DE4437650A1 - Autonomous solar energy system for single-family dwellings and multiple family dwellings - Google Patents

Abstract

Until now, it has not been possible to operate autonomous solar energy systems for single-family dwellings and multiple family dwellings in a manner to cover the costs. The improvement in the efficiency of solar cells, the use of superconductors, the miniaturisation of solar cells and the use of storage coils make economic autonomous solar energy systems possible. Figure 1 shows the arrangement of the system components. The invention represents a quantum leap in supplying power to single-family dwellings and multiple family dwellings worldwide. <IMAGE>

Description

Translated fromGerman

Die 3. Industrielle Revolution hat einen Quantensprung in der Solartechnik bewirkt, der die Einsatzmöglichkeiten für Solarzellen entscheidend verbessert. So werden Solarzellen miniaturisiert. Es wird in absehbarer Zeit möglich sein, sie auf Glas aufzudampfen, so daß alle Glasflächen an Häusern zur Energiegewinnung genutzt werden können. Der Wirkungsgrad wird ständig erhöht. Ein Wirkungsgrad von über 20 Prozent ist technisch erreichbar. Es werden neben Silizium weitere Elemente auf ihre technische Nutzbarkeit für Solarzellen untersucht. Zudem sind Spulensysteme in Verbindung mit extrem widerstandsarmen Supraleitern im Versuchsstadium, die eine Speicherung der Energie für bis zu 6 Monate ermöglichen sollen. Damit sind die technischen Voraussetzungen für ein autarkes Solarenergiesystem für Ein- und Mehrfamilienhäuser entweder gegeben oder im Versuchsstadium. (Vgl. Die dritte industrielle Revolution, in: Die politische Meinung. Monatsschrift zu Fragen der Zeit, St. Augustin, Nr. 282, Mai 1993, S. 60; Ders.: The Third Industrial Revolution, in: German Comments. Review of Politics and Culture, St. Augustin, No. 31, July 1993, S. 30.)The 3rd industrial revolution has made a quantum leapin solar technology that brings about the possible usessignificantly improved for solar cells. So beMiniaturized solar cells. It will be in the foreseeable futurebe possible to evaporate them on glass so thatall glass surfaces on houses used for energy productioncan be. The efficiency is constantelevated. An efficiency of over 20 percent istechnically achievable. There will be more besides siliconElements on their technical usability for solar cellsexamined. Coil systems are also connectedwith extremely low resistance superconductors in theTrial stage, which is a storage of energyshould allow for up to 6 months. With thatthe technical requirements for a self-sufficientSolar energy system for single and multi-family houseseither given or at the experimental stage. (See.The third industrial revolution, in: The politicalOpinion. Monthly Bulletin on Time Issues, St. Augustin,No. 282, May 1993, p. 60; Ders .: The Third IndustrialRevolution, in: German Comments. Review of Politicsand Culture, St. Augustin, No. 31, July 1993, p. 30.)

Der im Patentanspruch angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, daß autarke Solarenergiesysteme für ein Ein- und Mehrfamilienhäuser bisher großtechnisch nicht machbar waren, weil der Wirkungsgrad der Solarzellen zu gering war, die Speicherung der gewonnenen Energie für die Wintermonate nicht möglich war und die Kosten für die Anlage und den Betrieb nicht mit den Energiekosten der öffentlichen Netze konkurrieren konnten. Sie mußten vom Staat finanziell gefördert werden, um konkurrenzfähig zu sein.The invention specified in the claim isUnderlying problem that self-sufficient solar energy systemsfor a single and multi-family dwelling so farwere not feasible because of the efficiency of the solar cellswas too low, the storage of the wonEnergy for the winter months was not possiblethe costs for the plant and the operation are not includedcompete with the energy costs of public networkscould. They had to receive financial support from the stateto be competitive. 

Diese Probleme werden durch die im Patentanspruch aufgeführten Merkmale behoben. Das autarke Solarenergiesystem für Ein- und Mehrfamilienhäuser ermöglicht eine umweltfreundliche Energieversorgung in allen Jahreszeiten unabhängig vom öffentlichen Netz.These problems are caused by the in the claimlisted features fixed. The self-sufficient solar energy systemfor single and multi-family housesan environmentally friendly energy supplyin all seasons regardless of the publicNetwork.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigtAn embodiment of the invention is in theDrawings shown.It shows

Fig. 1 autarkes Solarenergiesystem für Ein- und Mehrfamilienhäuser,Fig. 1 a self-sufficient solar energy system for single and multi-family houses,

Fig. 2 Schaltplan autarkes Solarenergiesystem für Ein- und Mehrfamilienhäuser.Fig. 2 circuit diagram self-sufficient solar energy system for single and multi-family houses.

