AT512944B1

AT512944B1 - Actuator mechanism for aligning the mirrors of a concentrating solar collector system and solar collector system

Info

Publication number: AT512944B1
Application number: ATA50476/2012A
Authority: AT
Inventors: Hartmut Dipl Ing Schneider
Original assignee: Hartmut Dipl Ing Schneider
Priority date: 2012-10-25
Filing date: 2012-10-25
Publication date: 2013-12-15
Also published as: AT512944A4; WO2014063964A1

Abstract

Stellmechanismus zum Ausrichten der Spiegel (3) eines konzentrierten Solar-Kollektor-Systems, wobei die Spiegel (3) schwenkbar bzw. drehbar gelagert sind und Sonnenlicht auf eine Receiver-Einheit (2) fokussieren.Der Stellmechanismus weist eine um kleine Winkel in Drehbewegung versetzbare Antriebswelle (6, 6') auf, an welcher biegsame, torsionssteife Wellen (7, 7') befestigt sind, die jeweils mit einem Spiegel (3) fest verbunden sind.Actuator mechanism for aligning the mirrors (3) of a concentrated solar collector system, wherein the mirrors (3) are pivotally mounted and sunlight focus on a receiver unit (2). The actuating mechanism has a small angle in rotational movement displaceable Drive shaft (6, 6 ') on which flexible, torsionally rigid shafts (7, 7') are fixed, which are each firmly connected to a mirror (3).

Description

österreichisches Patentamt AT512 944B1 2013-12-15Austrian Patent Office AT512 944B1 2013-12-15

Beschreibungdescription

STELLMECHANISMUS ZUM AUSRICHTEN DER SPIEGEL EINES KONZENTRIERENDEN SOLAR-KOLLEKTOR-SYSTEMS UND SOLAR-KOLLEKTOR-SYSTEMADJUSTMENT MECHANISM FOR ALIGNING THE MIRRORS OF A CONCENTRATING SOLAR COLLECTOR SYSTEM AND SOLAR COLLECTOR SYSTEM

[0001] Die Erfindung betrifft einen Stellmechanismus zum Ausrichten der Spiegel eines konzentrierenden Solar-Kollektor-Systems, wobei die Spiegel schwenkbar bzw. drehbar gelagert sind und Sonnenlicht auf eine Receiver-Einheit fokussieren. Die Erfindung betrifft ferner ein Solar-Kollektor-System, dessen Spiegel mittels zumindest eines Stellmechanismus verstellbar sind.The invention relates to an adjusting mechanism for aligning the mirror of a concentrating solar collector system, wherein the mirrors are pivotally mounted and rotatable and focus sunlight on a receiver unit. The invention further relates to a solar collector system whose mirrors are adjustable by means of at least one adjusting mechanism.

[0002] Solar-Kollektor-Systeme werden üblicherweise in solarthermischen Kraftwerken, im Englischen CSP (Concentrated Solar Power Plants) genannt, zur Stromerzeugung eingesetzt, können jedoch auch zur Erzeugung von Prozesswärme, in Wasserentsalzungsanlagen oder zur Stromerzeugung mit Sterlingmotoren oder in Photovoltaik-Anlagen eingesetzt werden.Solar collector systems are commonly used in solar thermal power plants, in English CSP (Concentrated Solar Power Plants), used to generate electricity, but can also be used to generate process heat in desalination plants or for power generation with Sterling engines or in photovoltaic systems become.

[0003] Zu den solarthermischen Kraftwerken gehören unter anderem Fresnel-Solar-Kollektoranlagen mit Fresnel-Spiegel-Kollektoren, bei welchen zueinander parallel angeordnete, plane oder nur leicht gewölbte Spiegelstreifen das Sonnenlicht auf eine Receiver-Einheit, beispielsweise ein Absorberrohr, reflektieren. Die Spiegelstreifen werden dem Sonnenstand einachsig nachgeführt. Bei weiteren bekannten solarthermischen Kraftwerken, etwa Solarturmkraftwerken, wird die Sonneneinstrahlung nach dem Prinzip von Heliostaten mit einer Vielzahl von Spiegeln auf einen Brennpunkt reflektiert. Die Spiegel werden zweiachsig verstellt.Among the solar thermal power plants include Fresnel solar collector systems with Fresnel mirror collectors, in which parallel to each other, plane or only slightly curved mirror strips reflect the sunlight on a receiver unit, such as an absorber tube. The mirror strips are tracked uniaxially to the position of the sun. In other known solar thermal power plants, such as solar tower power plants, the solar radiation is reflected on the principle of heliostats with a variety of mirrors to a focal point. The mirrors are adjusted biaxially.

[0004] Bei in Nord-Süd-Richtung angeordneten Kollektoren erfordert die Nachführung der Spiegel eines Fresnel-Solar-Kollektor-Systems eine Drehbewegung der Spiegel um zumindest 90 °, während sich die Sonne relativ zur Erde über den ganzen Tag verteilt um maximal 180 0 von Ost nach West bewegt.In arranged in north-south direction collectors tracking the mirror of a Fresnel solar collector system requires a rotational movement of the mirror by at least 90 °, while the sun is distributed relative to the earth over the whole day by a maximum of 180 0th moved from east to west.

