DE3216845A1

DE3216845A1 - Zusammengesetzte spiegelanordnung

Info

Publication number: DE3216845A1
Application number: DE19823216845
Authority: DE
Inventors: Pierre 6290 Ham-sur-Heure Laroche; Guy 5030 Namur Mertens
Original assignee: Glaverbel Belgium SA
Current assignee: AGC Glass Europe SA
Priority date: 1981-08-21
Filing date: 1982-05-05
Publication date: 1983-03-03
Also published as: GB2104238B; FR2526552B1; IT8267583A0; AU548945B2; US4435043A; DE3216845C2; IT1155180B; JPH0238865B2; AU8347182A; ES265558U; BE893049A; FR2526552A1; GB2104238A; JPS5835359A

Description

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Die Erfindung betrifft den in den Patentansprüchen angegebenen Gegenstand.

Zusammengesetzte Spiegelanordnungen sind für viele Zwecke verwendbar und eine zunehmende Anwendbarkeit ergibt sich auf dem Gebiete der Sonnenenergiekollektoren.

Gemäß einer Form solcher Sonnenergie-übertragenden Installationen werden auf Trägern montierte Spiegel um ein Geländegebiet verteilt. Jeder Träger kann Spiegel von mehreren Quadratmetern Fläche tragen und es können z.B. hundert oder mehr Träger um ein Geländegebiet von bis zu mehreren Hektar Fläche verteilt sein. Alle diese Spiegel sind so angeordnet, daß sie z.B. Sonnenenergie auf eine Energiesammelfäche eines Dampfgenerators reflektieren, der zum Antrieb eines Turbogenerators befähigt ist. Damit die Spiegel Sonnenlicht kontinuierlich auf die Energiesammeifläche reflektieren können, während sich die Sonne über den Himmel bewegt, sind die Spiegelträger mit Mitteln zur Einstellung der Orientierung der Spiegel um vertikale und horizontale Achsen ausgestattet. Die Kombination eines solchen Spiegels und Trägers ist als ein Heliostat bekannt. Derartige Spiegel können flach oder gekrümmt sein.

Die Effizienz und die Kosten einer derartigen Sonnenenergie-übertragenden Installation hängen von mehreren Faktoren ab, unter anderem von den Eigenschaften der Heliostatspiegel.

Es erweist sich selbstverständlich als wünschenswert, daß ein Solarspiegel, gleichgültig ob er in einem Heliostat oder in einer anderen Form von Sonnenenergiekollektor Anwendung findet/ ein hohes Reflexionsvermögen hat, und daß dieses Reflexionsvermögen gegen Wettereinwirkung beständig ist, um dem Spiegel eine lange Betriebslebensdauer zu sichern. Es ist ferner

erstrebenswert, daß der Spiegel im Gebrauch praktisch steif ist. Ein Heliostatspiegel kann z.B. 100 Meter oder mehr von dem Kollektor entfern installiert sein, so daß selbst eine ziemliche geringe Bewegung oder Deformation des Spiegels, z.B. aufgrund von Windstößen, das reflektierte Sonnenlicht von der Kollektoroberfläche ablenken würde.

Die erforderlichen Eigenschaften im Bezug auf Steifheit und Wetterbeständigkeit sind am besten erzielbar durch Kombinationen des Spiegels mit einer Schutz-und zur Versteifung dienenden Stützeinrichtung, die zusammen mit dem Spiegel eine zusammengesetzte Spiegelanordnung ergeben. Zusammengesetzte Spiegelanordnung mit derartigen Eigenschaften sind nicht nur für Solarreflektoren, sondern auch für andere Zwecke verwendbar, z.B. zur Anwendung als Gebäudebauteile.

