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Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR PRODUCING A SHAPED MIRROR; SHAPED MIRROR AND PARABOLIC TROUGH FOR SOLAR COLLECTORS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/039372
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a method for producing a shaped mirror (F) that has a surface (2) curved in a predetermined manner. The method comprises the following steps: formation of a shaped body (1) wherein at least part of the surface of said shaped body reproduces the surface that has been curved in a predetermined manner; application of a glass layer (3) to the surface of the shaped body that has been curved in a predetermined manner, said glass layer covering the entire surface without any gaps and having a surface lying opposite the contact surface of the shaped body, upon which a reflective coating (4) is arranged; and the application of a backing layer (5) to the reflective coating, wherein said backing layer is connected to the reflective coating and maintains the predetermined curve when the shaped mirror is separated from the shaped body. The method also relates to the use of a reflective metal layer to produce the reflection instead of a glass layer. In addition, the invention relates to a shaped mirror produced by means of said method, and to a parabolic trough that uses said shaped mirror, for a solar-thermal power plant.

Inventors:
KIRSCHT LUKAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2010/064698
Publication Date:
April 07, 2011
Filing Date:
October 01, 2010
Export Citation:
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Assignee:
MIROLUX ANLAGENBAU GMBH (DE)
KIRSCHT LUKAS (DE)
International Classes:
F24S23/71; B29D11/00; F24S23/74
Domestic Patent References:
WO2003022578A12003-03-20
Foreign References:
US4239344A1980-12-16
US20070223096A12007-09-27
US4124277A1978-11-07
US7077532B12006-07-18
DE2945908A11981-05-27
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
EISENFÜHR, SPEISER & PARTNER (DE)
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Claims:
A n s p r ü c h e

1. Verfahren zur Herstellung eines Formspiegels (F),

wobei der Formspiegel eine in vorbestimmter Weise gekrümmte Oberfläche aufweist, mit den Schritten: - Bilden eines Formkörpers (1 ), bei dem zumindest ein Teil seiner Oberfläche die in vorbestimmter Weise gekrümmte Oberfläche wiedergibt,

- Aufbringen in vollflächiger und spaltfreier Weise einer Glasschicht (3) auf die in vorbestimmter Weise gekrümmte Oberfläche des Formkörpers, wobei die Glasschicht eine Oberfläche (31 ) gegenüber der Auflagefläche zum Formkörper aufweist, auf der eine Verspiegelung (4) angeordnet ist, und

(A) - Aufbringen einer Trägerschicht (5) auf die Verspiegelung, wobei die Trägerschicht mit der Verspiegelung verbunden ist und nach dem Trennen des Formspiegels von dem Formkörper die vorbestimmte Krümmung aufrecht erhält, oder (B) - Aufbringen einer Abstützkonstruktion (1 12, 105) auf die Verspiegelung, wobei die Abstützkonstruktion auf die verspiegelte Glasschicht geklebt ist und nach dem Trennen des Formspiegels von dem Formkörper die vorbestimmte Krümmung des Formspiegels aufrecht erhält.

2. Verfahren nach Anspruch 1 ,

wobei die Trägerschicht (5) aus einem Kunststoffmaterial besteht.

3. Verfahren nach Anspruch 1 ,

wobei die Trägerschicht (5) aus einem GfK-Verbundmaterial besteht.

4. Verfahren nach Anspruch 1 ,

wobei die Dicke der Glasschicht (3) in einem Bereich von 2 mm bis 3 mm liegt. 5. Verfahren nach einen der Ansprüche 1 bis 3,

wobei der Schritt des Aufbringens einer Trägerschicht (5) den Schritt des Aufbringens der Trägerschicht (5) in mehreren Einzellagen (51 , 52, 53, 54) umfasst.

6. Verfahren nach Anspruch 5,

wobei zumindest eine der Einzellagen (52, 53, 54) der Trägerschicht (5) die in vorbestimmter Weise gekrümmte Oberfläche (2) der Glasschicht (3) nicht vollständig überdeckt.

7. Verfahren nach einen der Ansprüche 1 bis 6,

wobei die in vorbestimmter Weise gekrümmte Oberfläche (2) des Formkörpers (1 ) zumindest teilweise dem Verlauf einer Parabel folgt.

8. Verfahren nach Anspruch 7,

wobei der Formkörper (1 ) derart ausgebildet ist, dass die in vorbestimmter Weise gekrümmte Oberfläche (2) des Formkörpers zumindest einen Teil der Form einer Parabol- rinne wiedergibt.

9. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6,

wobei die Einzellagen (51 , 52, 53, 54) der Trägerschicht (5) durch Laminieren auf die Verspiegelung (4) aufgebracht werden.

10. Verfahren nach Anspruch 5,

wobei zumindest die unmittelbar auf der Verspiegelung (4) aufgebrachte Einzellage (51 ) der Trägerschicht (5) vollflächig aufgebracht ist und die Fläche der Glasschicht (3) vollständig bedeckt ist, und zumindest eine der weiteren Einzellagen (52, 53, 54) der Trägerschicht die Fläche der zuvor aufgebrachten Einzellage der Trägerschicht (5) nicht vollständig bedeckt. 1 1. Verfahren nach Anspruch 1 ,

wobei der Schritt des Aufbringens der Trägerschicht (5) auf die Verspiegelung (4) das Einbauen von Befestigungselementen (10) in die Trägerschicht (5) umfasst.

12. Verfahren zur Herstellung eines Formspiegels (F),

wobei der Formspiegel eine in vorbestimmter Weise gekrümmte Oberfläche aufweist, mit den Schritten:

- Bilden eines Formkörpers (40) mit zumindest zwei Spantenelementen (41 ), wobei die Form der Spantenelemente die in vorbestimmter Weise gekrümmte Oberfläche des Formspielgels wiedergibt, - Aufbringen einer Metallschicht (30) auf den Formkörper, wobei die Metallschicht eine Oberfläche benachbart zum Formkörper aufweist, auf der eine Verspiegelung (32) angeordnet ist, und

- Aufbringen zumindest zweier Trägerelemente (31 ) auf die Metallschicht, wobei die Trägerelemente mit der Metallschicht verbunden sind und nach dem Trennen des Formspiegels von dem Formkörper die vorbestimmte Krümmung aufrecht erhalten.

13. Verfahren nach Anspruch 1 ,

wobei die Dicke der Metallschicht (3) in einem Bereich von 1 mm bis 3 mm liegt. 14. Formspiegel mit:

einer Glasschicht (3), die eine in einer vorbestimmten Weise gekrümmte Form aufweist und wobei eine der Oberflächen der Glasschicht eine Verspiegelung (4) aufweist,

einer Trägerschicht (5), die auf die Verspiegelung (4) aufgebracht und an dieser befestigt ist,

wobei der Formspiegel mittels eines Verfahrens gemäß den Patentansprüchen 1 bis 1 1 hergestellt ist.

15. Formspiegel mit:

einer Metallschicht (30), die eine in einer vorbestimmten Weise gekrümmte Form aufweist und wobei eine der Oberflächen der Metallschicht eine Verspiegelung (32) aufweist,

zumindest zwei Trägerelementen (31 ), die auf der anderen Oberfläche der Metallschicht aufgebracht und an dieser befestigt ist, wobei der Formspiegel mittels eines Verfahrens gemäß den Patentansprüchen 12 und 13 hergestellt ist.

16. Parabolrinne für Solarkollektoren eines solarthermischen Kraftwerks,

wobei die Parabolrinne zumindest einen Formspiegel (F) gemäß Patentansprüchen 1 bis 15 aufweist.

17. Stützvorrichtung einer Parabolrinne eines Parabolrinnnenkraftwerks, insbesondere für eine Parabolrinne nach Anspruch 16, wobei das Kraftwerk eine Sonnenlicht reflektierende Solarrinne und ein einen Wärmeträger führendes Absorberrohr aufweist, wobei die Stützvorrichtung zur Halterung der Solarrinne zwei auf den Boden aufstellbaren Bodenstützen aufweist, und ein Stützgitter aufweist, welches

sich zwischen den Bodenstützen längs erstreckt und in dieser Längsrichtung verlaufende Längsstreben aufweist,

quer zu dieser Längsrichtung gebogen verläuft und dieser Biegung folgende Spanten aufweist,

- die reflektierende Solarrinne aufnimmt, und

um seine Längsachse schwenkbar gelagert ist,

dadurch gekennzeichnet, dass die Spanten (105) jeweils aus mehreren geradlinig verlaufenden Abschnitten (107) gebildet sind, wobei zwischen diesen Abschnitten (107) und der Solarrinne (103) Zwischenstücke vorgesehen sind, die einerseits jeweils wenigstens einem Abschnitt (107) und andererseits der Solarrinne (103) anliegen.

18. Stützvorrichtung nach Anspruch 17,

dadurch gekennzeichnet, dass die Abschnitte (107) als Walzprofile ausgestaltet sind. 19. Stützvorrichtung nach Anspruch 17 oder 18,

dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenstücke aus Kunststoff bestehen.

20. Stützvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass die Längsstreben (106) als aus Blech bestehende Kant- profile ausgestaltet sind.

21. Stützvorrichtung nach Anspruch 20,

dadurch gekennzeichnet, dass die Längsstreben (106) einen im wesentlichen U- oder V- förmigen Querschnitt aufweisen.

22. Stützvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass eine zentrale Längsstrebe (104) vorgesehen ist, welche schwenkbeweglich an die beiden Bodenstützen (102) anschließt und als Rohrprofil ausgestaltet ist.

23. Stützvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zentrale Längsstrebe (104) vorgesehen ist, von welcher sich jeweils dort, wo die Spanten (105) an die zentrale Längsstrebe (104) anschließen, Pylone (1 10) in Richtung zur Mittelachse der Solarrinne (103) erstrecken, wobei von den Pylonen (1 10) jeweils Halter (1 1 1 ) zu den Abschnitten (107) der

Spanten (105) verlaufen, derart, dass die Spanten (105) ähnlich wie bei einer Hängebrücken-Konstruktion mit den Pylonen (1 10) verbunden sind.

24. Stützvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass das Stützgitter bis in eine Schutzstellung schwenkbar ist, in welcher die Solarrinne (103) nach unten offen ausgerichtet ist.

25. Stützvorrichtung nach Anspruch 24,

dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenstützen (102), in Längsrichtung der Solarrinne (103) gesehen, eine Ausnehmung (1 12) aufweisen, in welche das Absorberrohr eintaucht, wenn sich die Solarrinne (103) in der Schutzstellung befindet.

26. Stützvorrichtung nach Anspruch 25,

dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenstützen (102) eine aufrechte Säule (108) auf- weisen, die gegenüber der Vertikalen schräg verläuft, derart, dass zwischen der gedachten Vertikalen und dem tatsächlichen Verlauf der Säule (108) ein die Ausnehmung (1 12) bildender Freiraum geschaffen ist.