[0005] Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Stellmechanismen für Fresnel-Solar-Kollektor-Systeme bekannt. Bekannt sind beispielweise Systeme mit einer Koppelung der Spiegel in Längsrichtung über einen Antrieb bei mehreren in der gleichen Spiegelachse befindlichen Spiegeln. Bei einem anderen bekannten System sind mehrere parallel zueinander liegende Spiegel über Koppel Stangen, Spindelgetriebe oder Riemenantriebe miteinander verbunden. Darüber hinaus sind Systeme bekannt, die diese beiden Systeme miteinander verbinden, und derart eine besonders große Spiegelfläche mit nur einem Antrieb versorgen können. Derartige Systeme werden unmittelbar auf der Baustelle miteinander verbunden und die Spiegel exakt zueinander eingestellt.Different adjusting mechanisms for Fresnel solar collector systems are known from the prior art. Systems are known, for example, with a coupling of the mirror in the longitudinal direction via a drive at several located in the same mirror axis mirrors. In another known system a plurality of mutually parallel mirrors via coupling rods, spindle gear or belt drives are interconnected. In addition, systems are known which connect these two systems with each other, and so can provide a particularly large mirror surface with only one drive. Such systems are connected directly to each other at the construction site and the mirrors are set exactly to each other.

[0006] Aus der Sl 21430 A ist beispielsweise eine einfache Koppelung von mehreren, parallel zueinander verlaufenden Spiegelelementen über einen Hebel und eine einfache Koppelstange bekannt. Ein vom Prinzip her ähnlicher Mechanismus, bei dem mittels Linearbewegung einer Schubstange mehrere Spiegel miteinander mechanisch verbunden sind, ist aus der EP 1 754 942 A1 bekannt. In der US 2010,0051016 A1 ist vorgeschlagen, die Spiegel jeweils über ein Zahnrad, welches in eine Spindel eingreift, der Sonne nachzuführen. Die Spindelachse befindet sich quer zur Längsachse der Spiegel.From Sl 21430 A, for example, a simple coupling of several mutually parallel mirror elements via a lever and a simple coupling rod is known. A mechanism similar in principle, in which a plurality of mirrors are mechanically connected to one another by means of linear movement of a push rod, is known from EP 1 754 942 A1. In US 2010,0051016 A1 it is proposed to track the mirrors via a toothed wheel, which engages in a spindle, to track the sun. The spindle axis is transverse to the longitudinal axis of the mirror.

[0007] Ein wesentlicher Nachteil der bekannten Antriebsmechanismen, die parallel zueinander ausgerichtete Spiegel verstellen, ist die Abnahme der Genauigkeit der Verstellung bzw. Nachführung der Spiegel bei kleinen Antriebsmechanismen. Wie bereits erwähnt verbinden gängige Antriebssysteme die einzelnen, parallel zueinander verlaufenden Spiegel über ein System mit Hebeln, Stangen und dergleichen. Bei gegebener Präzision des Stangensystems nimmt die Genauigkeit des eingestellten Spiegelwinkels und damit der optische Wirkungsgrad des Systems bei kleiner ausgebildeten Hebeln ab. Kleinere Baugrößen erfordern eine Erhöhung der Präzision des Stangensystems und dessen Verbindung zu den Spiegeln. Diese Verbindungen weisen in der Regel ein gewisses Spiel auf, das gemäß dem Stand der Technik nicht vollständig beseitigt werden kann. 1 /10 österreichisches Patentamt AT512 944B1 2013-12-15 [0008] Ein möglichst kostengünstiger Aufbau der Schwenksysteme und der Antriebssysteme erfordert ferner, dass diese frei den Witterungseinflüssen, wie zum Beispiel Staub, Sand oder Wind, ausgesetzt werden können. Systeme mit hoher Präzision, insbesondere mit Verzahnungen und dergleichen, machen jedoch bei einer kleinen Baugröße eine Abkapselung der Systeme gegenüber Umwelteinflüssen notwendig.A major disadvantage of the known drive mechanisms, which adjust parallel aligned mirrors, is the decrease in the accuracy of the adjustment or tracking of the mirror with small drive mechanisms. As already mentioned, common drive systems connect the individual mutually parallel mirrors via a system with levers, rods and the like. Given the precision of the rod system, the accuracy of the set mirror angle and thus the optical efficiency of the system decreases with smaller levers. Smaller sizes require an increase in the precision of the bar system and its connection to the mirrors. These compounds usually have a certain amount of play that can not be completely eliminated according to the prior art. A most cost-effective design of the pivot systems and the drive systems also requires that they can be freely exposed to the weather, such as dust, sand or wind. However, systems with high precision, in particular with toothings and the like, make it necessary to encapsulate the systems in relation to environmental influences for a small size.