Aus der US-PS 4 124 277 ist es z.B. bekannt, eine zusammengesetzte konkave Spiegelanordnung dadurch zu schaffen, daß ein normalerweise flacher steifer Glasspiegel in einer konkaven Konfiguration unter Biegebeanspruchung innerhalb seiner Eleastizitätsgrenze gehalten wird, indem er an eine Halterungsschicht aus praktisch dimensionsstabilem Material gebunden wird, wobei die Haiterungsschicht aus einer Schicht aus expandierbarem, am Ende offenen Zellularmaterial gebildet ist, die sandwichartig zwischen Schichten aus biegsamem und verfestigbarem dimensionsstabilem Material liegt. Die Halterungsschicht wird in situ gehärtet und an den Glasspiegel gebunden, während der Spiegel mechanisch in der erforderlichen konkaven Konfiguration gehalten wird. Honigwabenstrukturen aus Aluminium und Papier werden als Beispiele für geeignetes Zellularmaterial genannt. Es ist auch bekannt, flache. Spiegel der gleichen zusammengesetzten Struktur herzustellen.

Um konkave Spiegel auf diese Weise herzustellen, muß so vorgegangen werden, daß jeder Spiegel eine vorbestimmte Krümmung

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innerhalb solcher Produktionstoleranzen hat, die für den angestrebten Verwendungszweck zulässig sind. Im Falle von Solarspiegeln sind derartige Toleranzen sehr klein. Bei der Herstellung von gekrümmten Spiegeln mit einer einen reflektierenden Überzug aufweisenden Glasscheibe, die in gebogenem Zustand gehalten wird, muß die Glasscheibe gegen eine Formfläche oder Matrize der erforderlichen Spiegelkrümmung angedrückt gehalten werden. Bei der Herstellung von konkaven Spiegeln der angegebenen bekannten Konstruktion ist es daher notwendig, eine andere Formschablone oder Matrize für jede unterschiedliche Spiegelkrümmung zu verwenden, selbst wenn solche Krümmungen nur wenig verschieden sind. Bei der Herstellung von Spiegeln für Sonnenreflexionszwecke, z.B. zur Anwendung als Solarkonzentratoren, können aber Spiegel einer erheblichen Anzahl von unterschiedlichen Krümmungen erforderlich sein.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer Spiegelanordnung solcher Konstruktion, daß deren Spiegeloberflächenprofil variiert werden kann, die aber trotzdem leicht an eine steife Trägerstruktur befestigt werden kann, so daß die Spiegelanordnung in einer vorbestimmten Krümmung gehalten wird, wobei eine gute Viderstandsfähigkeit gegen Verbiegen unter von außen einwirkende Kräften sichergestellt ist. Gleichzeitig muß eine derartige Spiegelanordnung eine gute Wetterbeständigkeit haben und somit zur Anwendung im Freien geeignet sein, z.B. als ein Sonnenenergiereflektor.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patentanspruchs gelöst. Die erfindungsgemäße Spiegelanordnung zeichnet sich durch eine Reihe wichtiger Vorteile aus in Bezug auf Leichtigkeit der Herstellung und Gebrauch.

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So ermöglicht die Erfindung die Konstruktion einer Spiegelanordnung, deren reflektierende Oberfläche um parallel mit den Rippen der geriffelten Stützplatte verlaufende Achsen flexibel ist. Ein derartiger Spiegel kann sehr leicht fest und formbeständig montiert werden, z.B. in einem Träger, der seinerseits Rippen oder Schienen aufweist, die längs der Riffelungen verlaufen. Aufgrund der Flexibilität der Spiegelanordnung ist der Produzent nicht an den gleichen Grad von Genauigkeit bei der Herstellung von Spiegelanordnungen einer bestimmten Krümmung gebunden, da wegen der Biegsamkeit zumindest kleinere Modifikationen im Bezug auf Krümmung in situ durchgeführt werden können, wenn die zusammengesetzte Spiegelanordnung für ihren Einsatz an den Träger befestigt wird. Bei ausreichendem Plexibilitätsgrad ist es tatsächlich möglich, derartige Spiegelanordnungen mit einem einzigen reflektierenden Oberflächenprofil herzustellen und dieses Profil kann dann an Ort und Stelle modifiziert werden unter Bildung von zusammengesetzten Spiegelanordnungen mit einer Vielzahl unterschiedlicher Krümmungen. Dies erweist sich bei der Produktion als besonders vorteilhaft. Die Festigkeit der zweiten Stützplatte kann leicht so gewählt werden, daß die zusammengesetzte Spiegelanordnung als Ganzes praktisch unbiegsam ist um senkrecht zu den Riffelungen verlaufende Achsen, oder die Festigkeit kann so sein, daß sie eine Biegung um derartige Achsen bis zu einem gewissem Grade zuläßt, falls dies erwünscht ist. :

