gemäß einem weiteren Ziel der
Erfindung wird ein Energieumwandlungssystem mit einem
Nachführsystem vorgesehen, bei dem minimale Leistungser
fordernisse gegeben sind, und zwar wegen der leichten
Struktur und des gegenüber dem Wind vorgesehenen Schutzes.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein Energie
umwandlungssystem anzugeben, wobei diese Anordnung von
einer leichten, niedrige Kosten verursachenden gestreckten
Membran innerhalb einer aufblasbaren flexiblen domartigen
Umhüllung getragen wird, die einen Schutzschirm für die
PV-Anordnung bildet. Die Erfindung bezweckt ferner, ein
Energieumwandlungssystem vorzusehen, welches eine PV-
Anordnung verwendet, die der Sonnenstrahlung nachgeführt
wird und bei der das Nachführsystem nur minimale Robustheit
aufweisen muß und innerhalb einer Schutzumhüllung ange
ordnet ist, die auch die PV-Anordnung schützt. Speziell
sieht die Erfindung ein Verfahren zur Umwandlung von Son
nenstrahlung in elektrische Energie vor.
Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung
ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen
anhand der Zeichnung.
Um die genannten sowie weitere Ziele zu erreichen, wird
erfindungsgemäß ein Energieumwandlungssystem vorgesehen,
welches Mittel zum Empfang von Sonnenstrahlung aufweist
und zur Umwandlung dieser Strahlung in elektrische Energie
wie beispielsweise eine PV-Anordnung. Die PV-Anordnung
ist vorzugsweise auf einer gestreckten Membran angeordnet,
die von einem Rahmen gehalten wird.
Nachführmittel zur Orientierung der PV-Anordnung in vorbe
stimmten Positionen zum Vorsehen optimalen Aussetzens
gegenüber Sonnenstrahlung arbeiten mit dem Rahmen zusammen.
Eine aus einem strahlungsdurchlässigen Material gebildete
Umhüllung oder Umschließung umschließt einen Innenum
schließungsraum, in dem die PV-Anordnung untergebracht ist,
und zwar auf der gestreckten Membran, ferner ist darinnen
der Rahmen und die Nachführmittel angeordnet und die Um
schließung bildet einen Schutzschirm für sämtliche Kompo
nenten.
Die Umschließung ist vorzugsweise aus einem flexiblen
aufblasbaren Material gebildet und behält seine Form, bei
spielsweise die eines Doms, d. h. einer Kuppel oder einer
Kugel, unter dem Einfluß eines geringen, dem Dom zugeführten
Luftdrucks.
Unter dieser Anordnung ist das Energieumwandlungssystem
für minimalen Windwiderstand stromlinienförmig ausgebildet,
leichtgewichtig für den Betrieb mit minimalem Leistungs
verbrauch und hinreichend wetterbeständig, um einen Schutz
gegenüber Wetterschäden, wie beispielsweise Hagel, vorzu
sehen.
Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung
ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen
anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen
Energieumwandlungssystems,
Fig. 2 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Energie
umwandlungssystems und
Fig. 3 eine vergrößerte Teilschnittansicht einer Dombefesti
gungsanordnung.
Die gleichen Bezugszeichen bezeichnen entsprechende Teile
in sämtlichen Darstellungen.
Ein Energieumwandlungssystem gemäß einem bevorzugten Aus
führungsbeispiel der Erfindung wird allgemein mit dem Be
zugszeichen 10 in Fig. 1 bezeichnet.
Das Energieumwandlungssystem 10 umfaßt eine gestreckte Mem
bran 12, von der ein Teil in Fig. 1 gezeigt ist, und zwar
gestreckt auf einen Rand 14 zur Bildung einer Plattform oder
Anordnung für die PV-Anordnung 16. Die gestreckte Membran 12
ist eine dünne Schicht oder Lage oder ein Film, ausgebildet
aus einem Polymermaterial von annähernd 0,002 bis 0,010 Zoll
Dicke, vorzugsweise mit einer Dicke von 0,005 bis 0,006 Zoll.