[0009] Bei einer anderen bekannten Ausführungsform ist eine drehbare Spindel vorgesehen, welche mittels eines Schneckengetriebes und eines Zahnrades die Spiegel um ihre Achsen verstellt. Auch hier leidet bei kleinen Baugrößen die Präzision der Verstellung, problematisch sind ferner der Verschleiß sowie die Notwendigkeit, das System vor äußeren Einflüssen zu schützen. Eine hermetische Abkapselung kommt aus Kostengründen kaum in Betracht.In another known embodiment, a rotatable spindle is provided, which adjusts the mirrors about their axes by means of a worm gear and a gear. Here, too, suffers in small sizes, the precision of the adjustment, also problematic are the wear and the need to protect the system from external influences. A hermetic encapsulation is hardly considered for cost reasons.

[0010] Soll nun der Antriebsmechanismus bereits werkseitig mit insbesondere schmalen Spiegel streifen verbunden und auf einer Platte oder dergleichen befestigt werden, ist es erforderlich, das Gesamtsystem kostengünstig transportieren zu können. Geringe Transportkosten ergeben sich bei einer geringen Bauhöhe, sodass mehrere Spiegeleinheiten pro Volumseinheit transportiert werden können. Die bekannten Stellmechanismen bieten jedoch bei kleinen Bauhöhen und Baugrößen von wenigen Zentimetern, wie oben ausgeführt, keine ausreichende Winkelgenauigkeit der Verstellung der Spiegel.If now the drive mechanism already factory connected with particular narrow mirror strip and mounted on a plate or the like, it is necessary to be able to transport the overall system cost. Low transport costs result with a low overall height, so that several mirror units per volume unit can be transported. However, the known adjusting mechanisms offer with small heights and sizes of a few centimeters, as stated above, no sufficient angular accuracy of the adjustment of the mirror.

[0011] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Stellmechanismus zur Verfügung zu stellen, welcher bei geringer Bauhöhe eine präzise Verstellung der Spiegel unter zumindest weitgehender Vermeidung eines Spiels gewährleistet, den auftretenden äußeren Witterungseinflüssen auf Dauer standhält und einen hohen optischen Wirkungsgrad aufweist, wobei Spiegel-Schwenkbewegungen um bis zu rund 90 0 möglich sein sollen.The invention is therefore an object of the invention to provide a locking mechanism available, which ensures a precise adjustment of the mirror at least largely avoidance of a game at low height, withstand the external weather conditions occurring in the long term and has a high optical efficiency, said Mirror pivoting movements up to around 90 0 should be possible.

[0012] Gelöst wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass der Stellmechanismus eine um kleine Winkel in Drehbewegung versetzbare Antriebswelle aufweist, an welcher biegsame, torsionssteife Wellen befestigt sind, die jeweils mit einem Spiegel fest verbunden sind.The object is achieved according to the invention in that the adjusting mechanism has a small angle in rotational movement displaceable drive shaft, are attached to which flexible, torsionally rigid shafts, which are each firmly connected to a mirror.

[0013] Da die erforderliche Drehbewegung der Spiegel auf rund 90 0 beschränkt ist, können biegsame Wellen eingesetzt werden, wobei jede Welle mit einem Spiegel und mit der Antriebswelle fest verbunden ist. Dieser Stellmechanismus gewährleistet eine zuverlässige, von Witterungseinflüssen unbeeinträchtigt bleibende Verstellung der Spiegel. Darüber hinaus weist der Stellmechanismus wenige Bauteile auf, die zudem eine geringe Bauhöhe besitzen.Since the required rotational movement of the mirror is limited to around 90 0, flexible shafts can be used, each shaft is fixedly connected to a mirror and to the drive shaft. This adjusting mechanism ensures a reliable, unimpaired by weather conditions adjustment of the mirror. In addition, the adjusting mechanism has few components, which also have a low overall height.

[0014] Der erfindungsgemäße Stellmechanismus wird vorzugsweise derart zu den parallel zueinander verlaufenden Spiegeln positioniert, dass die Antriebswelle quer zur Längserstreckung der Spiegel und an deren Stellseiten angeordnet ist. Auf diese Weise lässt sich eine einfache und robuste Koppelung der Antriebswelle bzw. der biegsamen Wellen mit den einzelnen Spiegeln hersteilen.The adjusting mechanism according to the invention is preferably positioned in such a way to the mutually parallel mirrors, that the drive shaft is arranged transversely to the longitudinal extent of the mirror and at its control sides. In this way, a simple and robust coupling of the drive shaft or the flexible shafts with the individual mirrors can be produced.