Es erweist sich als besonders vorteilhaft, wenn das Laminat in unbelastetem Zustand ein flaches Gebilde ist. Es ist sehr viel einfacher, flache Bahnen und Schichten aneinander zu laminieren, als dies bei gekrümmten derartigen Formkörpern der Fall ist. Die Herstellung von flachen Spiegelanordnungen, die in situ gekrümmt werden können, hat auch Vorteile in Bezug auf Leichtigkeit der Stapelung, des Verpackens und des Transportes vor der Montage auf einen Träger.

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Das Laminieren des Spiegels an die erste Stützplatte vor der Herstellung der zusammengesetzten Spiegelanordnung erweist sich als vorteilhaft, weil es das Risiko des Zerbrechens der Frontglasscheibe während der Bildung der Spiegelanordnung vermindert. Ein solches Risiko wäre andernfalls erheblich bei Verwendung einer dünnen Glasscheibe großen Ausmaßes. Die Herstellung des Laminats vor dessen Einsatz zur Erzeugung der Spiegelanordnung ist auch insofern vorteilhaft, weil es die Möglichkeit eröffnet, eine besondere Aufmerksamkeit der ausgesprochen wichtigen Bindung zwischen dem Spiegel und der ersten Stützplatte zu widmen. Im fertigen Produkt schützt die erste Stützplatte den reflektierenden überzug gegen auf Witterungseinflüsse zurückzuführende Schädigungen oder sie trägt zum Schütze gegen derartige Schaden bei.

Das Hauptanwendungsgebiet der erfindungsgemäßen Spiegelanordnungen ist ihr Einsatz als Solarreflektoren und insbesondere als Solarkonzentratoren, bei denen es sich um konkav gekrümmte Solarreflektoren handelt.

Die Prontglasscheibe hat vorzugsweise eine Dicke von höchtens 1,5 mm, vorzugsweise im Bereich von 0,6 bis 1,0 mm. Dieses Merkmal trägt nicht nur zum leichten Gewicht der Anordnung bei, sondern hat auch noch den Vorteil , daß deren Reflexionsvermögen verbessert wird, da der Lichtweg durch das Glasmaterial kürzer ist als bei Verwendung dickerer Scheiben, so daß weniger Energie durch die Glasscheibe absorbiert wird, und daß das Auftreten von Doppelbildern aufgrund von Reflexion von der vorderen und rückwertigen Oberfläche der Glasscheibe ebenfalls vermindert wird.

Jede der beiden Stützplatten besteht vorteilhafterweise aus einem Material, daß einen Young's Elastititätsmodul von

mindestens 10, vorzugsweise von mindestens 50 GN/m aufweist. Dies fördert die Festigkeit und Steifigkeit einer

so zusammengesetzten PlattenStruktur des erfindungsgemäßen Typs. Außerdem ist die Verwendung einer derartigen Platte als erste Stützplatte auch insofern vorteilhaft, als sie eine gute Träger- und Schutzwirkung gegen das Zerbrechen der Frontglasscheibe während der zur Vorbereitung des Anbringens der geriffelten Stützplatte erforderlichen Handhabung verleiht.

Die Stützplatten können aus verschiedenen Materialien bestehen, z.B. aus faserverstärkten Kunststoffmaterialien, insbesondere Glasfaser-verstärkten Kunststoffmaterialien, und sie können aus den gleichen oder aus verschiedenen Materialien aufgebaut sein.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung besteht die erste Stützplatte aus einer Glasscheibe, die dicker ist als die Frontscheibe. Glasstützplatten sind mit einem hohen Grad von Ebenheit leicht herstellbar für die Erzeugung flacher Laminate.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung besteht die erste Stützplatte aus einer Metallplatte. Wahlweise oder zusätzlich wird es bevorzugt, daß die geriffelte Stützplatte eine Metallplatte ist. Die oder mindestens eine dieser Metallplatten besteht vorzugsweise aus Stahl oder Aluminium oder einer Aluminiumlegierung. Bei Verwendung von Stahl ist dieser vorzugsweise galvanisiert, um ihn gegen Korrosion zu schützen. Ein weiterer Schutz gegen Korrosion kann durch Anbringung anderer Schutzüberzüge auf die Metallplatten erfolgen, wenn solche verwendet werden; so kann z.B. eine exponierte Oberfläche einer derartigen Stützplatte, wenn sie aus Stahl besteht, mit einer Schicht aus Silikonpolyester überzogen werden.

