WO2009019002A2 - Solar facility - Google Patents

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WO2009019002A2
WO2009019002A2 PCT/EP2008/006460 EP2008006460W WO2009019002A2 WO 2009019002 A2 WO2009019002 A2 WO 2009019002A2 EP 2008006460 W EP2008006460 W EP 2008006460W WO 2009019002 A2 WO2009019002 A2 WO 2009019002A2
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solar
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Hans Willy Runge
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Hans Willy Runge
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    • Y02E10/52—PV systems with concentrators

Definitions

  • the invention relates to a solar system with a solar energy concentrator and with a solar energy converter, which serves for the conversion of solar energy into electricity and / or heat.
  • the energy of the concentrated light of the parabolic mirror is used only partially, since the illuminated solar cells have different power and as cell field the energy of the light not optimally transform.
  • Circular light fields have to another disadvantage: The solar cells, which are usually square, are either only partially illuminated in the circular concentration field, or a portion of the reflected light does not reach the arranged on the Konzentratorfeid solar cell.
  • a solar system with a solar energy concentrator which comprises a plurality of plane mirror cells.
  • the mirror cells can be aligned by individual actuators so that they reflect sun rays in a concentrator of a solar energy converter solar system. Due to the multiplicity of plane mirror cells, each of which has the same square shape, the sunlight in the concentrator field is uniformly and homogeneously bundled, so that solar cells can be used more efficiently on the concentrator field.
  • the solar system is very complex and therefore not inexpensive to manufacture.
  • the invention is therefore based on the object to provide a solar system that uses solar energy efficiently and can be produced inexpensively.
  • each mirror cell has an individual blank as a function of the position of the concentrator of the solar energy converter so that the mirror images of the individual mirror cells reflected in the position of the concentrator are equal in position, shape and size are.
  • each mirror cell Since each mirror cell has an individual location to the concentrator, each mirror cell must be individually tilted so that sunlight is always reflected on the Konzentratorfeid. This leads to different angles of incidence with which the sun's rays hit the mirror cells.
  • each mirror cell has only one surface, which is necessary to produce a concentrated and homogeneous light in the concentrator field.
  • Studentsflüssi- ge mirror surfaces can be avoided, so that the mirror cells can be arranged compact, which leads to a total of a smaller cost of materials for the solar energy concentrator and thus lower costs.
  • a solar cell or an array of solar cells can be arranged on the concentrator feeder so that photovoltaic current can be generated by the solar system according to the invention. Due to the higher energy density due to the bundling of the light, it is preferred to use concentrator cells which are already known, for example, from the photovoltaic use of solar energy in space, wherein the concentrator cells may comprise germanium or germanium substrates. The energy density of solar energy present in space can be achieved by concentrating the terrestrial solar energy on the concentrator field. As an alternative to photovoltaic use of solar energy, the solar system can also be used for other applications, e.g. to drive a Sterling engine or to heat a heat carrier that drives a steam process.
  • the array of solar cells in its outer shape is rectangular. If this array is to be filled homogeneously with bundled light without superfluous components, the plane mirror cells likewise have a substantially rectangular shape.
  • the shape of the array of solar cells or the shape of the concentrator is thus the shape of the mirror cells.
  • the mirror cells are quadrangular and more or less deviate in shape from a rectangle. Mirror cells that sunlight encounters at a greater angle of incidence are more diamond-shaped, while mirror cells that encounter sunlight at a very small angle of incidence are more rectangular and conform to the outer shape of the array.
  • the Konzentratorfeid can in principle also take other forms (for example, circle, oval, polygon), which derives corresponding geometries for the flat mirror cells.
  • the solar energy concentrator may comprise at least one partial mirror, on which a plurality of mirror cells are fixedly aligned with each other. So- with it is not necessary to align the individual mirror cells of the partial mirror at the site of the solar system individually. It is only necessary to bring the partial mirror with respect to the concentrator of the solar energy converter in a correct orientation.
  • the partial mirror with the mirror cells can form a unit that can be manufactured in a factory with very small manufacturing and manufacturing tolerances.
  • the submirror may include a mold having a plurality of differently inclined planar support surfaces, each support surface defining the position and orientation of the mirror cell simultaneously.
  • the support surfaces thus each have different inclinations, which may be offset in height to each other so that the shape, for example, a sheet, apart from the inclined bearing surfaces, is flat and extends substantially in a plane.
  • the shape may be kinked at the edge or have other means to increase their stability.
  • the mold can be placed in a frame or box, for example made of section steel.
  • the mold can be produced by a deep-drawing process or by a pressing process.
  • pressed molds for example, sheets
  • the shape which takes over the fixed positioning and alignment of a plurality of mirror cells within a partial mirror, may for example also be a plastic part.
  • the mirror cells may comprise cut-to-size glass panes provided with a reflective metal layer on an upper side. These glass sheets are placed on the flat bearing surfaces of the sheet and attached thereto, for example by adhesive. Alternatively, another material can be pre-mirrored placed on the bearing surfaces or the bearing surfaces in the form can be directly mirrored. To protect against contamination and other environmental effects (eg mechanical effects), a large, non-reflecting glass pane can be placed on the sheet, covering all mirror cells. This reflection-free glass pane is much easier to clean than the many mirror cells. Thus, the partial mirror can represent a flat closed box that can be easily transported and handled.
  • the bearing surfaces can be arranged in columns and vertical rows. Thus, many mirror cells can be arranged in a square or rectangular shape compact and space-saving. However, an arrangement of the bearing surfaces and thus the mirror cells can also be designed differently. For example, the bearing surfaces may be arranged on a plurality of concentric circles.
  • a connecting wall is provided between two adjacent bearing surfaces with adjacent mirror cells arranged thereon, which in operation of the solar system extends parallel to the reflected solar rays of the mirror cell, which is further away from the concentrator center of the adjacent mirror cells.
  • the angle of inclination of the connecting wall to the mirror cell is in this case 90 ° plus a cornering angle with which the reflected solar rays run from the mirror cell in the direction of the concentrator. Due to the parallelism of connecting wall and reflected sun rays, adjacent mirror cells can be arranged close to each other without giving away space or mirror surface.
  • partial mirrors and the solar energy converter can be connected to one another via a carrier device, wherein the partial mirrors connected via the carrier device form a mirror of the solar energy concentrator.
  • the mirror can preferably be assembled at the site of the solar system.
  • the partial mirrors lie in a mirror plane, while the solar energy converter is arranged at a certain distance from this mirror plane above the partial mirrors.
  • the partial mirrors are opposite to the concentrator of the solar energy converter at the location of the solar system However, this is much simpler than the individual orientation of the plurality of Spiegeizellen.
  • the partial mirrors of a mirror can be designed identical.
  • a mirror may comprise four partial mirrors, each of which is square and, by arranging it in two rows and two columns, results in a square mirror surface.
  • the solar energy converter associated with this mirror is arranged centrally above the square mirror surface.
  • the partial mirror In order for the individual mirror cells of the four partial mirrors to cast sunlight onto the concentrator field, the partial mirror must be aligned correctly in accordance with its position in the square mirror surface.
  • the partial mirrors are arranged rotated by 90 °.
  • the support can be arranged on a main frame of the mirror energy concentrator, which can be tracked via a first tracking system to the position of the sun.
  • This first tracking system can be controlled via precalculated sun position data.
  • the support device is movably mounted relative to the main frame, wherein the support device can be aligned to the sun via a second tracking system.
  • the second tracking system may include actuators that provide movement of the support relative to the main frame.
  • the actuators can be driven electrically or hydraulically.
  • the necessary mechanism actuators, gearbox
  • Accurate tracking takes place via the second tracking system. Since the second tracking system only has to track within small angular ranges or smaller path portions, components of the second tracking system can be made comparatively small. Also, only one mirror (support device with the sub-mirrors) and thus preferably firmly fixed by the second tracking system. Tied solar energy converter are tracked, so that the moving through the second tracking system mass is smaller than the total mass of the solar system. If several mirrors are mounted on the main frame, a second tracking system must be provided for each mirror. As a result, not only inaccuracies of the tracking of the first tracking system can be compensated, but also inaccuracies that result from the deformation or thermal expansion of the main frame.
  • the support device and thus the sub-mirror associated therewith are movably mounted relative to the main frame about two pivot axes directed towards one another.
  • the second tracking system can use output quantities of at least two solar cells of the array on the concentrator field. For example, one can measure the voltage values of four solar cells located at the outer edges of the array. If there are no differences between the voltage values of these four solar cells, the reflected mirror images are located exactly on the concentrator field. If, on the other hand, there is a deviation of the voltage values, the reflected mirror images can be placed exactly in the concentrator field by an orientation of the carrier device and thus of the partial mirror. Also, the second tracking system may include four light sensors attached to the outer edges of the array. Again, similar to the solar cells located at the outer edges, voltage values of the light sensors are compared with each other to conclude how the support device must be tracked so that the reflected mirror images fall exactly on the Konzentratorfeid.
  • first tracking system and a second tracking system can also be used in a solar system, which requires a very accurate positioning to the sun, in which the reflected mirror images of the individual mirror cells are not the same size and shape. Also, the mirror cells do not necessarily have to be flat.
  • a solar system with a solar energy concentrator comprising a plurality of mirror cells and a solar energy converter for conversion of solar energy into electricity and / or heat and having a Konzentratorfeid revealed, each mirror cell is aligned so that they reflect solar rays on the Konzentratorfeid, wherein a main frame of the solar energy concentrator can be tracked by a first tracking system the state of the sun and the Mirror cells or groups of mirror cells relative to the main frame are movably mounted, and wherein a second tracking system, which has a higher accuracy than the first tracking system, the mirror cells can be accurately aligned with the sun.
  • Each individual mirror cell or even a group of mirror cells can be movably mounted relative to the main frame about two pivot axes directed towards one another.
  • the second tracking system can use output variables of at least two solar cells of the array on the concentrator field.
  • a use of light sensors on the Konzentratorfeid is possible.
  • solar cells are arranged on the concentrator field, wherein non-energy conversion surfaces of the solar cells and spaces between the solar cells used for the wiring are covered by a deflection mirror.
  • a deflection mirror By deflecting the light through the deflection mirror is achieved with the same amount of light striking the concentrator a much higher efficiency and thus a higher power output than a Konzentratorfeid without deflecting mirror.
  • the deflecting mirror forms a heat shield for the non-energy conversion surfaces, so that a total of less cooling of the solar energy converter is necessary.
  • the solar cells can be arranged on the concentrator in at least two adjacent rows, the solar cells on its surface on a side edge of a current collecting surface (bus), which converts sunlight into electricity, and are aligned so that this side edge of a solar cell one row and this side edge of another solar cell of the other row face each other.
  • the non-energy conversion portions of the solar cells form the two Rows and the spaces between the two cells a total area that can be covered by only one deflection mirror.
  • a deflecting mirror to cover areas that can not be used on the Konzentratorfeid for photovoltaic power generation, can also be made regardless of the form of solar energy concentration.
  • a solar energy converter with a concentrator array is known, on which solar cells are arranged, which have areas which can not be used for energy conversion, these areas being covered by at least one deflection mirror which serves the light beams for energy conversion purposes Reflected surfaces.
  • the solar cells are to be designed and aligned with each other such that the non-energy conversion areas of the solar cells are related, so that only one deflection mirror or only a few deflection mirrors are necessary.
  • the advantages of the solar system are its high efficiency, cost-effective production, ease of installation and ease of maintenance.
  • the metal sheets or, more generally, the mirror cell holders can be easily manufactured in large quantities from plastic or metal.
  • the solar energy converter with its Konzentratorfeid can accommodate relatively large solar cells, so that compared to solutions with many small solar cells, the technical complexity is lower. By deflecting the light of non-energy conversion surfaces serving on power generating surfaces can achieve a significantly higher power output with the same amount of light striking the Konzentratorfeid.
  • the proposed splitting of the solar tracking into a first coarse tracking system and into a second fine tracking system of the unit to be formed of mirror and concentrator focus is a cost effective solution to keep the mirror images of the mirror cells on the concentrator.
  • the design of the partial mirrors is so flat that they are simply covered with a glass pane. covers and can be protected. This simplifies the cleaning of the partial mirrors.
  • the production of many precisely measured mirror cells in a few manufacturing processes is possible.
  • the tracking of the mirror cells is simplified by their fixed position and orientation in a partial mirror.