27. Parabolrinne für Solarkollektoren eines solarthermischen Kraftwerks bzw. Stützvor- richtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

wobei das Formspiegelelement der Parabolrinne rückseitig mit einer Abstützkons- truktion (1 12) versehen ist,

wobei die Abstützkonstruktion Metallbleche aufweist, die mit einer großen Auflagefläche zum Formspiegel versehen sind und mit dem Spiegel durch Verklebung verbunden sind,

wobei die Metallbleche (1 12) der Abstützkonstruktionen (1 12), die auch nach Art von Spanten ausgebildet sind und parallel zueinander liegen, und dabei vorzugsweise einen Abstand von ca. 30 bis 40 cm, insbesondere 33 cm aufweisen, wobei die einzelnen Abstützkonstruktionen (1 12) an ihren äußeren freien Enden durch eine Verbindung mittels eines Blechs (120) eine Rahmenkonstruktion bilden.

Description:
Verfahren zur Herstellung eines Formspiegels, Formspiegel und Parabolrinne für Solarkollektoren

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Formspiegels, insbesondere zur Bündelung von eingestrahltem Sonnenlicht, einen mittels des Verfahrens hergestellten Formspiegel, sowie eine Parabolrinne, die den Formspiegel verwen- det.

Spiegel und Spiegelelemente, die eine vorbestimmte dreidimensionale Form aufweisen und insbesondere als Hohlspiegel ausgebildet sind, werden in vielen Bereichen zur Reflexion und Führung von sichtbarem und unsichtbarem Licht verwendet. Eine Anwendung ist beispielsweise die Ausbildung von Hohlspiegeln oder Spiegelelementen, mittein denen Sonnenlicht reflektiert und an vorbestimmten Stellen gebündelt wird. Diese Anwendung betrifft im Einzelnen die Ausbildung von Parabolspiegeln, die zu sogenannten Parabolrinnen zusammengesetzt werden. Hierbei sind gemäß einer Parabelform gebogene Spiegel oder Spiegelelemente auf einer entsprechend gestalteten Trägervorrichtung derart angeordnet, dass die Parabolrinne gebildet wird und das durch die Parabolrinne reflektierte konzentrierte Sonnenlicht an einer Brennlinie der Parabolrinne auf einem Absorberrohr gebündelt wird, das entlang der Brennlinie verläuft.

Eine derartige Anordnung dient als Energiequelle eines solarthermischen Kraftwerks, wobei die Parabolspiegel oder Spiegelelemente der Parabolrinne als Reflektor für das einfallende Sonnenlicht dienen. Das Absorberrohr wird von einem Wärmeträgerfluid durchströmt, wobei im Verlauf der Durchströmung des Wärmeträgerfluides durch die Absorberrohre der gesamten Parabolrinne das Wärmeträgerfluid derart erhitzt wird, dass direkt oder über einen Wärmetauscher Dampf erzeugt werden kann, mittels dessen eine Turbine angetrieben wird, die ihrerseits einen mit der Turbine verbundenen Generator zur Bereitstellung einer elektrischen Leistung antreiben kann.

Die Parabolspiegel und das zugehörige in der Brennlinie angeordnete Absorberrohr bilden einen Solarkollektor, und eine Mehrzahl von Solarkollektoren bildet die Parabolrinne, wobei mehrere Parabolrinnenreihen für das solarthermische Kraftwerk in Abhängig- keit von der erwarteten und vorgesehenen Leistung angeordnet sind.

Die Parbolrinnen und insbesondere die Parabolspiegel oder Spiegelelemente sind präzise optische Geräte, die weniger als einen Millimeter genau ausgerichtet werden müssen, damit das einfallende Sonnenlicht möglichst gut in dem Absorberrohr zum Erwärmen des Wärmeträgerfluides gebündelt werden kann. Um den Wirkungsgrad eines Parabolspie- gels oder einer Parabolrinne auf einem hohen Wert zu erhalten ist es erforderlich, einerseits die Parbolrinnen sehr genau zur Sonne auszurichten und entsprechend dem sich verändernden Sonnenstand nachzuführen, und andererseits die genau parabelförmige Formgebung (Krümmung) der Parabolspiegel oder Spiegelelemente einzuhalten.

Im Allgemeinen werden parabelförmige gebogene Einzelspiegel (Spiegelteile, Spiegel- elemente) zu einem größeren parabelförmigen Spiegel (Parabolspiegel) zusammengesetzt. Dabei werden die einzelnen gebogenen Spiegelelemente an einer Stahlträgerkonstruktion als Träger- und Befestigungsvorrichtung angeordnet.

Die Produktion des gebogenen Glases als Grundlage für die Herstellung von Parabolspiegeln oder von parabelförmig gebogenen Spiegelelementen ist sehr aufwendig und benötigt große Energiemengen, da im Allgemeinen mittels eines Gasbrenners das Glas auf etwa 600 C erhitzt werden muss. Die hierzu erforderlichen Einrichtungen weisen einen großen Platzbedarf auf und verursachen ebenfalls erhebliche Kosten.

Ein Biegevorgang zur Herstellung des gebogenen Glases umfasst im Wesentlichen das Aufheizen, das Biegen des Glases und das Abkühlen, wobei dies eine längere Zeit der Produktionsdauer erfordert, die mehr als 16 Stunden betragen kann. Ferner ist das benötigte Glas sehr schwer und damit umständlich in der Fertigung, Handhabung und Montage. Ein Spiegel mit einer Stärke von beispielsweise etwa 4 mm und einer Fläche von etwa 2 m 2 umfasst eine Masse von 25 kg einschließlich der entsprechenden Befestigungselemente, um den Spiegel an einer Aufhängevorrichtung anzuord- nen.

Es ist ferner bei der Herstellung erforderlich, die sogenannte Restwelligkeit (kleine Unebenheiten in der Glasoberfläche oder kleine Unterschiede in der Dicke des Glases) sehr gering zu halten, da sonst die Reflektion des eingestrahlten Sonnenlichts auf das Absorberrohr zu Lasten des gesamten Wirkungsgrades der Solarkollektoren und damit des solarthermischen Kraftwerks verschlechtert wird. Insbesondere bildete auch die Handhabung eines derartigen Glases bei der Herstellung und der Montage vor Ort in einem solarthermischen Kraftwerk ein Gefahrenpotential für das Personal durch Splitterbildung im Falle eines Glasbruches.

Bezüglich der Verspiegelung des Glases ist es erforderlich, die weiteren Maßnahmen zum Aufbringen der Verspiegelung auf eine der Seiten des Glases unter Reinraumbedingungen vorzunehmen. Die Behandlung erfolgt in mehreren Schritten mit speziellen chemischen Substanzen, die teilweise giftig und teuer sind, wobei im Verlauf der Produktion anfallende Abfallstoffe und Abwässer im Allgemeinen sehr teuer zu entsorgen sind.

Die Produktion einen gebogenen Glasspiegels ist daher aufwendig und erfordert ein qualifiziertes Personal, sodass einerseits hohe Lohnkosten entstehen und andererseits in dem gesamten Produktionsablauf die Möglichkeit der Herstellung von Ausschuss relativ groß ist.

Desweiteren ist in Folge des hohen Gewichtes der gebogenen Glasspiegel bis zum Aufstellungsort der Versand und Transport sowie die Montage am Aufstellungsort sehr aufwendig und teuer.

Dem gegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Formspiegels mit einer vorbestimmten Krümmung derart auszugestalten, dass sowohl die Herstellung des Formspiegels als auch die Handhabung des fertigen Formspiegels erheblich vereinfacht werden. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Formspiegels mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen, mit einem Formspiegel mit den im Patentanspruch 13 angegebenen Merkmalen, sowie mit einer Parabol- rinne, die den Formspiegel aufweist. Das erfindungsgemäße Verfahren betrifft gemäß einem ersten Aspekt die Herstellung eines Formspiegels, der eine in vorbestimmter Weise gekrümmte Oberfläche aufweist. Das Verfahren umfasst die Schritte: Bilden eines Formkörpers, bei dem zumindest ein Teil seiner Oberfläche die in vorbestimmter Weise gekrümmte Oberfläche widergibt, Aufbringen in vollflächiger und spaltfreier Weise einer Glasschicht auf die in vorbestimm- ter Weise gekrümmte Oberfläche des Formkörpers, wobei die Glasschicht eine Oberfläche gegenüber der Auflagefläche zum Formkörper aufweist, auf der eine Verspiegelung angeordnet ist, und Aufbringen einer Trägerschicht auf die Verspiegelung, wobei die Trägerschicht mit der Verspiegelung verbunden ist und nach dem Trennen des Formspiegels von dem Formkörper die vorbestimmte Krümmung aufrecht erhält. Mittels des vorstehend angegebenen erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Herstellung eines Formspiegels erheblich vereinfacht. Der als Grundlage für die Formgebung dienende Formkörper wird in präziser Weise gebildet, und es nimmt somit das annähernd vollflächig und spaltfrei auf dem Formkörper aufgebrachte Glas, das im Wesentlichen als eine dünne Glasschicht ausgebildet ist, die Form und damit auch die vorbestimmte Krümmung des Formkörpers an. Durch die Verwendung der als ebene dünne Schicht hergestellten Glasschicht wird die Restwelligkeit des Glases im Vergleich zu dem mit dem aufwendigen Herstellungsablauf erzeugten gebogenen Glas erheblich vermindert und auf nahezu Null reduziert. Somit kann der Wirkungsgrad eines mit den erfindungsgemäßen Formspiegeln ausgestatteten Solarkollektors eines solarthermischen Kraft- werks gesteigert werden, wobei gleichzeitig eine gleichmäßige Erwärmung des Wärme- trägerfluides in dem Absorberrohr in der Brennlinie der Solarrinne gewährleistet ist. Im Falle der Verwendung eines Thermoöls als Wärmeträgerfluid wird eine lokale Erhitzung in dem Absorberrohr und damit die Gefahr einer Verschlechterung des Thermoöls vermieden. Mit der Verwendung der dünnen Glasschicht kann die Reflektion des Spiegels verbessert werden, und es vermindern sich insbesondere durch den Wegfall eines warmen Biegeprozesses die Herstellungskosten erheblich. Die Formgebung des Formspiegels mittels des Formkörpers, auf den die dünne Glasschicht einschließlich der Verspiegelung und danach die Trägerschicht aufgebracht werden, ermöglicht ebenfalls vereinfachte Vorgänge bei der Herstellung des Formspiegels oder von Teilen derselben (Formspiegelteile), sodass keine großen Anforderungen an ein Fachpersonal zu stellen sind und gleichzeitig die Gefahr des Produzierens von Ausschuss vermindert ist. Der Formspiegel umfasst die die vorbestimmte Krümmung dauerhaft gewährleistenden Trägerschicht. Im Vergleich zu bekannten Ausführungen eines gekrümmten Spiegels je nach Größe des Formspiegels oder Teilen des Formspiegels ergibt sich eine erhebliche Verminderung des Gewichtes, wobei teilweise das erzielte Gewicht in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren weniger als die Hälfte des Gewichtes bekannter Ausführungen von gekrümmten Spiegeln beträgt.