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Um einen guten KompromiJB zwischen Festigkeit und Gewicht zu erzielen, hat die oder mindestens eine dieser Metallplatten vorzugsweise eine Dicke im Bereich von 0,5 bis 1,5 mm.

Vorzugsweise werden die Frontglasscheibe und die erste Stützplatte so ausgewählt und miteinander verbunden, daß das erhaltene flexible Laminat eine neutrale Biegungsfläche hat, die außerhalb der Dicke der Frontglasscheibe liegt, wenn das Laminat innerhalb der Elastizitätsgrenzen der es aufbauenden Komponentschichten zur Bildung eines konkaven oder in höherem Maße konkaven Reflektors gebogen wird.

Da die neutrale Biegungsfläche des Laminats außerhalb der Dicke der Frontglasscheibe liegt, wird diese Kompressionskräften und nicht Zugkräften unterworfen, wenn die Scheibe in dieser Weise gebogen wird. Bekanntlich halten Glasmaterialien in der Regel Kompressionskräften besser stand als Zugkräften ohne zu brechen, so daß die zusammengesetzte Spiegelanordnung mit einem derartigen Laminat als eine der Komponente bis zu einem kleineren Krümmungsradius gebogen werden kann.

Eine besonders bevorzugte Art, ein derartiges flexibles Laminat herzustellen, besteht in dessen Ausbildung als flexibler Strahlungsenergiereflektor, wie dies in der GB-Patentveröffentlichung 2 042 761 beschrieben wird, auf die hier besonders Bezug genommen wird.

Die Riffelungen der geriffelten Stützplatte können jede gewünschte Form haben, und beispielsweise abgerundet oder sinusförmig sein oder eine rechteckige Form aufweisen, doch wird eine geriffelte Platte mit nicht-reflexen trapezoidalen Riffelungen bevorzugt. Derartige Riffelungen zeichnen sich an beiden Seiten der Platte durch flache Rippen aus, die bequem an der ersten

Stützplatte und einem Träger für die Spiegelanordnung befestigt werden können. Die derartige Rippen verbindenden Sehen^kel der geriffelten Platte sind nicht-reflex, d.h.stumpf an die Rippen angewinkelt und ergeben dadurch die besten mechanischen Eigenschaften für die angestrebten Zwecke.

Vorzugsweise hat jede Rippe an jeder Seite der geriffelten Stützplatte die gleiche Breite, die verschieden ist von der jeweils gleichen Breite der Rippen auf der anderen Seite der geriffelten Stützplatte, wobei die erste Stützplatte an die schmäleren Rippen gebunden ist.

Die beiden Stützplatten werden in üblicher bekannter Weise miteinander verbunden. Es verdient jedoch hervorgehoben zu werden, daß Befestigungstechniken wie Punktschweißen lokalisierte Spannungs.anreicherungen zur Folge haben können, die ggf. eine Deformation der reflektierenden Oberfläche bewirken, wenn die zusammengesetzte Spiegelanordnung nach dem Montieren gebogen wird. In der Tat kann bereits die bloße Vornahme der Punktschweißung selbst die erste Stützplatte deformieren und somit auch zu einer Deformierung der reflektierenden Oberfläche des daran befestigten Spiegels führen. Zur Verhinderung oder Verminderung dieses Problems wird es bevorzugt, die erste Stützplatte an die geriffelte Stützplatte anzukleben.