Die Membran 12 kann auf einem vorbestimmten Zug am Rand 14
in irgendeiner bekannten Weise gehalten werden. Beispiels
weise kann die Membran 12 mit dem Rand 14 verklebt oder in
anderer Weise daran befestigt sein, während der Rand unter
Kompression gehalten wird. Wenn die Kompression des Randes
freigesetzt wird, so wird die Membran 12 in einem vorbe
stimmten Ausmaß gespannt.
Die Befestigung der Membran 12 am Rand 14 kann auch durch
Festklemmen oder Schweißen erfolgen, oder in einer Art und
Weise ähnlich wie Gitter an Fenstern oder Türen befestigt
werden, und zwar kann die Membran in einem (nicht gezeig
ten) Spalt um den Umfang des Randes herum eingedrückt
werden, und zwar mit einem (nicht gezeigten) Sicherheits
streifeneinsatz.
Ein geeignetes Polymermaterial für die Membran 12 wird
unter dem Warenzeichen Flexigard von der 3M Company
in Minneapolis, Minnesota, USA, in Handel gebracht. Ge
eignete Metallmaterialien für den Rand oder Rahmen (Mem
bran 12) sind Aluminium und Stahl.
Die PV-Anordnung 16 kann eine Anordnung aus kristallinen
PV-Zellen sein, die in der Form von Wafers, kleinen Schei
ben oder Coupons hergestellt sind, die in rechteckige For
men getrimmt werden können, um benachbarten Seite-an-Seite-
Kontakt zwischen den Zellen vorzusehen. Für die Zwecke
der Erfindung geeignete PV-Zellen sind die von der Firma
The Arco Company und der Solarex Company hergestellten.
Eine weitere Art von PV-Anordnung wird aus amorphem Sili
cium, das von nicht-kristalliner Struktur ist, hergestellt.
Die amorphe Siliciumstruktur wird in der Form von Flächen
elementen ausgebildet, die eine größere Größe als irgend
eine der Kristallzellen besitzen. Die Sanyo Corporation und
die Sharp Corporation stellen amorphes Silicium PV-Anord
nungen her, die für die Zwecke der Erfindung geeignet sind.
Die PV-Anordnung 16 kann mit der Membran 12 unter Verwendung
eines geeigneten Klebemittels verbunden werden, und zwar
unabhängig davon, ob die Anordnung 16 zur Zellen-Type-
Struktur oder zur amorphen Struktur gehört.
Der Rand oder Rahmen 14 wird auf einem Ständer 18 getra
gen, und zwar durch eine Tragspinne 20, die mit einem
Zweiachsenantrieb verbunden ist, wie dies vereinfacht
schematisch durch das Bezugszeichen 22 angedeutet ist. Die
Tragspinne 20 weist eine Vielzahl von Streben auf, und
zwar vorzugsweise drei Streben 24, 26 und 28, die mit
120° Abstand voneinander angeordnet sind und die aus Stahl
oder irgendeinem anderen geeigneten Material hergestellt
sein können. Die Streben 24, 26, 28 sind mit einem Ende
mit dem Rand oder Rahmen 14 verbunden, während die ent
gegengesetzt liegenden Enden zu einer Höhenschwenkverbin
dung 30 des Zweiachsenantriebs 22 hin konvergieren. Die
Höhenschwenkverbindung 30 kippt den Rahmen oder Rand 14
mit den gewünschten vorbestimmten Winkeln und weist ein
Ohrteil 31 auf, welches mit einer schematisch bei 32 ge
zeigten azimutalen Schwenkverbindung verbunden ist. Die
azimutale Schwenkverbindung 32 verschwenkt das Ohrteil
31 um eine Achse, die mit dem Ständer 18 zusammenfällt.
Auf diese Weise verschwenkt die azimutale Schwenkver
bindung 32 auch den Rahmen 14.