Das geringere Gewicht führt desweiteren zu einem erleichterten und damit kostengünstigen Transport des Formspiegels oder von Formspiegelteilen, und erleichtert auch die Montage der Teile am Aufstellungsort des Formspiegels, beispielsweise am Aufstellungsort eines solarthermischen Kraftwerks. Das verringerte Gewicht ermöglicht somit auch die Berücksichtigung von Aufstellungsorten von solarthermischen Kraftwerken mit den erfindungsgemäßen Formspiegeln auf Gebäuden, ohne das erhebliche Maßnahmen zur Sicherung und Verstärkung des Gebäudes erforderlich sind.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung angegeben, die verschiedene Aspekte der Erfindung betreffen. Gemäß dem Verfahren kann die Trägerschicht aus einem Kunststoffmaterial besteht, und insbesondere aus einem GfK-Verbundmaterial besteht. Hierdurch wird eine Festigkeit bei gleichzeitig geringem Gewicht erreicht.

Die Dicke der Glasschicht kann in einem Bereich von 2 mm bis 3 mm liegen, so dass der Weg eines eingestrahlten Lichts durch die Glasschicht gering ist. Des Weiteren umfasst bei dem Verfahren der Schritt des Aufbringens einer Trägerschicht den Schritt des Aufbringens der Trägerschicht in mehreren Einzellagen. Hierbei kann zumindest eine der Einzellagen der Trägerschicht die in vorbestimmter Weise gekrümmte Oberfläche der Glasschicht nicht vollständig überdecken. Auf diese Weise kann bei gleichzeitiger Stabilität Material eingespart werden. Bei dem Formspiegel folgt die in vorbestimmter Weise gekrümmte Oberfläche des Formkörpers zumindest teilweise dem Verlauf einer Parabel, so dass ein Parabolspiegel gebildet wird, der für ein solarthermisches Kraftwerk geeignet ist.

Der Formkörper zur Durchführung des Verfahrens kann derart ausgebildet sein, dass die in vorbestimmter Weise gekrümmte Oberfläche des Formkörpers zumindest einen Teil der Form einer Parabolrinne wiedergibt. Der Formspiegel kann auf diese Weise in Teilen gebildet werden, wodurch die Handhabung erleichtert wird.

Des Weiteren können die Einzellagen der Trägerschicht durch Laminieren auf die Verspiegelung aufgebracht werden. Zumindest die unmittelbar auf der Verspiege- lung aufgebrachte Einzellage der Trägerschicht kann vollflächig aufgebracht und die Fläche der Glasschicht vollständig bedeckt sein, und es kann zumindest eine der weiteren Einzellagen der Trägerschicht die Fläche der zuvor aufgebrachten Einzellage der Trägerschicht nicht vollständig bedecken, so dass eine Materialersparnis und eine Verringerung des Gewichts erreicht werden kann. Bei dem Verfahren kann der Schritt des Aufbringens der Trägerschicht auf die Verspiegelung das Einbauen von Befestigungselementen in die Trägerschicht umfassen, so dass auf einfache Weise in Verbindung mit der Trägerschicht der Formspiegel an Trägereinrichtungen befestigt werden kann.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Verfahren zur Herstellung eines Formspiegels, der eine in vorbestimmter Weise gekrümmte Oberfläche aufweist, die Schritte: Bilden eines Formkörpers mit zumindest zwei Spantenelementen, wobei die Form der Spantenelemente die in vorbestimmter Weise gekrümmte Oberfläche des Formspielgels widergibt, Aufbringen einer Metallschicht auf den Formkörper, wobei die Metallschicht eine Oberfläche benachbart zum Formkörper aufweist, auf der eine Verspiegelung angeordnet ist, und Aufbringen zumindest zweier Trägerelemente auf die Metallschicht, wobei die Trägerelemente mit der Metallschicht verbunden sind und nach dem Trennen des Formspiegels von dem Formkörper die vorbestimmte Krümmung aufrecht erhalten. Hierbei kann die Dicke der Metallschicht in einem Bereich von 1 mm bis 3 mm liegen. Mit der Verwendung einer Metallschicht zur Ausbildung der Reflexionsoberfläche kann eine weitere Gewichtsverminderung und insbesondere eine Verminderung der Herstel- lungskosten erreicht werden. Es werden ferner die zur Herstellung des Formspiegels erforderlichen Schritte vereinfacht, so dass eine Fertigung mit hoher Qualität auch mit einfachen Werkzeugen und durchschnittlich geschultem Personal gewährleistet ist.

Die vorliegende Erfindung umfasst ferner einen Formspiegel mit einer Metallschicht, die eine in einer vorbestimmten Weise gekrümmte Form aufweist und wobei eine der Oberflächen der Metallschicht eine Verspiegelung aufweist, zumindest zwei Trägerelementen, die auf der anderen Oberfläche der Metallschicht aufgebracht und an dieser befestigt ist, wobei der Formspiegel mittels des vorstehend beschriebenen Verfahrens gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung hergestellt sein kann.

Die vorliegende Erfindung umfasst ebenfalls einen Formspiegel mit einer Glasschicht, die eine in einer vorbestimmten Weise gekrümmte Form aufweist und wobei eine der Oberflächen der Glasschicht eine Verspiegelung aufweist, und einer Trägerschicht, die auf die Verspiegelung aufgebracht und an dieser befestigt ist. Hierbei kann der Formspiegel mittels des vorstehend angegebenen erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt hergestellt sein. Entsprechend einer Verwendung des Formspiegels kann eine erfindungsgemäße Parabolrinne für Solarkollektoren eines solarthermischen Kraftwerks zumindest einen der vorstehend angegebenen Formspiegel aufweisen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 eine vereinfachte schematische Darstellung eines Formkörpers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,

Figur 2 eine schematische Darstellung des Aufbringens einer Glasschicht auf den Formkörper gemäß Figur 1 ,

Figur 3 eine schematische Darstellung des Formkörpers gemäß Figur 1 , bei dem vollflächig die Glasschicht aufgebracht ist,

Figur 4 eine schematische Darstellung des Formkörpers gemäß Figur 1 einschließlich der vollflächig anliegenden Glasschicht, wobei eine Trägerschicht auf die Glasschicht aufgebracht wird, Figur 5 eine schematische Darstellung des Formkörpers gemäß Figur 1 sowie mit der Glasschicht und der vollständigen Trägerschicht gemäß Figur 4,

Figur 6 eine schematische Darstellung des Formkörpers einschließlich der

Glasschicht gemäß Figur 3, wobei die Trägerschicht in mehreren Lagen aufgebracht ist,

Figur 7 eine schematische Darstellung zweier Formspiegelteile, die zur Bildung eines gesamten Formspiegels zusammengesetzt sind,

Figur 8 eine schematische Darstellung des Formkörpers gemäß Figur 1 sowie der Glasschicht und der Trägerschicht, auf der Stützelemente angeordnet sind,

Figur 9 eine schematische Darstellung von Formspiegelteilen mit Stützelementen gemäß Figur 8,

Figur 10 eine schematische Darstellung eines Solarkollektors in Form einer Pa- rabolrinne, der aus Formspiegelelementen gebildet ist,

Figur 1 1 eine vereinfachte schematische Darstellung eines Formkörpers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und

Figur 12 eine schematische Darstellung eines Formspielgels gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.

Erstes Ausführungsbeispiel

Nachstehend wird das Verfahren zur Herstellung eines Formspiegels gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand der Figuren 1 bis 5 beschrieben. Figur 1 zeigt in einer vereinfachten perspektivischen Ansicht die Anordnung eines Form- körpers 1 , der als Basis für die Herstellung des Formspiegels dient. Der Formköper 1 ist derart ausgebildet, dass zumindest eine Seite des Formkörpers 1 eine gekrümmte Oberfläche 2 mit einer vorbestimmten Krümmung aufweist. Die in vorbestimmter Weise ge- krümmte Oberfläche 2 weist eine Krümmung auf, die die Negativform der gewünschten Krümmung des herzustellenden Formspiegels F (siehe beispielsweise Figuren 7, 9 und 10) aufweist. Für die Anwendung des Formspiegels F zur Bildung einer Parabolrinne beispielsweise eines solarthermischen Kraftwerks folgt die Krümmung der gewünschten Parabolform. Die vorbestimmte Krümmung ist somit diejenige einer Parabel. Die Erfin- dung ist jedoch nicht auf die Ausbildung einer Parabelform beschränkt. Vielmehr können beliebige Formen gebildet werden.

Auf den Formkörper 1 mit der in vorbestimmter Weise gekrümmten Oberfläche 2 wird gemäß der Darstellung in Figur 2 eine erste Schicht aufgebracht. Die erste Schicht besteht aus einer Glasschicht 3, die derart auf die gekrümmte Oberfläche 2 des Formkör- pers 1 aufgebracht wird, dass sie dort annähernd vollflächig und spaltfrei aufliegt und somit der in vorbestimmter Weise gekrümmten Oberfläche 2 genau folgt. Die Glasschicht 3, die vorzugsweise aus dünnem Glas besteht, wird auf die gekrümmte Oberfläche 2 aufgebracht, in dem die Glasschicht kalt (bei Zimmertemperatur) entsprechend der gekrümmten Oberfläche 2 gebogen wird. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Hers- tellung des Formspiegels F ist es bei diesem Biegevorgang nicht erforderlich, die vorzugsweise dünne und im ursprünglichen Zustand weitgehend ebene Glasschicht 3 zu erwärmen zum Anpassen der Glasschicht 3 an die Form des Formkörpers 1.

Auf dem Formkörper 1 wird während der Herstellung die unmittelbar auf dem Formkörper aufliegende 3 Glasschicht festgehalten, indem beispielsweise Halteelemente 1a verwen- det werden. Die Halteelemente 1a befestigen und halten bevorzugt die Glasschicht 3 an den Randbereichen derselben, damit die Glasschicht 3 die gewünschte vorbestimmte Form einnimmt. Es besteht auch die Möglichkeit, die Glasschicht 3 mittels eines Unterdrucks auf dem Formkörper 1 zu befestigen. Hierzu sind an verschiedenen Stellen auf der in vorbestimmter Weise gekrümmten Oberfläche des Formkörpers 1 Öffnungen 1 b an- geordnet, die mit einer einen Unterdruck erzeugenden Einrichtung (nicht gezeigt) verbunden sind und wobei die Glasschicht 3 auf dem Formkörper 1 angesaugt wird und somit die Glasschicht 3 vollflächig anliegt und der vorbestimmten Form des Formkörpers folgt, die während der Weiterbearbeitung beibehalten wird. Die Stärke (Dicke) der Glasschicht liegt in einem Bereich von etwa 2 mm bis 3 mm, und beträgt bevorzugt 2,2 mm bis 2,5 mm. Mit dieser Glasstärke vermindert sich der Weg, den in allgemeiner Form Lichtstrahlen und insbesondere Sonnenstrahlen bei der Verwendung des Formspiegels F beispielsweise in einem solarthermischen Kraftwerk durch das Material des Glases zurücklegen müssen, von etwa 8 mm oder mehr bei bekannten Ausführungen von gekrümmten Spiegeln auf etwa 4, 4 mm bis 5 mm. Der Wirkungsgrad der gesamten Spiegelanordnung kann gesteigert werden.