In vorteilhafter Weise sind Mittel zum Montieren der Spiegelanordnung an einem Träger durch die geriffelte Stützplatte vorgesehen oder an dieser befestigt. So können z.B. Bolzenoder Gewindestifte an der Rückseite der geriffelten Stützplatte befestigt oder Löcher durch diese gebohrt sein zur Ausnahme von Schrauben.

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Gemäß der am meisten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind derartige Montagemittel nur indirekt an die erste Stützplatte befestigt. Dies vermindert das Risiko hoher lokaler Spannungen, die zu einer Deformierung der ersten Stützplatte führen könnten bei direkter Übertragung auf diese.

Der erfindungsgemäße Sonnenenergiekollektor macht Gebrauch von mindestens einer derartigen Spiegelanordnung,, die auf einem Träger montiert sind. Vorzugsweise sind die Spiegelanordnungen in einem Heliostat montiert. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die oder mindestens eine der Spiegelanordnungen durch ihren Träger in konkaver Krümmung gehalten. Die Erfindung wird durch die beigefügte Zeichnung näher veranschaulicht, in der darstellen Figuren 1 und 2 Querschnittsansichten der erfindungsgemäßen Spiegelanordnung,

Figur 3 eine Detailansicht einer konkav auf einen Träger montierten Spiegelanordnung,

Figur 4 eine schematische Ansicht eines Heliostatträgers für die Anbringung erfindungsgemäßer Spiegelanordnungen.

Gemäß Figur 1 ist eine Frontglasscheibe 1 in üblicher bekannter Weise mit einem reflektierenden Überzug 2, z.B. einem solchen aus Silber, versehen unter Bildung eines Spiegels 3. Gewünschtenfalls kann die rückwertige Oberfläche des Spiegels 3 in üblicher bekannter (nicht gezeigter) Weise gelackt oder gestrichen sein. Die mit dem reflektierendem Überzug versehene Oberfläche der Frontglasscheibe 1 ist mit Hilfe einer Klebemittelschicht 4 an eine wasserfeste Stützplatte 5 (hier als "erste Stützplatte" bezeichnet) gebunden unter Bildung eines flexiblen Laminats 6. Gemäß der im Beispiel 1 gezeigten Ausführungsform ist die erste Stützplatte 5 eine Glasscheibe, die dicker ist als die Frontglasscheibe 1. Die erste Stützplatte

ist ihrerseits mit Hilfe des Klebstoffes 7 an eine geriffelte Stützplatte 8 geklebt. Wie ersichtlich sind die Riffelungen der geriffelten Stützplatte 8 trapezoidal und die erste Stützplatte 5 ist an die vorderen flachen Rippen 9 derartiger Riffelungen gebunden, die alle praktisch die gleiche Breite haben und schmäler als die rückwertigen Rippen 10 sind. Die Schenkel 11, welche die .vorderen und rückwertigen Rippen 9,10 miteinander verbinden, sind nicht-reflex, d.h. in einem Winkel von unter 180 °, an diese Rippen angewinkelt.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern.

Beispeil 1

Bei diesem praktischen Beispiel zur Erzeugung einer Spiegelanordnung mit den Ausmaßen 1 χ 3 m Spiegelfläche bestand die Frontglasscheibe 1 aus ungetempertem gewöhnlichem Natronkalkglas von 0,8 mm Dicke und diese Glasscheibe wurde in üblicher bekannter Weise versilbert. Die erhaltene Frontglasscheibe 1 wurde unter Verwendung eines doppelseitigen Klebefilms (verfügbar unter dem Handelsnamen MACBOND) an die erste Stützplatte 5 gebunden, die ebenfalls aus Natronkalkglas bestand, jedoch eine Dicke von 3 mm aufwies. Der Young's Elasti-

2 zitätsmodul für Natronkalkglas beträgt etwa 72 GN/m . Die erste Stützplatte 5 wurde an die geriffelte Stützplatte 8 unter Verwendung eines Silikonklebstoffs (Handelsprodukt der General Electric) gebunden. Die geriffelte Stützplatte 8 bestand aus einem 1 mm dicken Blech aus Aluminiumlegierung (verfügbar unter dem Handelsnamen und der Bezeichnung ALCLAD 3003 H16-18). Der Young's Elastizitätsmodul für diese

Legierung beträgt über 65 GN/m . Die Herstellung der geriffelten Platte erfolgte durch die SIDAL Company unter deren Referenzzeichen TS 1045. Die vorderen Rippen 9, welche an die erste Stützplatte 5 gebunden wurden, waren jeweils

30 mm breit und die rückwertigen Rippen 10 hatten eine Breite von jeweils 90 mm. Die Amplitude der Riffelungen betrug 45 mm und ihr Abstand war 160 mm.