  • Figure 1 is a schematic representation of a solar system
  • Figure 2 shows a first embodiment of a partial mirror in plan view (Figure 2a) and in two sections ( Figures 2b, 2c);
  • FIG. 3 shows an arrangement of four partial mirrors
  • FIG. 4 shows an arrangement of 16 partial mirrors with a solar energy converter arranged above them
  • FIG. 5 shows the alignment of the partial mirrors of FIG. 4 in a schematic
  • FIG. 6 shows a solar system in a further embodiment
  • FIG. 7 schematically shows a bearing of a mirror relative to a main frame of a solar energy concentrator
  • FIG. 8 shows a further exemplary embodiment for the solar energy
  • FIG. 9 is a solar cell.
  • Figure 1 shows schematically a first embodiment of the invention Solaraniage, which is designated in its entirety by 1.
  • the solar system 1 comprises a solar energy converter 10, shown only as a block in FIG. 1, and a solar energy concentrator 30, which is shown in fragmentary form in FIG.
  • the solar energy concentrator 30 comprises a plurality of planar mirror cells 31, which rest on bearing surfaces 32 of a mold 33, which is formed as a formed or pressed sheet metal.
  • the mirror cells 31 are glued to the support surfaces 32.
  • Sunbeams 2 strike the solar energy concentrator 30 and are reflected by the individual mirror cells 31 onto a concentrator field 11 of the solar energy converter 10.
  • the Konzentratorfeid 11 has a square shape with the edge length a.
  • the light rays, which are reflected by the individual mirror cells, are identified by the reference numeral 3.
  • the solar energy concentrator 30 is aligned perpendicular to the incident solar rays 2. That is, the sun's rays 2 fall perpendicular to a main plane E of the solar energy concentrator 30, in which a glass plate 34 is located.
  • the glass sheet 34 serves to protect the underlying mirror cells 31 from contamination and other environmental influences.
  • the sun's rays 2 strike the respective mirror cells 31 at an angle of incidence ⁇ .
  • this angle of incidence ⁇ is different for each mirror cell.
  • the angle of incidence ⁇ is the smallest, while for the mirror cell 31c, which is located farthest from the solar energy converter 10 in the x-direction, the angle of incidence ⁇ am biggest one is.
  • Each mirror cell 31 has an individual blank, so that the mirror image reflected by it on the concentrator field 11 corresponds exactly to the size and shape of the concentrator field 11.
  • the mirror cell 31a has a length L which ensures that the concentrator lens 11 is completely illuminated with its edge length a.
  • the length L which is shown for the sake of clarity only as an example in the mirror cell 31a, decreases with increasing distance in the x direction.
  • a width of the mirror cells 31 corresponds to the edge length a of the square concentrator field 11.
  • the mirror cells 31 would not only have to be inclined as shown in FIG. 1, but also transversely to the plane of the drawing so that the mirror images of the mirror cells 31 fall onto the concentrator field 11. However, this would also mean an adaptation of the width of the individual mirror cells 31. As will be explained in more detail below, in the case of mirror cells arranged in columns and rows, their blanks deviate more or less from a rectangle.
  • a connecting wall 35 is provided, which is inclined to the normal of the main plane E of the solar energy concentrator 30 by twice the incident angle 2 ⁇ .
  • the connecting wall 35 extends parallel to the reflected sun rays 3 of the mirror cell 31 b.
  • This orientation of the connecting wall 35 ensures that no light is thrown onto the connecting wall 35 by the mirror cell 31b, but reaches the concentrator center 11 completely. Unimpeded reflection could also be achieved in that the connecting wall 35 would be more inclined with respect to the incident solar rays 2.
  • the sheet 33 has by the mutually angled support surfaces and the connecting walls arranged therebetween a high rigidity on. By a bent edge 36, the rigidity of the sheet 33 can be further increased.
  • the solar energy concentrator can be constructed comparatively flat and has advantages over a bulky parabolic mirror in terms of transport and handling advantages.
  • FIG. 2 shows three different views of a further exemplary embodiment of a solar energy concentrator 30.
  • FIG. 2a shows a plan view of the solar energy concentrator 30 while FIGS. 2b and 2c show sections along the lines l-1 and N-II.
  • FIGS. 2b and 2c are similar in their view to FIG. 1.
  • the individual mirror elements 31 are shown in section or from the side, with the individual mirror cells 31 having a different angle of inclination to the main plane E.
  • the angle of inclination increases from left to right, whereas in FIG. 2c it increases from the bottom to the top.
  • FIG. 2 is an array of 14 x 14 mirror cells 31, each having an individual inclination and also an individual blank.
  • Konzentratorfeid 11a an identical mirror image, which is square and each having the same edge length.
  • the approximate position of the concentrator field is indicated by the dashed line 11 a.
  • the blank of the mirror cells 31 deviates more and more from the shape of a square.
  • FIGS. 2a to 2c illustrate that the mirror concentrator has the shape of a flat box, which incidentally is also covered on the upper side with a glass pane 34.
  • the individual mirror cells 31 are offset in their height from one another, so that the upper edges 37 and upper corners 38 at least approximately the same distance from the covering glass 34 have.
  • the connecting walls are inclined so that they on the one hand allow a dense packing of the mirror cells and on the other hand do not lead to the efficiency of the solar system impairing shadowing.
  • a connecting wall 35 is inclined at twice the angle to the incident sun rays, with which an outer mirror cell 31 adjoining the connecting wall 35 is inclined to the main plane E.
  • the 196 mirror cells 31 of FIG. 2 are held in position by a metal sheet which, according to the number of mirror cells 196, has differently inclined contact surfaces.
  • the exact position of the mirror cell on the support surface can be done by the adjacent boundary walls, where the mirror cell is flush.
  • a unit of mirror cells defined by the unitary sheet may constitute a mirror concentrator or only a portion thereof.
  • the predetermined by the one-piece sheet unit should be referred to as part mirror 39. Accordingly, this reference number is found in FIG. FIG. 3 shows four square partial mirrors 39 which represent a larger square 40 or a mirror 40 consisting of four partial mirrors 39. Above the point of intersection of the center axes 41, 42 of the mirror 40, the concentrator field 11 (not shown) is to be arranged at a precisely defined height.
  • the mirror cells 31 of all partial mirrors 39 reflect an identical mirror image onto this concentrator field.
  • the four partial mirrors 39 of FIG. 3 laid to a square have an identical structure. However, by appropriate alignment / rotation of the individual partial mirrors 39, it is to be ensured that the mirror cell 31 f, which is most inclined to the main plane E, lies in each case at an outer corner 43 of the mirror 40. Accordingly, the least to the main plane E inclined mirror cells 31 e are arranged directly at the intersection of the central axes 41, 42.
  • FIG. 4 shows a mirror 40 which has 16 individual mirrors 39.
  • Each partial mirror 39 is characterized by a one-piece sheet metal, which is provided by a suitable manufacturing process (by forming or pressing) with differently inclined contact surfaces.
  • the mirror surfaces 39 are connected via a support device 44 or support frame 44, which consists of a plurality of mutually spaced supports 45 and the carrier 45 connecting transverse profiles 46.
  • the carriers 45, the transverse profiles 46 and the box-shaped partial mirrors 39 give the mirror 40 a very high rigidity.
  • the solar energy converter 10 is arranged, the concentrator center 11 facing the mirror surfaces of the individual partial mirrors 39.
  • the solar energy converter 10 is held in position by four stable rods 47. Depending on the design of the rods 47, they not only serve to position the solar energy converter 10, but also contribute to the rigidity of the mirror 40 in the sense of a framework.
  • the rods 47 and the support frame 44 are on the same material, for example, hot-dip galvanized steel, so that a possible distortion of the unit of mirror 40 and solar energy converter 10 is avoided by thermal expansion.
  • FIG. 5 schematically shows the alignment of the 16 partial mirrors 39 of the mirror 40 of FIG. 4.
  • the 16 partial mirrors 39 are four different designs, wherein a design of the same design is marked 1, 2, 3 or 4.
  • the reference symbols 1 to 4 are therefore intended to describe different embodiments of partial mirrors 39. So that all individual mirror cells 31 of the partial mirrors 39 cast a mirror image onto exactly one concentrator field, the different embodiments 1, 2, 3 and 4 must be arranged corresponding to FIG. For example, the embodiment 3 is located at the outer corners 43, while the embodiment 1 is located in the middle of the mirror 40.
  • the partial mirrors 39 of one embodiment are each rotated by 90 ° to each other.
  • FIG. 6 shows an exemplary embodiment of the solar system 1, which comprises a solar energy concentrator 30 with a total of eight mirrors 40 according to FIG.
  • the eight mirrors 40 are held by a main frame 48, of which a central support 49 is not covered by the mirrors 40.
  • the central support 49 can be pivoted about a longitudinal axis 50 with respect to a central support 51.
  • the main frame 48 can be rotated about a vertical axis about the central support 51, so that the solar energy concentrator 30 can be tracked as a whole of the sun.
  • Each mirror 40 is assigned a solar energy converter 10, so that the solar system 1 of FIG. 6 has a total of 128 partial mirrors 39 and eight solar energy converters 10.
  • the rotation about the central support 51 or about the central support 39 is effected by a first tracking system, so that the main frame 48 and the mirrors 40 arranged thereon are aligned with the sun. Furthermore, there is a second tracking system, by means of which a respective unit, consisting of a mirror 40 and a solar energy converter 10, can be finely adjusted by a second tracking system.
  • the second tracking system is shown schematically in FIG.
  • the mirror 40 is rotatably mounted relative to the main frame 48 about two central axes 41, 42.
  • a hydraulic cylinder 53 is arranged, which is supported on the main frame 48.
  • Another hydraulic cylinder 53 is disposed on an edge 54 of the mirror 40.
  • the sum of the mirror images of the individual mirror cells can be centered on the Konzentratorfeid 11.
  • the second tracking system requires only very short travel ranges, as the coarse tracking is done by the main frame 48. By fine adjustment elastic deformation or thermal expansion of the main frame can be compensated.
  • FIG. 8 shows an exemplary embodiment of the solar energy converter 10.
  • the solar energy converter 10 of FIG. 8 comprises four solar cell blocks 12 arranged next to one another, on whose upper side 13 two rows each having nine solar cells 14 are arranged.
  • the solar blocks 12 are also used to dissipate the part of the solar energy that can not be used photovoltaically (heat), so as to cool the Konzentratorfeid.
  • the solar cells 14 are concentrator cells that can efficiently convert solar energy into electricity when an increased energy density is applied.
  • Figure 9 shows a perspective view of a solar cell 14.
  • the solar cell 14 has an area 15 which can not be used for photovoltaic power generation. In this area, a collecting line is arranged, which serves to dissipate the electricity produced by the solar cell 14 as lossless as possible.
  • the solar cell blocks 12 and the solar cells 14 are arranged (see Figure 8), that in pairs, two areas 15 face each other and thus form a strip 16, which is within the Konzentratorfeids 11, but can not be used to generate electricity.
  • This strip 16 is covered by a deflecting mirror 17, so that reflected solar rays, which would otherwise hit the strip 16, are deflected by the deflecting mirror 17 onto the effective regions of the solar cells 14.
  • the deflecting mirrors 17 thus not only increase the efficiency of the photovoltaic power generation, In addition, the shielding effect also reduces the need for cooling power of the solar energy converter 10.

Abstract

The invention relates to a solar facility (1) having a solar energy concentrator (30) comprising a plurality of flat mirror cells (31), and having a solar energy converter (10) for the conversion of solar energy into current and/or heat and comprising a concentrator field (11), wherein each mirror cell (31) can be aligned such that it reflects solar rays (2) onto the concentrator field (11), wherein each mirror cell (31) has an individual layout as a function of the position thereof relative to the concentrator field (11) such that, during operation of the solar facility (1), the mirror images from the individual mirror cells (31) reflecting on the concentrator field (11) are equal in position, shape and size.

Description

Solaranlage solar system
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft eine Solaranlage mit einem Sonnenenergiekonzentrator und mit einem Sonnenenergiewandler, der zur Umwandlung von Sonnenener- gie in Strom und/oder Wärme dient.The invention relates to a solar system with a solar energy concentrator and with a solar energy converter, which serves for the conversion of solar energy into electricity and / or heat.