Auf einer Seite (Oberfläche) der dünnen Glasschicht 3, die nicht an dem Formkörper 1 anliegt, d.h. auf einer ersten Oberfläche 31 gegenüber der Auflagefläche (einer zweiten Oberfläche 32) der Glasschicht 3 zum Formkörper 1 , ist eine Verspiegelung 4 aufgebracht. Zu diesem Zweck ist die erste Oberfläche 31 zur Aufnahme der Verspiegelung 4 in entsprechender Weise vorbereitet, d.h. im Wesentlichen gesäubert und poliert, und die Verspiegelung 4 besteht im Wesentlichen aus einer dünnen Metallisierungsschicht, die auf der ersten Oberfläche 31 der Glasschicht 3 aufgebracht ist und die auf ihrer Rücksei- te (der dann freiliegenden Oberfläche der Verspiegelung 4) eine schützende Lackierung erhält.

Im vorliegenden Fall kann das Vorbereiten der Glasschicht 3 an ihrer ersten Oberfläche 31 sowie das Verspiegeln zum Zeitpunkt der Herstellung der Glasschicht 3 vorgenommen werden, oder es kann die Vorbereitung der Glasschicht 3 und das Verspiegeln, d.h. das Aufbringen der Verspiegelung 4 auf die erste Oberfläche 31 der Glasschicht 3 auch vorgenommen werden, wenn die Glasschicht 3 bereits auf dem Formkörper 1 angeordnet und befestigt ist. Im Allgemeinen erfolgt das Aufbringen der Verspiegelung 4 mit speziellen Verfahren unter einer Schutzatmosphäre in Form einer sehr dünnen Schicht.

Wie es in Figur 4 gezeigt ist, wird auf die Glasschicht 3 auf der Seite der Verspiegelung 4, d.h. auf die Verspiegelung 4 eine Trägerschicht 5 aufgebracht, wobei die Trägerschicht 5 fest mit der Glasschicht 3 bzw. der Verspiegelung 4 verbunden ist. Die Trägerschicht 5 kann beispielsweise aus einem Kunststoffverbundmaterial bestehen. Insbesondere kann ein Gf K-Verbundwerkstoff (Kunststoffmatrix mit Glasfasern) vorgesehen sein. Hierbei können insbesondere Glasfasermatten in Verbindung mit einem Zwei-Komponenten-Harz aufgebracht (laminiert) werden. Wie es gemäß Figur 4 erkennbar ist, folgt die Form der vollflächig auf der Glasschicht 3 und der Verspiegelung 4 aufgebrachten Trägerschicht 5 vollständig der vorbestimmten Krümmung, und damit im Falle der Anwendung des Formspiegels F bei einem solarthermischen Kraftwerk der Krümmung einer Parabel. Die vollflächig mit der Glasschicht 3 und der Verspiegelung 4 verbundene Trägerschicht 5 behält nach dem Aushärten die vorbestimmte Krümmung bei und dient somit zum Tragen und Stützen der daran befestigen Glasschicht 3 mit der Verspiegelung 4 als Spiegelelement, sodass die vorbestimmte Krümmung des gebildeten Formspiegels F während der Lebensdauer des Formspiegels F beibehalten wird.

Mit der Eigenstabilität der Trägerschicht 5 werden die vorbestimmte Krümmung und somit beispielsweise die parabolische Form gehalten.

Die Ausbildung der Trägerschicht 5 ist nicht auf den Kunststoffverbundwerkstoff beschränkt, sondern kann auch beispielsweise aus einem Epoxidschaum gebildet werden. In diesem Fall ist es erforderlich, dass die Schichtdicke des Epoxidschaums eine vorbestimmte Größe annimmt, so dass die erforderliche Eigenstabilität der Trägerschicht 5 gewährleistet ist und auch über einen längeren Betriebszeitraum beispielsweise einer Solarrinne für ein Solarthermisches Kraftwerk die Parabelform und damit die Trägereigenschaft für die verspiegelte Glasschicht 3 aufrecht erhalten werden kann. In den Figuren 4 und 5 ist die Trägerschicht 5 in Form einer Lage (Einzellage, Einzelschicht) dargestellt, und es ist die Trägerschicht 5 vollflächig mit der Glasschicht 3 auf der Seite der Verspiegelung 4 verbunden.

In einer weiteren Ausführungsform kann gemäß der Darstellung in Figur 6 die Trägerschicht 5 aus unterschiedlichen Einzellagen bestehen, wobei diese unterschiedlichen Einzellagen nacheinander auf der Glasschicht 3 bzw. auf der vorherigen Einzellage der Trägerschicht 5 aufgebracht werden können.

Ist die Glasschicht 3 einschließlich der Verspiegelung 4 auf dem Formkörper 1 mit der vorbestimmten Form bzw. Krümmung 2 angeordnet und befestigt und hat somit die Glasschicht 3 vollflächig und spaltfrei die vorbestimmte Krümmung angenommen, dann kann eine erste Einzellage 51 der Trägerschicht 5 unmittelbar auf der Verspiegelung 4 der Glasschicht 3 aufgebracht werden. Hierbei bedeckt die erste Einzellage 51 der Trägerschicht 5 vollständig die Fläche der Glasschicht 3 und der Verspiegelung 4. Die erste Einzellage 51 bewirkt somit bereits eine Trägereigenschaft für die Glasschicht 3 einschließlich der Verspiegelung 4 und schützt ferner die Verspiegelung 4 von ihrer Rücksei- te. Auf die erste Einzellage 51 kann eine zweite Einzellage 52 aufgebracht werden, wobei die zweite Einzellage 52 die gleiche Fläche und somit die Gesamtfläche der Glasschicht 3 abdecken kann, wobei dies der Gesamtfläche der ersten Einzellage 51 entspricht. Alternativ kann die zweite Einzellage 52 lediglich einen Teil der Gesamtfläche einneh- men, die von der ersten Einzellage 51 bedeckt ist, wobei in der Darstellung gemäß Figur 6 angegeben ist, dass die zweite Einzellage 52 vor dem rechten Rand der ersten Einzellage 51 endet. In gleicher Weise kann eine weitere Einzellage, wie beispielsweise eine dritte Einzellage 53 der Trägerschicht 5, die Gesamtfläche der vorherigen Einzellage 52 oder ebenfalls eine kleinere Fläche im Vergleich zu der durch die zweite Einzellage 52 bedeckten Fläche bedecken. Die dritte Einzellage 53 bedeckt vorzugsweise nur einen Teil der von der zweiten Einzellage 52 bedeckten Fläche. Somit kann zumindest eine der Einzellagen der Trägerschicht 5 nicht die gesamte Fläche der Glasschicht (3) bedecken.

In Figur 6 ist eine vierte Einzellage 54 gezeigt, wobei die Anzahl der Einzellagen von der Stärke (Dicke) der jeweiligen Einzellagen und damit von der Stabilität der gesamten Anordnung des Formspiegels F oder des betreffenden Teils des Formspiegels F abhängt. Der in Figur 6 gezeigte Teil des Formspiegels wird mit einem gleichartigen weiteren Teil des Formspiegels F zu einem gesamten Formspiegel F zusammengesetzt, so dass an den äußeren Enden der jeweiligen Teile des Formspiegels F die entsprechenden weiteren Einzellagen nicht die gesamte Fläche der Glasschicht 3 bedecken. Zum Aufbringen der verschiedenen weiteren Einzellagen, wie beispielsweise der zweiten bis vierten Einzellage 52 bis 54 der Trägerschicht 5 verbleibt vorzugsweise die Glasschicht 3 einschließlich der Verspiegelung 4 und einiger der Einzellagen der Trägerschicht 5 auf dem Formkörper 1 , so dass gewährleistet ist, dass der gebildete Formspiegel F oder die gebildeten Teile des Formspiegels F in genauer Weise die vorbestimmte Krümmung 2 des Formkörpers übernehmen und einhalten. Ist die mit einer einzigen Lage oder einer Mehrzahl von Einzellagen erreichte Stärke der Trägerschicht 5 ausreichend, um die erforderliche Stabilität des Formspiegels F zu gewährleisten, dann kann der Formspiegel F von dem Formkörper 1 gelöst werden.

Figur 7 zeigt in vereinfachter und schematischer Weise die Anordnung zweier (vorzugs- weise symmetrischer) Teile des Formspiegels F, die zusammengesetzt an jeweils einer ihrer Seiten beispielsweise eine Parabolrinne ergeben. Die beiden Teile des Formspiegels F sind im Bereich einer Haltereinerichtung 6 miteinander und mit der Haltereinrichtung 6 verbunden. Die Befestigung an der Haltereinrichtung 6 und der Teile des Form- Spiegels F miteinander gewährleistet, dass auch die Einzelteile in ihrer gesamten Anordnung die gewünschte Krümmung und damit beispielsweise die Anordnung entsprechend dem Verlauf einer Parabel einhalten.

In dem in Figur 7 gezeigten Beispiel weist jeder Teil des Formspiegels F beispielsweise die Einzellagen 51 , 52 und 53 der Trägerschicht 5 auf. Während die erste Einzellage 51 in gleicher Weise, wie es in Figur 6 dargestellt ist, die gesamte Fläche der Glasschicht 3 und der Verspiegelung 4 abdeckt, sind die zweite und dritte Einzellage 52 und 53 der jeweiligen Teile des Formspiegels F an ihren äußeren Seiten derart aufgebracht, dass nicht die gesamte Fläche der Glasschicht 3 bedeckt wird. Auf diese Weise kann die Ausbildung einer jeweiligen Einzellage der Trägerschicht 5 derart vorgenommen werden, dass einerseits eine Einsparung an Material möglich ist, und andererseits die mechanische Stabilität des gesamten Formspiegels F und die Einhaltung der vorbestimmten Krümmung (beispielsweise einer Krümmung entsprechend einer Parabel) gewährleistet ist. Der in Figur 7 gezeigte Formspiegel kann vorzugsweise an einer Drehachse 7 im Bereich der Haltereinrichtung 6 gedreht oder verschwenkt werden, um eine Nachführung entsprechend dem sich verändernden Sonnenstand zu ermöglichen.