[0015] Der erfindungsgemäße Stellmechanismus kann derart ausgeführt sein, dass er an einer Seite der Stirnseiten der Spiegel positioniert werden kann. Alternativ ist auch eine Ausführung möglich, bei der der Stellmechanismus zwischen zwei Spiegelsätzen, jeweils bestehend aus einer Anzahl von parallel zueinander angeordneten Spiegeln, positionierbar ist, wobei vorzugsweise die Spiegel des einen Satzes zu den Spiegeln des anderen Satzes fluchtend ausgerichtet sind. Im ersten Fall reicht es aus, die biegsamen Wellen an der Antriebswelle derart zu befestigen, dass sie an einer Seite aus dieser herausgeführt sind, um entsprechend an den Stirnseiten der Spiegel oder im Bereich der Unterseiten der Enden der Spiegel befestigt werden zu können. Im zweiten Fall werden die biegsamen Wellen derart an der Antriebswelle befestigt, dass sie an zwei einander gegenüberliegenden Seiten der Antriebswelle aus dieser nach außen geführt sind.The adjusting mechanism according to the invention can be designed such that it can be positioned on one side of the end faces of the mirror. Alternatively, an embodiment is possible in which the adjusting mechanism between two mirror sets, each consisting of a number of mirrors arranged parallel to each other, is positionable, wherein preferably the mirrors of the one set are aligned with the mirrors of the other set. In the first case, it is sufficient to fix the flexible shafts to the drive shaft in such a way that they are led out of this on one side so that they can be fastened correspondingly to the end faces of the mirrors or in the area of the undersides of the ends of the mirrors. In the second case, the flexible shafts are fixed to the drive shaft in such a way that they are guided outward on two opposite sides of the drive shaft.

[0016] Besonders vorteilhaft ist eine Ausführung der biegsamen Wellen in einer im Wesentlichen viertelkreisförmig oder viertelkreisähnlich gebogenen Form. Diese Ausführung ist besonders zweckmäßig für die Übertragung der Drehung der Antriebswelle auf die Spiegel zur Verstellung derselben und ist besonders einfach, robust und langlebig ausführbar. 2/10 österreichisches Patentamt AT512 944B1 2013-12-15 [0017] Dabei kann gemäß der Erfindung auch vorgesehen sein, dass zwei biegsame Wellen als ein im Wesentlichen S-förmig gebogener Teil ausgeführt sind, welcher mittig mit der Antriebswelle fest verbunden ist. Diese Ausführung ist dann besonders vorteilhaft, wenn biegsame Wellen an zwei insbesondere einander gegenüberliegenden Seiten der Antriebswelle nach außen geführt werden sollen, um zwei Sätze von Spiegeln zu verstellen.Particularly advantageous is an embodiment of the flexible shafts in a substantially quarter-circle or quarter-circle-like curved shape. This embodiment is particularly useful for transmitting the rotation of the drive shaft to the mirror for adjusting the same and is particularly simple, robust and durable executable. It can also be provided according to the invention that two flexible shafts are designed as a substantially S-shaped bent part, which is fixedly connected centrally with the drive shaft. This embodiment is particularly advantageous when flexible shafts are to be guided on two particularly opposite sides of the drive shaft to the outside to adjust two sets of mirrors.

[0018] Es gibt eine Vielzahl von Möglichkeiten, die Antriebswelle auszuführen. Besonders einfach und für eine Befestigung der biegsamen Wellen besonders geeignet ist eine Ausführung der Antriebswelle als Hohlkörper oder als ein Teil, der aus Hohlkörpern zusammengesetzt ist. Die biegsamen Wellen brauchen lediglich durch entsprechende Öffnungen in der Antriebswelle nach außen geführt zu werden.There are a variety of ways to perform the drive shaft. Particularly simple and particularly suitable for attachment of the flexible shafts is an embodiment of the drive shaft as a hollow body or as a part which is composed of hollow bodies. The flexible shafts only need to be led out through corresponding openings in the drive shaft to the outside.

[0019] Besonders günstig für die Übertragung der Drehbewegung der Antriebswelle ist es, wenn die biegsamen Wellen mit der Antriebswelle koaxial oder achsparallel verbunden sind. Für die Kraftübertragung auf die Spiegel ist es besonders günstig, wenn die außerhalb der Antriebswellen befindlichen und mit den Spiegeln verbundenen Enden der Wellen zu den Spiegelachsen koaxial oder achsparallel angeordnet sind.Particularly favorable for the transmission of the rotational movement of the drive shaft, it is when the flexible shafts are connected to the drive shaft coaxial or parallel to the axis. For the power transmission to the mirror, it is particularly advantageous if the outside of the drive shafts and connected to the mirrors ends of the waves are arranged coaxially or axially parallel to the mirror axes.

[0020] Es gibt eine Anzahl von Möglichkeiten, die biegsamen Wellen auszuführen, wobei eine einfache und langlebige Ausführung darin besteht, diese als Rippenschläuche aus Kunststoff oder Metall auszuführen.There are a number of ways to perform the flexible shafts, with a simple and durable design is to perform this as finned tubes made of plastic or metal.

