DE3719099A1 - Solaranlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Solaranlage nach dem Oberbegriff des An­ spruchs 1.

Durch das vorangegangene nicht veröffentlichte deutsche Patent wird bereits die Aufgabe gelöst, eine Solaranlage mit Spiegeln sowie Ab­ sorberflächen und/oder Solarzellen auszurüsten, bei der nicht nur die direkt auftreffende Sonnenstrahlung genutzt wird, sondern auch die morgens früh und abends spät einfallenden Sonnenstrahlen, ohne daß irgendeine Sonnennachführung der Spiegel oder der Absorberflächen vor­ gesehen ist.

Dadurch wird besonders morgens und abends zusätzliche Sonnenstrahlung genutzt, ohne daß die Wirkung der Spiegel mittags oder auch zu anderen Zeiten durch irgendeine Beschattung behindert ist. Ferner ist der Boden­ flächenbedarf oder sonstiger Flächenbedarf nur unwesentlich vergrößert.

Dabei waren die jeweils nach Norden und nach Süden gerichteten Spiegel nur in einer einzigen Ebene angeordnet.

Hierbei war insbesondere die nach Süden gerichtete Spiegelfläche in ihrer wirksamen Größe duch den nun folgenden Umstand begrenzt: Der Winkel zur Horizontalen soll möglichst klein sein, damit auch die niedrige Sonnenstrahlung auf die Absorber gelenkt werden kann. Dabei stößt man bezüglich der Größe der Spiegel bald an eine Grenze. Je größer der Spiegel sein soll, desto größer muß auch der Winkel gegenüber der Horizontalen sein, um den größten Teil der Strahlung nach wie vor auf die Absorber zu reflektieren.

Zur Lösung dieses Problems sind die kennzeichnenden Merkmale des An­ spruchs 1 vorgesehen. Dadurch wird die Gesamtstrahlung stärker als bis­ her auf die Absorber gelenkt, wobei auch eine gewisse Konzentration eintritt.

Auf diese Weise besteht die überraschende Wirkung, daß die Spiegel­ flächen beliebig vergrößert werden können, so daß entsprechend hohe Temperaturen mit geringem Aufwand verhältnismäßig schnell erzielt werden können.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele unter Hinweis auf die Zeichnung. In dieser zeigt

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht auf eine erste Ausführungsform;

Fig. 2 eine Ansicht wie Fig. 1 mit einer weiteren Ausführungsform;

Fig. 3 eine Ansicht wie Fig. 1 auf eine weitere Ausführungsform;

Fig. 4 eine Seitenansicht wie zuvor, jedoch auf eine größere Anlage; und

Fig. 5 eine schematische Seitenansicht auf eine darüber hinausgehende Ausführungsform.

Fig. 1 zeigt rechts ein Absorberfeld 2, das durch die Stütze 14 und die Bodenstange 13 in bekannter Weise auf einem Flachdach 28 oder dem Boden in einem Neigungswinkel α zu diesem Boden 28 angeordnet sind, der in diesem Falle 45° beträgt.

Dies muß nicht näher erläutert werden, weil es dem Fachmann bestens bekannt ist. Dabei können die Absorber 2 bekanntermaßen in einen Speicher integriert sein, der mit transparenten Wärmedämmstoffen versehen ist, wie dies ebenfalls bekannt ist.

Rechts ist Norden und links Süden. Nach Süden schließt sich an die Absorber 2 die Spiegelfläche 17 a an, deren Neigung gegenüber dem Boden 28 gleich Null ist, das heißt, der Winkel γ 1 gegenüber dem Boden ist gleich Null. Die Spiegelfläche 17 a liegt somit zusammen mit ihrem zugehörigen Tragelement auf dem Boden oder dem Flachdach 28 auf.

An die Spiegelfläche 17 a schließt sich links nach Süden die Spiegel­ fläche 17 b an, deren Neigungswinkel q 2 gegenüber dem Boden 28 20° beträgt. Deshalb ist das zugehörige Tragelement durch die Stüt­ zen 18 am Südende getragen.