Der Zweiachsenantrieb 22 gehört zu der Bauart, wie sie
für Heliostaten verwendet werden, ist aber von einer
weniger robusten Konstruktion. Solche Heliostaten werden
von den folgenden Gesellschaften in den USA hergestellt:
McDonnell Douglas, the Arco Company und Martin Marietta
Corporation. Ein Mikrocomputer zur Steuerung der Bewegung
des Zweiachsenantriebs 22 ist schematisch in Fig. 2
durch das Bezugszeichen 34 angedeutet.
Der Ständer 18 ist aus irgendeinem geeigneten Material,
wie beispielsweise Stahl oder Beton hergestellt, und ist
starr an einer Basis 36 befestigt, die ebenfalls aus Beton
oder einem anderen geeigneten Basismaterial hergestellt
ist.
Eine Umhüllung oder Umschließung 38,vorzugsweise in der
Form eines kugelförmigen Doms oder einer Kugel, um
schließt sämtliche zuvorgenannten von der Basis 36 ge
tragenen Komponenten. Der Dom 38 ist eine flexible auf
blasbare Struktur, vorzugsweise ausgebildet aus einem
polymeren Material, wie beispielsweise dem unter dem
Warenzeichen Tefzel von der Firma DuPont oder Halar von
der Firma Allied Chemical verkauften Material. Die Wand
dicke des Doms ist vorzugsweise im Bereich von 0,002
bis 0,006 Zoll und ist für Sonnenstrahlung durchlässig.
Die Umhüllung 38 ist gegen den Umfang der Basis 36 abge
dichtet, und zwar durch irgendeine geeignete Klemmanordnung,
wie sie beispielsweise in Fig. 3 dargestellt ist. Bei
spielsweise ist ein Kragen 40 mit einem V-förmigen Vor
sprung 42 an der Basis 36 befestigt. Ein Umfangsendteil 44
der Umschließung 38 erstreckt sich über den V-förmigen
Vorsprung 42 und ist daran durch einen Klemmring 46 von
entgegengesetzter Gestalt gegenüber dem V-förmigen Vor
sprung 42 festgeklemmt.
Die Umschließung 38 weist auch eine Öffnung oder ein Ventil
48 auf, durch welches Luft mittels eines Ventilators 50
eingespeist wird, der durch ein Rohr 52 mit der Öffnung 48
verbunden ist. Vorzugsweise liegt der in der Umschließung
38 aufrechterhaltene Druck in der Größenordnung von
0,02 englischem Pfund bis 0,1 englischem Pfund pro Quadrat
zoll. Obwohl dies nicht dargestellt ist, können geeignete
Drucksteuer- oder Kontrollvorrichtungen verwendet werden,
um den gewünschten Druckpegel aufrechtzuerhalten, wie
beispielsweise ein Druckfreigabeventil.
Die Abmessungen des Energieumwandlungssystems 10 können
frei gewählt werden. Um die als praktikabel angesehenen
Größenordnungen beispielhaft zu erläutern, sei darauf hin
gewiesen, daß der Durchmesser des Randes oder des Rahmens 14
annähernd 10 m betragen kann,wobei die Umschließung 38
etwas größer ist, um einen geeigneten Zwischenraum für den
sich schwenkenden und sich hin- und herbewegenden Rand
oder Rahmen 14 zu schaffen.
Bei der Anwendung der Energieumwandlungsvorrichtung 10
wird der Zweiachsantrieb 22 dazu verwendet, um die Nach
führung zur Sonnenstrahlung gemäß einem geeigneten Pro
gramm im Mikrocomputer 34 auszuführen. Die Umschließung
38 sieht einen ruhigen Raum 54 vor, der durch das Wetter
oder durch die vorherrschenden Winde nicht gestört wird.
Auf diese Weise wird eine isolierte, geschützte Umgebung
in dem Umschließungsraum 54 vorgesehen.
