Die Herausforderung
Bei zweiachsiger Nachführung zum jeweiligen Stand der Sonne konzentriert ein Parabolkollektor das Sonnenlicht auf einen Brennpunkt. Eine Mehrzahl von Solarzellen, die in diesem einen Brennpunkt angeordnet werden, benötigen eine elektrische Verschaltung untereinander und die Zuführung eines Kühlmediums auf ihrer strahlungsabgewandten Seite. Kann der Brennpunkt durch ein optisches System so entzerrt werden, dass sowohl die Verschaltung als auch die Zuführung eines Kühlmediums auf der strahlungsabgewandten Seite der Solarzellen ermöglicht werden?
Die Erfindung
Der RES-Parabolkollektor ist mit einem jeweils konzentrisch zu seinem Brennpunkt angeordneten Linsenring oder Prismenring ausgestattet, die jeweils auf ihrer dem Parabolspiegel zugewandten Außenseite eine sphärische Oberfläche haben, während ihre Innenseite von Prismen oder Linsen gebildet wird, die das von dem Parabolspiegel auf einen Brennpunkt konzentrierte Licht, auf mindestens einen konzentrisch zu dem Brennpunkt des Parabolspiegels angeordneten Brennring fokussieren. Auf diesem Brennring ist eine Kette hocheffizienter Solarzellen angeordnet. Ein Wärmeträgerfluid auf der strahlungsabgewandten Seite dient der Kühlung der Solarzellen. Solarzellen, die innerhalb eines evakuierten Glaskolbens angeordnet sind, werden einschließlich ihrer Schaltelemente vor Verschmutzung geschützt.
Die Vorteile
- Schutz der PV-Zellen in einem evakuierten Glaskolben
- Elementierter Aufbau
- Industrielle Vorfertigung der Receiverkolben
- Lokale Vorfertigung der Tragwerks und der Nachführeinrichtung
- Hoher Konzentrationsfaktor >500 Sonnen
- Der Parabolspiegel kann durch eine Fresnellinse ersetzt werden
Die Anwendungen
- Attraktives Erscheinungsbild
- Anwendung als Solarleuchte
- Integration in stadträumliche Zusammenhänge
- Ausbildung eines Agrar-Solarsystems mit einer Regenwassersammelvorrichtung in einer Zisterne und einer Rückkühlung des Wärmeträgerfluides (Regenwasser) in dem umgebenden, landwirtschaftlich genutzten Boden