Infolge der unterschiedlichen Neigungswinkel der beiden Spiegelflächen 17 a und 17 b ergibt sich in diesem Falle ein strichpunktiert einge­ zeichnete Baulinie 26 von 10°.

Dies bedeutet, daß jede von genau Süden kommende Sonnenstrahlung, die höher als 10° ist, durch die Spiegelflächen zusätzlich auf die Absorber geworfen wird.

Es sind nun einige auf die Spiegel einwirkende verschiedene Strahlungs­ höhen eingezeichnet. Die direkt auf die Absorber 2 eintreffende Sonnen­ strahlung ist der Klarheit wegen nicht eingezeichnet.

Zunächst sieht man links den 25°-Strahl, der in dem mittleren Punkt 25 a der Spiegelfläche 17 b eintrifft und von da auf den Punkt 27 der Spie­ gelfläche 17 a reflektiert wird. Von da wird er auf die Absorber 2 reflektiert.

Infolge der unterschiedlichen Neigungen γ 2 und γ 1 werden die niedrigen Sonnenstrahlen also nicht direkt von dem Spiegel 17 b sondern von die­ sem erst auf 17 a reflektiert und gelangen erst von da auf die Absorber 2.

Anders ist es mit den höheren Sonnenstrahlen. Der 25°-Strahl trifft eben­ falls im Punkte 25 a ein und wird von da direkt auf die Absorber 2 re­ flektiert. Genauso ist es mit den noch höheren Sonnenstrahlen. Auch der 60°-Strahl wird noch zum größten Teil auf die Absorber 2 reflektiert.

Darüber hinaus gelangen diese höheren Sonnenstrahlen aber auch direkt auf die Spiegelfläche 17 a und werden von dort auf die Absorber 2 gelenkt.

Wie man der Fig. 1 entnehmen kann, kreuzen sich diese Strahlen an verschiedenen Stellen, so daß dadurch eine Verstärkung erfolgt, die bei nur einer einzigen durchgehenden Spiegelfläche ohne die Unterteilung mit den unterschiedlichen Neigungen nicht eintreten würde.

Darüber hinaus tritt der Vorteil ein, daß die Spiegelflächen beider Spiegel 17 a und 17 b zusammengenommen größer sein kann als bei einem einheitlichen Spiegel, weil durch diesen die hohe Sonnenein­ strahlung zu einem wesentlich größeren Teil zu stark nach oben abge­ lenkt werden würde.

Im hier vorliegenden Falle ist dies nur bezüglich des einen Spiegels 17 a der Fall. Durch den anderen Spiegel 17 b wird auch die hohe Son­ neneinstrahlung bis zu 60° vom größten Teil auf die Absorber 2 ge­ lenkt.

Die übrige Bauweise der Solaranlage und auch der Spiegelanordnung ist durch das vorangegangene Hauptpatent bekannt und muß daher nicht er­ läutert werden.

Auch hier besteht die Möglichkeit, zusätzliche Spiegel an der oberen Nordkante anzubringen und auch die Unterteilung der Spiegelfläche mit unterschiedlichen Winkeln wie in Fig. 1 vorzusehen. Selbstverständlich ist der Aufwand hierfür aber wesentlich größer als der an der Süd­ seite, weil die Aufständerung an der Nordseite aufwendiger ist.

Indessen ist dies eine Frage der vorhandenen Fläche. Auf vielen Flach­ dächern ist ebenso wie bei den Freianlagen genügend Platz nach Süden vorhanden, so daß die Anlage nach der Fig. 1 sicherlich bevorzugt wer­ den wird.

Fig. 2 zeigt einen Neigungswinkel α der Absorber 2 von 60°, wie dies im Winter und in den Übergangszeiten günstig ist. An die Ab­ sorber 2 schließen sich unten drei Spiegelflächen 17 a, 17 b, 17 c mit unterschiedlichen Neigungen γ 1, γ 2 und γ 3 gegenüber der Hori­ zontalen 28 an, wobei es sich wieder um ein Flachdach oder eine ho­ rizontale Freilandaufstellung handeln kann.

