Die vorliegende Erfindung betrifft eine Solarthermie-Anlage mit einer Vielzahl von Reflektoren, welche einfallendes Sonnenlicht auf einen erhöht gelagerten Receiver reflektieren, wobei der Receiver ein von einer Receiverabdeckung übergrif- fenes Receiverrohr aufweist und auf der Receiverabdeckung ein Messroboter zur Vermessung der Strahldichteverteilung des von den Reflektoren reflektierten Sonnenlichts im Bereich des Receiverrohrs angeordnet ist.

Im Wesentlichen besteht eine Solarthermie-Anlage aus einer Reihe von Reflektoren sowie einem Receiverrohr. Die Reflektoren sind derart in das einfallende Sonnenlicht gerichtet, dass dieses von den Reflektoren zurückgeworfen und auf den Receiver gebündelt wird. Bei dem Receiver handelt es sich um ein Rohr, welches von einem auf seiner den Reflektoren zuge- wandten Seite lichtdurchlässigen Gehäuse umgeben ist. In dem Rohr wird ein Medium geführt, welches sich durch das auf das Rohr fokussierte Sonnenlicht erhitzt. Aufgrund der so entstehenden Temperaturen kann mithilfe einer derartigen Anordnung Energie gewonnen werden. Dadurch, dass eine ganze Reihe von Reflektoren eingesetzt werden, welche das einfallende Sonnenlicht auf den Receiver bündeln, ist es notwendig, dass diese Reflektoren stets direkt auf das Receiverrohr ausgerichtet sind. Insbesondere deshalb, weil zur verbesserten Effizienz die Reflektoren dem Gang der Sonne nachgeführt werden müssen, ist eine exakte Einstellung und möglichst ideale optische

Bedingungen für eine möglichst große Effizienz einer solchen Anlage erforderlich. Insbesondere ist es problematisch, wenn - entweder durch ungenaue Ausrichtung oder durch ungenaue Nachführung - die einzelnen Reflektoren nicht optimal eingestellt sind oder wenn der Receiver verschmutzt und dadurch eine optimale Übertra- gung der Lichtenergie nicht erreicht werden kann. Im Bereich des Receivers, welcher unter anderem eine Abdeckung aufweist, welche innenseitig ebenfalls verspiegelt ist, so dass am Re- ceiverrohr vorbeigeführtes Licht nochmals auf das Receiver- rohr fokussiert wird, ist zum einen die Sauberkeit dieses Spiegels, zum anderen aber auch die Sauberkeit der das Recei- verrohr in der Abdeckung einschließenden Glasscheibe, durch welche das Licht von den Reflektoren her auf das Receiverrohr fällt, essentiell wichtig.

Es ist in diesem Zusammenhang bekannt, einen Messroboter auf einem Gestell an einem Receiver zu befestigen, so dass dieser auf dem Gestell entlang des Receivers verfahrbar ist und so ortsabhängig die Einstrahlung von Solarenergie durch die Primärreflektoren auflösen kann. Problematisch ist hierbei je- doch, dass der fragliche Messroboter stets nur auf einem Receiver eingesetzt werden kann.

Daher liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Solarthermie-Anlage zu schaffen, welche einen hohen Wir- kungsgrad gewährleistet und auch im Übrigen die Nachteile des Standes der Technik überwindet .

Dies gelingt durch eine Solarthermie-Anlage gemäß den Merkmalen des Hauptanspruchs sowie der nebengeordneten Ansprüche 6 und 15. Weitere sinnvolle Ausgestaltungen der Solarthermie- Anlage können den jeweiligen Unteransprüchen entnommen werden. Erfindungsgemäß weist eine Solarthermie-Anlage einen Messroboter auf, welcher entlang des Receiverrohrs so eingerichtet werden kann, dass er die auf das Receiverrohr gerichtete Strahlung messen kann. Ein solcher Messroboter ist mit beson- derem Vorteil der Receiverabdeckung zugeordnet, auf welcher der Messroboter angeordnet sein kann, ohne dabei den Strahlengang zum Receiverrohr selbst zu behindern. Insbesondere ist der Messroboter dazu geeignet, die an dem Receiverrohr bzw. dem gesamten Receiver unmittelbar vorbeigeführte Ein- Strahlung zu erfassen und damit festzustellen, ob und welche der Reflektoren möglicherweise inkorrekt eingestellt sind. Ebenfalls kann ein entsprechender Messroboter dazu verwendet werden, eine ErstJustierung einer neu aufgestellten Solarthermie-Anlage vorzunehmen.