Die durch die PV-Anordnung 16 erzeugte Energie wird zur
Leistungsversorgung des Ventilators 50 und des Zwei
achsantriebs 22 verwendet, wodurch das System 10 während
der Zeiten der Sonnenbestrahlung sich selbst mit Leistung
versorgt. Die durch die PV-Anordnung 16 gelieferte Ener
gie ist Gleichstromleistung, die, wenn gewünscht, in
Wechselstromleistung umgewandelt werden kann. Zu
Nachtzeiten und in Perioden, wo keine Einstrahlung statt
findet, kann die zum Aufblasen der Umhüllung 38 erforder
liche Leistung von einer Batterie oder vom Netz geliefert
werden, was hier nicht dargestellt ist.
Es sei darauf hingewiesen, daß die Umschließung 38 relativ
niedrige optische oder Spiegelerfordernisse erfüllen muß,
da die Sonnenstrahlung von der PV-Anordnung lediglich
empfangen und nicht reflektiert wird. Demgemäß muß keine
Wand der Umschließung 38 und auch nicht die Membran 12,
die die PV-Anordnung trägt, eine optische Oberfläche von
hoher Genauigkeit besitzen und insbesondere da diffuses
Licht an der Umschließung 38 durch die PV-Anordnung 16
empfangen wird. Infolgedessen muß die Sonnenstrahlung nicht
in der Form eines geraden Strahls durch die Umschließung
38 zur PV-Anordnung laufen.
Einige Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der vor
stehenden Beschreibung, insofern als das Energieumwand
lungssystem 10 einen Schutzschirm für die PV-Anordnung
16 vorsieht, und zwar einen Schutzschirm, der gestattet,
daß die PV-Anordnung 16 auf einer gestreckten Membran 12
angeordnet wird, was einer niedrigen Kosten verursachenden
Plattform, auf welche Weise es möglich wird, eine mit
niedrigem Leistungsverbrauch arbeitende Sonnennachführ
anordnung zu verwenden. Da das Spannungsniveau an der
Umschließung 38 relativ niedrig liegt, wird der Aufschlag
von Hagel auf der Umschließungswandoberfläche nur einen
minimalen Effekt haben. Jedwede Oberflächenverformungen
der Umschließung 38 infolge von Hagel werden durch den
nachgiebigen Zustand des Umschließungsmaterials unter dem
Einfluß des unter Druck stehenden Raums 54 korrigiert.
Da die PV-Anordnung 16 und deren Plattform ferner leicht
gewichtig und gegenüber Wind geschützt sind, kann ein
nur in minimalem Ausmaß robustes niedrige Kosten verursa
chendes Nachführsystem verwendet werden. Das Nachführsy
stem zeigt eine niedrige Leistungsbelastung wegen der
leichten Struktur und deshalb weil es gegenüber Wind ge
schützt ist. Zudem erfordert die PV-Anordnung 16 eine mit
sehr niedriger Genauigkeit arbeitende Nachführvorrichtung,
weil die Anordnung in der Lage ist, diffuses Licht auszu
nutzen. Da das System mit einer sehr kostengünstigen Nach
führungsvorrichtung verwendet werden kann, und zwar wegen
der Fähigkeit, diffuses Licht auszunutzen, kann die An
ordnung mit einem niedrige Kosten verursachenden Antriebs
system betrieben werden.
Zusammenfassend sieht die Erfindung folgende vor:
Das Energieumwandlungssystem weist eine photovoltaische
Anordnung zum Empfang von Sonnenstrahlung auf und zur Um
wandlung dieser Strahlung in elektrische Energie. Die
photovoltaische Anordnung ist auf einer gestreckten Membran
angeordnet, die durch einen Rahmen gehalten wird. Nachführ
mittel für die Orientierung der photovoltaischen Anord
nung in vorbestimmten Positionen sind vorgesehen, um die
optimale Aussetzung gegenüber der Sonnenstrahlung vorzu
sehen, und zwar arbeiten diese Nachführmittel mit dem
Rahmen zusammen. Eine aus einem strahlungsdurchlässigen
Material bestehende Umschließung verschließt einen innen
liegenden Umschließungsraum, der die photovoltaische An
ordnung auf der gestreckten Membran, den Rahmen und die
Nachführmittel aufnimmt, und einen Schutzschirm für alle
diese Komponenten bildet. Die Umschließung ist vorzugs
weise aus einem flexiblen aufblasbaren Material gebildet
und behält ihre bevorzugte Form, wie beispielsweise eine
Dom- oder Kugelform unter dem Einfluß eines niedrigen
Drucks aufrecht, der dem Dom bzw. der Kugel zugeführt wird.