Aufgrund der Bindung zwischen der Frontglasscheibe 1 und der ersten Stützplatte 5 liegt die neutrale Biegefläche des auf diese Weise erhaltenen Laminats 6, d.h. die imaginäre Laraelle innerhalb des Laminats, wo die auf Biegebeanspruchung zurückzuführenden Kompressions- und Zugkräfte ausgeglichen sind, innerhalb der Dicke der Stützplatte 5, wenn das Laminat gebogen wird, um den Spiegel 3 konkav zu machen. Die gemäß diesem Beispiel erhaltene zusammengesetzte Spiegelanordnung konnte leicht so gebogen werden, daß deren konkave Spiegelfläche ein Krümmungsradius um eine parallel zu den Riffelungen verlaufende Achse von 250 m und ein Krümmungsradius von 340 m um eine sekrecht zu den Riffelungen verlaufende Achse verliehen wurde ohne ernsthaftes Beschädigungsrisiko, und in diesem gebogenen Zustand war festzustellen, daß Belastungen, die auf das Laminat 6 ausgeübt wurden, indem die geriffelte Stützplatte 8 in gebogenem Zustand gehalten wurde, innerhalb des Silikon-Klebematerials 7 verteilt wurden, so daß der Spiegel an den Bindezonen nicht deformiert wurde.

Die angegebene Verfahrensweise wurde wiederholt, jedoch mit der Ausnahme, daß die beiden Glasscheiben 1, 5 zwar die gleiche angegebene Dicke hatten, jedoch aus getempertem Natronkalkglas bestanden. Die dabei erhaltene Spiegelanordnung konnte auf kürzere Krümmungsradien gebogen werden.

Die in Figur 2 dargestelle Ausführungsform zeigt eine Spiegelanordnung, die zum Biegen auf geringere Krümmungsradien bestimmt und befähigt ist. In dieser Figur werden die gleichen Bezugszahlen zur Bezeichnung gleicher Elemente verwendet und wie ersichtlich,ist die Glasstützplatte 5 durch eine dünnere

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Stützplatte 12 ersetzt, wobei gemäß dieser Ausführungsform die Stützplatte 12 aus Metall ist.

Beispiel 2

Ein Laminat 6 des in Figur 2 veranschaulichten Typs wurde hergestellt durch Verbinden einer Scheibe 1 aus gewöhnlichem ungetempertem Glas von 0,75 mm Dicke mit einer Metallplatte 12, die aus galvanisiertem Stahl gebildet war und eine Dicke von 0,67 mm aufwies . Vor dem Verbinden wurde die Glasscheibe mit einem Licht-reflektiererden überzug 2 aus Silber und einem Schutzüberzug bestehend aus einer Kupferschicht und einer Schicht aus Schutzfarbe des bei der bekannten Spiegelherstellung üblicherweise verwendeten Typs versehen.

Das beschichtete Glas und die Metallfolie wurden aneinander gebunden durch eine Schicht aus einem Klebemittel auf Epoxybasis (Handelsprodukt ARALDITE der Ciba). Es zeigt sich, daß das Laminat innerhalb der Elastizitätsgrenzen des Metalls bis zu einem solchen Grade gebogen werden konnte, daß die Vorderfläche dieser Spiegelglasschicht eine konkave Krümmung von nur 18,5 cm ohne Brechen des Glases erhielt. Fortgesetztes Biegen über die Elastizitätsgrenze hinaus führte zu einem Bruch des Glases, sobald der Krümmungsradius 12,5 cm erreicht hatte.