Im Betrieb ist es von Vorteil, wenn der jeweilige Messroboter auf der Receiverabdeckung dadurch in deren Längserstreckung verfahrbar ist, dass der Messroboter mit einem Fahrwerk ausgestattet ist. Üblicherweise hat eine Receiverabdeckung eine mehrkantige Form, so dass eine definierte Fahrfläche für den Messroboter geschaffen ist. Mithilfe von seitlichen Stoppern und Führungselementen kann der Messroboter so auf einem Receiver angeordnet werden, dass dieser ohne Weiteres darauf verfahren werden kann. Insbesondere ist es dabei sinnvoll, wenn der Messroboter derart geformt ist, dass er den Receiver weitgehend formschlüssig umgreift, so dass ein Herabfallen des Messroboters bzw. ein Abwälzen desselben vom Receiver vermieden ist. Hierdurch ist gewährleistet, dass der Messroboter ohne Weiteres auch mehrere Receiver nacheinander abar- beiten kann.

Im Einzelnen weist ein solcher Messroboter wenigstens einen Messarm auf, welcher mit Fotozellen ausgestattet ist. Auf- grund des Ansprechens einzelner dieser Fotozellen an dem Messarm kann der Messroboter bestimmen, um wie weit ein Reflektor von dem Receiver als Ziel der reflektierten Sonneneinstrahlung abweicht. Durch eine lineare Anordnung der Foto- zellen auf dem Messarm kann eine ortsaufgelöste Verteilung der auf den Receiver einfallenden Strahlung ermittelt werden.

In weiterer Ausgestaltung kann der Messarm am Messroboter schwenkbar angelenkt sein, so dass eine genauere Bestimmung der an dem Receiver vorbeigeführten Strahlen bzw. Strahlenbündel erfolgen kann. Zudem kann auf diese Art und Weise der Messarm bedarfsweise an den Messroboter angelegt werden, um diesen nach dem Einsatz in einer kompakten Transportform transportieren zu können. Soweit der Messroboter schwenkbare Messarme aufweist, ist für den Messroboter die Schwenkposition erfassbar, so dass diese bei einer Berechnung der Strah- lendichteverteilung um den Receiver herum berücksichtigt werden kann. Um eine gleichzeitige Vermessung der auf beiden Seiten des Receivers angeordneten Reflektoren vorzunehmen, ist es ohne weiteres möglich, dem Messroboter Messarme beiderseits zuzuordnen.

Es ist in diesem Zusammenhang jedoch auch möglich, den wenigstens einen Schwenkarm unter den Receiver zu schwenken, so dass nicht die am Receiver vorbei gelenkte Strahlung, sondern die auf den Receiver eintreffende Strahlung gemessen werden kann.

Ergänzend oder Alternativ kann ein anderer Messroboter auf den Primärkollektoren der Reflektoren eingesetzt werden, der mit einem Neigungssensor ausgestattet ist. Dieser Messroboter erfasst die Neigung des Reflektors in Abhängigkeit von dem jeweiligen Ort, vorzugsweise mithilfe wenigstens eines Nei- gungssensors . Durch einen Soll-Istwertvergleich kann dann die Abweichung bestimmt und die Ausrichtung verbessert werden. Dies ermöglicht es, bisher lediglich Stichprobenhaft ausgeführte Ausrichtungsmessungen flächendeckend auszuführen und vereinfacht so die Justageprozedur bei der Montage einer So- larthermie-Anlage und deren Genauigkeit.

Durch den Einsatz eines geeigneten Fahrwerks, vorzugsweise bestehend aus einer Mehrzahl von Flächenrädern zur Auflage- rung des Messroboters auf dem Reflektor und einer Mehrzahl von Kantenrädern zur seitlichen Führung, kann der Messroboter weitgehend selbsttätig auf den Reflektoren verfahren werden und durch diese lediglich aufgesetzte Bauform auch ohne Weiteres von einem Reflektor zum nächsten, in Längsrichtung be- nachbarten Reflektor überwechseln.

Dabei kann eine Anpassung der Form des Messroboters auch an den Primärkollektor erfolgen, so dass auch ein ggf. selbsttätiges Verfahren des Messroboters auch entlang diesem möglich ist.