Bei bekannten Solaranlagen mit einem Parabolspiegel als Sonnenenergiekonzentrator wird Sonnenlicht auf ein Konzentratorfeid des Sonnenenergiewandlers in gebündelter Form reflektiert, so dass dort eine entsprechend höhere Ener- giedichte vorliegt. Dabei wird das Licht zentriert, kreis- oder punktförmig, aber nicht gleichmäßig und homogen gebündelt. Ist auf dem Konzentratorfeid ein Feld aus mehreren Solarzellen angeordnet, ergibt sich durch die Bündelung des Parabolspiegels folgender Nachteil: Solarzellenfelder liefern bei einem homogenen Lichtfeld höhere Energieerträge als bei einem nicht homogenen Licht- feld. Werden keine zusätzlichen Maßnahmen (z.B. der Einbau einer Linse zum gleichmäßigen Verteilen/Streuen des Lichts auf die Solarzelle) getroffen, wird die Energie des konzentrierten Lichts des Parabolspiegels nur zum Teil genutzt, da die beleuchteten Solarzellen unterschiedliche Leistung aufweisen und als Zellenfeld die Energie des Lichts nicht optimal wandeln. Kreisförmige Lichtfelder haben dazu einen weiteren Nachteil: Die Solarzellen, die üblicherweise eckig sind, werden in dem kreisförmigen Konzentrationsfeld entweder nur zum Teil beleuchtet, oder ein Teil des reflektierten Lichtes gelangt nicht auf die auf dem Konzentratorfeid angeordneten Solarzellen.In known solar systems with a parabolic mirror as a solar energy concentrator, sunlight is reflected on a concentrator field of the solar energy converter in bundled form, so that there is a correspondingly higher energy density. The light is centered, circular or punctiform, but not uniformly and homogeneously bundled. If a field of several solar cells is arranged on the center of the concentrator, the bundling of the parabolic mirror has the following disadvantage: solar cell fields produce higher energy yields in a homogeneous light field than in a non-homogeneous light field. If no additional measures are taken (eg the installation of a lens for uniform distribution / scattering of the light on the solar cell), the energy of the concentrated light of the parabolic mirror is used only partially, since the illuminated solar cells have different power and as cell field the energy of the light not optimally transform. Circular light fields have to another disadvantage: The solar cells, which are usually square, are either only partially illuminated in the circular concentration field, or a portion of the reflected light does not reach the arranged on the Konzentratorfeid solar cell.
BESTÄTSGUNGSKOPlέ Aus der DE 10 2004 054 755 A1 ist eine Solaranlage mit einem Sonnenener- giekonzentrator bekannt, der eine Vielzahl von ebenen Spiegelzellen umfasst. Die Spiegelzellen können durch einzelne Stelleinheiten so ausgerichtet werden, dass sie Sonnenstrahlen in ein Konzentratorfeid eines Sonnenenergiewandlers der Solaranlage reflektieren. Durch die Vielzahl der ebenen Spiegelzellen, die jeweils eine gleiche quadratische Form aufweisen, wird das Sonnenlicht in dem Konzentratorfeid gleichmäßig und homogen gebündelt, so dass Solarzellen auf dem Konzentratorfeid effizienter genutzt werden können. Die Solaranlage ist jedoch sehr aufwändig aufgebaut und daher nicht kostengünstig herzustellen.BESTÄTSGUNGSKOPlέ From DE 10 2004 054 755 A1, a solar system with a solar energy concentrator is known which comprises a plurality of plane mirror cells. The mirror cells can be aligned by individual actuators so that they reflect sun rays in a concentrator of a solar energy converter solar system. Due to the multiplicity of plane mirror cells, each of which has the same square shape, the sunlight in the concentrator field is uniformly and homogeneously bundled, so that solar cells can be used more efficiently on the concentrator field. However, the solar system is very complex and therefore not inexpensive to manufacture.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Solaranlage bereitzustellen, die Sonnenenergie effizient ausnutzt und kostengünstig hergestellt werden kann.The invention is therefore based on the object to provide a solar system that uses solar energy efficiently and can be produced inexpensively.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird mit der Merkmalskombination nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsbeispiele können den Unteransprüchen entnommen werden.The object underlying the invention is achieved with the combination of features according to claim 1. Preferred embodiments may be taken from the subclaims.
Die Solaranlage gemäß Anspruch 1 zeichnet sich dadurch aus, dass jede Spie- gelzelle in Abhängigkeit der Lage zum Konzentratorfeid des Sonnenenergiewandlers einen individuellen Zuschnitt aufweist, so dass im Betrieb der Solaranlage die auf das Konzentratorfeid reflektierten Spiegelbilder der einzelnen Spiegelzellen in Position, Form und Größe gleich sind.The solar system according to claim 1 is distinguished by the fact that each mirror cell has an individual blank as a function of the position of the concentrator of the solar energy converter so that the mirror images of the individual mirror cells reflected in the position of the concentrator are equal in position, shape and size are.
Da jede Spiegelzelle eine individuelle Lage zum Konzentratorfeid hat, muss jede Spiegelzelle individuell geneigt sein, damit Sonnenstrahlen immer auf das Konzentratorfeid reflektiert werden. Dies führt zu unterschiedlichen Einfallswinkeln, mit denen die Sonnenstrahlen auf die Spiegelzellen treffen.Since each mirror cell has an individual location to the concentrator, each mirror cell must be individually tilted so that sunlight is always reflected on the Konzentratorfeid. This leads to different angles of incidence with which the sun's rays hit the mirror cells.
Je größer ein Einfallswinkel des Sonnenlichts für eine Spiegelzelle ist, desto mehr weicht die Form dieser Spiegelzelle von der Form des Spiegelbilds ab, welches durch diese Spiegelzelle auf dem Konzentratorfeid reflektiert wird. Somit weist jede Spiegelzelle nur eine Fläche auf, die notwendig ist, um im Kon- zentratorfeld ein konzentriertes und homogenes Licht zu erzeugen. Überflüssi- ge Spiegelflächen können dadurch vermieden werden, so dass die Spiegelzellen kompakt angeordnet werden können, was insgesamt zu einem kleineren Materialaufwand für den Sonnenenergiekonzentrator und somit zu niedrigeren Kosten führt.The greater an angle of incidence of the sunlight for a mirror cell, the more the shape of this mirror cell deviates from the shape of the mirror image, which is reflected by this mirror cell on the concentrator. Thus, each mirror cell has only one surface, which is necessary to produce a concentrated and homogeneous light in the concentrator field. Überflüssi- ge mirror surfaces can be avoided, so that the mirror cells can be arranged compact, which leads to a total of a smaller cost of materials for the solar energy concentrator and thus lower costs.
Auf dem Konzentratorfeid kann eine Solarzelle oder ein Array von Solarzellen angeordnet sein, so dass durch die erfindungsgemäße Solaranlage photovoltai- scher Strom erzeugt werden kann. Aufgrund der höheren Energiedichte durch die Bündelung der Lichtes werden vorzugsweise Konzentratorzellen verwendet, die beispielsweise bereits aus der photovoltaischen Nutzung der Sonnenenergie im Weltall bekannt sind, wobei die Konzentratorzellen Germanium oder Germanium-Substrate umfassen können. Die im Weltall vorliegende Energiedichte der Sonnenenergie kann durch die Bündelung der terristischen Sonnenenergie auf dem Konzentratorfeid erreicht werden. Alternativ zur photovoltai- sehen Nutzung der Sonnenenergie kann die Solaranlage auch für andere Anwendungen genutzt werden, z.B. um einen Sterling-Motor anzutreiben oder einen Wärmeträger zu erhitzen, der einen Dampfprozess antreibt.A solar cell or an array of solar cells can be arranged on the concentrator feeder so that photovoltaic current can be generated by the solar system according to the invention. Due to the higher energy density due to the bundling of the light, it is preferred to use concentrator cells which are already known, for example, from the photovoltaic use of solar energy in space, wherein the concentrator cells may comprise germanium or germanium substrates. The energy density of solar energy present in space can be achieved by concentrating the terrestrial solar energy on the concentrator field. As an alternative to photovoltaic use of solar energy, the solar system can also be used for other applications, e.g. to drive a Sterling engine or to heat a heat carrier that drives a steam process.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Array von Solarzellen in sei- ner äußeren Form rechteckig. Soll dieses Array homogen mit gebündeltem Licht ohne überflüssige Anteile ausgefüllt werden, weisen die ebenen Spiegelzellen ebenfalls eine im wesentlichen rechteckige Form auf. Die Form des Ar- rays von Solarzellen bzw. die Form des Konzentratorfeides gibt somit die Form der Spiegelzellen vor. Bei einem rechteckigen Array sind die Spiegelzellen vier- eckig und weichen in ihrer Form mehr oder weniger von einem Rechteck ab. Spiegelzellen, auf die das Sonnenlicht mit einem größeren Einfallswinkel treffen, sind eher rautenförmig, während Spiegelzellen, auf die Sonnenlicht in einem sehr kleinen Einfallswinkel trifft, eher rechteckig sind und der äußeren Form des Arrays entsprechen. Das Konzentratorfeid kann grundsätzlich auch andere Formen annehmen (zum Beispiel Kreis, Oval, Vieleck), wobei sich daraus entsprechende Geometrien für die ebenen Spiegelzellen ableiten.In a preferred embodiment, the array of solar cells in its outer shape is rectangular. If this array is to be filled homogeneously with bundled light without superfluous components, the plane mirror cells likewise have a substantially rectangular shape. The shape of the array of solar cells or the shape of the concentrator is thus the shape of the mirror cells. In a rectangular array, the mirror cells are quadrangular and more or less deviate in shape from a rectangle. Mirror cells that sunlight encounters at a greater angle of incidence are more diamond-shaped, while mirror cells that encounter sunlight at a very small angle of incidence are more rectangular and conform to the outer shape of the array. The Konzentratorfeid can in principle also take other forms (for example, circle, oval, polygon), which derives corresponding geometries for the flat mirror cells.
Der Sonnenenergiekonzentrator kann wenigstens einen Teilspiegel umfassen, auf dem eine Vielzahl von Spiegelzellen fest zueinander ausgerichtet sind. So- mit ist es nicht notwendig, die einzelnen Spiegelzellen des Teilspiegels am Einsatzort der Solaranlage einzeln auszurichten. Es ist lediglich notwendig, den Teilspiegel gegenüber dem Konzentratorfeid des Sonnenenergiewandlers in eine richtige Ausrichtung zu bringen. Somit kann der Teilspiegel mit den Spie- gelzellen eine Einheit bilden, die in einer Fabrik mit sehr kleinen Fertigungsund Herstellungstoleranzen gefertigt werden kann.The solar energy concentrator may comprise at least one partial mirror, on which a plurality of mirror cells are fixedly aligned with each other. So- with it is not necessary to align the individual mirror cells of the partial mirror at the site of the solar system individually. It is only necessary to bring the partial mirror with respect to the concentrator of the solar energy converter in a correct orientation. Thus, the partial mirror with the mirror cells can form a unit that can be manufactured in a factory with very small manufacturing and manufacturing tolerances.
Der Teilspiegel kann eine Form mit einer Vielzahl von unterschiedlich geneigten ebenen Auflageflächen umfassen, wobei jede Auflagefläche die Position und die Ausrichtung der Spiegelzelle gleichzeitig vorgibt. Die Auflageflächen weisen somit jeweils unterschiedliche Neigungen auf, wobei diese so zueinander höhenversetzt sein können, dass die Form, beispielsweise ein Blech, abgesehen von den geneigten Auflageflächen, flach ist und sich im Wesentlichen in einer Ebene erstreckt. Die Form kann am Rand abgeknickt sein oder andere Mittel aufweisen, um deren Stabilität zu erhöhen. Alternativ oder zusätzlich kann die Form in einen Rahmen oder Kasten beispielsweise aus Profilstahl gelegt werden.The submirror may include a mold having a plurality of differently inclined planar support surfaces, each support surface defining the position and orientation of the mirror cell simultaneously. The support surfaces thus each have different inclinations, which may be offset in height to each other so that the shape, for example, a sheet, apart from the inclined bearing surfaces, is flat and extends substantially in a plane. The shape may be kinked at the edge or have other means to increase their stability. Alternatively or additionally, the mold can be placed in a frame or box, for example made of section steel.