Ferner ist in Figur 7 oberhalb des Formspiegels F ein Absorberrohr 8 gezeigt, das von einem fluiden Wärmeträgermedium, beispielsweise einem Thermoöl oder einem entspre- chend aufbereiteten Wasser durchströmt wird. Das Absorberrohr 8 ist an der Trennlinie der Parabolrinne, bestehend aus dem Formspiegel F, angeordnet, und die durch den Formspiegel F in vorbestimmter Weise reflektierten Sonnenstrahlen werden in der Brennlinie und damit auf dem Absorberrohr 8 gebündelt, so dass das in dem Absorberrohr 8 strömende Wärmeträgermedium erhitzt wird. Bei der Anwendung der Formspiegel F bei einer Parabolrinne eines solarthermischen Kraftwerks stellt somit die Kollektoren aus den Formspiegeln F in Verbindung mit der Sonneneinstrahlung die primäre Wärmequelle dar. Der Wärmetransport zu einem Dampferzeuger erfolgt mittels des fluiden Wärmeträgermediums, das in den Absorberrohren (beispielsweise dem Absorberrohr 8) strömt.

In den vorstehend beschriebenen Figuren ist die Trägerschicht 5 angegeben als eine (auch aus mehreren Einzellagen bestehende) Schicht, die einerseits die relativ dünne Glasschicht 3 mit der Verspiegelung 4 schützt, und die andererseits gewährleistet, dass die gewünschte Form (die vorbestimmte Krümmung) des Formspiegels F auch langfristig eingehalten wird. Dies gewährleistet einen gleichbleibend hohen Wirkungsgrad der Sonnenkollektoren oder Parabolrinne des solarthermischen Kraftwerks, oder bei anderen Anwendungen gleichbleibende vorbestimmte Spiegeleigenschaften.

Figur 8 zeigt in gleicher Weise wie Figur 5 die Anordnung des Formkörpers 1 , auf dem die dünne Glasschicht 3 einschließlich ihrer Verspiegelung 4 aufgebracht ist. Auf der Glasschicht 3 und insbesondere der darauf angeordneten Verspiegelung 4 ist die Trägerschicht 5 ausgebildet, wobei in der Darstellung der Figur 8 zur Vereinfachung die Trägerschicht 5 als eine Einzellage gebildet ist.

Bei der Ausbildung der Trägerschicht 5 wurde berücksichtigt, dass der Formspiegel F oder der Teil des Formspiegels F, der auf dem Formkörper 1 erzeugt wird, in Abhängigkeit von der Situation des Einbaus am Aufstellungsort weitere Trägerelemente benötigt. Figur 8 zeigt ein derartiges Trägerelement 9, das als im Wesentlichen ebene Metallkonstruktion, vorzugsweise aus Stahl oder Leichtmetall, ausgebildet ist. In der Darstellung der Figur 8 liegt das im Wesentlichen ebene Trägerelement 9 in der Papierebene. Zur Verminderung des Gewichts des Trägerelements 9 weist das Trägerelement 9 an vorbestimmten Stellen Aussparungen auf, wobei die Stabilität des Trägerelements 9 gewährleistet ist.

Bei der Aufbringung der Trägerschicht 5 auf die Glasschicht 3 werden vorzugsweise in die Trägerschicht 5 Befestigungselemente 10 eingebaut, so dass mittels dieser Befesti- gungselemente 10, die in einer vorbestimmten erforderlichen Anzahl vorgesehen sind, das Trägerelement 9 mit dem Formspiegel F und insbesondere der Trägerschicht 5 stabil und lösbar verbunden werden kann. Im Falle der Anwendung der Trägerelemente 9 in Verbindung mit den an der Trägerschicht 5 angeordneten Befestigungselemente 10 wird eine gesamte Stabilität des Formspiegels F oder eines Teils des Formspiegels F gewähr- leistet, da sowohl die Trägerschicht 5 als auch die jeweiligen Trägerelemente 9 zur Stabilität des gesamten Formspiegels F beitragen.

Die schematische Darstellung in Figur 9 zeigt in ähnlicher Weise wie in Figur 7 die Bildung eines gesamten Formspiegels F aus zwei vorzugsweise symmetrischen Teilen des Formspiegels F, die in Verbindung mit der Haltereinrichtung 6 miteinander verbunden sind. Die beiden miteinander verbundenen Teile des Formspiegels F sind im Wesentlichen Teile, wie sie in Figur 8 dargestellt sind, wobei auf der Trägerschicht 5 mittels der Befestigungselemente 10 die Trägerelemente 9 angeordnet sind. Im vorliegenden Fall, d.h. bei dem Formspiegel F gemäß Figur 9 sind beispielsweise zwei Einzellagen in Form einer ersten Einzellage 51 und einer zweiten Einzellage 52 der Trägerschicht 5 vorgesehen, und in der zweiten Einzellage 52 sind die Befestigungselemente 10 eingebaut, an denen die Trägerelemente 9 angeordnet werden können. Es ist dabei nicht erforderlich, dass die Trägerelemente 9 jeweils dem gesamten Bogenverlauf des Formspiegels F folgen, da die Stabilität der gesamten Anordnung, d.h. des Formspiegels F oder der Teile des Formspiegeis F durch die Verbindung der Trägerelemente 9 mit der Trägerschicht 5 ausreichend gewährleistet ist. Weist die Trägerschicht 5 mehrere Einzellagen auf, dann sind die Befestigungselemente 10 in zumindest einer der Einzellagen angeordnet.

In gleicher Weise wie in der Darstellung von Figur 7 ist der gesamte Formspiegel F drehbar in Verbindung mit der Drehachse 7, oder schwenkbar, so dass eine Nachführung an den wechselnden Sonnenstand gewährleistet ist. Ebenso ist in Figur 9 das Absorberrohr 8 angegeben, das im vorliegenden Fall bei der Anwendung des Formspiegels bei einer Parabolrinne eines solarthermischen Kraftwerks von dem fluiden Wärmeträgermedium durchströmt wird.

Die gesamte Anordnung des Formspiegels F bzw. der aus zumindest zwei Formspiegel- teilen gebildeten Parabolrinne gemäß Figur 9 gewährleistet die Einhaltung der vorbestimmten Krümmung, und insbesondere der Krümmung mit dem Verlauf einer Parabel, so dass auch bei einer längeren Betriebszeit und damit einer längeren Verweildauer der Anordnung im Freien die vorbestimmte Krümmung der Spiegelfläche (der Glasschicht 3 in Verbindung mit der Verspiegelung 4) sicher aufrecht erhalten wird. Eine Verschlechte- rung des Wirkungsgrads der gesamten Parabolrinne durch eine im Verlauf der Lebensdauer der Anordnung sich verändernde Krümmung wird somit vermieden. Desweiteren ist die vorstehend beschriebene Anordnung des gesamten Formspiegels F oder der Teile des Formspiegels F für entsprechendes Personal leicht zu handhaben, insbesondere auch im Hinblick auf Versand und Montage der Teile des Formspiegels F. Hierzu wird auf die Darstellung in Figur 10 verwiesen, bei der in vereinfachter und schematischer Darstellung eine Parabolrinne angedeutet ist, die aus zwei Teilen des Formspiegels F besteht, wie sie beispielsweise in den Figuren 7 und 9 angeordnet sind. Wird eine Länge L der Teile des Formspiegels F und einer Breite B in vorbestimmter Weise gewählt, dann besteht die Möglichkeit, die Teile des Formspiegels F auf einfache Weise in einem Seecontainer mit Standartmaßen zu versenden. Hierbei kann die Länge beispielsweise 15 m und die Breite B eines Spiegelteils 3 m betragen. Gegenüber dem Gewicht (Masse) von bekannten Anordnungen mit gekrümmten Spiegeln, die teilweise etwa 5000 kg beträgt, wird mit dem Formspiegel F gemäß der vorliegenden Erfindung eine Masse von etwa 1500 kg bis 2500 kg erreicht. Dies vereinfacht in erheblicher Weise die Handhabung sowohl beim Versand als auch bei einer Montage, wobei einfacheres Gerät, wie beispielsweise Hebezeuge, verwendet werden können. In der schematischen Darstellung der Parabolrinne in Figur 10 aus zwei Teilen des Formspiegels F ist erkennbar, dass die gesamte Anordnung mittels der Trägerelemente 9 und der Haltereinrichtung 6 an dem Standort der Anwendung befestigt werden kann, sofern gewährleistet ist, dass die Parabolrinne der Sonnenbewegung im Tagesverlauf nachgeführt werden kann. Liegt eine Anordnung des Formspiegels F oder der Teile des Formspiegels F gemäß der Darstellung in Figur 7 vor, bei der die Trägerelemente 9, wie sie in Figur 9 gezeigt sind, nicht vorgesehen sind, dann sind in der Trägerschicht 5 und insbesondere in beispielsweise der äußeren Trägerschicht (dritte Trägerschicht 53 in Figur 7) entsprechende Befestigungselemente vorgesehen, mittels denen die Teile des Formspiegels F zur Bildung der Parabolrinne zusammengesetzt und befestigt werden können.

Die Anordnung des Formspiegels F gemäß der vorliegenden Erfindung und der vorstehenden Beschreibung verbindet somit die dünne Glasschicht 3, auf der eine Verspiegelung 4 aufgebracht ist, mit der (beispielsweise auch mehrlagig) ausgeführten Trägerschicht 5, wobei die Trägerschicht 5 die Glasschicht 3 und die Verspiegelung 4 schützt und in der Form, d.h. mit der vorbestimmten Krümmung hält, die durch die vorbestimmte Krümmung 2 des Formkörpers 1 vorgegeben ist. Hierbei können beliebige Formen zur Anwendung kommen. Die vorstehende Beschreibung zeigt als Beispiel die Anwendung bei einer Parabolrinne für ein solarthermisches Kraftwerk, wobei die vorbestimmte Krümmung 2 des Formkörpers einer Parabellinie folgt. Des weiteren kann der Formspie- gel F als ein Stück ausgebildet sein und somit der einzelne Solarkollektor der Parabolrinne aus einem Stück gebildet werden, oder es kann der Formspiegel F zur Bildung einer vorbestimmten Spiegelfläche, wie beispielsweise einer Parabolrinne, aus einer Mehrzahl von Teilen des Formspiegels F bestehen. Diese Anordnung ist in Figur 10 am Beispiel der Parabolrinne gezeigt.

Es weisen das Spiegelglas der Glasschicht 3 mit der Verspiegelung 4 und die Trägerschicht 5 im Wesentlichen den gleichen Ausdehnungskoeffizienten auf, so dass bei Temperaturunterschieden nur geringe Spannungen an dem Übergang zwischen der gebogenen Fläche der Glasschicht 3 und der Trägerschicht 5 entstehen. Die Glasschicht 3 mit der Verspiegelung 4 ist fest mit der Trägerschicht 5 (und im Falle der mehrlagigen Trägerschicht 5 mit der ersten Trägerschicht 51 ) und vollflächig verbunden.

Die geringe Stärke der Glasschicht 3 weist den Vorteil auf, dass vor dem Aufbringen der Glasschicht 3 auf den Formkörper 1 zur Festlegung der vorbestimmten Krümmung 2 die Glasschicht 3 nicht vorgebogen werden muss. Der Biegevorgang kann kalt in Verbindung mit dem einfachen Aufbringen der Glasschicht 3 auf den Formkörper 1 erfolgen.