γ 1 ist gleich 5°, γ 2 gleich 10° und γ 3 gleich 15° ge­ wählt. Dadurch hält sich die Baulinie 26 wieder im Bereich von nur 10° aus dem obenerwähnten Grunde.

In einem Abstand d ist eine vierte Spiegelfläche 17 d mit einer Nei­ gung von γ 4 gleich 25° angeordnet. Infolge des Abstandes d, der durch einen Abstandshalter 27 gewährleistet ist, hält sich aber auch dieser Spiegel 17 d innerhalb der erwähnten Baulinien 26 von nur 10°. Die im einzelnen hier nicht dargestellten Tragelemente für die erwähn­ ten Spiegelflächen werden noch durch die Stützen 18 a, 18 b, 18 c, 18 d und 18 e abgestützt.

Ähnlich wie zuvor sind hier wieder einige Sonnenstrahlungen mit ver­ schiedener Höhe eingezeichnet. Sie treffen auf den Mittelpunkt 25, 25 a, 25 b und 25 c der Spiegelflächen 17 a, 17 b, 17 c und 17 d auf, und werden von dort, wie eingezeichnet, auf die Absorberfläche 2 reflek­ tiert.

Dabei erreicht selbst die 55°-Strahlung, die auf die Spiegelfläche 17 d auftrifft, noch den oberen Teil der Absorberfläche 2. Auch die im gleichen Punkte 25 c eintreffende 30°-Strahlung erreicht zum größten Teil den Absorber 2. Allerdings erfolgt hier eine geringfü­ gige Abschattung durch die Spiegelfläche 17 c. Diese könnte man da­ durch weiter stark reduzieren, daß man den Abstand d vergrößert und gleichzeitig den Winkel q 4 ebenfalls etwas vergrößert. Mittels ei­ ner Computer-Rechnung besteht die Möglichkeit d und γ 4 in Abhängig­ keit von den örtlichen Einstrahlungsverhältnissen so zu optimieren, daß nahezu keine gegenseitige Abschattung durch die anderen Spiegel­ flächen erfolgt. Hierzu gehört natürlich auch die Größe der Spiegel­ fläche 17 d. Je kleiner diese gewählt wird, desto geringer ist natür­ lich die Gefahr der Beschattung durch die Spiegelfläche 17 c. Indessen kann eine gewisse Beschattung in Kauf genommen werden, wenn dadurch die hohe Sonneneinstrahlung zusätzlich in erheblichem Umfang genutzt werden kann, wie das gemäß Fig. 2 der Fall ist.

Dadurch besteht praktisch die Möglichkeit, beliebig viele zusätzliche Spiegelflächen 17 in der erfindungsgemäßen Weise nutzbringend anzuord­ nen, wodurch eine sehr hohe Konzentration mit entsprechend hohen Tempe­ raturen erreicht werden kann, wenn genügend Bodenfläche zur Verfügung steht. Unter diesen Umständen kann man dann auch auf die Anordnung der nördlichen Spiegelflächen aus dem genannten Grunde ganz verzichten.

Die bekannten Wärme-Kollektoren 2 waren bisher nur zur Erzeugung nied­ riger oder allenfalls mittlerer Temperaturen bis zu 200° geeignet. Wirtschaftlich waren sie überhaupt nur im Niedrig-Temperaturbereich unter 100°C. Zum Beispiel konnte man mit Vakuum-Kollektoren 60°C mit einem mittleren Wirkungsgrad von 50% erzeugen.

Durch die Erfindung besteht nun die Möglichkeit, mit den gleichen Kollektoren wirtschaftlich sehr viel höhere Temperaturen in sehr viel kürzerer Zeit zu erzeugen. Dadurch kann man die Absorberfläche 2 we­ sentlich kleiner halten als bisher.

Das gilt auch für die Anwendung bei Solarzellenmodulen. Infolge der höheren Temperaturen sinkt zwar der Wirkungsgrad derselben bekannter­ maßen etwas ab. Neuerdings gibt es indessen von Wasser berieselte So­ larzellenmodule mit ständiger Kühlung, bei denen dieser Nachteil nicht eintreten dürfte, so daß sich der erwähnte Vorteil durch die Erfindung auch hier voll auswirkt.