Die Form kann durch einen Tiefziehprozess oder durch einen Pressvorgang hergestellt werden. Insbesondere bei einer Fertigung in großen Stückzahlen lassen sich gepresste Formen (zum Beispiel Bleche) kostengünstig herstellen, wodurch insgesamt die Herstellungskosten für die Solaranlage reduziert werden. Die Form, welche die feste Positionierung und Ausrichtung von einer Vielzahl von Spiegelzellen innerhalb eines Teilspiegels übernimmt, kann beispiels- weise auch ein Kunststoffteil sein.The mold can be produced by a deep-drawing process or by a pressing process. In particular, in a production in large quantities pressed molds (for example, sheets) can be produced inexpensively, thereby reducing the total cost of production of the solar system. The shape, which takes over the fixed positioning and alignment of a plurality of mirror cells within a partial mirror, may for example also be a plastic part.
Die Spiegelzellen können zurechtgeschnittene Glasscheiben umfassen, die an einer Oberseite mit einer reflektierenden Metallschicht versehen werden. Diese Glasscheiben werden auf die ebenen Auflageflächen des Bleches gelegt und beispielsweise durch Klebstoff daran befestigt. Alternativ kann auch ein anderes Material vorverspiegelt auf die Auflageflächen gelegt werden oder die Auflageflächen in der Form können direkt verspiegelt sein. Zum Schutz vor Verschmutzung und anderen Umwelteinwirkungen (z.B. mechanische Einwirkungen) kann auf das Blech eine großflächige, reflexionsfreie Glasscheibe gelegt werden, die alle Spiegelzellen überdeckt. Diese reflexionsfreie Glasscheibe ist wesentlich einfacher zu reinigen als die vielen Spiegelzel- len. Somit kann der Teilspiegel einen flachen geschlossenen Kasten darstellen, der einfach transportiert und gehandhabt werden kann.The mirror cells may comprise cut-to-size glass panes provided with a reflective metal layer on an upper side. These glass sheets are placed on the flat bearing surfaces of the sheet and attached thereto, for example by adhesive. Alternatively, another material can be pre-mirrored placed on the bearing surfaces or the bearing surfaces in the form can be directly mirrored. To protect against contamination and other environmental effects (eg mechanical effects), a large, non-reflecting glass pane can be placed on the sheet, covering all mirror cells. This reflection-free glass pane is much easier to clean than the many mirror cells. Thus, the partial mirror can represent a flat closed box that can be easily transported and handled.
Die Auflageflächen können in Spalten und dazu senkrechten Reihen angeordnet sein. Somit lassen sich in einer quadratischen oder rechteckigen Form viele Spiegelzellen kompakt und platzsparend anordnen. Eine Anordnung der Auflageflächen und somit der Spiegelzellen kann jedoch auch anders ausgebildet sein. Beispielsweise können die Auflageflächen auf mehreren konzentrischen Kreisen angeordnet sein.The bearing surfaces can be arranged in columns and vertical rows. Thus, many mirror cells can be arranged in a square or rectangular shape compact and space-saving. However, an arrangement of the bearing surfaces and thus the mirror cells can also be designed differently. For example, the bearing surfaces may be arranged on a plurality of concentric circles.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist zwischen zwei benachbarten Auflageflächen mit darauf angeordneten benachbarten Spiegelzellen eine Verbindungswand vorgesehen, die sich im Betrieb der Solaranlage parallel zu den reflektierten Sonnenstrahlen der Spiegelzelle erstreckt, die von den benachbarten Spiegelzellen weiter von dem Konzentratorfeid entfernt ist. Der Neigungs- winkel der Verbindungswand zu der Spiegelzelle beträgt dabei 90° zuzüglich einem Ausfallwinkel, mit dem die reflektierten Sonnenstrahlen von der Spiegelzelle in Richtung Konzentratorfeid verlaufen. Durch die Parallelität von Verbindungswand und reflektierten Sonnenstrahlen können benachbarte Spiegelzellen eng aneinander liegend angeordnet werden, ohne dass dadurch Raum oder Spiegelfläche verschenkt wird.In a preferred embodiment, a connecting wall is provided between two adjacent bearing surfaces with adjacent mirror cells arranged thereon, which in operation of the solar system extends parallel to the reflected solar rays of the mirror cell, which is further away from the concentrator center of the adjacent mirror cells. The angle of inclination of the connecting wall to the mirror cell is in this case 90 ° plus a cornering angle with which the reflected solar rays run from the mirror cell in the direction of the concentrator. Due to the parallelism of connecting wall and reflected sun rays, adjacent mirror cells can be arranged close to each other without giving away space or mirror surface.
Mehrere Teilspiegel und der Sonnenenergiewandler können über eine Tragvorrichtung miteinander verbunden sein, wobei die über die Tragvorrichtung verbundenen Teilspiegel einen Spiegel des Sonnenenergiekonzentrators bilden. Der Spiegel kann vorzugsweise am Einsatzort der Solaranlage zusammengebaut werden. Die Teilspiegel liegen dabei in einer Spiegelebene, während der Sonnenenergiewandler in einem gewissen Abstand zu dieser Spiegelebene über den Teilspiegeln angeordnet ist. Die Teilspiegel sind dabei gegenüber dem Konzentratorfeid des Sonnenenergiewandlers am Standort der Solaranlage auszurichten, was jedoch wesentlich einfacher ist als die individuelle Ausrichtung der Vielzahl von Spiegeizellen.Several partial mirrors and the solar energy converter can be connected to one another via a carrier device, wherein the partial mirrors connected via the carrier device form a mirror of the solar energy concentrator. The mirror can preferably be assembled at the site of the solar system. The partial mirrors lie in a mirror plane, while the solar energy converter is arranged at a certain distance from this mirror plane above the partial mirrors. The partial mirrors are opposite to the concentrator of the solar energy converter at the location of the solar system However, this is much simpler than the individual orientation of the plurality of Spiegeizellen.
Die Teilspiegel eines Spiegels können baugleich ausgeführt sein. Beispielswei- se kann ein Spiegel vier Teilspiegel umfassen, die jeweils quadratisch sind und durch ihre Anordnung in zwei Reihen und zwei Spalten zu einer quadratischen Spiegelfläche führen. Der diesem Spiegel zugeordnete Sonnenenergiewandler ist zentral über der quadratischen Spiegelfläche angeordnet. Damit die einzelnen Spiegelzellen der vier Teilspiegel das Sonnenlicht auf das Konzentratorfeid werfen, muss der Teilspiegel entsprechend seiner Lage in der quadratischen Spiegelfläche richtig ausgerichtet sein. Die Teilspiegel sind dabei um jeweils 90° verdreht angeordnet.The partial mirrors of a mirror can be designed identical. For example, a mirror may comprise four partial mirrors, each of which is square and, by arranging it in two rows and two columns, results in a square mirror surface. The solar energy converter associated with this mirror is arranged centrally above the square mirror surface. In order for the individual mirror cells of the four partial mirrors to cast sunlight onto the concentrator field, the partial mirror must be aligned correctly in accordance with its position in the square mirror surface. The partial mirrors are arranged rotated by 90 °.
Dis Tragvörric'ntung kann auf einem Hauptrahmen des Spiegelenergiekon- zentrators angeordnet sein, der über ein erstes Nachführsystem dem Stand der Sonne nachgeführt werden kann. Dieses erste Nachführsystem kann über vorberechnete Sonnenstandsdaten gesteuert sein.The support can be arranged on a main frame of the mirror energy concentrator, which can be tracked via a first tracking system to the position of the sun. This first tracking system can be controlled via precalculated sun position data.
Vorzugsweise ist die Tragvorrichtung gegenüber dem Hauptrahmen bewegbar gelagert, wobei über ein zweites Nachführsystem die Tragvorrichtung zur Sonne ausgerichtet werden kann. Das zweite Nachführsystem kann Stelleinheiten aufweisen, die für eine Bewegung der Tragvorrichtung bezogen auf den Hauptrahmen sorgen. Die Stelleinheiten können elektrisch oder hydraulisch angetrieben sein.Preferably, the support device is movably mounted relative to the main frame, wherein the support device can be aligned to the sun via a second tracking system. The second tracking system may include actuators that provide movement of the support relative to the main frame. The actuators can be driven electrically or hydraulically.
Somit ist es möglich, den Hauptrahmen über das erste Nachführsystem nur mit einer moderaten Genauigkeit (beispielsweise mit einer Toleranz bis 3°) nachzuführen, wodurch die dafür notwendige Mechanik (Stelleinheiten, Getriebe) einfach und damit kostengünstig aufgebaut sein können. Eine genaue Nachfüh- rung erfolgt über das zweite Nachführsystem. Da das zweite Nachführsystem nur innerhalb kleiner Winkelbereiche oder kleiner Wegabschnitte nachführen muss, können Bauteile des zweiten Nachführsystems vergleichsweise klein ausgeführt werden. Auch muss durch das zweite Nachführsystem nur ein Spiegel (Tragvorrichtung mit den Teilspiegeln) und der damit vorzugsweise fest ver- bundene Sonnenenergiewandler nachgeführt werden, so dass die durch das zweite Nachführsystem bewegte Masse kleiner ist als die Gesamtmasse der Solaranlage. Sind mehrere Spiegel auf dem Hauptrahmen montiert, so ist für jeden Spiegel ein zweites Nachführsystem vorzusehen. Dadurch lassen sich nicht nur Ungenauigkeiten der Nachführung des ersten Nachführsystems ausgleichen, sondern auch Ungenauigkeiten, die durch die Verformung oder Wärmeausdehnung des Hauptrahmens herrühren.Thus, it is possible to track the main frame via the first tracking system only with a moderate accuracy (for example, with a tolerance of up to 3 °), whereby the necessary mechanism (actuators, gearbox) can be simple and therefore inexpensive. Accurate tracking takes place via the second tracking system. Since the second tracking system only has to track within small angular ranges or smaller path portions, components of the second tracking system can be made comparatively small. Also, only one mirror (support device with the sub-mirrors) and thus preferably firmly fixed by the second tracking system. Tied solar energy converter are tracked, so that the moving through the second tracking system mass is smaller than the total mass of the solar system. If several mirrors are mounted on the main frame, a second tracking system must be provided for each mirror. As a result, not only inaccuracies of the tracking of the first tracking system can be compensated, but also inaccuracies that result from the deformation or thermal expansion of the main frame.
Vorzugsweise ist die Tragvorrichtung und somit die damit verbundenen Teil- spiegel gegenüber dem Hauptrahmen um zwei zueinander gerichtete Schwenkachsen bewegbar gelagert.Preferably, the support device and thus the sub-mirror associated therewith are movably mounted relative to the main frame about two pivot axes directed towards one another.
Das zweite Nachführsystem kann Ausgangsgrößen mindestens zweier Solar- zeiien des Arrays auf dem Konzentratorfeid nutzen. Zum Beispiel kann man die Spannungswerte von vier an den äußeren Kanten des Arrays liegenden Solarzellen abgreifen. Gibt es keine Differenzen zwischen den Spannungswerten dieser vier Solarzellen, befinden sich die reflektierten Spiegelbilder genau auf dem Konzentratorfeid. Kommt es hingegen zu einer Abweichung der Spannungswerte, so kann durch eine Ausrichtung der Tragvorrichtung und damit der Teilspiegel die reflektierten Spiegelbilder genau in das Konzentratorfeid gesetzt werden. Auch kann das zweite Nachführsystem vier Lichtsensoren umfassen, die an den Außenkanten des Arrays angebracht sind. Auch hier werden, ähnlich wie bei den an den Außenkanten liegenden Solarzellen, Spannungswerte der Lichtsensoren miteinander verglichen, um daraus zu schließen, wie die Trag- Vorrichtung nachgeführt werden muss, damit die reflektierten Spiegelbilder genau auf das Konzentratorfeid fallen.The second tracking system can use output quantities of at least two solar cells of the array on the concentrator field. For example, one can measure the voltage values of four solar cells located at the outer edges of the array. If there are no differences between the voltage values of these four solar cells, the reflected mirror images are located exactly on the concentrator field. If, on the other hand, there is a deviation of the voltage values, the reflected mirror images can be placed exactly in the concentrator field by an orientation of the carrier device and thus of the partial mirror. Also, the second tracking system may include four light sensors attached to the outer edges of the array. Again, similar to the solar cells located at the outer edges, voltage values of the light sensors are compared with each other to conclude how the support device must be tracked so that the reflected mirror images fall exactly on the Konzentratorfeid.