Das Laminat 6 wurde sodann wie in Beispiel 1 beschrieben an eine geriffelte Stützplatte 8 gebunden und es zeigte sich, daß die Spiegelanordnung als Ganzes so stark gebogen werden konnte, daß der Spiegel 3 eine gleichförmige konkave Krümmung mit einem Radius von nur 20Om um eine parallel zu den Riffelungen verlaufende Achse erhielt.

Figur 3 zeigt eine Ausführungsform, nach der eine erfindungsgemäße Spiegelanordnung mit gekrümmtem Profil an einen Träger

montiert werden kann. Gemäß dieser Figur ist eine zusammengesetzte Spiegelanordnung mit einem aus Spiegel und Stützplatte bestehenden Laminat 6, das an eine geriffelte Stützplatte 8 gebunden ist, nahe einem seiner Enden an einen Flansch 13 einer Trägerstrebe 14 einer Gitterwerkstruktur befestigt. Gemäß der gezeigten Ausführungsform verläuft der Flansch 13 gerade, weshalb geeignet ausgestaltete Abstandshalter 15 zwischen den rückwertigen Rippen 10 der geriffelten Stützplatte 8 und dem Flansch 13 angeordnet sind, um der Spiegelscheibe die erforderliche Krümmung zu verleihen. Das andere Ende der Spiegelanordnung kann in analoger Weise an eine zweite Strebe 14 befestigt sein. Die Befestigung der geriffelten Stützplatte .8 an die Abstandshalter 15 des Flansches 13 kann z.B. durch Schrauben, Nieten, Schweißen wie beispielsweise Punktschweißen, oder in jeder anderen üblichen bekannten. Weise erfolgen.

Figur 4 zeigt einen Heliostat mit einem Träger, auf dem erfindungsgemäße Spiegelanordnungen montiert sind. Der Träger weist ein Fußgestell 21 auf, das in einem bis zu einer geeigneten Tiefe in den Boden versenkten Fundament in aufrechter Stellung gehalten wird. Das obere Ende des Fußgestells 21 ist mit einem Antriebsmechanismus 22 versehen, der einen praktisch horizontal verlaufenden Querriegel 23 trägt, auf dem vier Profilstreben 24 fest montiert sind unter Bildung' einer Doppel-H-oder H-H-Gestellanordnung. Der Antriebsmechanismus 22 wird gesteuert durch bekannte (nicht gezeigte), der Sonnenbahn folgende Steuermittel, die durch den Träger gehalten werden und den Querriegel 23 um eine praktisch horizontale Achse und um die Achse des Fußgestells 21 schwenken. Eine Vielzahl von praktisch rechtwinkeligen zusammengesetzten Spiegelanordnungen 25 nach der Erfindung sind in zwei Kolonnen zwischen den Profilstreben 24 der H-H-Gestellanordnung befestigt. Die Spiegelanofdnungen 25 sind alle praktisch identisch und jede

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von ihnen ist so montiert, daß deren lange Seiten und Riffelungen praktisch horizontal und deren kurze Seiten parallel mit den Profilstreben 24 verlaufen.

Gemäß einem Beispiel der Praxis liegen zwei Kolonnen mit jeweils 6 derartigen Spiegelanordnungen vor, wobei jede Spiegelfläche 1 χ 3m mißt.

Die Spiegelanordnungen können so montiert sein, daß sie einen planaren Reflektor bilden, oder sie können gemäß einer bevorzugten Ausführungsform so montiert sein,daß sie einen konkaven Reflektor bilden. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform können die Profilstreben 24 selbst gekrümmt sein, und die Spiegelanordnungen werden zwischen diesen angebracht unter Bildung eines kontinuierlich konkaven Reflektors mit einer praktisch zylindrischen oder parabolischzylindrischen Spiegelfläche mit einer praktisch horizontalen Krümmungsachse. Gemäß einer weitern Ausführungsform ist der Querriegel 23 so gebogen, daß sich von den beiden Kolonnen der Spiegelanordnung reflektierte Strahlen des Sonnenlichts in einem gewünschten Abstand vom Heliostat schneiden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Spiegelanordnungen in jeder Kolonne konkav gekrümmt um eine Achse, die parallel zu den diese Kolonne tragenden Profilstreben verläuft.