Durch diese Ausbildung wird das Energieumwandlungssystem
stromlinienförmig ausgebildet, um den Windwiderstand zu
minimieren, wobei es ferner hinreichend wettergesichert
ist, um Schutz gegenüber Wettergefahren, wie beispielsweise
Hagel, vorzusehen, wobei es aber ferner in der Lage ist,
diffuses Licht auszunutzen und wobei schließlich die Kon
struktion leichtgewichtig und niedrige Kosten verursacht,
wobei sich eine minimale Leistungsbelastung im Betrieb
ergibt.
Claims (20)
1. Energieumwandlungssystem, welches folgendes aufweist:
Mittel zum Empfang von Sonnenstrahlung und zur Umwand lung der Sonnenstrahlung in elektrische Energie,
Mittel zum Tragen der Empfangsmittel und durchlässige Umschließungsmittel, die die Empfangsmit tel und die Tragmittel enthalten und einen Schutz schirm um die Empfangsmittel und die Tragmittel bilden.
Mittel zum Empfang von Sonnenstrahlung und zur Umwand lung der Sonnenstrahlung in elektrische Energie,
Mittel zum Tragen der Empfangsmittel und durchlässige Umschließungsmittel, die die Empfangsmit tel und die Tragmittel enthalten und einen Schutz schirm um die Empfangsmittel und die Tragmittel bilden.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Empfangsmittel eine photovoltaische Anordnung auf
weisen.
3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Tragmittel eine Membran aufweisen, mit bzw. auf der
die photovoltaische Anordnung angebracht bzw. damit
verbunden ist.
4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Membran aus einem polymeren Material gebildet ist.
5. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Membran aus einem Metallmaterial gebildet ist.
6. System nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß ein Rahmen zum Halten der Membran
vorgesehen ist, und daß die Membran in einem vorbe
stimmten Ausmaß auf dem Rahmen gestreckt ist.
7. System nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, insbesondere Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein Rahmen zum Halten der Membran vor
gesehen ist, und daß die Membran auf dem Rahmen um
eine vorbestimmte Größe gestreckt ist.
8. System nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Umschließungsmittel aus einem
flexiblen Polymermaterial gebildet sind.
9. System nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 8, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Umschließungsmittel auf eine
vorbestimmte Größe und Form aufblasbar sind und daß
das System ferner Aufblasmittel aufweist, um die Um
schließungsmittel auf die vorbestimmte Größe und Form
aufzublasen.
10. Energieumwandlungssystem nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch Nachführmittel, die mit dem Rah
menglied zusammenarbeiten können, um den Rahmen in vor
bestimmten Positionen zu orientieren, die die optimale
Aussetzung der Empfangsmittel gegenüber der Sonnen
strahlung vorsehen.
11. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
die Nachführmittel von den Umschließungsmitteln um
schlossen sind.
12. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
die Aufblasmittel erste elektrisch mit Leistung ver
sorgte Betätigungsmittel aufweisen, um die Umschlies
sungsmittel aufzublasen und daß die Nachführmittel
zweite mit elektrischer Leistung versorgte Betätigungs
mittel aufweisen, und wobei die Empfangsmittel die
elektrische Energie für die ersten und zweiten
elektrisch mit Leistung versorgten Betätigungsmittel
vorsehen, so daß das Energieumwandlungssystem sich
selbst mit Leistung versorgt.