Die Verwendung eines ersten Nachführsystems und eines zweiten Nachführsystems kann auch bei einer Solaranlage verwendet werden, die eine sehr ge- naue Positionierung zur Sonne erfordert, bei der die reflektierten Spiegelbilder der einzelnen Spiegelzellen in Form und Größe nicht gleich groß sind. Auch müssen die Spiegelzellen nicht notwendigerweise eben sein. Somit ist eine Solaranlage mit einem Sonnenenergiekonzentrator, der eine Vielzahl von Spiegelzellen umfasst, und mit einem Sonnenenergiewandler, der zur Umwandlung von Sonnenenergie in Strom und/oder Wärme dient und ein Konzentratorfeid aufweist, offenbart, wobei jede Spiegelzelle so ausrichtbar ist, dass sie Sonnenstrahlen auf das Konzentratorfeid reflektieren, wobei ein Hauptrahmen des Sonnenenergiekonzentrators über ein erstes Nachführsystem dem Stand der Sonne nachgeführt werden kann und wobei die Spiegelzellen oder Gruppen von Spiegelzellen gegenüber dem Hauptrahmen bewegbar gelagert sind, und wobei über ein zweites Nachführsystem, das eine höhere Genauigkeit aufweist als das erste Nachführsystem, die Spiegelzellen zur Sonne genau ausgerichtet werden können. Jede einzelne Spiegelzelle oder auch eine Gruppe von Spie- gelzellen können dabei gegenüber dem Hauptrahmen um zwei zueinander gerichtete Schwenkachsen bewegbar gelagert sein. Das zweite Nachführsystem kann Ausgangsgrößen wenigstens zweier Solarzellen des Arrays auf dem Kon- zentratorfeld nutzen. Alternativ ist eine Nutzung von Lichtsensoren auf dem Konzentratorfeid möglich.The use of a first tracking system and a second tracking system can also be used in a solar system, which requires a very accurate positioning to the sun, in which the reflected mirror images of the individual mirror cells are not the same size and shape. Also, the mirror cells do not necessarily have to be flat. Thus, a solar system with a solar energy concentrator comprising a plurality of mirror cells and a solar energy converter for conversion of solar energy into electricity and / or heat and having a Konzentratorfeid revealed, each mirror cell is aligned so that they reflect solar rays on the Konzentratorfeid, wherein a main frame of the solar energy concentrator can be tracked by a first tracking system the state of the sun and the Mirror cells or groups of mirror cells relative to the main frame are movably mounted, and wherein a second tracking system, which has a higher accuracy than the first tracking system, the mirror cells can be accurately aligned with the sun. Each individual mirror cell or even a group of mirror cells can be movably mounted relative to the main frame about two pivot axes directed towards one another. The second tracking system can use output variables of at least two solar cells of the array on the concentrator field. Alternatively, a use of light sensors on the Konzentratorfeid is possible.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind auf dem Konzentratorfeid Solarzellen angeordnet, wobei nicht der Energieumwandlung dienende Oberflächen der Solarzellen und Zwischenräume zwischen den Solarzellen, die für die Verkabelung genutzt werden, durch einen Ablenkspiegel überdeckt sind. Durch das Ablenken des Lichts durch den Ablenkspiegel erzielt man bei gleicher auf das Konzentratorfeid treffende Lichtmenge einen deutlich höheren Wirkungsgrad und damit einen höheren Stromertrag als bei einem Konzentratorfeid ohne Ablenkspiegel. Zudem bildet der Ablenkspiegel für die nicht der Energieumwandlung dienenden Oberflächen ein Wärmeschild, so dass insgesamt eine geringere Kühlung des Sonnenenergiewandlers notwendig ist.In a preferred embodiment, solar cells are arranged on the concentrator field, wherein non-energy conversion surfaces of the solar cells and spaces between the solar cells used for the wiring are covered by a deflection mirror. By deflecting the light through the deflection mirror is achieved with the same amount of light striking the concentrator a much higher efficiency and thus a higher power output than a Konzentratorfeid without deflecting mirror. In addition, the deflecting mirror forms a heat shield for the non-energy conversion surfaces, so that a total of less cooling of the solar energy converter is necessary.
Die Solarzellen können auf dem Konzentratorfeid in wenigstens zwei nebeneinander liegenden Reihen angeordnet sein, wobei die Solarzellen auf ihrer Oberfläche an einer Seitenkante eine stromsammelnde Fläche (Sammelleitung), die kein Sonnenlicht in Strom wandelt, aufweisen und so ausgerichtet sind, dass diese Seitenkante einer Solarzelle der einen Reihe und diese Seitenkante einer anderen Solarzelle der anderen Reihe sich gegenüberstehen. Somit bilden die nicht der Energieumwandlung dienenden Anteile der Solarzellen der beiden Reihen und die Zwischenräume zwischen den beiden Zellen eine Gesamtfläche, die durch nur einen Ablenkspiegel überdeckt werden kann.The solar cells can be arranged on the concentrator in at least two adjacent rows, the solar cells on its surface on a side edge of a current collecting surface (bus), which converts sunlight into electricity, and are aligned so that this side edge of a solar cell one row and this side edge of another solar cell of the other row face each other. Thus, the non-energy conversion portions of the solar cells form the two Rows and the spaces between the two cells a total area that can be covered by only one deflection mirror.
Das Vorsehen eines Ablenkspiegels zur Überdeckung von Flächen, die auf dem Konzentratorfeid nicht zur photovoltaischen Stromerzeugung genutzt werden können, kann auch unabhängig von der Form der Sonnenenergiekonzentration vorgenommen werden. Somit ist ein Sonnenenergiewandler mit einem Konzen- tatorfeld bekannt, auf dem Solarzellen angeordnet sind, die Bereiche aufweisen, welche nicht zur Energieumwandlung dienen bzw. genutzt werden können, wobei diese Bereiche durch wenigstens einen Ablenkspiegel abgedeckt sind, der die Lichtstrahlen auf die der Energieumwandlung dienenden Flächen reflektiert. Vorzugsweise sind die Solarzellen so zu gestalten und zueinander auszurichten, dass die nicht der Energieumwandlung dienenden Bereiche der Solarzellen zusammenhängen, damit möglichst nur ein Ablenkspiegel oder nur weni- ge Ablenkspiegel notwendig sind.The provision of a deflecting mirror to cover areas that can not be used on the Konzentratorfeid for photovoltaic power generation, can also be made regardless of the form of solar energy concentration. Thus, a solar energy converter with a concentrator array is known, on which solar cells are arranged, which have areas which can not be used for energy conversion, these areas being covered by at least one deflection mirror which serves the light beams for energy conversion purposes Reflected surfaces. Preferably, the solar cells are to be designed and aligned with each other such that the non-energy conversion areas of the solar cells are related, so that only one deflection mirror or only a few deflection mirrors are necessary.
Die Vorteile der Solaranlage sind der hohe Wirkungsgrad, eine kostengünstige Herstellung, eine einfache Installation und eine hohe Wartungsfreundlichkeit. Die Bleche oder allgemein gesagt, die Spiegelzellenhalter, können einfach in großen Mengen aus Kunststoff oder Metall hergestellt werden. Der Sonnenenergiewandler mit seinem Konzentratorfeid kann vergleichweise große Solarzellen aufnehmen, so dass gegenüber Lösungen mit vielen kleinen Solarzellen der technische Aufwand geringer ist. Durch das Ablenken des Lichts von nicht der Energieumwandlung dienenden Flächen auf stromerzeugende Flächen kann man bei gleicher auf das Konzentratorfeid treffender Lichtmenge einen deutlich höheren Stromertrag erzielen.The advantages of the solar system are its high efficiency, cost-effective production, ease of installation and ease of maintenance. The metal sheets or, more generally, the mirror cell holders can be easily manufactured in large quantities from plastic or metal. The solar energy converter with its Konzentratorfeid can accommodate relatively large solar cells, so that compared to solutions with many small solar cells, the technical complexity is lower. By deflecting the light of non-energy conversion surfaces serving on power generating surfaces can achieve a significantly higher power output with the same amount of light striking the Konzentratorfeid.
Die vorgeschlagene Zweiteilung der Sonnennachführung in ein erstes grobes Nachführsystem und in ein zweites feines Nachführsystem der zu bildenden Einheit von Spiegel und Konzentratorfeid ist eine kostengünstige Lösung, um die Spiegelbilder der Spiegelzellen auf dem Konzentratorfeid zu halten.The proposed splitting of the solar tracking into a first coarse tracking system and into a second fine tracking system of the unit to be formed of mirror and concentrator focus is a cost effective solution to keep the mirror images of the mirror cells on the concentrator.
Die Bauweise der Teilspiegel ist wegen der Aufteilung der Spiegeloberfläche in viele kleine Spiegelzellen so flach, dass sie einfach mit einer Glasscheibe be- deckt und geschützt werden können. Damit wird die Reinigung der Teilspiegel vereinfacht. Durch das Zusammenfassen von vielen unterschiedlichen Spiegelzellen in einen Teilspiegel oder in wenige Teilspiegel wird die Herstellung von vielen präzise eingemessenen Spiegelzellen in wenigen Herstellungsprozessen möglich. Auch wird die Nachführung der Spiegelzellen durch deren festen Position und Ausrichtung in einem Teilspiegel vereinfacht.Due to the splitting of the mirror surface into many small mirror cells, the design of the partial mirrors is so flat that they are simply covered with a glass pane. covers and can be protected. This simplifies the cleaning of the partial mirrors. By combining many different mirror cells in a partial mirror or in a few partial mirrors, the production of many precisely measured mirror cells in a few manufacturing processes is possible. Also, the tracking of the mirror cells is simplified by their fixed position and orientation in a partial mirror.
Anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:Reference to the embodiments illustrated in the drawings, the invention is explained in detail. Show it:
Figur 1 eine schematische Darstellung einer Solaranlage mitFigure 1 is a schematic representation of a solar system with
Sonnenenenergiekonzentrator und Sonnenenergiewandler;Solar energy concentrator and solar energy converter;
Figur 2 ein erstes Ausführungsbeispiel für einen Teilspiegel in der Draufsicht (Figur 2a) und in zwei Schnitten (Figuren 2b, 2c);Figure 2 shows a first embodiment of a partial mirror in plan view (Figure 2a) and in two sections (Figures 2b, 2c);
Figur 3 eine Anordnung von vier Teilspiegeln;FIG. 3 shows an arrangement of four partial mirrors;
Figur 4 eine Anordnung von 16 Teilspiegeln mit einem darüber angeordneten Sonnenenergiewandler;FIG. 4 shows an arrangement of 16 partial mirrors with a solar energy converter arranged above them;
Figur 5 die Ausrichtung der Teilspiegel der Figur 4 in schematischerFIG. 5 shows the alignment of the partial mirrors of FIG. 4 in a schematic
Darstellung;Presentation;
Figur 6 eine Solaranlage in einem weiteren Ausführungsbeispiel;6 shows a solar system in a further embodiment;
Figur 7 schematisch eine Lagerung eines Spiegels gegenüber einem Hauptrahmen eines Sonnenenergiekonzentrators;FIG. 7 schematically shows a bearing of a mirror relative to a main frame of a solar energy concentrator;
Figur 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel für den Sonnenenergie-FIG. 8 shows a further exemplary embodiment for the solar energy
Wandler; undconverter; and
Figur 9 eine Solarzelle. Figur 1 zeigt in schematischer Weise ein erstes Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Solaraniage, die in ihrer Gesamtheit mit 1 bezeichnet wird. Die Solaranlage 1 umfasst einen in Figur 1 lediglich als Block dargestellten Sonnenenergiewandler 10 und einen Sonnenenergiekonzentrator 30, der in Figur 1 ausschnittsweise dargestellt ist. Der Sonnenenergiekonzentrator 30 umfasst mehrere ebene Spiegelzellen 31 , die auf Auflageflächen 32 einer Form 33 aufliegen, die als umgeformtes oder gepresstes Blech ausgebildet ist. Die Spiegelzellen 31 sind auf den Auflageflächen 32 aufgeklebt. Sonnenstrahlen 2 treffen auf den Sonnenenergiekonzentrator 30 und werden durch die einzelnen Spie- gelzellen 31 auf ein Konzentratorfeid 11 des Sonnenenergiewandlers 10 reflektiert. Das Konzentratorfeid 11 weist eine quadratische Form mit der Kantenlänge a auf.Figure 9 is a solar cell. Figure 1 shows schematically a first embodiment of the invention Solaraniage, which is designated in its entirety by 1. The solar system 1 comprises a solar energy converter 10, shown only as a block in FIG. 1, and a solar energy concentrator 30, which is shown in fragmentary form in FIG. The solar energy concentrator 30 comprises a plurality of planar mirror cells 31, which rest on bearing surfaces 32 of a mold 33, which is formed as a formed or pressed sheet metal. The mirror cells 31 are glued to the support surfaces 32. Sunbeams 2 strike the solar energy concentrator 30 and are reflected by the individual mirror cells 31 onto a concentrator field 11 of the solar energy converter 10. The Konzentratorfeid 11 has a square shape with the edge length a.