Die Trägerschicht 5, auch in ihrer mehrlagigen Ausführung gemäß beispielsweise den Figuren 6 und 7, kann einen UV-Schutz aufweisen. Insbesondere kann der Kunststoff- Verbundwerkstoff, beispielsweise aus GfK-Verbundmaterial (Glasfaser-verstärkter Kunststoff) oder ein Epoxidschaum einen UV-Schutz aufweisen. Durch die Verwendung des UV-Schutzes können die Materialeigenschaften länger erhalten bleiben, so dass die Lebensdauer der Trägerschicht 5 verlängert werden kann. Die Gesamtanordnung weist eine hohe Festigkeit bei gleichzeitig geringem Materialaufwand und einer hohen Lang- zeitstabilität auf.

Die gesamte Anordnung weist eine ausreichende Flexibilität auf, und zeichnet sich durch eine geringe Vibration aus. Ferner ist ein sicherer Transport des Formspiegels F oder Teile des Formspiegels F gewährleistet, da die Glasschicht 3 fest mit der Trägerschicht 5 verbunden ist und somit nur eine geringe Wahrscheinlichkeit besteht, dass die Glas- schicht 3 beschädigt werden kann.

Das geringe Eigengewicht und die dadurch erleichterte Handhabung des Formspiegels oder der Teile ermöglichen auch die Verminderung der Frachtkosten.

Mit dem Wegfall des getrennten Biegevorgangs für die Glasschicht 3 und dem vereinfachten und sicheren Biegen der Glasschicht 3 in kaltem Zustand werden die Produkti- onskosten erheblich vermindert, auch im Hinblick auf die Möglichkeit des Einsatzes eines durchschnittlich qualifizierten Personals und der Verwendung von einfacheren Einrichtungen. Insbesondere kann die Herstellung des Formspiegels F gemäß dem vorstehend beschriebenen Verfahren unter normalen Luftbedingungen durchgeführt werden, so dass keine speziellen Reinraumbedingungen erforderlich sind. Die im Falle der Anwendung eines Glasfasergewebes zur Ausbildung der Trägerschicht 5 benötigten Kunststoffmaterialien wie Harz und Härter erfordern keine besonderen Lagerbedingungen und es entstehen bei der Herstellung keine belasteten Abwässer. Mit dem vereinfachten Produktionsablauf wird ebenfalls sehr wenig Ausschuss produziert, auch wenn der Herstellungsvorgang durch ein einfaches Personal durchgeführt wird. Am Ort der Aufstellung des Formspiegels F, beispielsweise in Form einer Parabolrinne, wird nur ein leichtes Gerät benötigt, um die gesamte Anordnung vor Ort zu montieren. Gleichzeitig ist eine einfache Montage insbesondere auch durch das erheblich geringere Gewicht gewährleistet. Ebenfalls durch das geringe Gewicht bedingt sind kleinere oder schwächere Fundamente erforderlich, und es ist für die Nachführung des Spiegels an den sich im Tagesablauf ändernden Sonnenstand nur eine geringe Energie erforderlich, wobei auch kleinere und damit preislich günstigere Antriebe verwendet werden können.

Der gesamte Aufbau des Formspiegels F benötigt in Verbindung mit der aus einem Kunststoffverbundmaterial gebildeten Trägerschicht 5 keine weitere Konservierung.

Es wird des Weiteren die Herstellung des Formspiegels vereinfacht, da die in vorbes- timmter Weise gekrümmte Oberfläche 2 des Formkörpers 1 derart beschaffen ist, dass sich nach dem Befestigen der Glasschicht 3 und dem Aufbringen der Trägerschicht 5 die gesamte Anordnung des Formspiegels F leicht von dem Formkörper 1 trennen lässt. Nach dem Aushärten der Trägerschicht 5 ist der Formspiegel F hinsichtlich der Formgebung und seiner Handhabung stabil und kann weiter auf einfache Weise verarbeitet werden.

Zweites Ausführungsbeispiel

Nachstehend wird das Verfahren zur Herstellung eines Formspiegels gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand der Figuren 1 1 und 12 beschrieben. Figur 1 1 zeigt in einer vereinfachten perspektivischen Ansicht die Anordnung eines Formkörpers 40 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, der als Basis für die Herstellung des Formspiegels f (siehe Figur 12) dient. Im Gegensatz zu dem Formkörper 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist der Formköper 40 ist derart ausgebildet, dass er keine glatte und in vorbestimmter Weise gekrümmte Oberfläche (2 in Fig. 1 ) aufweist. Vielmehr besteht der Formkörper 40 aus zumindest zwei Spantenelementen 41 , die stehend auf einer entsprechenden Unterbaueinheit 43 angeordnet sind. Die Unterbaueinheit 43 umfasst mehrere Unterbauteile 44, die zu einem stabilen und die zumindest zwei Spantenelemente 41 tragenden Rahmen zusammengesetzt sind. Auf der Unterbaueinheit 43 sind vorzugsweise die senkrecht stehenden zumindest zwei Spantenelemente 41 parallel zueinander angeordnet. Auf ihren der Unterbaueinheit 43 abgewandten Kanten weisen die Spantenelemente 41 ein entsprechendes Profil bzw. die vorbestimmte Krümmung auf.

Die in vorbestimmter Weise gekrümmten Kanten der Spantenelemente 41 weisen eine Krümmung auf, die die Negativform der gewünschten Krümmung des herzustellenden Formspiegels F (siehe beispielsweise auch die Figuren 7, 9 und 10) wiedergibt. Für die Anwendung des Formspiegels F zur Bildung einer Parabolrinne beispielsweise eines solarthermischen Kraftwerks folgt die Krümmung der gewünschten Parabelform. Die vorbestimmte Krümmung ist somit diejenige einer Parabel. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Ausbildung einer Parabelform beschränkt. Vielmehr können beliebige Formen gebildet werden.

Die Darstellung in Figur 1 1 zeigt als Beispiel die Anordnung von vier Spantenelementen 41 , wobei die Erfindung nicht auf diese Anzahl von Spantenelementen 41 festgelegt ist. Die Spantenelemente sind zur Sicherung der parallelen Anordnung mit einem weiteren Stabilisierungselement 45 verbunden.

Auf die Mehrzahl von im Wesentlichen gleichartigen Spantenelementen 41 wird zur Bildung des Formspielgels F eine Metallschicht 30 aufgebracht, die während der Herstellung derart befestigt ist, dass die Metallschicht 30 die Form der Spantenelemente 41 und damit die vorbestimmte Krümmung annimmt. Dies erfolgt in gleichartiger Weise, wie es in den Figuren 2 und 3 in Verbindung mit dem ersten Ausführungsbeispiel mit dem Aufbringen der Glasschicht 3 gezeigt ist, wobei durch die Anordnung des Formkörpers 40 im Vergleich zu dem Formkörper 1 Halteelemente verwendet werden. Auf die Metallschicht 30 (Rückseite) werden zur Stabilisierung im Zustand der Befestigung auf dem vorstehend beschriebenen Formkörper 40 gemäß Figur 12 zumindest zwei Trägerelemente 31 aufgebracht. Die Trägerelemente 31 werden auf der Rückseite der Metallschicht 30, d. h. auf der dem Formkörper abgewandten Seite der Metallschicht 30 mittels Schweißen oder vorzugsweise mittels Kleben befestigt und dauerhaft verbunden. Hierbei kann beispielsweise ein Zwei-Komponenten-Kleber verwendet werden, der eine große Langzeitstabilität aufweist.

Figur 12 zeigt die Anordnung der Metallschicht 30, die von dem Formkörper 40 losgelöst ist und die durch die auf der Rückseite aufgebrachten zumindest zwei Trägerelemente 31 stabil in der gewünschten Form gehalten wird. Das Trägerelement 31 dient somit einerseits zur Formerhaltung, d. h. zum Erhalten der vorbestimmten Form der Metallschicht 30 des Formspielgels F, sowie zur Bereitstellung von Einrichtungen zur Befestigung des Formspielgels an einer Unterbaukonstruktion am Ort des Einsatzes. Die Darstellung in Figur 12 zeigt schematisch einen Formspielgel und gilt auch für Formspiegelelemente, falls der Formspiegel F aus technischen Gründen (Zusammenbau, Transport) in mehreren Teilen hergestellt wird.

Gemäß Figur 12 sind im vorliegenden Beispiel der Anwendung des Formspiegels bei einem Solarkollektor das zugehörige Absorberrohr 8 und eine entsprechende Halterung 81 angedeutet. Mittels der Halterung 81 wird das Absorberrohr 8 in der Position der Brennlinie des vorzugsweise parabolischen Solarkollektors, d. h. des Formspiegels F gehalten.

Auf der in Figur 12 gezeigten Metallschicht 30 ist auf deren oberer Seite (Vorderseite) in der Figur eine Verspiegelung 32 angeordnet. Die Verspiegelung 32 ist entweder als eine spiegelnde separate Schicht auf der entsprechend vorbehandelten Metallschicht 30 aufgebracht, oder es ist die Oberfläche der Metallschicht 30 poliert, so dass der gewünschte Reflexionsgrad erreicht wird. Die Verspiegelung 32 befindet sich somit auf der Seite der Metallschicht 30, die während der Befestigung auf dem Formkörper 40 im Verlauf der Herstellung benachbart zum Formkörper 40 ist.

Die Metallschicht 30 einschließlich der Verspiegelung 32 kann eine Stärke (Dicke) von etwa 1 mm bis 3 mm aufweisen. Die Metallschicht 30 kann beispielsweise aus einer polierten oder beschichtet Aluminiumplatte oder einer entsprechenden Stahlplatte bestehen. Die Erfindung ist jedoch auf diese Materialien nicht beschränkt. Anstelle der Metall- schicht 30 kann auch eine entsprechend dünne Kunststoffschicht (Kunststoffplatte) verwendet werden, die auf der Seite, die auf dem Formkörper 40 aufliegt und damit zu dem Formkörper 40 benachbart ist, eine entsprechende Verspiegelung aufweisen.

Das Verfahren zur Herstellung des Formspiegels F umfasst somit die folgenden Maß- nähme und Schritte: Bilden eines Formkörpers 40 mit den zumindest zwei Spantenelementen 41 , wobei die Form der Spantenelemente 41 die in vorbestimmter Weise gekrümmte Oberfläche des Formspielgels F widergibt, Aufbringen der Metallschicht 30 auf den Formkörper 40, wobei die Metallschicht 30 eine Oberfläche benachbart zum Formkörper 40 aufweist, auf der die Verspiegelung 32 angeordnet ist, und Aufbringen der zumindest zwei Trägerelemente 31 auf die Metallschicht 30, wobei die Trägerelemente 31 mit der Metallschicht 30 verbunden sind und nach dem Trennen des Formspiegels F von dem Formkörper 40 die vorbestimmte Krümmung aufrecht erhalten. Hierbei kann die Dicke der verwendeten Metallschicht 30 vorzugsweise in einem Bereich von 1 mm bis 3 mm liegen. Mit der Anordnung und Ausführung des Formspiegels mit der Metallschicht werden die gleichen Ergebnisse und Vorteile erzielt, wie sie im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben sind.