Dem Messroboter können hierbei auch gleich Mittel zur Justage des jeweiligen Primärreflektors zugeordnet werden, mit denen eine Feinjustierung desselben im Hinblick auf die Neigung, gegebenenfalls auch abschnittsweise, erfolgen kann.

Es ist durchaus möglich, einen Messroboter vorzusehen, welcher sowohl auf dem Receiver als auch auf dem Reflektor einsetzbar ist und ein oder mehrere hierfür geeignete Fahrwerke aufweist. In diesem Fall verfügt ein solcher Messroboter sowohl über Schwenkarme mit Fotozellen als auch über Neigungssensoren. Dies ermöglicht eine komplette Einstellung der So- larthermie-Anlage lediglich mit einem einzigen Messroboter. Um ein möglichst eigenständig funktionierendes System zu schaffen, ist es sinnvoll, wenn der Messroboter ferngesteuert ist, wobei es insbesondere sinnvoll ist, wenn der Messroboter bei der Verrichtung seiner Messungen einer Programmierung folgt, welche ihn einen Receiver nach dem anderen bzw. einen Primärkollektor nach dem anderen selbsttätig abarbeiten lässt. Dabei ist es insbesondere sinnvoll, wenn der Messroboter von einem Zentralrechner aus oder von entsprechenden e- lektronischen Mitteln aus fernsteuerbar ist, wobei die Fernsteuerung mit besonderem Vorteil schnurlos, also insbesondere per Funk erfolgt. Auch eine Übermittlung der Messwerte an den Zentralrechner erfolgt per Funk.

Ein zweiter Aspekt, der ohne Weiteres auch losgelöst von den Messrobotern zur Verbesserung der Effizienz einer Solarther- mie-Anlage einsetzbar ist, ist das Hinzufügen einer kontrollierten Be- und Entlüftung, welche über einen separaten Lüfter erfolgt. Um die Sauberkeit des Receivers zu gewährleisten ist das Receiverrohr üblicherweise in dem Bereich, wo Reflektoren das Sonnenlicht auf das Receiverrohr lenken, in einer von der Receiverabdeckung gebildeten Kavität aufgenommen, welche durch eine Glasscheibe reflektorseitig abgeschlossen ist. Hierdurch ist gewährleistet, dass der ebenfalls im Re- ceiver aufgenommene Sekundärreflektor und das Receiverrohr nicht verstauben und ihre optischen Eigenschaften nicht beeinträchtigt werden. Zudem ist die Glasscheibe, welche die Kavität nach üblicherweise unten hin abschließt, auf diese Weise ebenfalls einigermaßen vor Verschmutzung geschützt. Allerdings verhält es sich so, dass die auf diese Weise im Receiver gebildete Kavität mit einem Gasgemisch, beispielsweise mit Luft, gefüllt ist und daher bei einer Erhitzung des Receivers sich ebenfalls erhitzt und ausdehnt. Nachdem es sich bei diesem Gasgemisch üblicherweise um Luft handelt, wird also eine Entlüftung des Receivers bei der Erhitzung stattfinden, während ein Zuströmen von Luft bei der Abkühlung erfolgt. Die zuströmende Luft kann jedoch Staub in die Kavi- tat des Receivers eintragen, welcher von dort nur sehr schwierig entfernt werden kann und mit der Zeit die Glasscheibe, das Receiverrohr und den Sekundärreflektor verschmutzt. Daher ist erfindungsgemäß vorgesehen, die Kavität über ein Lüfterrohr zu Be- und Entlüften, wobei dem Lüfter- röhr ein Luftfilter, vorzugsweise ein Feinstaubfilter, zugeordnet ist. Auf diese Weise kann kein Staub in das Innere der Kavität eindringen und die Glasscheibe bzw. das Receiverrohr verschmutzen .

In sinnvoller Weiterbildung kann dem Lüfterrohr auch ein Gebläse zugeordnet sein, welches den Luftstrom zum Be- und Entlüften kontrolliert.

Im Folgenden wird die vorstehend beschriebene Erfindung an- hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 eine Solarthermie-Anlage in einer schema- tischen Darstellung, welche den Receiver und die Reflektoren quer schneidet,

Fig. 2 einen auf den Receiver aufgesetzten Messroboter in einer Querschnittsdarstellung,

Fig. 3 den Receiver in einer Detaildarstellung mit einem Lüfter mit Feinstaubfilter, sowie Fig. 4 einen Reflektor mit einem aufgesetzten Messroboter in einer perspektivischen Darstellung von schräg oben.