Claims

MÜLLER-BÖ-ItE ·*ϊ>ίΗΕΓ.ΐΈΐ,·1&&ΗΟΪΓ · HERTEL PATENTANWÄLTE STTBOFXiAN PATENT ATTOHIiKTS DR. WOLFGANS MÜLLER-BORE (PATENTANWALTVON 1927-1975) DR. PAUL DEUFEL. DIPL.-CHEM. DR. ALFRED SCHÖN. DIPL.-CHEM. WERNER HEF(TEL, DIPL.-PHYS. D/R/Op - G 3197 GLAVERBEL Chaussee de la Hulpe, 166 B-1170 Brüssel Zusammengesetzte Spiegelanordnung Patentansprüche

1. Zusammengesetzte Spiegelanordnung, gekennzeichnet durch

- eine flexible Frontglasscheibe, deren Rückseitenoberfläche mit einem reflektierenden Überzug unter Bildung eines Spiegels versehen ist,

- eine flexible wasserfeste erste Stützplatte, die an die Rückseite des Spiegels unter Bildung eines Laminats wasserdicht gebunden ist, und

- eine geriffelte Stützplatte, die an die erste Stützplatte längs der Rippen der Riffelungen unter Bildung der zusammengesetzten Spiegelanordnung, die um parallel mit den Riffelungen verlaufende Achsen flexibel ist, gebunden ist.

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2. Spiegelanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Laminat in unbelastetem Zustand ein flaches Laminat ist.

3. Spiegelanordnung nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Frontglasscheibe eine Dicke von höchstens 1,5 mm, vorzugsweise im Bereich von 0,6 bis 1,0 mm aufweist

4. Spiegelanordnung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide Stützplatten aus einem Material mit einem Young-Elastizitätsmodul von mindestens 10, Vorzugs- '

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weise von mindestens 50 GN/m bestehen.

5. Spiegelanordnung nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Stützplatte eine Glasscheibe ist, die dicker ist als die Frontglasscheibe.

6. Spiegelanordnung nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Stützplatte eine Metallplatte ist.

7. Spiegelanordnung nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die geriffelte Stützplatte eine Metallplatte ist.

8. Spiegelanordnung nach Ansprüchen 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die oder mindestens eine der Metallplatten aus Stahl oder Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht.

9. Spiegelanordnung nach Ansprüchen 6,7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die oder mindestens eine der Metallplatten eine Dicke im Bereich von 0,5 bis 1,5 mm hat.

10. Spiegelanordnung nach Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Frontglasscheibe und die erste Stützplatte so ausgewählt und miteinander verbunden sind, daß das flexible Laminat eine neutrale Biegungsfläche hat, die

außerhalb der Dicke der Frontglasscheibe liegt, wenn das Laminat innerhalb der Elastizitätsgrenzen seiner es aufbauenden Schichtkomponenten gebogen wird unter Bildung eines konkaven oder in höherem Maße konkaven Reflektors.

11. Spiegelanordnung nach Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die geriffelte Stützplatte nichtreflexe trapezoidale Riffelungen aufweist.

12. Spiegelanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,, daß jede Rippe auf jeder der Seiten der geriffelten Stützplatte die gleiche Breite hat, die verschieden ist von der jeweils gleichen Breite der Rippen auf der anderen Seite der geriffelten Stützplatte, und daß die erste Stützplatte an die schmäleren Rippen gebunden ist.

13. Spiegelanordnung nach Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Stützplatte an die geriffelte Stützplatte angeklebt ist.

14. Sonnenenergiekollektor, dadurch gekennzeichnet, daß er mindestens eine auf einen Träger montierte Spiegelanordnung nach Ansprüchen 1 bis 13 aufweist.

15. Sonnenenergiekollektor nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die oder mindestens eine der Spiegelanordnungen in einem' Heliostat montiert ist.

16. Sonnenenergiekollektor nach Ansprüchen 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die oder mindestens eine der Spiegelanordnungen von ihrem Träger konkav gekrümmt gehalten wird.