Insbesondere kann mit der Verwendung einer Metallschicht zur Ausbildung der Reflexionsoberfläche eine weitere Gewichtsverminderung und insbesondere eine Verminderung der Herstellungskosten erreicht werden. Es werden ferner die zur Herstellung des Formspiegels erforderlichen Schritte vereinfacht, so dass eine Fertigung mit hoher Qualität auch mit einfachen Werkzeugen und durchschnittlich geschultem Personal gewährleistet ist.

Abwandlungen

Die Ausführung des Formspiegels gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiels kann ebenfalls in der Weise abgewandelt werden, dass anstelle der zumindest zwei Trägerelemente 31 in der Weise, wie es in Verbindung mit dem ersten Ausführungsbeispiel gezeigt ist, eine vorzugsweise in Einzelschichten laminierte Trägerschicht (wie die Trägerschicht 5 gemäß den Figuren 5 und 6) aufgebracht wird. Auch hierbei wird die Trägerschicht fest mit der Metallschicht verbunden und sichert die gewünschte vorbestimmte Form des Formspiegels. Es können bei der Verwendung der Metallschicht 30 für den Formspiegel die gleichen Arbeitsgänge angewendet werden, die für den Formspiegel mit der Verwendung der Glasschicht 3 vorstehend in Verbindung mit dem ersten Ausführungsbeispiels beschrieben wurden.

Die vorliegende Erfindung wurde vorstehend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den zugehörigen Figuren beschrieben.

Für den auf diesem Gebiet tätigen Fachmann ist es jedoch selbstverständlich, dass die Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung gemäß den vorstehend beschriebenen Figu- ren und die für die jeweiligen Bauteile und Komponenten verwendete Bezugszeichenfiguren und der Beschreibung, sowie die beispielhaften Angaben nicht einschränkend auszulegen sind. Auch sind die in den einzelnen Figuren angegebenen Proportionen für ein besseres Verständnis schematisch vereinfacht dargestellt. Somit ist die Erfindung auf die angegebenen Darstellungen nicht beschränkt. Vielmehr werden als zur erfindungsgehö- rig sämtliche Ausführungsformen und Varianten angesehen, die unter die beigefügten Patentansprüche fallen.

In der vorliegenden Beschreibung wurde bislang ausgeführt, wie bevorzugt ein Formspiegel für eine Parabolrinne eines Sonnenkollektors eines solarthermischen Kraftwerks ausgestaltet und gefertigt werden kann. Nachstehend ist auch eine weitere bevorzugte Ausführungsform einer Stützvorrichtung einer Parabolrinne bzw. eines Parabolrinnen- kraftwerks beschrieben.

Aus der Praxis sind Parabolrinnenkraftwerke, die als so genannte Solarkraftwerke ausgestaltet sind: Parabolförmig gebogene Spiegelplatten bilden eine Solarrinne, in deren Brennlinie ein Absorberrohr angeordnet ist. In dem Absorberrohr wird ein Wärmeträger durch das einstrahlende Sonnenlicht erhitzt. Um die Nachführung der Solarrinne mit dem unterschiedlichen Sonnenstand zu ermöglichen, ist die Solarrinne um ihre Längsachse bzw. parallel dazu schwenkbeweglich an einer Stützvorrichtung gehalten. Vorschlagsgemäß wird davon ausgegangen, dass die Spiegelfläche, die sich zwischen zwei Bodenstützen befindet, als Solarrinne bezeichnet wird, wobei in der Praxis jedoch eine Aneinanderreihung von einer Vielzahl von Bodenstützen vorgesehen ist und die jeweils da- zwischen angeordneten Solarrinnen sämtlich gleich ausgerichtet sind und auf diese Weise eine aus mehreren Segmenten bestehende, insgesamt sehr lange Solarrinne bilden. Im Rahmen des vorliegenden Vorschlags wird jedoch auch ein derartiges Segment zwischen zwei Bodenstützen als Solarrinne bezeichnet. Die Stützanordnung weist zwischen den beiden Bodenstützen eine oder mehrere Längsstreben auf, die jeweils geradlinig verlaufen, wobei diese Längsstützen gebogene Spanten tragen, die quer zu den Längsstützen verlaufen und mit ihrer Biegung die Aufnahme der gebogenen Solarrinne ermöglichen.

Aufgrund der großen Fläche, die ein Solarkraftwerk einnimmt und der dementsprechend großen Anzahl von Solarrinnen stellt die Stützvorrichtung einen vergleichsweise großen Aufwand bei der Errichtung eines Solarkraftwerkes dar: Die gattungsgemäßen Stützvorrichtungen weisen aus Blech geschnittene Spanten auf, deren Konturverlauf exakt an die Biegung der Solarrinne angepasst ist. Beispielsweise werden Laser geschnittene Bleche für die Spanten verwendet. Die Herstellung dieser konturgenauen Bleche ist zeitaufwen- dig und damit wirtschaftlich nachteilig.

Die Erfindung zielt darauf ab, eine gattungsgemäße Stützvorrichtung dahingehend zu verbessern, dass diese aus möglichst preisgünstigen Einzelteilen erstellt werden kann und diese Erstellung möglichst wirtschaftlich in kurzer Zeit möglich ist.

Die Neuerung schlägt mit anderen Worten vor, die Spanten nicht exakt der Biegung der Solarrinne anzupassen, sondern vielmehr die Spanten ähnlich wie einen Polygonzug auszugestalten, so dass dieser Polygonzug zwar der Biegung der Längsrinne folgt, aber aus einfachen, preisgünstigen Elementen in Form der geradlinigen Abschnitte gebildet ist. Die konturgenaue Abstützung der Solarrinne erfolgt durch Zwischenstücke, die einerseits an einem Abschnitt dieses Polygonzuges anliegen und andererseits konturgenau der Solarrinne anliegen. Die eine größere Präzision erfordernde, konturgenaue Ausgestaltung der Zwischenstücke, die genau an die gewünschte Kontur der Solarrinne angepasst sein müssen, kann daher durch Bauteile sichergestellt werden, die für sich genommen als Stützkonstruktion für die Solarrinne nicht geeignet wären, so dass hierfür vorteilhaft Bauteile verwendet werden können, die in kurzer Zeit und/oder mit besonders einfachen Mitteln konturgenau hergestellt werden können, so dass eine möglichst wirtschaftliche Fertigung dieser Zwischenstücke möglich ist. Die Anordnung der einzelnen geradlinigen Abschnitte zu dem gewünschten Polygonzug der Spanten ist ebenfalls besonders wirtschaftlich möglich, da die hierzu verwendeten besonders stabilen Materialien lediglich in Form der jeweils geradlinigen Abschnitte verarbeitet werden können.

Die Zwischenstücke können beispielsweise gestanzt werden und somit konturgenau in kurzer Zeit in einer großen Anzahl hergestellt werden oder sie können konturgenau gefräst werden. Insbesondere, wenn die Zwischenstücke aus Kunststoff bestehen, können die Stanz- bzw. Fräsvorgänge mit hoher Geschwindigkeit und langer Standzeit der beteiligten Werkzeuge durchgeführt werden. Bei aus Kunststoff oder auch aus Metall bestehenden Zwischenstücken kann eine wiederholgenaue Fertigung einer großen Vielzahl von Zwischenstücken dadurch erzielt werden, dass diese beispielsweise als Gussstücke hergestellt werden.

Die Abschnitte der Spanten können vorteilhaft als Walzprofile ausgestaltet sein. Es handelt sich dabei um standardisierte, handelsübliche Profile, die wirtschaftlich beschafft werden können und definierte Eigenschaften aufweisen, die für die Fertigung eines Stützgerüstes von wesentlicher Bedeutung sind, beispielsweise hinsichtlich der Biegestei- figkeit der Profile.

Um über die Länge der Solarrinne auch zwischen den Spanten eine Abstützung der Solarrinne zu gewährleisten, sind die Längsstreben vorgesehen. Diese können in besonders wirtschaftlicher Ausgestaltung beispielsweise als aus Blech bestehende Kantprofile ausgestaltet sein und vorteilhaft eine im Wesentlichen U-förmigen oder V-förmigen Quer- schnitt aufweisen, so dass sie eine hohe Biegesteifigkeit aufweisen.

Vorteilhaft kann eine zentrale Längsstrebe vorgesehen sein, die größer bzw. stabiler ausgestaltet ist als die übrigen Längsstreben. Diese zentrale Längsstrebe dient nicht nur zur Abstützung der Solarrinne, sondern zur Halterung der Solarrinne samt den Spanten und Längsstreben zwischen den beiden Bodenstützen. Daher schließt diese zentrale Längsstrebe schwenkbeweglich an die beiden Bodenstützen an, so dass sie die Nachführung der Solarrinne entsprechend dem sich ändernden Sonnenstand ermöglicht. Zudem ist vorteilhaft vorgesehen, dass diese zentrale Längsstrebe als Rohrprofil ausgestaltet ist, so dass einerseits eine besonders hohe Biegesteifigkeit dieser Längsstrebe sichergestellt werden kann und zudem die Längsstrebe ggf. als Schutzrohr oder Hüllrohr dienen kann, um Leitungen geschützt im Inneren der Längs- strebe anordnen zu können, z.B. elektrische Leitungen, die für die erwähnte Nachführung und somit Schwenkbeweglichkeit der Solarrinnen vorgesehen sind.

Vorteilhaft kann die Ausgestaltung der Stützvorrichtung möglichst materialsparend und leichtgewichtig dadurch ausgeführt sein, dass die gebogen verlaufenden Spanten in Art einer Hängebrücke an Haltern befestigt sind. Diese Halter verbinden die Spanten mit Pylonen, die sich jeweils von einer zentralen Längsstrebe in Richtung zur Mittelachse der Solarrinne erstrecken. Die Pylone können beispielsweise dazu dienen, das Absorberrohr zu halten, oder sie können zusätzlich zu dem Absorberrohr lediglich zur Halterung der Spanten vorgesehen sein. Vorteilhaft kann das Stützgitter in eine so genannte Schutzstellung verschwenkt werden, um die Solarrinne zu schützen, beispielsweise bei Niederschlägen, Sandstürmen o. dgl. Ein optimaler Schutz der Solarrinne kann insbesondere dadurch erzielt werden, dass das Stützgitter so weit geschwenkt werden kann, dass die Solarrinne nach unten offen ausgerichtet ist. Je nach den örtlichen Klimaverhältnissen kann gegebenenfalls sogar durch diese Ausrichtung der Solarrinne vom Boden aufsteigende Feuchtigkeit an der nach unten offen ausgerichteten Solarrinne gesammelt und kondensiert werden, so dass von der Solarrinne herabrinnende Flüssigkeit auf den Boden zurück tropft oder zu einem Wasser-Sammelbehälter geleitet und dort gesammelt werden kann. Auf diese Weise kann gegebenenfalls eine Bewässerung für Pflanzen bewirkt oder zumindest unterstützt werden, wobei die oberhalb des Erdbodens angeordneten Solarrinnen den Erdboden abschatten, so dass dort gegebenenfalls Pflanzen gegen eine zu intensive Sonneneinstrahlung geschützt werden und - die entsprechende Bewässerung vorausgesetzt - gedeihen können.