Die Lichtstrahien, die von den einzelnen Spiegelzellen reflektiert werden, wer- den mit dem Bezugszeichen 3 gekennzeichnet. Der Sonnenenergiekonzentrator 30 ist senkrecht zu den einfallenden Sonnenstrahlen 2 ausgerichtet. Das heißt, die Sonnenstrahlen 2 fallen senkrecht auf eine Hauptebene E des Son- nenenergiekonzentrators 30, in der eine Glasscheibe 34 liegt. Die Glasscheibe 34 dient dazu, die darunter liegenden Spiegelzellen 31 vor Verschmutzung und anderen Umwelteinflüssen zu schützen.The light rays, which are reflected by the individual mirror cells, are identified by the reference numeral 3. The solar energy concentrator 30 is aligned perpendicular to the incident solar rays 2. That is, the sun's rays 2 fall perpendicular to a main plane E of the solar energy concentrator 30, in which a glass plate 34 is located. The glass sheet 34 serves to protect the underlying mirror cells 31 from contamination and other environmental influences.
Die Sonnenstrahlen 2 treffen mit einem Einfallswinkel α auf die jeweiligen Spiegelzellen 31. Wie der Figur 1 zu entnehmen ist, ist für jede Spiegelzelle dieser Einfallswinkel α unterschiedlich groß. Für die Spiegelzelle 31a, die x-Richtung den kleinsten Abstand zu dem Sonnenenergiewandler 10 aufweist, ist der Einfallswinkel α am kleinsten, während für die Spiegelzelle 31c, die in x-Richtung am weitesten entfernt von dem Sonnenenergiewandler 10 angeordnet ist, der Einfallswinkel α am größten ist.The sun's rays 2 strike the respective mirror cells 31 at an angle of incidence α. As can be seen from FIG. 1, this angle of incidence α is different for each mirror cell. For the mirror cell 31a, which has the x-direction the smallest distance to the solar energy converter 10, the angle of incidence α is the smallest, while for the mirror cell 31c, which is located farthest from the solar energy converter 10 in the x-direction, the angle of incidence α am biggest one is.
Jede Spiegelzelle 31 weist einen individuellen Zuschnitt auf, so dass das durch sie reflektierte Spiegelbild auf dem Konzentratorfeid 11 genau der Größe und Form des Konzentratorfeids 11 entspricht. Beispielsweise weist die Spiegelzelle 31a eine Länge L auf, durch die sichergestellt wird, dass das Konzentratorfeid 11 mit seiner Kantenlänge a vollständig ausgeleuchtet wird. Wie der Figur 1 zu entnehmen ist, verkleinert sich die Länge L, die der Übersicht halber exemplarisch nur bei der Spiegelzelle 31a eingezeichnet ist, mit größer werdendem Abstand in x-Richtung.Each mirror cell 31 has an individual blank, so that the mirror image reflected by it on the concentrator field 11 corresponds exactly to the size and shape of the concentrator field 11. For example, the mirror cell 31a has a length L which ensures that the concentrator lens 11 is completely illuminated with its edge length a. As the figure 1 is removed, the length L, which is shown for the sake of clarity only as an example in the mirror cell 31a, decreases with increasing distance in the x direction.
Wenn die Spiegelzellen 31 in einer Richtung Y, die sich in die Zeichenebene der Figur 1 erstreckt, gegenüber dem Konzentratorfeid nicht versetzt sind, entspricht eine Breite der Spiegelzellen 31 der Kantenlänge a des quadratischen Konzentratorfeides 11. Bei einem Versatz der Spiegelzellen 31 in Y-Richtung müssten die Spiegelzellen 31 nicht nur wie Figur 1 dargestellt geneigt sein, sondern auch quer zur Zeichenebene, damit die Spiegelbilder der Spiegelzellen 31 auf das Konzentratorfeid 11 fallen. Dies würde jedoch auch eine Anpassung der Breite der einzelnen Spiegelzellen 31 bedeuten. Wie im folgenden noch näher erläutert wird, weichen bei in Spalten und Reihen angeordneten Spiegelzellen deren Zuschnitte mehr oder weniger von einem Rechteck ab.When the mirror cells 31 are not offset from the concentrator field in a direction Y extending in the plane of the drawing of FIG. 1, a width of the mirror cells 31 corresponds to the edge length a of the square concentrator field 11. When the mirror cells 31 are offset in the Y direction The mirror cells 31 would not only have to be inclined as shown in FIG. 1, but also transversely to the plane of the drawing so that the mirror images of the mirror cells 31 fall onto the concentrator field 11. However, this would also mean an adaptation of the width of the individual mirror cells 31. As will be explained in more detail below, in the case of mirror cells arranged in columns and rows, their blanks deviate more or less from a rectangle.
Zwischen zwei benachbarten Auflageflächen 32a, 32b ist eine Verbindungswand 35 vorgesehen, die zur Normalen der Hauptebene E des Sonnenenergie- konzentrators 30 um den zweifachen Einfallswinkel 2α geneigt ist. Somit erstreckt sich die Verbindungswand 35 parallel zu den reflektierten Sonnenstrah- len 3 der Spiegelzelle 31b. Durch diese Ausrichtung der Verbindungswand 35 wird sichergestellt, dass durch die Spiegelzelle 31b kein Licht auf die Verbindungswand 35 geworfen wird, sondern vollständig auf das Konzentratorfeid 11 gelangt. Eine ungehinderte Reflexion ließe sich auch dadurch erreichen, dass die Verbindungswand 35 gegenüber den einfallenden Sonnenstrahlen 2 stärker geneigt wäre. Jedoch hätte dies zur Folge, dass die Spiegelzellen 31 in x- Richtung weiter zueinander beabstandet wären, wodurch die Ausmaße des Sonnenenergiekonzentrators 30 bei gleicher Energiedichte beim Sonnenenergiewandler 10 größer würden. Dies bedeutet jedoch mehr Platzbedarf und auch einen größeren Materialeinsatz zum Positionieren und Ausrichten der einzelnen Spiegelzellen.Between two adjacent bearing surfaces 32a, 32b, a connecting wall 35 is provided, which is inclined to the normal of the main plane E of the solar energy concentrator 30 by twice the incident angle 2α. Thus, the connecting wall 35 extends parallel to the reflected sun rays 3 of the mirror cell 31 b. This orientation of the connecting wall 35 ensures that no light is thrown onto the connecting wall 35 by the mirror cell 31b, but reaches the concentrator center 11 completely. Unimpeded reflection could also be achieved in that the connecting wall 35 would be more inclined with respect to the incident solar rays 2. However, this would mean that the mirror cells 31 would be further spaced apart in the x direction, as a result of which the dimensions of the solar energy concentrator 30 would increase at the same energy density in the solar energy converter 10. However, this means more space and also a greater use of materials for positioning and aligning the individual mirror cells.
Das Blech 33 weist durch die zueinander im Winkel stehenden Auflageflächen und den dazwischen angeordneten Verbindungswänden eine hohe Steifigkeit auf. Durch einen abgekanteten Rand 36 lässt sich die Steifigkeit des Bleches 33 weiter erhöhen.The sheet 33 has by the mutually angled support surfaces and the connecting walls arranged therebetween a high rigidity on. By a bent edge 36, the rigidity of the sheet 33 can be further increased.
In dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 ist zwischen der die Spiegelzellen 31 abdeckenden Glasscheibe 34 und den jeweils oberen Kanten 37 der Spiegelzellen 31 praktisch kein Spalt vorgesehen. Die oberen Kanten 37 der Spiegelzellen 31 liegen dabei in der Hauptebene E bzw. in einer Ebene parallel zu dieser Hauptebene E. Dadurch kann der Sonnenenergiekonzentrator vergleichsweise flach gebaut werden und weist gegenüber einem raumgreifenden Para- bolspiegel hinsichtlich Transport und Handling Vorteile auf.In the exemplary embodiment of FIG. 1, virtually no gap is provided between the glass pane 34 covering the mirror cells 31 and the respective upper edges 37 of the mirror cells 31. The upper edges 37 of the mirror cells 31 lie in the main plane E or in a plane parallel to this main plane E. As a result, the solar energy concentrator can be constructed comparatively flat and has advantages over a bulky parabolic mirror in terms of transport and handling advantages.
Figur 2 zeigt drei verschiedene Ansichten eines weiteren Ausführungsbeispiels für einen Sonnenenergiekonzentrator 30. Im Folgenden werden Bauteile oder Merkmale, die zu Bauteilen oder Merkmalen der Figur 1 ähnlich oder identisch sind, mit entsprechend gleichen Bezugszeichen versehen. Figur 2a zeigt eine Draufsicht des Sonnenenergiekonzentrators 30 während die Figuren 2b und 2c Schnitte entlang der Linien l-l und N-Il zeigen.FIG. 2 shows three different views of a further exemplary embodiment of a solar energy concentrator 30. In the following, components or features that are similar or identical to components or features of FIG. 1 are given the same reference numerals. FIG. 2a shows a plan view of the solar energy concentrator 30 while FIGS. 2b and 2c show sections along the lines l-1 and N-II.
Die Figuren 2b und 2c ähneln in ihrer Ansicht Figur 1. Auch hier sind die einzel- nen Spiegelelemente 31 im Schnitt bzw. von der Seite dargestellt, wobei die einzelnen Spiegelzellen 31 zu der Hauptebene E einen unterschiedlich großen Neigungswinkel aufweisen. In den Figuren 2a und 2b steigt der Neigungswinkel von links nach rechts an, während er in Figur 2c von unten nach oben ansteigt.FIGS. 2b and 2c are similar in their view to FIG. 1. Here, too, the individual mirror elements 31 are shown in section or from the side, with the individual mirror cells 31 having a different angle of inclination to the main plane E. In FIGS. 2a and 2b, the angle of inclination increases from left to right, whereas in FIG. 2c it increases from the bottom to the top.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 2 handelt es sich um eine Anordnung von 14 x 14 Spiegelzellen 31 , die jeweils eine individuelle Neigung und auch einen individuellen Zuschnitt aufweisen. Bei entsprechender Ausrichtung des Sonnenenergiekonzentrators 30 senkrecht zu eingehenden Sonnenstrahlen erzeugen die 196 Spiegelzellen 31 auf dem hier nur hinsichtlich seiner Lage angedeuteten Konzentratorfeid 11a ein identisches Spiegelbild, das quadratisch ist und jeweils die gleiche Kantenlänge aufweist. Die ungefähre Lage des Kon- zentratorfeldes ist durch die gestrichelte Linie 11 a gekennzeichnet. Mit wachsendem Abstand in x- oder y-Richtung zur dargestellten Position des Kon- zentratorfeldes 11 a weicht der Zuschnitt der Spiegelzellen 31 immer mehr von der Form eines Quadrates ab. Während eine Spiegelzelle 31 e eine nahezu quadratische Form aufweist, ist eine weit entfernte Spiegelzelle 31f eher eine Raute. Diese Raute erzeugt jedoch aufgrund ihrer Neigung genau das gleiche Spiegelbild auf dem Konzentratorfeid 11a wie die Spiegelzelle 31e. Dies gilt entsprechend auch für alle übrigen Spiegelzellen in dem Spiegelkonzentrator 30 der Figur 2.In the embodiment of Figure 2 is an array of 14 x 14 mirror cells 31, each having an individual inclination and also an individual blank. With appropriate orientation of the solar energy concentrator 30 perpendicular to incoming sun rays generate the 196 mirror cells 31 on the here only in terms of its location indicated Konzentratorfeid 11a an identical mirror image, which is square and each having the same edge length. The approximate position of the concentrator field is indicated by the dashed line 11 a. With increasing distance in the x or y direction to the illustrated position of the concentrator field 11 a, the blank of the mirror cells 31 deviates more and more from the shape of a square. While a mirror cell 31 e has a nearly square shape, a far mirror cell 31 f is more of a rhombus. However, due to its inclination, this diamond produces exactly the same mirror image on the concentrator field 11a as the mirror cell 31e. This also applies correspondingly to all other mirror cells in the mirror concentrator 30 of FIG. 2.