Dabei ist entscheidend der schon im Hauptpatent erwähnte sehr große Kostenunterschied zwischen den Absorberflächen bzw. Solarzellenmodu­ len einerseits und den Spiegelflächen andererseits, der mit mindestens 10 : 1 angegeben werden kann.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsformen be­ schränkt. Der Fachmann ist vielmehr in der Lage, erhebliche Abweichungen hiervon im Rahmen der Ansprüche zu gestalten.

Zum Beispiel kann das Kollektorfeld 2 auf dem Schrägdach eines Gebäu­ des oder in dieses Dach in bekannter Weise so integriert sein, daß das Kollektorfeld selbst die Dachhaut bildet. In diesem Falle kann das Ge­ bäude so ausgestaltet sein, daß die Spiegelflächen 17 auf einem daran angrenzenden Flachdach 28 angeordnet sind. Dies bedeutet, daß das Dach und der Dachstuhl eines Gebäudes in dieser Weise ausgestaltet werden. Auch in diesem Falle können die Spiegelflächen 17 die Dachhaut selbst bilden. Hierzu gibt es bekanntermaßen Spiegel-Kacheln, die regendicht auf dem Dach verlegt werden können. Es gibt aber auch aus Kunststoff be­ stehende Spiegelplatten oder eine spiegelnde Dachhaut.

Hierzu wurde in Fig. 1 bereits dargestellt, daß die Spiegelfläche 17 a auf dem horizontalen Flachdach angeordnet ist. In Abweichung hierzu kann das Dach aber auch von Süden nach Norden etwas geneigt sein, zum Beispiel im Winkel von nur 10°, was auch günstig ist, damit das Regenwasser in dieser Richtung ablaufen kann. Dabei wird dann natürlich zwischen dem Kollektorfeld 2 und dem Spiegelfeld 17 eine Regenrinne angeordnet sein. Dies ist für den Fachmann auf dem Bausektor ohne weiteres verständlich, auch wenn dies nicht in der Zeichnung dargestellt ist. Weiter besteht die Möglichkeit, daß das Kollektorfeld 2 in einen bekannten Speicherbehälter integriert ist, der mit transparentem Wärmedämm-Material versehen ist. In diesem Falle besteht die Möglichkeit, zusätzlich nördlich des Kollek­ torfeldes im Abstand zu diesem zusätzliche Spiegelflächen 17 mit einem größeren Winkel zum Boden anzuordnen. Dabei muß in Kauf genommen werden, daß bei niedrigem Sonnenstand eine Beschattung dieser nördlichen Spiegelflächen durch das Kollektorfeld eintritt. Bei höherem Son­ nenstand sind diese nördlichen Spiegel jedoch wirksam. Die hier­ durch abgelenkte Sonnenstrahlung durchdringt nämlich das transpa­ rente Wärmedämm-Material und erwärmt den Speicherbehälter, der auf diese Weise als eine Art Kollektor wirksam ist. Dies ist dem Fach­ mann ebenfalls verständlich, ohne daß es zeichnerisch dargestellt ist.

Schließlich besteht auch noch die Möglichkeit, die erfindungsgemäße Spiegelanordnung zwischen den von Süden nach Norden im Abstand ange­ ordneten Kollektorreihen anzuordnen. Obwohl bei dieser Anordnung eine gegenseitige Beschattung der einzelnen Kollektorreihen bei niedrigem Sonnenstand unvermeidbar ist, sind bereits eine sehr große Anzahl derartiger Solaranlagen überall in der Welt fest installiert, zum Bei­ spiel auch im Freien. Hier hat man indessen den Abstand verhältnis­ mäßig groß gewählt, um diese Beschattung zu reduzieren. Deshalb er­ gibt sich die Möglichkeit, die Spiegelflächen 17 in diesem Zwischen­ raum mit erheblichem wirtschaftlichem Nutzen anzuordnen.

Die obenerwähnte Anordnung der Spiegelflächen nördlich der Absorber ist natürlich auch bei Röhrenkollektoren bevorzugt, wenn diese mit einem größeren Neigungswinkel aufgestellt sind.

Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht auf ein Gestell mit einer gemein­ samen starren geradlinigen Stütze 35, die mittels eines Gelenkes 33 an der Bodenstütze 18 a befestigt ist, auf welcher die Kollektoren oder Solarmodule 2, 2 a, 2 b in Abständen a von unten nach oben und links nach rechts, d. h. von Süden nach Norden angeordnet sind. Dieser Abstand a darf 200 mm nicht überschreiten, damit auch die diffuse Strahlung genutzt werden kann.

Dabei geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, daß sich die diffuse Strahlung entgegen wissenschaftlichen Literaturangaben jedenfalls dann auf eine kurze Distanz reflektieren läßt, wenn sie durch einen bewölkten Himmel und nicht durch den Schlagschatten ver­ ursacht wird.

In diesem Abstand a sind nun beide Arten von Spiegeln, nämlich die nördlichen Spiegel 1, 1 a und die südlichen Spiegel 17 ange­ ordnet, deren Tragelemente sich gegenseitig abstützen.

Man sieht zunächst an der Nordkante der Kollektorreihe 2 den Spiegel 1, an den sich oben der Spiegel 1 a anschließt. Dieser ist mit dem Spiegel 17 b verbunden, an den sich der Spiegel 17 a nach rechts und somit nach Süden anschließt. Diese beiden Spie­ gel 17 a, 17 b bilden somit die unteren Südspiegel für die Kollek­ torreihe 2 a. An der Nordkante desselben schließen sich die Spie­ gel 1 b, 1 c sowie 17 d, 17 c wie zuvor, an. Diese bilden somit die südlichen Unterspiegel für die Kollektorreihe 2 b, an die sich oben die Spiegel 1 d und 1 e anschließen, welche durch die hori­ zontal liegende Stütze 12 zur Aufnahme der Windlast gehalten sind. Im oberen Bereich ist die Bodenstütze 17 mittels des Gelenkes 34 an der Stütze 35 befestigt. Unten ist die Stütze 14 mit der Bo­ denstütze 18 c im Punkte 30 befestigt. Um nun den Neigungswinkel der Stütze 35 zu ändern, besteht die Möglichkeit, die Bodenstütze 14 unten wahlweise mit der Stütze 18 b im Punkte 31 oder der Stütze 18 d im Punkte 32 zu verbinden, wobei die Stützen 18 in einem Abstand c voneinander angeordnet sind.

Diese Verstellung ist jahreszeitlich bedingt. Man hat also für Frühling, Sommer, Herbst und Winter verschiedene Stellungen des Neigungswinkels der Stütze 35, wodurch sich automatisch die Stellung sämtlicher Kollektoren oder Solarmodule 2, aber auch sämtlicher Spie­ gel gegenüber der Horizontalen ändert.

Dem Fachmann ist verständlich, daß noch eine sehr viel größere Anzahl von Kollektoren oder Solarmodulen 2 mit zugehörigen Spiegeln 1, 17 vorgesehen sein können, wenn es sich um eine entsprechend große An­ lage handeln soll.

Fig. 4 macht deutlich, daß der Größe der Anlage trotz des verhält­ nismäßig kleinen Maßes a gar keine Grenzen gesetzt sind. Man braucht nämlich das Gestell mit den Stützen 14, 35 nicht übermäßig groß wer­ den zu lassen, sondern kann beliebig viele Reihen derartiger Gestelle in Nord-Südrichtung anordnen.

Zunächst ist das Gestell bestehend aus den Stützen 18 a, 35, 14, 18 b, mit den Kollektoren oder Solarmodulen 2 und den dazwischenliegenden Spiegeln 1, 17 wie bisher und muß deshalb nicht noch einmal beschrie­ ben werden. In diesem Falle kann die Verstellbarkeit durch die ver­ schiedenen Stützen entfallen, so daß hier lediglich eine Stütze 18 b für die Stütze 14 am Boden vorgesehen ist.

Links davon in Richtung Süden sieht man nun zusätzlich zwei große Spiegel 17 f, 17 g, die durch eine zusätzliche Stütze 18 links ge­ halten sind, während rechts die Stütze 18 a gleichzeitig auch als Stütze für den großen Spiegel 17 g dient.