[0021] Die Erfindung betrifft ferner ein Solar-Kollektor-System mit einer Vielzahl von ein- oder zweiachsig verstellbaren Spiegeln, wobei die Spiegel mittels zumindest eines erfindungsgemäß ausgeführten Stellmechanismus verstellbar sind.The invention further relates to a solar collector system with a plurality of one or two axes adjustable mirrors, wherein the mirrors are adjustable by means of at least one actuating mechanism according to the invention.

[0022] Bei einer Ausführung als Fresnel-Solar-Kollektor-System mit Spiegeln, die paarweise mit fluchtenden Spiegelachsen beidseitig der Antriebswelle angeordnet sind, können die Spiegelpaare zusätzlich mittels eines Verbindungselementes starr miteinander verbunden werden. Diese Verbindungselemente können zusätzlich zur Präzision der Winkeleinstellung dieser beiden Spiegel beitragen. Darüber hinaus können die durch die Biegung der Wellen eingebrachten Horizontalkräfte in den Verbindungselementen abgefangen werden. Dadurch werden auch die auf die Spiegellagerung wirkenden Kräfte vermindert.In an embodiment as a Fresnel solar collector system with mirrors, which are arranged in pairs with aligned mirror axes on both sides of the drive shaft, the pairs of mirrors can be additionally connected by means of a connecting element rigidly together. These fasteners may additionally contribute to the precision of the angular adjustment of these two mirrors. In addition, the horizontal forces introduced by the bending of the waves can be absorbed in the connecting elements. As a result, the forces acting on the mirror bearing forces are reduced.

[0023] Von besonderem Vorteil ist eine Ausführung, bei der die Reflexionsschichten der paarweise mit fluchtenden Spiegelachsen beidseitig der Antriebswelle angeordneten Spiegel quasi über die Antriebswelle hinweg durchgängig verlaufen. Die Reflexionsschichten überdecken daher zumindest zum Teil den Stellmechanismus.Of particular advantage is an embodiment in which the reflection layers of pairs arranged with aligned mirror axes on both sides of the drive shaft mirror quasi extending across the drive shaft away. The reflective layers therefore at least partially cover the actuating mechanism.

[0024] Der erfindungsgemäße Stellmechanismus lässt sich vorteilhafterweise auch bei einem Solar-Kollektor-System einsetzen, welches beispielsweise nach dem Prinzip von Heliostaten angeordnete, zweiachsig verstellbare Spiegel aufweist, von deren Spiegelachsen zumindest eine mittels des Stellmechanismus verstellbar ist.The adjusting mechanism according to the invention can also be advantageously used in a solar collector system, which, for example, arranged according to the principle of heliostats, biaxially adjustable mirror, from the mirror axes at least one by means of the adjusting mechanism is adjustable.

[0025] Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nun anhand der Zeichnung, die schematisch Ausführungsbeispiele darstellt, näher beschrieben. Dabei zeigen [0026] Fig. 1 eine Ansicht eines Fresnel-Solar-Kollektor-Systems, [0027] Fig. 2 ein Detail der Fig. 1 in vergrößerter Darstellung, [0028] Fig. 3 eine Ausführungsform eines Stellmechanismus, [0029] Fig. 4 ein Detail der Fig. 3 in einer Ausführungsvariante, [0030] Fig. 5 eine Ansicht von mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung verstellten Spiegeln, [0031] Fig. 6 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Stellmechanismus und [0032] Fig. 7 eine Ausführungsvariante eines Details des Stellmechanismus.Further features, advantages and details of the invention will now be described with reference to the drawing, which schematically illustrates embodiments. Fig. 1 is a view of a Fresnel solar collector system, Fig. 2 is a detail of Fig. 1 in an enlarged view, Fig. 3 is an embodiment of a control mechanism, Figs 4 shows a detail of FIG. 3 in a variant embodiment, [0030] FIG. 5 shows a view of mirrors adjusted with the device according to the invention, [0031] FIG. 6 shows a further embodiment of an adjusting mechanism according to the invention, and [0032] FIG Details of the adjusting mechanism.

[0033] Das in Fig. 1 schematisch gezeigte Fresnel-Solar-Kollektor-System besteht im Wesentlichen aus Spiegeleinheiten oder Spiegelmodulen 1, die das einfallende Sonnenlicht auf eine 3/10 österreichisches Patentamt AT512 944B1 2013-12-15The Fresnel solar collector system shown schematically in Fig. 1 consists essentially of mirror units or mirror modules 1, the incident sunlight on a 3/10 Austrian Patent Office AT512 944B1 2013-12-15