Die Figuren 2a bis 2c verdeutlichen, dass der Spiegelkonzentrator die Form eines flachen Kastens hat, der übrigens auch oberseitig mit einer Glasscheibe 34 abgedeckt ist. Um eine möglichst geringe Bauhöhe zu realisieren, sind die einzelnen Spiegelzellen 31 in ihrer Höhe versetzt zueinander angeordnet, so dass die oberen Kanten 37 bzw. obere Ecken 38 wenigstens in etwa einen gleichen Abstand zu der abdeckenden Glasscheibe 34 aufweisen. Wie auch im Ausführungsbeispiel der Figur 1 sollen, was der vereinfachten Darstellung der Figuren 2b und 2c nicht zu entnehmen ist, die Verbindungswände so geneigt sein, dass sie einerseits eine dichte Packung der Spiegelzellen erlauben und andererseits nicht zu den Wirkungsgrad der Solaranlage beeinträchtigenden Abschattungen führen. Eine Verbindungswand 35 ist dabei um den doppelten Winkel zu den einfallenden Sonnenstrahlen geneigt, mit dem eine äußere an der Verbindungswand 35 angrenzende Spiegelzelle 31 zur Hauptebene E geneigt ist.FIGS. 2a to 2c illustrate that the mirror concentrator has the shape of a flat box, which incidentally is also covered on the upper side with a glass pane 34. In order to realize the lowest possible height, the individual mirror cells 31 are offset in their height from one another, so that the upper edges 37 and upper corners 38 at least approximately the same distance from the covering glass 34 have. As in the embodiment of Figure 1 should, which is not apparent from the simplified representation of Figures 2b and 2c, the connecting walls are inclined so that they on the one hand allow a dense packing of the mirror cells and on the other hand do not lead to the efficiency of the solar system impairing shadowing. A connecting wall 35 is inclined at twice the angle to the incident sun rays, with which an outer mirror cell 31 adjoining the connecting wall 35 is inclined to the main plane E.
Die 196 Spiegelzellen 31 der Figur 2 werden durch ein Blech in Position gehalten, das entsprechend der Anzahl der Spiegelzellen 196 unterschiedlich geneig- te Auflageflächen aufweist. Die genaue Lage der Spiegelzelle auf der Auflagefläche kann durch die angrenzenden Begrenzungswände erfolgen, an denen die Spiegelzelle bündig anliegt.The 196 mirror cells 31 of FIG. 2 are held in position by a metal sheet which, according to the number of mirror cells 196, has differently inclined contact surfaces. The exact position of the mirror cell on the support surface can be done by the adjacent boundary walls, where the mirror cell is flush.
Eine Einheit von Spiegelzellen, die durch das einstückige Blech vorgegeben ist, kann einen Spiegelkonzentrator oder nur einen Teil davon darstellen. Im letzteren Fall soll die durch das einstückige Blech vorgegebene Einheit als Teilspiegel 39 bezeichnet werden. Entsprechend findet sich in Figur 2 dieses Bezugszeichen. In Figur 3 sind vier quadratische Teilspiegel 39 dargestellt, die ein größeres Quadrat 40 bzw. einen aus vier Teilspiegeln 39 bestehenden Spiegel 40 darstellen. Über dem Schnittpunkt der Mittelachsen 41 , 42 des Spiegels 40 ist in einer genau definierten Höhe das Konzentratorfeid 11 (nicht dargestellt) anzu- ordnen. Die Spiegelzellen 31 aller Teilspiegel 39 reflektieren ein identisches Spiegelbild auf dieses Konzentratorfeids.A unit of mirror cells defined by the unitary sheet may constitute a mirror concentrator or only a portion thereof. In the latter case, the predetermined by the one-piece sheet unit should be referred to as part mirror 39. Accordingly, this reference number is found in FIG. FIG. 3 shows four square partial mirrors 39 which represent a larger square 40 or a mirror 40 consisting of four partial mirrors 39. Above the point of intersection of the center axes 41, 42 of the mirror 40, the concentrator field 11 (not shown) is to be arranged at a precisely defined height. The mirror cells 31 of all partial mirrors 39 reflect an identical mirror image onto this concentrator field.
Die vier zu einem Quadrat gelegten Teilspiegel 39 der Figur 3 weisen einen identischen Aufbau auf. Jedoch ist durch entsprechende Ausrichtung/Drehung der einzelnen Teilspiegel 39 sicherzustellen, dass die zur Hauptebene E am stärksten geneigte Spiegelzelle 31f jeweils an einer äußeren Ecke 43 des Spiegels 40 liegt. Entsprechend sind die am wenigsten zur Hauptebene E geneigten Spiegelzellen 31 e direkt am Schnittpunkt der Mittelachsen 41 , 42 angeordnet.The four partial mirrors 39 of FIG. 3 laid to a square have an identical structure. However, by appropriate alignment / rotation of the individual partial mirrors 39, it is to be ensured that the mirror cell 31 f, which is most inclined to the main plane E, lies in each case at an outer corner 43 of the mirror 40. Accordingly, the least to the main plane E inclined mirror cells 31 e are arranged directly at the intersection of the central axes 41, 42.
Figur 4 zeigt einen Spiegel 40, der 16 einzelne Spiegel 39 aufweist. Jeder Teilspiegel 39 ist durch ein einstückiges Metallblech gekennzeichnet, das durch einen geeigneten Herstellprozess (durch Umformen oder Pressen) mit unterschiedlich geneigten Anlageflächen versehen ist. Die Spiegelflächen 39 sind über eine Tragvorrichtung 44 oder Tragrahmen 44 verbunden, der aus mehre- ren zueinander beabstandeten Trägern 45 und die Träger 45 verbindenden Querprofile 46 besteht. Die Träger 45, die Querprofile 46 und die kastenförmigen Teilspiegel 39 verleihen dem Spiegel 40 eine sehr große Steifigkeit.FIG. 4 shows a mirror 40 which has 16 individual mirrors 39. Each partial mirror 39 is characterized by a one-piece sheet metal, which is provided by a suitable manufacturing process (by forming or pressing) with differently inclined contact surfaces. The mirror surfaces 39 are connected via a support device 44 or support frame 44, which consists of a plurality of mutually spaced supports 45 and the carrier 45 connecting transverse profiles 46. The carriers 45, the transverse profiles 46 and the box-shaped partial mirrors 39 give the mirror 40 a very high rigidity.
Mittig zum Spiegel 40 in einer gewissen Höhe ist der Sonnenenergiewandler 10 angeordnet, wobei das Konzentratorfeid 11 den Spiegelflächen der einzelnen Teilspiegel 39 gegenübersteht. Der Sonnenenergiewandler 10 wird durch vier stabile Stangen 47 in Position gehalten. Je nach Ausführung der Stangen 47 dienen sie nicht nur zur Positionierung des Sonnenenergiewandlers 10, sondern tragen im Sinne eines Fachwerks zur Steifigkeit des Spiegels 40 bei. Vor- zugweise sind die Stangen 47 und der Tragrahmen 44 auf gleichem Material, zum Beispiel feuerverzinkter Stahl, sodass ein möglicher Verzug der Einheit aus Spiegel 40 und Sonnenenergiewandler 10 durch Wärmeausdehnung vermieden wird. Figur 5 zeigt in schematischer Weise die Ausrichtung der 16 Teilspiegel 39 des Spiegels 40 der Figur 4. Es handelt sich bei den 16 Teilspiegeln 39 um vier unterschiedliche Ausführungen, wobei eine baugleiche Ausführung mit 1 , 2, 3 oder 4 gekennzeichnet ist. In Figur 5 sollen somit die Bezugszeichen 1 bis 4 unter- schiedliche Ausführungen von Teilspiegeln 39 beschreiben. Damit alle einzelnen Spiegelzellen 31 der Teilspiegel 39 ein Spiegelbild auf genau ein Kon- zentratorfeld werfen, müssen die unterschiedlichen Ausführungen 1 , 2, 3 und 4 entsprechend der Figur 5 angeordnet sein. Beispielsweise befindet sich die Ausführung 3 jeweils an den äußeren Ecken 43, während Ausführung 1 sich jeweils in der Mitte des Spiegels 40 befindet. Die Teilspiegel 39 einer Ausführung sind jeweils um 90° zueinander verdreht.Centered to the mirror 40 at a certain height, the solar energy converter 10 is arranged, the concentrator center 11 facing the mirror surfaces of the individual partial mirrors 39. The solar energy converter 10 is held in position by four stable rods 47. Depending on the design of the rods 47, they not only serve to position the solar energy converter 10, but also contribute to the rigidity of the mirror 40 in the sense of a framework. Preferably, the rods 47 and the support frame 44 are on the same material, for example, hot-dip galvanized steel, so that a possible distortion of the unit of mirror 40 and solar energy converter 10 is avoided by thermal expansion. FIG. 5 schematically shows the alignment of the 16 partial mirrors 39 of the mirror 40 of FIG. 4. The 16 partial mirrors 39 are four different designs, wherein a design of the same design is marked 1, 2, 3 or 4. In FIG. 5, the reference symbols 1 to 4 are therefore intended to describe different embodiments of partial mirrors 39. So that all individual mirror cells 31 of the partial mirrors 39 cast a mirror image onto exactly one concentrator field, the different embodiments 1, 2, 3 and 4 must be arranged corresponding to FIG. For example, the embodiment 3 is located at the outer corners 43, while the embodiment 1 is located in the middle of the mirror 40. The partial mirrors 39 of one embodiment are each rotated by 90 ° to each other.
Figur 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Solaranlage 1 , die einen Sonnene- πergiekonzentrator 30 mit insgesamt acht Spiegel 40 gemäß Figur 4 umfasst. Die acht Spiegel 40 werden durch einen Hauptrahmen 48 gehalten, von dem ein Zentralträger 49 nicht von den Spiegeln 40 überdeckt wird. Der Zentralträger 49 lässt sich um eine Längsachse 50 gegenüber einer Zentralstütze 51 verschwenken. Zudem lässt sich der Hauptrahmen 48 um eine vertikale Achse um die Zentralstütze 51 drehen, so dass der Sonnenenergiekonzentrator 30 als Ganzes der Sonne nachgeführt werden kann.FIG. 6 shows an exemplary embodiment of the solar system 1, which comprises a solar energy concentrator 30 with a total of eight mirrors 40 according to FIG. The eight mirrors 40 are held by a main frame 48, of which a central support 49 is not covered by the mirrors 40. The central support 49 can be pivoted about a longitudinal axis 50 with respect to a central support 51. In addition, the main frame 48 can be rotated about a vertical axis about the central support 51, so that the solar energy concentrator 30 can be tracked as a whole of the sun.
Jedem Spiegel 40 ist ein Sonnenenergiewandler 10 zugeordnet, so dass die Solaranlage 1 der Figur 6 insgesamt 128 Teilspiegel 39 und acht Sonnenene- nergiewandler 10 aufweist.Each mirror 40 is assigned a solar energy converter 10, so that the solar system 1 of FIG. 6 has a total of 128 partial mirrors 39 and eight solar energy converters 10.
Die Drehung um die Zentralstütze 51 bzw. um den Zentralträger 39 erfolgt durch ein erstes Nachführsystem, so dass der Hauptrahmen 48 und die darauf angeordneten Spiegel 40 zur Sonne ausgerichtet sind. Des Weiteren existiert ein zweites Nachführsystem, durch die jeweils eine Einheit, bestehend aus ei- nem Spiegel 40 und einem Sonnenenergiewandler 10, durch ein zweites Nachführsystem feinjustiert werden kann. Das zweite Nachführsystem ist schematisch in Figur 7 dargestellt. Der Spiegel 40 ist gegenüber dem Hauptrahmen 48 um zwei Mittelachsen 41 , 42 drehbar gelagert. An einer äußeren Kante 52 ist ein Hydraulikzylinder 53 angeordnet, der sich an dem Hauptrahmen 48 abstützt. Ein weiterer Hydraulikzylinder 53 ist an einer Kante 54 des Spiegels 40 angeordnet. Über einen Spannungsvergleich von Lichtsensoren an den vier Rändern des Konzentratorfeides 11 oder durch außen liegende Solarzellen auf dem Konzentratorfeid 11 lassen sich die Summe der Spiegelbilder der einzelnen Spiegelzellen auf dem Konzentratorfeid 11 zentrieren. Für die Feinausrichtung durch das zweite Nachführsystem bedarf es nur sehr kurze Stellwege, da die grobe Nachführung durch den Hauptrahmen 48 erfolgt. Durch die Feinjustierung können elastische Verformungen oder Wärmeausdehnungen des Hauptrahmens ausgeglichen werden.The rotation about the central support 51 or about the central support 39 is effected by a first tracking system, so that the main frame 48 and the mirrors 40 arranged thereon are aligned with the sun. Furthermore, there is a second tracking system, by means of which a respective unit, consisting of a mirror 40 and a solar energy converter 10, can be finely adjusted by a second tracking system. The second tracking system is shown schematically in FIG. The mirror 40 is rotatably mounted relative to the main frame 48 about two central axes 41, 42. On an outer edge 52, a hydraulic cylinder 53 is arranged, which is supported on the main frame 48. Another hydraulic cylinder 53 is disposed on an edge 54 of the mirror 40. By comparing the voltage of light sensors at the four edges of the concentrator 11 or by external solar cells on the Konzentratorfeid 11, the sum of the mirror images of the individual mirror cells can be centered on the Konzentratorfeid 11. For the fine alignment by the second tracking system requires only very short travel ranges, as the coarse tracking is done by the main frame 48. By fine adjustment elastic deformation or thermal expansion of the main frame can be compensated.