Figur 1 zeigt eine Solarthermie-Anlage 10, welche im Wesentlichen eine Reihe von Reflektoren 11 sowie einen Receiver 20 aufweist. Der Receiver 20 ist erhöht oberhalb der Reflektoren 11 angeordnet. Einfallendes Sonnenlicht 12 wird von den Re- flektoren 11 gebündelt und auf den Receiver 20 gerichtet. Das auf den Receiver 20 treffende, reflektierte Sonnenlicht 13 erhitzt ein innerhalb des Receivers 20 geführtes Receiverrohr 22, in welchem ein Medium geführt wird, durch dessen Erhitzung innerhalb des Systems Energie erzeugt werden kann. Um zu gewährleisten, ^' dass die Reflektoren 11 exakt auf den Receiver 20 ausgerichtet sind, kann der Solarthermie-Anlage 10 ein Messroboter 30 zugeordnet sein, welcher die Ausrichtung der automatisch nachgeführten Reflektoren 11 überprüft und gegebenenfalls aufgrund seiner Messwerte die Ausrichtung optimie- ren kann.

Figur 2 zeigt einen derartigen Messroboter 30, welcher auf einen Receiver 20 aufgesetzt ist. Der Messroboter 30 weist hierzu eine Aussparung 35 auf, welche der Form nach dem Re- ceiver 20 angepasst ist. Durch ein Fahrwerk 34, welches dem Messroboter 30 zugeordnet ist, um auf dem Receiver 20 entlang seiner LängserStreckung verfahren werden zu können, wird ein gewisser Abstand zwischen Messroboter 30 und Receiver 20 gehalten. Der Messroboter 30 weist auf beiden Seiten jeweils einen Messarm 31 auf, der über ein Gelenk 32 schwenkbar an dem Messroboter 30 angeordnet ist. Aufgrund des Gelenks 32 kann der Messarm 31 in verschiedene Winkelpositionen gegenüber dem Messroboter 30 gebracht werden, so dass die an dem Receiver 20 vorbei gelenkte Strahlung, welche von den Reflektoren 11 reflektiert wird, erfasst und im Hinblick auf die Strahldichteverteilung vermessen werden kann. Alternativ kann der Messarm 31 auch zwischen Reflektoren 11 und Receiver 20 geschwenkt werden um nicht die vorbei gelenkte, sondern die auf den Receiver 20 einfallende Strahlung zu erfassen. Aufgrund der am Receiver 20 vorbeigeleiteten Strahlung können Einstellungsfehler der Reflektoren 11 aufgefunden und behoben werden. Auf diese Weise kann die Effizienz der Gesamtanord- nung verbessert werden. Ein solcher Messarm 31 ist auf beiden Seiten des Messroboters 30 angeordnet, so dass gleichzeitig eine Messung der Reflektoren 11 auf beiden Seiten des Recei- vers 20 erfolgen kann. Um für den Transport nach dem Abnehmen des Messroboters 30 von dem Receiver 20 eine möglichst kom- pakte Bauform zu erreichen, ist der Messarm 31 jeweils mit einer Halterung 33 an den Seiten des Messroboters 30 fixierbar. Wird der Messroboter 30 auf einen Receiver 20 aufgesetzt, so ist der Messroboter 30 mithilfe des Fahrwerks 34 auf der Receiverabdeckung 21 verfahrbar. Dies kann entweder über eine Fernsteuerung erfolgen, wozu der Messroboter 30 eine Antenne 36 aufweist, ebenfalls ist es jedoch möglich, den Messroboter 30 mit einer Programmierung so auszustatten, dass dieser einen Receiver 20 vollständig selbsttätig aus- misst. Die Datenübertragung erfolgt dabei zwischen dem Mess- roboter 30 und einem zentral aufgestellten Zentralrechner und wird über die Antenne 36 per Funk abgewickelt.