Receiver-Einheit 2, beispielsweise ein Absorberrohr, fokussieren, welche in mehreren Metern Höhe über den Spiegelmodulen 1 angebracht ist. Die Receiver-Einheit 2 kann gemäß dem Stand der Technik ausgeführt sein und über Stangen 2a und Drahtseile 2b witterungsbeständig befestigt sein. Jedes Spiegelmodul 1 besteht, wie es beispielsweise Fig. 2 zeigt, aus einer Vielzahl von parallel zueinander angeordneten Spiegeln 3, welche jeweils entlang ihrer Längsachse, die nachfolgend als Spiegelachse 4 bezeichnet wird, auf nicht gezeigte Weise gedreht bzw. geschwenkt werden können, um derart das Sonnenlicht direkt auf die Receiver-Einheit 2 zu lenken. Die drehbare Lagerung der einzelnen Spiegel 3 kann gemäß der WO 2012/025356 AI mittels einer Anordnung der Spiegel 3 auf einer Trägerplatte erfolgen, an welcher die Spiegel eines Spiegelmoduls beispielsweise filmscharnierartig schwenkbar gelagert sind.Focus receiver unit 2, for example, an absorber tube, which is mounted in several meters above the mirror modules 1. The receiver unit 2 may be designed according to the prior art and be attached to the weather by means of rods 2a and wire cables 2b. Each mirror module 1, as shown for example in FIG. 2, consists of a multiplicity of mirrors 3 arranged parallel to one another, which can respectively be rotated or swiveled along their longitudinal axis, which is referred to below as the mirror axis 4, in a manner not shown, in such a way Direct the sunlight directly to the receiver unit 2. The rotatable mounting of the individual mirrors 3 can, according to WO 2012/025356 AI, take place by means of an arrangement of the mirrors 3 on a carrier plate, on which the mirrors of a mirror module are pivotably mounted, for example, like a film hinge.

[0034] Bei der in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigten Ausführungsform sind die Spiegel 3 eines Spiegelmoduls 1 paarweise angeordnet, derart, dass die Spiegelachsen 4 eines Paares von Spiegeln 3 miteinander fluchtend angeordnet sind. Zwischen den Spiegelpaaren befindet sich ein Stellmechanismus 5, welcher mittels eines Aktivators bzw. Antriebs 10, beispielsweise eines Antriebsmotors, und einer vom Antrieb 10 betätigten Antriebsachse 8 betätigbar ist und eine mit der Antriebsachse 8 gekoppelte Antriebswelle 6 und Koppelungselemente zwischen der Antriebswelle 6 und den Spiegelpaaren aufweist. Die quer zu den Spiegelachsen 4 verlaufende Antriebswelle 6 ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, die in Fig. 2 und Fig. 3 gezeigt ist, ein rohrartiger Hohlkörper oder aus rohrartigen Hohlkörperabschnitten zusammengesetzt. Die Antriebswelle 6 kann einen kreisrunden Querschnitt, aber auch eine beliebig andere Querschnittsform aufweisen. Im Inneren der Antriebswelle 6 ist eine Anzahl von im Wesentlichen viertelkreisähnlich oder viertelkreisförmig gebogenen, biegsamen und torsionssteifen Wellen 7 einerends fixiert. Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform bilden jeweils zwei biegsame Wellen 7 einen etwa S-förmig gebogenen Teil, welcher in seinem mittleren Abschnitt mit der Antriebswelle 6 fest verbunden ist. Die Wellen 7 sind durch Öffnungen 9 aus der Antriebswelle 6 nach außen geführt, die in Richtung der Spiegelachsen 4 orientierten Enden sind beispielsweise jeweils an einem der Spiegel 3 stirnseitig befestigt, wobei eine mit der jeweiligen Spiegelachse 4 fluchtende Anordnung vorgesehen sein kann. Fig. 3 zeigt schematisch Befestigungselemente 11 zur festen Verbindung der biegsamen Wellen 7 mit der Antriebswelle 6. Mit dem Befestigungselement 11 kann jede Welle 7 mittels einer Klebe-, Schraub- oder Steckverbindung oder über Formschluss fest mit der Antriebswelle 6 verbunden werden. Die S-förmige Anordnung der biegsamen Wellen 7 ermöglicht eine platzsparende Verbindung der Wellen 7 mit zwei um jeweils einen Spiegel 3 zueinander versetzten Spiegeln 3 links und rechts der Antriebswelle 6. Die Form der biegsamen Wellen 7 ist ferner derart, dass im Befestigungsbereich die Achsen der biegsamen Wellen 7 koaxial zur Antriebsachse 8 und zur Antriebswelle 6 verlaufen.In the embodiment shown in Fig. 1 and Fig. 2, the mirror 3 of a mirror module 1 are arranged in pairs, such that the mirror axes 4 of a pair of mirrors 3 are arranged in alignment with each other. Between the pairs of mirrors is an adjusting mechanism 5 which can be actuated by means of an activator or drive 10, for example a drive motor, and a drive shaft 8 actuated by the drive 10 and a drive shaft 6 coupled to the drive shaft 8 and coupling elements between the drive shaft 6 and the mirror pairs having. The transverse to the mirror axes 4 extending drive shaft 6 is composed according to a preferred embodiment, which is shown in Fig. 2 and Fig. 3, a tubular hollow body or tubular tubular body portions. The drive shaft 6 may have a circular cross-section, but also any other cross-sectional shape. In the interior of the drive shaft 6, a number of essentially quarter-circle-like or quarter-circle curved, flexible and torsionally rigid shafts 7 are fixed at one end. In the embodiment shown in Fig. 2, two flexible shafts 7 form an approximately S-shaped bent part, which is fixedly connected in its central portion with the drive shaft 6. The shafts 7 are guided through openings 9 out of the drive shaft 6 to the outside, the ends oriented in the direction of the mirror axes 4, for example, each attached to one of the front side of the mirror 3, wherein a aligned with the respective mirror axis 4 arrangement can be provided. Fig. 3 shows schematically fastening elements 11 for fixed connection of the flexible shafts 7 with the drive shaft 6. With the fastener 11, each shaft 7 by means of an adhesive, screw or plug connection or via form-fitting firmly connected to the drive shaft 6. The S-shaped arrangement of the flexible shafts 7 allows a space-saving connection of the shafts 7 with two mutually mirror 3 mutually offset mirrors 3 left and right of the drive shaft 6. The shape of the flexible shafts 7 is further such that in the mounting area, the axes of the flexible shafts 7 extend coaxially to the drive shaft 8 and the drive shaft 6.