Durch diese Spiegelanordnung mit den großen Spiegeln wird eine zusätzliche Konzentration nach demselben erfindungsgemäßen Schema wie zuvor ermöglicht. Die Wirkungsweise muß deshalb nicht noch einmal erläutert werden. Es ist ohne weiteres verständlich, daß zusätzlich zu den klei­ nen Spiegeln auf den Stützen 35 nunmehr auch die großen Spiegel 17 f, 17 g zusätzlich wirksam sind, so daß eine nochmalige Konzentration zum Teil über die kleinen Spiegel und zum Teil auch direkt auf die Kollek­ toren 2 erfolgt.

Weiter rechts an der Nordseite sieht man, daß auf der Stütze 14 ein weiterer zusätzlicher großer Spiegel 17 h angebracht ist, zu welchem Zwecke natürlich die Stütze 14 in dem gewünschten Winkel angeordnet worden ist. Durch diesen Spiegel 17 h tritt deshalb keinerlei zu­ sätzliche Beschattung für das weiter nördlich liegende Gestell mit der Stütze 35 ein.

An den großen Spiegel 17 h schließt sich weiter nach rechts der große Spiegel 17 i an, der wieder auf der Stütze 18 a weiter nörd­ lich gelegenen Reihe aus dem Gestell 35, 14 abgestützt ist. Es han­ delt sich um das gleiche Gestell wie zuvor beschrieben.

Nun besteht die Möglichkeit, beliebig viele weitere Gestelle zur Erweiterung der Anlage nach Süden oder Norden anzuordnen. Darüber hinaus gibt es aber auch die Möglichkeit, die Gestelle nach Osten und Westen beliebig zu verlängern.

Fig. 5 zeigt schematisch einen Vakuum-Röhrenkollektor mit den Röhren 36-41, in denen die Absorber 2-2 f in bekannter Weise angeordnet sind, was des­ halb nicht näher erläutert werden muß. Es ist auch schon bekannt, die Absorber 2 in diesen Röhren nach links Süden schräg zu stellen, ähn­ lich wie dies bei den sehr viel größeren Absorbern auch gemacht wird.

Gemäß der Erfindung ist nun wieder der Abstand a, wie zuvor zwischen den Absorbern 2 vorgesehen, in dem die Südspiegel 17 zwischen der Unterkante des nördlichen Absorbers, zum Beispiel 2 a, und der Ober­ kante des südlichen Absorbers, zum Beispiel 2, wie zuvor, ange­ ordnet sind. Gemäß dem Stand der Technik ist der Abstand in diesem Falle noch sehr viel geringer, ohne daß die Südspiegel dazwischen an­ geordnet sind. Durch die Erfindung tritt also unter anderem auch der Vorteil ein, daß die gegenseitige Beschattung durch den in diesem Falle etwas größeren Abstand a weniger eintritt als nach dem Stand der Technik. Entscheidend ist aber, daß durch die Spiegel 17 auf die kurze Distanz nicht nur die direkte Sonnenstrahlung zusätzlich genutzt wird, sondern die diffuse Strahlung bei bewölktem Himmel wird durch die erfindungs­ gemäße Maßnahme ebenfalls verstärkt, wie durch Versuche nachgewiesen ist.

In diesem Falle ist wie in allen übrigen bevorzugt, diesen Abstand a nicht größer als 120 mm zu wählen, wobei dann die Spiegelflächen 17 durch weiße Farbe gebildet sein können.

Durch Versuche ist nämlich nachgewiesen, daß die diffuse Strahlung sich auf derart kurze Entfernung durch weiße Farbe genauso gut re­ flektieren läßt wie durch eine spiegelnde Metallfolie oder eine andere Industrie-Spiegelfläche.