Um die entsprechend weite Schwenkbewegung des Stützgitters zu ermöglichen, damit die Solarrinne nach unten offen ausgerichtet werden kann, können die Bodenstützen vorzugsweise eine Ausnehmung aufweisen, in welche das Absorberrohr eintaucht. Auf diese Weise kann ein durchgehendes Absorberrohr vorgesehen sein, welches sich über die gesamte Länge einer Vielzahl von axial hintereinander in Reihe angeordneten Solarrinnen erstreckt, während an beiden Enden jeder Solarrinne jeweils eine Bodenstütze vorgesehen ist, erstreckt sich das Absorberrohr weiter, zur nächsten Solarrinne. Wenn sämtliche in einer solchen Reihe angeordneten Solarrinnen gelichzeitig verschwenkt werden und dabei auch das Absorberrohr verschwenken, taucht das Absorberrohr in die erwähnte Ausnehmung der Bodenstützen ein bis die Solarrinnen mit ihrer Öffnung nach unten weisend ausgerichtet sind.

Auf einfache Weise kann diese erwähnte Ausnehmung der Bodenstützen dadurch erzielt werden, dass die Bodenstützen eine vom Boden nach oben verlaufende, also aufrecht angeordnete Säule aufweisen, die nicht vertikal verläuft, sondern vielmehr schräg ausgerichtet ist, so dass zwischen der gedachten vertikalen Linie und dem tatsächlichen Verlauf dieser Säule ein Freiraum geschaffen ist, der die Ausnehmung bildet, in welche das Absorberrohr bei entsprechender Schwenkstellung der Solarrinnen eintauchen kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Neuerung wird anhand der rein schematischen Darstellungen nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 13 eine rückwärtige Ansicht auf einen Abschnitt eines Parabolrinnenkraftwerks, mit einer Stützvorrichtung und einer darin gehaltenen Solarrinne,

Fig. 14 die Anordnung von Fig. 13 von der Vorderseite,

Fig. 15 eine perspektivische Ansicht von vorn aus einer anderen Perspektive als

Fig. 14, und

Fig. 16 eine Seitenansicht, also in Längsrichtung der Solarrinne gesehen, auf die

Anordnung der Fig. 13 bis 15.

In den schematischen Zeichnungen ist jeweils ein für ein Parabolrinnenkraftwerk erforderliches Absorberrohr aus Gründen der Vereinfachung nicht dargestellt.

Mit 101 ist jeweils insgesamt eine Stützvorrichtung bezeichnet. Die Stützvorrichtung 101 umfasst Bodenstützen 102, wobei in Fig. 13 drei derartige Bodenstützen 102 dargestellt sind, von denen zwei Bodenstützen 102 zwischen sich eine Solarrinne 103 mit paraboloi- dem Querschnitt aufnehmen, die an einem Stützgitter gehalten ist. Das Stützgitter besteht aus einer zentralen Längsstrebe 104, wobei sich mehrere Spanten 105 quer zur zentralen Längsstrebe 104 und mehrere Längsstreben 106 parallel zu der zentralen Längsstrebe 104 erstrecken. Während die zentrale Längsstrebe 104 durch ein Vierkant-Hohlprofil gebildet wird, sind die Längsstreben 106, wie insbesondere aus Fig. 16 ersichtlich ist, mit einem etwa U- förmigem bzw. V-förmigem Querschnitt ausgestaltet. Sie bestehen aus gekanteten Blechen. Aus Gründen der vereinfachten Darstellung ist weder aus Fig. 16 noch aus den anderen Zeichnungen die Ausgestaltung der Zwischenstücke ersichtlich. An jeweils einem Spant 105 können zwei oder mehrere Zwischenstücke angeordnet sein, welche die Solarrinne 103 jeweils nur entlang eines Teils ihres Umfangs unterstützen. Die Zwischenstücke können jedoch auch derart ausgestaltet sein, dass sie einem Spant 105 fast entlang dessen ganzer Länge, oder tatsächlich seiner ganzen Länge anliegen oder sich sogar darüber hinaus erstrecken, so dass ein einzelnes Zwischenelement die Solarrinne 103 entlang eines Großteils ihres Umfangs oder sogar vollständig entlang ihres Umfangs unterstützt.

Die Spanten 105 bestehen aus jeweils drei geradlinigen Abschnitten 107, die jeweils als Doppel-T-Träger in Form einfacher, handelsüblicher Walzprofile ausgestaltet sind.

Auch die Bodenstützen 102 bestehen aus derartigen Walzprofilen: Sie weisen jeweils eine aufrechte, gegenüber der vertikalen schräg verlaufende Säule 108 auf sowie ein Fußteil 109, welches fest mit dem Untergrund verankert werden kann.

An den Stellen, an denen die Spanten 105 die zentrale Längsstrebe 104 kreuzen, sind Pylone 1 10 vorgesehen, die sich von der zentralen Längsstrebe 104 in Richtung zur Brennlinie der Solarrinne 103 erstrecken. Von den Pylonen 1 10 aus verlaufen Halter 1 1 1 zu den Spanten 105, wobei bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Spanten 105 jeweils aus drei Abschnitten 107 bestehen und die Halter 1 1 1 von den Pylonen 1 10 jeweils zu den beiden äußeren Abschnitten 107 der Spanten 105 verlaufen. Die Pylone 1 10 erstrecken sich über den Anschlusspunkt der Halter 1 1 1 hinaus zur Brennlinie der Solarrinne 103, so dass sie zur Halterung eines Absorberrohres genutzt werden können, welches sich dann in der Brennlinie der Solarrinne 103 befindet.

Aus der Seitenansicht der Fig. 16 ist ersichtlich, dass die Säule 108 der Bodenstütze 102 gegenüber der Vertikalen schräg verläuft und somit einen Freiraum schafft, der als Aus- nehmung 1 12 der Bodenstütze 102 dazu dient, das erwähnte Absorberrohr aufzunehmen, wenn die Solarrinne 103 aus ihrer in Fig. 16 dargestellten Ausrichtung gegen den Uhrzeigersinn so weit verschwenkt worden ist, dass sie eine Schutzstellung einnimmt, in welcher ihre Öffnung nach unten weisend ausgerichtet ist.

Während die aus den Darstellungen ersichtliche Ausgestaltung der Stützvorrichtung 101 und der Solarrinne 103 problemlos zwischen jeweils zwei Bodenstützen 102 bis in die Schutzstellung verschwenkt werden kann, verläuft das Absorberrohr über die Länge der dargestellten Solarrinne 103 hinaus zur nächsten Solarrinne 103, wobei insgesamt eine Vielzahl gleichartiger Solarrinnen 103 axial hintereinander angeordnet sind, so dass, wenn sich die Solarrinne 103 in der Schutzstellung befindet, die Abschnitte des Absorberrohres, die sich zwischen zwei benachbarten Solarrinnen 103 befinden, nicht mit den Bodenstützen 102 kollidieren, sondern vielmehr in die Freiräume 1 12 der Bodenstützen 102 eintauchen können.

Eine besondere Ausführungsform der Erfindung, die in Verbindung mit den bereits beschriebenen Merkmalen nach Fig. 13-16 zum Einsatz kommen kann, aber auch eine eigenständige erfindungsgemäße Lösung darstellt, ist in den Figuren 17, 18, 19, 20 und 21 gezeigt.

Figur 18 zeigt dabei ein Parabolrinnenelement, welches zusammen mit mehreren Elementen zu einer Parabolrinne zusammengesetzt werden kann.

Das gezeigte Element weist eine als Parabol gebogene Spiegelplatte aus kaltgebogenem Glas auf, welches eine Dicke von etwa 2 bis 4 mm, vorzugsweise 3mm aufweist und auf der (von der Sonne aus gesehen) Rückseite versilbert ist. Die gezeigten Spanten 1 12, die die Abstützkonstruktion für das verspiegelte Glas bilden, bestehen aus Metall, vorzugsweise aus Aluminiumblech (mit breitem Fuß) und diese Spanten bilden die Abstützkonstruktion für das Glas und die Abstützkonstruktion ist auf das Glas aufgeklebt. Als Kleber eignet sich besonders bevorzugt ein Polymerkleber, Silan, modifiziertes Polymer auf Silikonbasis.

Als Glas kommt dabei Weißglas zum Einsatz, welches keinen Grünanteil aufweist, jedoch gehärtet ist (jedoch kein ESG). Der Abstand der Spanten 1 12, die zueinander parallel verlaufen, ist dabei sorgfältig auszutarieren, um einerseits eine hinreichende Festigkeit der gesamten Spiegelkonstruktion zu gewährleisten, andererseits jedoch auch nicht das Gewicht unnötig zu erhöhen. Als bevorzugt hat sich ein Abstand der Spanten im Bereich von 30 bis 40 cm, bevorzugt 33 cm herausgestellt. Auch der Abstand der Abschnitte 107 zueinander ist sehr sorgfältig zu wählen und hierbei hat sich ein Abstand von 3,20 m als optimiert herausgestellt, so dass von einem bevorzugten Abstand der Elemente von etwa 3 bis 4 m, vorzugsweise 3,2 m ausgegangen werden kann. Die Herstellung eines Spiegels gemäß den Figuren 17 bis 19 erfolgt in folgenden Schritten:

A - Das verspiegelte Glas wird auf eine Unterlage 1 gelegt und aufgrund seiner Biegsamkeit in die gewünschte (Parabol-)Form gebracht.

B - Auf die Rückseite des gebogenen verspiegelten Glases 3 werden die Spanten 1 12 aufgeklebt. Hiernach werden die bevorzugt U- oder V-förmig gebogenen Längsstreben 106 in Querrichtung zu den Spanten verlegt und mit den Spanten verbunden, z.B. durch Verschraubung.

C - Die so gebildeten Spiegelelemente werden an den Abschnitten 107 angebracht.

D - Zur Bildung einer Parabolrinne gewünschte Größe, werden entsprechend viele Spiegelelemente gemäß A bis C an der Stützkonstruktion angebracht.

Wie in Figur 17 zu erkennen, sind die einzelnen benachbarten Spanten eines Spiegelelementes an ihrem äußeren Rand durch ein weiteres Stützblech 120 miteinander verbunden, um somit die Stabilität des gesamten Spiegels zu erhöhen, und um somit auch einen stabilen Rahmen für das Spiegelelement zu bilden.