13. Energieumwandlungssystem mit Mitteln zum Empfang von
Sonnenstrahlung und zur Umwandlung der Sonnenstrah
lung in elektrische Energie, wobei ferner eine ge
streckte Membran vorgesehen ist, von der die Empfangs
mittel getragen werden, und mit einem Rahmen zum
Halten der gestreckten Membran, ferner mit Nachführ
mitteln, die mit dem Rahmen zusammenarbeiten, um den
Rahmen in vorbestimmten Positionen zu orientieren,
die optimale Aussetzung der Empfangsmittel gegenüber
der Sonnenstrahlung vorsehen, und schließlich Um
schließungsmittel, gebildet durch ein strahlungsdurch
lässiges Material, wobei die Umschließungsmittel
einen Innenumschließungsraum bilden, und zwar zur
Aufnahme der Empfangsmittel, der gestreckten Membran,
des Rahmens und der Nachführmittel zur Bildung eines
Schutzschildes darum herum.
14. System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
die Umschließungsmittel aus einem flexiblen Material
gebildet sind.
15. System nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß
das Umschließungsmaterial in der Form eines aufblas
baren Doms bzw. einer aufblasbaren Kugel vorgesehen
ist, wobei Größe und Form des Doms bzw. der Kugel
durch eine vorbestimmte Druckdifferenz aufrechter
halten werden, und zwar zwischen dem Innenraum und
der Außenseite des Doms bzw. der Kugel.
16. System nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch erste
elektrisch mit Leistung versorgte Betätigungsmittel
zum Aufblasen des Doms bzw. der Kugel, und wobei die
Nachführmittel zweite mit elektrischer Leistung ver
sorgte Betätigungsmittel aufweisen, und wobei die
Empfangsmittel die elektrische Energie für die
ersten und zweiten mit elektrischer Leistung versorg
ten Betätigungsmittel vorsehen, so daß das Energie
umwandlungssystem sich selbst mit elektrischer Lei
stung versorgt.
17. System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
die Empfangsmittel eine photovoltaische Anordnung
aufweisen.
18. Verfahren zur Umwandlung von Sonnenstrahlung in
elektrische Energie, wobei folgendes vorgesehen ist:
Vorsehen einer über einem Rahmen angeordneten Membran,
Anordnung einer photovoltaischen Anordnung auf der gestreckten Membran,
Umschließung der gestreckten Membran, der photovoltai schen Anordnung und des Rahmens in einer aufblasbaren für Sonnenstrahlung durchlässigen Umschließung,
Nachführung bezüglich der Sonnenstrahlung von inner halb der Umschließung durch Verwendung der durch die photovoltaische Anordnung erzeugten Energie zur Orientierung des Rahmens in vorbestimmten Positionen,
die optimale Beleuchtung der photovoltaischen Anord nung durch die Solarstrahlung, Sicherstellen und Aufrechterhaltung eines vorbestimmten Aufblasdrucks innerhalb der Umschließung unter Verwendung der von der photovoltaischen Anordnung erzeugten Energie.
Vorsehen einer über einem Rahmen angeordneten Membran,
Anordnung einer photovoltaischen Anordnung auf der gestreckten Membran,
Umschließung der gestreckten Membran, der photovoltai schen Anordnung und des Rahmens in einer aufblasbaren für Sonnenstrahlung durchlässigen Umschließung,
Nachführung bezüglich der Sonnenstrahlung von inner halb der Umschließung durch Verwendung der durch die photovoltaische Anordnung erzeugten Energie zur Orientierung des Rahmens in vorbestimmten Positionen,
die optimale Beleuchtung der photovoltaischen Anord nung durch die Solarstrahlung, Sicherstellen und Aufrechterhaltung eines vorbestimmten Aufblasdrucks innerhalb der Umschließung unter Verwendung der von der photovoltaischen Anordnung erzeugten Energie.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß
die Membran und die Umschließung aus Polymermateria
lien hergestellt sind.
20. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß
der Aufblasdruck in der Umschließung auf annähernd
0,02 englische Pfund pro Quadratzoll bis 0,1 englische
Pfund pro Quadratzoll gehalten ist.
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FR (1) | FR2590422A1 (de) |
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