[0035] Wie Fig. 4 zeigt, kann zusätzlich vorgesehen sein, zwei paarweise gegenüberliegend angeordnete Spiegel 3 des Spiegelmoduls 1 jeweils über ein Verbindungselement 12 miteinander zu verbinden. Wie Fig. 4 zeigt, kann das Verbindungselement 12 ein rohrartig ausgeführter Bauteil sein, welcher die beiden Spiegel 3 stirnseitig oder unterseitig fest und torsionssteif miteinander verbindet. Das Verbindungselement 12 kann dabei durch die Öffnungen 9 in der Antriebswelle 6 geführt sein und seinerseits Öffnungen 13 zur Aufnahme der biegsamen Wellen 7 aufweisen. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Verbindungselemente 12 derart auszuführen und anzuordnen, dass sie außerhalb der Antriebswelle 6 verlaufen.As shown in FIG. 4, it may additionally be provided to connect two mutually oppositely arranged mirrors 3 of the mirror module 1 via a connecting element 12 with each other. As shown in FIG. 4, the connecting element 12 may be a tube-like component, which connects the two mirrors 3 on the front side or underside firmly and torsionally rigid with each other. The connecting element 12 can be guided through the openings 9 in the drive shaft 6 and in turn have openings 13 for receiving the flexible shafts 7. Of course, it is also possible to design and arrange the connecting elements 12 such that they run outside the drive shaft 6.

[0036] Fig. 5 zeigt beispielhaft die mittels des Stellmechanismus 5 verstellten Spiegel 3. Eine nicht dargestellte und nicht Gegenstand dieser Erfindung bildende Steuerung sorgt dafür, dass die Spiegel 3 dem Sonnenstand entsprechend ausgerichtet werden, indem die Antriebswelle 6 um entsprechend kleine Winkel in Drehbewegung versetzt wird.A not shown and not subject of this invention forming control ensures that the mirror 3 are aligned according to the position of the sun by the drive shaft 6 by correspondingly small angle in rotational movement is offset.

[0037] Fig. 6 zeigt eine Ausführung der Erfindung, bei der der Stellmechanismus 5' an einer Seite eines Spiegelmoduls 1 mit Spiegeln 3 angeordnet ist. Dargestellt ist eine Antriebswelle 6', in welcher die biegsamen, etwa viertelkreisartig gebogenen Wellen 7' mit ihrem einen Ende mittels Befestigungselementen 11' fest verankert sind. Jede biegsame Welle 7' ist über eine Öffnung 9' in der Antriebswelle 6' nach außen geführt und beispielsweise koaxial zur Spiegelachse 4 jedes Spiegels 3 an dessen Stirnseite befestigt. 4/10 österreichisches Patentamt AT512 944B1 2013-12-15 [0038] Fig. 7 zeigt eine mögliche Ausführung der biegsamen Welle 7, T als Rippenschlauch, welcher aus Kunststoff oder aus Metall ausgeführt sein kann.Fig. 6 shows an embodiment of the invention, in which the adjusting mechanism 5 'is arranged on one side of a mirror module 1 with mirrors 3. Shown is a drive shaft 6 ', in which the flexible, approximately quarter-circle curved waves 7' with one end by means of fastening elements 11 'are firmly anchored. Each flexible shaft 7 'is guided through an opening 9' in the drive shaft 6 'to the outside and fixed, for example, coaxially to the mirror axis 4 of each mirror 3 at the end face. Fig. 7 shows a possible embodiment of the flexible shaft 7, T as a ribbed hose, which may be made of plastic or of metal.