Figur 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel für den Sonnenenergiewandler 10. Der Sonnenenergiewandler 10 der Figur 8 umfasst vier nebeneinander angeordnete Solarzellenblöcke 12, auf deren Oberseite 13 jeweils zwei Reihen mit jeweils neun Solarzellen 14 angeordnet sind. Die Solarblöcke 12 dienen auch dazu, den Teil der Sonnenenergie, der nicht photovoltaisch genutzt werden kann (Wärme), abzuführen, um so das Konzentratorfeid zu kühlen.FIG. 8 shows an exemplary embodiment of the solar energy converter 10. The solar energy converter 10 of FIG. 8 comprises four solar cell blocks 12 arranged next to one another, on whose upper side 13 two rows each having nine solar cells 14 are arranged. The solar blocks 12 are also used to dissipate the part of the solar energy that can not be used photovoltaically (heat), so as to cool the Konzentratorfeid.
Bei den Solarzellen 14 handelt es sich um Konzentratorzellen, die bei Anliegen einer erhöhten Energiedichte Sonnenenergie effizient in Strom umwandeln können. Figur 9 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Solarzelle 14. Die Solarzelle 14 weist einen Bereich 15 auf, der nicht zur photovoltaische Stromerzeugung genutzt werden kann. In diesem Bereich ist eine Sammelleitung angeordnet, die dazu dient, den durch die Solarzelle 14 produzierten Strom möglichst verlustfrei abzuführen.The solar cells 14 are concentrator cells that can efficiently convert solar energy into electricity when an increased energy density is applied. Figure 9 shows a perspective view of a solar cell 14. The solar cell 14 has an area 15 which can not be used for photovoltaic power generation. In this area, a collecting line is arranged, which serves to dissipate the electricity produced by the solar cell 14 as lossless as possible.
Die Solarzellenblöcke 12 bzw. die Solarzellen 14 sind so angeordnet (siehe Figur 8), dass paarweise sich zwei Bereiche 15 gegenüberstehen und somit einen Streifen 16 bilden, der innerhalb des Konzentratorfeids 11 liegt, jedoch nicht zur Stromerzeugung genutzt werden kann. Dieser Streifen 16 wird durch einen Ablenkspiegel 17 abgedeckt, so dass reflektierte Sonnenstrahlen, die ansonsten auf den Streifen 16 treffen würden, vom Ablenkspiegel 17 auf die wirksamen Bereiche der Solarzellen 14 abgelenkt werden. Die Ablenkspiegel 17 erhöhen somit nicht nur die Effizienz der photovoltaischen Stromerzeugung, snnrtern reduzieren auch durch die abschirmende Wirkung den Bedarf an Kühl- leistung des Sonnenenergiewandlers 10. The solar cell blocks 12 and the solar cells 14 are arranged (see Figure 8), that in pairs, two areas 15 face each other and thus form a strip 16, which is within the Konzentratorfeids 11, but can not be used to generate electricity. This strip 16 is covered by a deflecting mirror 17, so that reflected solar rays, which would otherwise hit the strip 16, are deflected by the deflecting mirror 17 onto the effective regions of the solar cells 14. The deflecting mirrors 17 thus not only increase the efficiency of the photovoltaic power generation, In addition, the shielding effect also reduces the need for cooling power of the solar energy converter 10.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Solaranlage1 solar system
2 eingehender Sonnenstrahl2 incoming sunbeams
3 reflektierter Sonnenstrahl3 reflected sunbeams
10 Sonnenenergiewandler10 solar energy converters
11 Konzentratorfeid11 Concentrator Feid
12 Solarzellenblock12 solar cell block
13 Oberfläche13 surface
14 Solarzelle14 solar cell
15 Bereich15 area
16 Streifen16 strips
17 Ablenkspiegel17 deflecting mirror
30 Sonnenenergiekonzentrator30 solar energy concentrator
31 Spiegelzelle 32 Auflagefläche31 mirror cell 32 bearing surface
33 Form / Blech33 shape / sheet
34 Abdeckscheibe34 cover
35 Verbindungswand35 connecting wall
36 Randkante 37 obere Kante36 marginal edge 37 upper edge
38 obere Ecke38 upper corner
39 Teilspiegel39 partial mirrors
40 Spiegel40 mirrors
41 Mittelachse 42 Mittelachse41 central axis 42 central axis
43 Ecke43 corner
44 Tragvorrichtung/Tragrahmen44 Carrying device / support frame
45 Träger45 carriers
46 Querprofil Stange46 cross profile pole
Hauptrahmenmain frame
Zentralträgercentral support
Längsachselongitudinal axis
ZentralstützeCentral support
Kanteedge
Hydraulikzylinderhydraulic cylinders
Kante edge

Claims

Patentansprüche claims
1. Solaranlage (1) mit einem Sonnenenergiekonzentrator (30), der eine Vielzahl von ebenen Spiegelzellen (31) umfasst, und mit einem Sonnenenergiewandler (10), der zur Umwandlung von Sonnenenergie in Strom und/oder Wärme dient und ein Konzentratorfeid (11) aufweist, wobei jede Spiegelzelle (31) so ausrichtbar ist, dass sie Sonnenstrahlen (2) auf das Konzentratorfeid (11) reflektiert, dadurch gekennzeichnet, dass jedeA solar system (1) comprising a solar energy concentrator (30) comprising a plurality of planar mirror cells (31), and a solar energy converter (10) for converting solar energy into electricity and / or heat and a concentrator (11) each mirror cell (31) being alignable to reflect solar radiation (2) onto the concentrator field (11), characterized in that each
Spiegelzelle (31) in Abhängigkeit der Lage zum Konzentratorfeid (11) einen individuellen Zuschnitt aufweist, sodass im Betrieb der Solaranlage (1) die auf das Konzentratorfeid (11) reflektierten Spiegslbilder dei einzelnen Spiegelzellen (31) in Position, Form und Größe gleich sind.Mirror cell (31) depending on the position to Konzentratorfeid (11) has an individual blank, so that in operation of the solar system (1) on the Konzentratorfeid (11) reflected mirror images dei individual mirror cells (31) in position, shape and size are the same.
2. Solaranlage (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Konzentratorfeid (11) ein Array von Solarzellen (14) angeordnet ist2. solar system (1) according to claim 1, characterized in that on the Konzentratorfeid (11) an array of solar cells (14) is arranged
3. Solaranlage (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Array von Solarzellen (14) in seiner äußeren Form rechteckig ist.3. solar system (1) according to claim 2, characterized in that the array of solar cells (14) is rectangular in its outer shape.
4. Solaranlage (1 ) nach einem Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sonnenenergiekonzentrator (30) wenigstens einen Teilspiegel (39) umfasst, auf dem eine Vielzahl von Spiegelzellen (31) fest zueinander ausgerichtet sind.4. solar system (1) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the solar energy concentrator (30) comprises at least one partial mirror (39) on which a plurality of mirror cells (31) are fixedly aligned with each other.
5. Solaranlage (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilspiegel (39) eine Form (33) mit einer Vielzahl von unterschiedlich geneigten ebenen Auflageflächen (32) umfasst, wobei jede Auflagefläche (32) die Ausrichtung der Spiegelzelle (31) vorgibt.5. solar system (1) according to claim 4, characterized in that the partial mirror (39) comprises a mold (33) having a plurality of differently inclined planar support surfaces (32), wherein each support surface (32) the orientation of the mirror cell (31) pretends.
6. Solaranlage (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflageflächen (32) in Spalten und dazu senkrechten Reihen angeordnet sind. 6. solar system (1) according to claim 5, characterized in that the bearing surfaces (32) are arranged in columns and vertical rows.
7. Solaranlage (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei benachbarten Auflageflächen (32) mit darauf angeordneten benachbarten Spiegelzellen (31) eine Verbindungswand (35) angeordnet ist, die sich im Betrieb der Solaranlage (1 ) parallel zu den reflektierten Sonnenstrahlen (3) der weiter vom Konzentratorfeid (11) befindlichen Spiegelzelle (31) erstreckt.7. solar system (1) according to claim 5 or 6, characterized in that between two adjacent bearing surfaces (32) arranged thereon with adjacent mirror cells (31), a connecting wall (35) is disposed in the operation of the solar system (1) parallel to the reflected solar rays (3) further extending from the Konzentratorfeid (11) mirror cell (31).
8. Solaranlage (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekenn- zeichnet, dass mehrere Teilspiegel (39) und der Sonnenenergiewandler8. solar system (1) according to one of claims 4 to 7, characterized in that a plurality of partial mirrors (39) and the solar energy converter
(10) fest über eine Tragvorrichtung (44) miteinander verbunden sind, wobei die über die Tragvorrichtung (44) verbundenen Teilspiegel (39) einen Spiegel (40) bilden.(10) are fixedly connected to one another via a carrier device (44), wherein the partial mirrors (39) connected via the carrier device (44) form a mirror (40).
9. Solaranlage (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragvorrichtung (39) auf einem Hauptrahmen (48) angeordnet ist, der über ein erstes Nachführsystem dem Stand der Sonne nachführbar ist.9. solar system (1) according to claim 8, characterized in that the supporting device (39) on a main frame (48) is arranged, which is trackable via a first tracking system the state of the sun.
10. Solaranlage (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragvorrichtung (44) gegenüber dem Hauptrahmen (48) bewegbar gelagert ist, wobei über ein zweites Nachführsystem die Tragvorrichtung (44) zur Sonne ausrichtbar ist.10. solar system (1) according to claim 9, characterized in that the carrying device (44) relative to the main frame (48) is movably mounted, wherein the support device (44) is alignable to the sun via a second tracking system.
11. Solaranlage (1 ) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragvorrichtung (44) gegenüber dem Hauptrahmen (48) um zwei zueinander gerichtete Schwenkachsen bewegbar gelagert ist11. solar system (1) according to claim 10, characterized in that the supporting device (44) relative to the main frame (48) is movably mounted about two mutually aligned pivot axes
12. Solaranlage (1) nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Nachführsystem Ausgangsgrößen wenigstens zweier Solarzellen (14) des Arrays auf dem Konzentratorfeid (11 ) nutzt.12. solar system (1) according to claim 10 or 11, characterized in that the second tracking system uses output variables of at least two solar cells (14) of the array on the Konzentratorfeid (11).
13. Solaranlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Konzentratorfeid (11) ein Array von Solarzellen (14) angeordnet sind, wobei nicht der Energieumwandlung dienende Oberflächen der Solarzellen durch einen Ablenkspiegel (17) überdeckt sind.13. solar system (1) according to one of claims 1 to 12, characterized in that on the Konzentratorfeid (11) an array of solar cells (14) are arranged, not serving the energy conversion Surfaces of the solar cells are covered by a deflecting mirror (17).
14. Solaranlage (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Array wenigstens zwei Reihen nebeneinander liegender Solarzellen (14) aufweist, die an einer Seitenkante eine Sammelleitung aufweisen und so ausgerichtet sind, dass diese Seitenkante einer Solarzelle der einen Reihe und diese Seitenkante einer anderen Solarzelle der anderen Reihe gegenüberstehen. 14. solar system (1) according to claim 13, characterized in that the array has at least two rows of adjacent solar cells (14) having on a side edge of a manifold and are aligned so that this side edge of a solar cell of a row and this side edge facing another solar cell of the other row.
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