Gemäß der Fig. 5 sollte der Abstand a natürlich auch nicht zu klein sein, und zwar nicht nur aus dem genannten Grunde, nämlich, um die gegenseitige Beschattung der Absorber 2 möglichst vollständig zu unter­ binden, sondern natürlich auch, damit die Spiegel 17 dazwischen ge­ nügend Platz finden. Diese Untergrenze ist indessen von dem Durch­ messer der Röhren 36-41 abhängig. Im Handel befinden sich zum Bei­ spiel Kollektorröhren mit einem Durchmesser von 100 mm, aber auch solche mit sehr viel kleinerem Durchmesser. Je kleiner der Durch­ messer der Röhren ist, desto kleiner kann selbstverständlich auch der Abstand a sein, was für die Reflektion der diffusen Strahlung günstig ist.

Bekanntlich beträgt der Anteil der diffusen Strahlung in Mitteleuropa etwa 50% insgesamt. Dies bedeutet, daß auch bei klarem Wetter der Anteil der diffusen Strahlung etwa 20% beträgt.

Daraus wird ersichtlich, daß der Erfindungsgegenstand keinesfalls nur bei schlechtem Wetter Vorteile bringt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung besteht nun noch die Möglich­ keit, daß die Spiegelflächen 1, 17 mit ihren zugehörigen Tragelementen in der Seitenansicht von Ost nach West gebogen sind, so daß ein all­ mählicher Übergang von dem kleineren Neigungswinkel γ 1 zu den grös­ seren Neigungswinkel γ 2, γ 3, erfolgt. Dies ist in der Zeichnung nicht dargestellt, weil es für den Fachmann ohne weiteres verständ­ lich ist. Es bedeutet nichts anderes, als daß die Spiegelflächen 1, 17 nicht als Platten, sondern als gebogene Flächen ausgebildet sind, wobei im übrigen die Anordnung genau die gleiche ist. Dies bedeutet, daß in der Nähe des Absorbers der Winkel klein ist und mit zunehmen­ dem Abstand vom Absorber größer wird.

Dies ist natürlich besonders dann günstig, wenn keine ebenen Flächen als Tragelemente wie Holzbretter oder andere ebene Flächen vorgesehen sein sollen. Insbesondere dann, wenn Metall- oder Kunststoff-Flächen als Träger für die Spiegelflächen vorgesehen sind, ist der Aufwand verhältnismäßig gering, diese Tragelemente zusammen mit den Spiegel­ flächen entsprechend zu formen. Das ist besonders dann der Fall, wenn es sich um entsprechend größere Stückzahlen handelt.

Durch den allmählichen Übergang wird natürlich auch noch eine etwas stärkere Konzentration im Vergleich zu den ebenen Spiegelflächen erreicht.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Aus­ führungsformen beschränkt. Der Fachmann hat vielmehr die Möglichkeit, im Rahmen der Ansprüche weitere äquivalente Ausführungsformen zu schaffen, wobei es sich insbesondere um Kombinationen der Merkmale von Ansprüchen handelt.

Es ist auch noch bevorzugt, daß der obere Rand der Spiegelflächen in den Bereichen, die sich seitlich über die Absorberflächen hinaus ausdehnen, nach unten in dem Sinne gerichtet ist, daß die Breite der Spiegelflächen mit ihren zugehörigen Tragelementen nur in diesem Bereich abnimmt, um sich dem Lauf der Sonne anzupassen. Bekanntlich steht die Sonne morgens und abend niedriger als mittags. Durch diese Maßnahme erfolgt somit ine Anpassung an den Lauf der Sonne, so daß die Spiegelflächen mit dem größeren Neigungswinkel, die morgens und abends z. T. ohnehin nicht wirksam sein können, den Weg für die anderen Spiegelflächen mit dem geringeren Neigungswinkel freigeben. Es kann auch eine stufenweise Anpassung vorgesehen sein.