[0039] Die Anordnung und Ausführung der Stellmechanismen 5, 5' kann ferner derart erfolgen, dass es möglich ist, die Reflexionsschichten der paarweise angeordneten Spiegel 3 beispielweise auf einer Tragschicht, einheitlich über die Antriebswelle 6, 6' und die biegsamen Wellen 7, 7' verlaufen zu lassen. Die Reflexionsschichten sind somit zumindest im Wesentlichen vollständig durchgängig ausgeführt und überdecken die Antriebswelle und die biegsamen Wellen.The arrangement and design of the adjusting mechanisms 5, 5 'can also be such that it is possible, the reflection layers of the paired mirror 3, for example, on a support layer, uniformly over the drive shaft 6, 6' and the flexible shafts 7, 7th 'to let go. The reflection layers are thus at least substantially completely continuous and cover the drive shaft and the flexible shafts.

[0040] Erfindungsgemäß ausgeführte Stellmechanismen sind ferner bei solarthermischen Anlagen einsetzbar, bei welchen die Spiegel zweiachsig verstellbar sind, beispielsweise nach dem Prinzip von Heliostaten. Zumindest eine der Achsen kann mit einem erfindungsgemäßen Stellmechanismus betätigbar sein.Adjusted according to the invention adjusting mechanisms are also used in solar thermal systems in which the mirrors are biaxially adjustable, for example according to the principle of heliostats. At least one of the axes can be actuated with an actuating mechanism according to the invention.

BEZUGSZIFFERNLISTE 1 .......................Spiegelmodul 2 .......................Receiver-Einheit 3 .......................Spiegel 4 .......................Spiegelachse 5, 5'..................Stellmechanismus 6, 6'..................Antriebswelle 7, 7'..................biegsame Welle 8.......................Antriebsachse 9, 9'..................Öffnung 10.....................Antrieb 11,11'..............Befestigungselement 12 .....................Verbindungselement 13 .....................Öffnung 5/10REFERENCE LIST 1 ....................... Mirror module 2 ....................... Receiver unit 3 ....................... Mirror 4 ..................... "Mirror axis 5, 5 '.................. Actuator mechanism 6, 6' .................. Drive shaft 7 , 7 '.................. flexible shaft 8 ....................... drive axle 9, 9 '.................. opening 10 ........................ drive 11,11' .. ............ Fastening element 12 ..................... Connecting element 13 ............. ........ opening 5/10

Claims

Austrian Patent Office AT512 944B1 2013-12-15 Claims 1. An adjusting mechanism for aligning the mirrors (3) of a concentrating solar collector system, wherein the mirrors (3) are pivotally or rotatably mounted and sunlight on a receiver unit (2) focusing, characterized in that the adjusting mechanism has a small angle in rotational movement displaceable drive shaft (6, 6 '), on which flexible, torsionally rigid shafts (7, 7') are fixed, which are each firmly connected to a mirror (3) ,

2. adjusting mechanism according to claim 1, characterized in that the drive shaft (6, 6 ') is positioned transversely to the longitudinal extent of the mirror (3) on the end faces thereof.

3. adjusting mechanism according to claim 1 or 2, characterized in that the flexible shafts (7 ') on one side of the drive shaft (6, 6') out of this outwards.

4. Adjusting mechanism according to one of claims 1 to 3, characterized in that the flexible shafts (7) on two opposite sides of the drive shaft (6) are guided outwardly therefrom.

5. Actuator mechanism according to one of claims 1 to 4, characterized in that the flexible shafts (7, 7 ') are bent substantially in the shape of a quarter circle or quarter circle.

6. adjusting mechanism according to claim 4 or 5, characterized in that two flexible shafts (7) form a substantially S-shaped bent part, which is fixedly connected centrally with the drive shaft (6).

7. adjusting mechanism according to one of claims 1 to 6, characterized in that the drive shaft (6) is designed as a hollow body or is composed of hollow bodies.

8. Adjusting mechanism according to one of claims 1 to 7, characterized in that the flexible shafts (7, 7 ') with the drive shaft (6) are connected coaxially or axially parallel.

9. adjusting mechanism according to one of claims 1 to 7, characterized in that the outside of the drive shaft (6) located ends of the flexible shafts (7, 7 ') with the mirrors (3) coaxially or axially parallel to the mirror axis (4) are connected.

10. Adjusting mechanism according to one of claims 1 to 9, characterized in that the flexible shafts (7, 7 ') are designed as finned tubes made of plastic or metal.

11. Solar collector system with a plurality of mirrors (3), which by means of a drive (10) operable actuating mechanism, which is designed according to one or more of claims 1 to 10, are adjustable.

12. Solar collector system according to claim 11, which is a Fresnel solar collector system with mirrors (3), which are arranged in pairs with aligned mirror axes (4), characterized in that arranged on both sides of the drive shaft (6) Mirror (3) each rigidly connected (12) by means of a connecting element.

13. Solar collector system according to claim 12, characterized in that the reflection layers of pairs with aligned mirror axes (4) on both sides of the drive shaft (6) arranged mirror (3) has a uniform, over the drive shaft (6) away substantially continuous reflection layer form.

14. solar collector system according to claim 11, which has biaxially adjustable mirror, which are arranged, for example, according to the principle of heliostats, wherein one of the mirror axes is adjustable by means of the adjusting mechanism. 4 sheets of drawings 6/10