Fig. 1 zeigt ein Einfamilienwohnhaus mit Solarziegeln oder Solarschindeln auf dem Dach (Fig. 1 I), sowie Glasfenster und Türen, auf die miniaturisierte Solarzellen aufgedampft wurden (Fig. 1 III). Der gewonnene Strom wird in einem Supraleiter gesammelt (Fig. 1 II) und zum Akkumulator im Keller geleitet (Fig. 1 IX), der die Energie für den täglichen Betrieb des Netzes speichert. Es könnte sich auch um eine große Batterie handeln. Strom, der nicht an das Energienutznetz des Hauses abgegeben wird, wird zu den Speicherspulen weitergeleitet, in denen die Energie für bis zu 6 Monate autarken Betrieb des Netzes gespeichert werden kann. Die Spulen befinden sich unter einer Verkleidung in allen Kellerräumen. Sie bestehen aus Supraleitern. Ein Transformator transferiert die Spannung des Stromes aus dem Akkumulator und den Speicherspulen auf die Spannung des Energienutznetzes des Hauses. Ein Display im Keller hat eine Anzeige über die tägliche Energiegewinnung durch die Solarzellen auf dem Dach, sowie auf den Fenstern und Türen, für die gespeicherte Energie im Akkumulator und in den Speicherspulen, sowie den Gesamtenergievorrat.Fig. 1 shows a single-family house with solar tiles or solar shingles on the roof (Fig. 1 I), as well as glass windows and doors, on which miniaturized solar cells were evaporated (Fig. 1 III). The electricity obtained is collected in a superconductor (Fig. 1 II) and passed to the accumulator in the basement (Fig. 1 IX), which stores the energy for the daily operation of the network. It could also be a large battery. Electricity that is not released to the house's energy network is forwarded to the storage coils, in which the energy can be stored for up to 6 months of autonomous operation of the network. The coils are located under a cladding in all basements. They consist of superconductors. A transformer transfers the voltage of the current from the accumulator and the storage coils to the voltage of the house's energy network. A display in the basement has a display of the daily energy production from the solar cells on the roof, as well as on the windows and doors, for the stored energy in the accumulator and in the storage coils, as well as the total energy supply.

Fig. 2 zeigt einen Schaltplan für ein autarkes Solarenergiesystem für Ein- und Mehrfamilienhäuser.Fig. 2 shows a circuit diagram for an autonomous solar energy system for single and multi-family houses.

Das System ist unabhängig vom öffentlichen Energienetz, es arbeitet völlig emissionsfrei, ist energiesparend (keine Energiegewinnung aus Kohle, Erdöl, Erdgas, Brennholz, Atomstrom notwendig), löst die Energieprobleme der Dritten Welt und der Industriestaaten, beendet das Abholzen der Wälder zur Brennstoffgewinnung im Süden der Erdkugel und stellt einen Quantensprung in der Energieversorgung von Ein- und Mehrfamilienhäusern dar. Es wird den Lebensstandard in den Ländern der Dritten Welt spürbar anheben (Nutzung von Kühlschränken, Klimaanlagen, TV-Geräten unabhängig vom öffentlichen Energienetz), sowie die Energieverschwendung in den Industriestaaten drastisch reduzieren. Zudem ist es wartungsarm.The system is independent of the public energy grid,it works completely emission-free and is energy-saving(no energy generation from coal, oil, natural gas,Firewood, nuclear power necessary), solves the energy problemsthe third world and the industrialized countries,stops deforestation for fuelin the south of the globe and represents a quantum leapin the energy supply of single and multi-family housesIt is the standard of living in theRaise third world countries noticeably (useindependent of refrigerators, air conditioners, TV setsfrom the public energy network), as well as theEnergy wastage drastically in industrialized countriesto reduce. It is also low-maintenance.

BezugszeichenlisteReference list

I Solardachziegel oder Solarschindeln
II Leitung vom Dach zum Akkumulator im Keller aus extrem widerstandsarmen supraleitenden Stoffen
III Fenster und Türen mit Solarzellenbeschichtung mit Anschluß an die Leitung vom Dach zum Akkumulator
IV Energienutznetz des Hauses
V Leitung vom Transformator zum Energienutznetz des Hauses
VI Speicherspulen im Keller mit einer Speicherkapazität von bis zu 6 Monaten des Strombedarfes für das Energienutznetz des Hauses
VII Leitung vom Akkumulator zu den Speicherspulen
VIII Transformator zur Herstellung der Betriebsspannung für das Energienutznetz des Hauses
IX Akkumulator zum Speichern der Energie für den täglichen Betrieb des Energienutznetzes des HausesI solar roof tiles or solar shingles
II Line from the roof to the accumulator in the basement made of extremely low-resistance superconducting materials
III Windows and doors with solar cell coating with connection to the line from the roof to the battery
IV house energy network
V Cable from the transformer to the house's energy network
VI storage coils in the basement with a storage capacity of up to 6 months of electricity required for the house's energy network
VII Line from the accumulator to the storage coils
VIII Transformer for producing the operating voltage for the house's energy network
IX Accumulator for storing the energy for the daily operation of the house's energy network

Claims (1)

Translated fromGerman

Autarkes Solarenergiesystem für Ein- und Mehrfamilienhäuser,dadurch gekennzeichnet, daß eine umweltfreundliche Energieversorgung in allen Jahreszeiten unabhängig vom öffentlichen Energienetz erfolgen kann.Self-sufficient solar energy system for single and multi-family houses,characterized in that an environmentally friendly energy supply can take place in all seasons independently of the public energy network.