Claims (14)

1. Solaranlage mit ebenflächigen Absorbern und/oder Solarzellen in einem Kollektorfeld, an deren Rändern zumindest teilweise ein oder mehrere ebene Spiegelflächen in einem Winkel zu den Absor­ bern und/oder Solarzellen angeordnet sind, wobei die auf die Spiegelflächen auftreffende Sonnenstrahlung zumindest teilweise auf die Absorber und/oder Solarzellen fällt und die Spiegel­ flächen und die Absorberflächen und/oder Solarzellen starr auf dem Dach eines Gebäudes oder auf Tragelementen angeordnet sind, während die Spiegelflächen in einer nach Norden und/oder nach Süden sich erstreckenden, zur Absorberebene geneigt verlaufenden Ebene befestigt sind, und die Spiegelflächen sich hinsichtlich der Absorber beschattungsfrei seitlich über die Absorberflächen hinaus ausdehnen, nach Patent P 36 00 881, dadurch gekennzeich­ net, daß die Spiegelflächen mit ihren zugehörigen Tragelementen an einer der nach Norden oder nach Süden sich erstreckenden Ebenen in mindestens zwei ebene Spiegelflächen (17 a, 17 b, 17 c, 17 d) unterteilt sind, deren Neigungen (γ 1, γ 2, γ 3, γ 4) mit größerem Abstand von den Absorbern (2) gegenüber der Horizonta­ len zunehmen.

2. Solaranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß min­ destens zwischen zwei der Spiegelflächen (17 c, 17 d) ein Ab­ stand (d) angeordnet ist.

3. Solaranlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abstandselement (27) zwischen den beiden Spiegelflächen (17 c, 17 d) angeordnet ist.

4. Solaranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kol­ lektorfeld (2) auf dem Schrägdach eines Gebäudes angeordnet oder in das Dach integriert ist oder die Dachhaut desselben bildet und daß die Spiegelflächen (17) auf einem daran angrenzenden Flachdach (26) angeordnet oder in dieses Dach integriert sind oder die Dachhaut bilden.

5. Solaranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kollektorfeld (2) in einen Speicherbehälter mit transparentem Wärmedämm-Material angeordnet ist und daß nördlich dieses Kollektorfeldes im Abstand zu diesem die Spiegelflächen (17) mit einem größeren Winkel (γ) zum Boden (26) angeordnet sind.

6. Solaranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegelflächen (17) zwischen den von Süden nach Norden im Abstand zueinander angeordneten Reihen eines Kollektorfeldes oder Solarzellenmodul-Feldes (2) angeordnet sind.

7. Solaranlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Reihen der Kollektoren oder Solarzellen- Modulen (2), in dem die Spiegelflächen (1, 17) mit ihren zu­ gehörigen Tragelementen angeordnet sind, a = 200 mm nicht überschreitet.

8. Solaranlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragelemente der Spiegelflächen (1, 17) sich gegenseitig ab­ stützen.

9. Solaranlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollektoren oder Solarzellen-Modulreihen mit ihren zugehörigen Tragelementen auf einer gemeinsamen starren Stütze (35) angeord­ net sind, deren Winkel durch am Boden im Abstand (c) angeordnete Stützen (18 b, 18 c, 18 d) verstellbar ist.

10. Solaranlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß an einer schrägen Bodenstütze (14) an der Nordseite ein zusätzlicher gros­ ser Spiegel (17 h) für die Anordnung auf der dahinter liegenden nächsten gemeinsamen Stütze (35) angeordnet ist.

11. Solaranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ab­ stand (a) zwischen den Röhren (36-41) einer Vakuum-Röhren-Kollek­ toranlage vorgesehen ist, wobei die Absorber (2-2 f) in den Röhren schräg gestellt sind.

12. Solaranlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ab­ stand zwischen den Reihen der Wärmekollektoren oder Solarzellen- Modulen (2) nicht größer als a = 120 mm ist und daß die Spiegel­ flächen (17) durch weiße Farbe gebildet sind.

13. Solaranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegelflächen (17) mit ihren zugehörigen Tragelementen in der Seienansicht gebogen sind, so daß ein allmählicher Übergang von dem kleineren Neigungswinkel (γ 1) zu den größeren (γ 2, γ 3) erfolgt.

14. Solaranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Rand der Spiegelflächen (17, 1) in den Bereichen die sich seitlich über die Absorberflächen hinaus ausdehnen nach unten in dem Sinne gerichtet ist, daß die Breite der Spiegelflächen mit ihren zugehörigen Tragelementen in diesem Bereich abnimmt, um sich dem Lauf der Sonne anzupassen.