Figur 3 zeigt eine weitere Möglichkeit, die Effizienz einer Solarthermie-Anlage 1 zu erhöhen. Hierzu ist vorgesehen, die zwischen der Receiverabdeckung 21 und einer die Receiverabdeckung 21 unterseitig abschließenden Glasplatte gebildete Ka- vität komplett abzuschließen, so dass kein Staub eindringen kann. Die dadurch mit Luft gefüllte Kavität erhitzt sich je- doch durch die Sonneneinstrahlung, welche mithilfe der Reflektoren auf das innerhalb der Kavität verlaufende Receiver- rohr 22 geleitet wird. Durch die Erhitzung dehnt sich die Luft aus und entweicht über entsprechend vorgesehene Entlüf- tungsöffnungen. Beim Abkühlen des Receiverrohrs 22 und damit auch der Luft innerhalb der Kavität wird wiederum Luft eingesaugt, welche jedoch Staubpartikel mit in das Innere des Re- ceivers 20 hineintragen kann. Hierzu sind der Kavität ein Lüfterrohr 41 und ein Lüfter in Verbindung mit einem nicht näher gezeigten Feinstaubfilter zugeordnet, so dass zum einen der Zustrom mithilfe des Lüfters genau geregelt werden kann, zum anderen die in die Kavität einströmende Luft von Staub befreit werden kann. Hierdurch ist gewährleistet, dass der Receiver 20, insbesondere die den Receiver 20 nach unten ab- schließende Glasplatte, nicht durch den mit eingesaugten Staub verschmutzt sind.

Bei der Vermessung des Receivers wird ermittelt, ob das von den Reflektoren auf den Receiver geworfene Licht den Receiver trifft, und wie groß die entsprechende Strahlendichte entlang des Receivers und seiner unmittelbaren Umgebung ist. Jedoch muss für ein zielgenaues Auftreffen des reflektierten Lichtes auf den Receiver auch die Neigung des Reflektors den Vorgaben entsprechen. Ein Messroboter 50 gemäß Figur 4 ist daher auf einem Reflektor 11 aufgesetzt und mit einem Neigungssensor ausgerüstet, so dass der Messroboter 50 an jeder Stelle des Reflektors 11 entlang dessen Längserstreckung die Neigung desselben ermitteln kann. Gleichzeitig vergleicht er die Messwerte mit den an der jeweiligen Stelle vorgegebenen Nei- gung und kann mithilfe geeigneter Einstellmittel die Neigung des Reflektors in der jeweiligen Lage anpassen. Es wird hierbei ebenfalls die aktuelle Zeit berücksichtigt, da die Reflektoren 11 dem Sonnenstand entsprechend nachgeführt werden und somit zu unterschiedlichen Zeitpunkten unterschiedliche Neigungsgrade erforderlich sind. Aufgrund des auch hier vorgesehenen Fahrwerks 52, welches mithilfe von Kantenrädern 54 und Flächenrädern 53 eine definierte Lage und Fahrtrichtung vorgibt, kann der Messroboter 50 auf dem Reflektor 11 verfahren werden. Diese lediglich aufgesetzte Bauform ermöglicht es zudem, dass in Längsrichtung benachbarte Reflektoren unter Überbrückung eines Abstandes durchgehend angefahren werden können, da eine Festlegung auf einen bestimmten Reflektor 11 durch entsprechende bauliche Maßnahmen wie Führungsschienen etc. nicht vorgesehen ist.

Vorstehend ist somit eine Solarthermie-Anlage beschrieben, welche dadurch wesentlich effizienter gemacht wird, dass eine Einstellung der Anlage durch einen Messroboter erfolgen kann, welcher die an dem Receiver vorbeigeleitete Sonneneinstrahlung und/oder die Neigung der Reflektoren messen kann und durch einen Vergleich mit den entsprechenden Sollwerten eine bessere und genauere Einstellung der Reflektoren mit deutlich verringertem Aufwand zulässt. Ferner ist eine Verbesserung der Effizienz dadurch möglich, dass mithilfe einer filtergestützten Lüftungsanlage ein Verstauben des Receivers vermieden wird.

B E Z U G S Z E I C H E N L I S T E

10 Solarthermie-Anlage 11 Reflektor

12 einfallendes Sonnenlicht

13 reflektiertes Sonnenlicht

20 Receiver

21 Receiverabdeckung 22 Receiverröhr

30 Messroboter

31 Messarm

32 Gelenk

33 Halterung 34 Fahrwerk

35 Aussparung

36 Antenne

40 Lüfterstutzen

41 Lüfterrohr 42 Gebläse

50 Messroboter

51 Primärkollektor

52 Fahrwerk

53 Flächenräder 54 Kantenräder