CH685216A5

CH685216A5 - Automatic direction finder for automatically tracking the position of the sun in the daily course of the sun

Info

Publication number: CH685216A5
Application number: CH3234/92A
Authority: CH
Inventors: Felix Muggli
Original assignee: Felix Muggli
Priority date: 1992-10-19
Filing date: 1992-10-19
Publication date: 1995-04-28

Abstract

A simple automatic direction finder (20) for tracking the position of the sun in the daily course of the sun is proposed. It is automatically directed, together with a solar collector, in accordance with the daily course and yearly course of the position of the sun. It needs no external energy for this purpose, since the necessary energy for the tracking of the automatic direction finder (20) and the solar collectors connected thereto is generated photovoltaically in the automatic direction finder (20) itself using solar cells. The automatic direction finder (20) is suitable for use with a wide variety of solar collectors such as mirror systems, hot water systems or photovoltaic solar cells. <IMAGE>

Description

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Beschreibung description

Die Erfindung betrifft einen selbsttätigen Sonnenstandpeilautomat nach dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruches. The invention relates to an automatic sun position finder according to the preamble of the independent claim.

Mit dem Aufkommen der Sonnenenergienutzung sind viele Arten von Sonnenkollektoren auf den Markt gekommen. Einerseits wird Sonnenwärme mittels Spiegelsystemen zum heizen, kochen, Dampf erzeugen genutzt. Andererseits wird Sonnenlicht mit photovoltaischen Anlagen zur Erzeugung von elektrischem Strom genutzt. Um möglichst viel der von der Sonne gelieferten Energie nutzbar zu machen, ist es notwendig, die Sonnenkollektoren möglichst genau senkrecht zum Stand der Sonne auszurichten. Der Sonnenstand wechselt aber im Laufe des Tages, sowohl von Ost nach West, wie auch in seiner Höhe über dem Horizont. Dies erfordert ein relativ aufwendiges Drehen und Schwenken beim Nachführen von Sonnenkollektoren. Daher wird meist auf diese Nachführung verzichtet und die Sonnenkollektoren einfach auf einen mittleren Sonnenstand ausgerichtet und fixiert. Dies vermindert aber den Wirkungsgrad der Sonnenener-gieausnützung enorm. With the advent of solar energy use, many types of solar panels have come onto the market. On the one hand, solar heat is used by means of mirror systems for heating, cooking and generating steam. On the other hand, sunlight is used with photovoltaic systems to generate electricity. In order to utilize as much of the energy provided by the sun as possible, it is necessary to align the solar collectors as precisely as possible perpendicular to the position of the sun. However, the position of the sun changes during the day, both from east to west, as well as its height above the horizon. This requires a relatively complex turning and swiveling when tracking solar panels. For this reason, this tracking is usually dispensed with and the solar panels are simply aligned and fixed to an average position of the sun. However, this enormously reduces the efficiency of solar energy utilization.

Aufgabe der Erfindung ist, einen einfachen Peilautomaten zur Verfolgung des Sonnenstandes im Tagesgang der Sonne zu schaffen, welcher sich zusammen mit einem Sonnenkollektor wirkverbundenen selbsttätig automatisch nach dem Tagesverlauf und Jahresverlauf des Sonnenstandes richtet. The object of the invention is to provide a simple direction finder for tracking the position of the sun in the course of the day of the sun, which automatically and functionally linked with a solar collector automatically adjusts itself to the course of the day and year of the position of the sun.

Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen angegebene Erfindung gelöst. This object is achieved by the invention specified in the patent claims.

Ein zusätzlicher Vorteil der Erfindung ist, dass keine Fremdenergie zur Steuerung gebraucht wird, da die notwendige Energie zur Nachführung des Peilautomates und der damit wirkverbundenen Sonnenkollektoren im Peilautomaten selbst erzeugt wird. An additional advantage of the invention is that no external energy is used for the control, since the energy required for tracking the direction-finding device and the solar collectors connected to it is generated in the direction-finding machine itself.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass der Sonnenstandpeilautomat zur Verwendung mit verschiedensten Sonnenkollektoren, wie Spiegelsystemen, Warmwassersystemen oder photovoltaischen Systemen, geeignet ist. Another advantage of the invention is that the sun position finder is suitable for use with a wide variety of solar collectors, such as mirror systems, hot water systems or photovoltaic systems.

Der erfindungsgemässe Peilautomat wird nachstehend im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben. The automatic direction finder according to the invention is described below in connection with the drawings.

Fig. 1 zeigt ein Sonnenkollektorsystem mit Peilautomat von der Seite. Fig. 1 shows a solar collector system with direction finder from the side.

Fig. 2 zeigt ein Peilautomatenelement in perspektivischer Ansicht, teilweise aufgeschnitten. Fig. 2 shows a direction finder element in a perspective view, partially cut away.

Der erfindungsgemässe Peilautomat wird im Folgenden im Zusammenhang mit den Figuren beschrieben. The automatic direction finder according to the invention is described below in connection with the figures.

Der Peilautomat besteht aus zwei gleichen Peii-automatenelementen 20, 20', wovon eines an einer vertikalen Schwenkachse 31 und eines an einer horizontalen Schwenkachse 30 angeordnet ist. Beide Peilautomatenelemente 20, 20' richten sich nach dem momentan aktuellen Sonnenstand je auf ihrer Schwenkachse 30, 31. The direction finder consists of two identical automatic elements 20, 20 ', one of which is arranged on a vertical pivot axis 31 and one on a horizontal pivot axis 30. Both direction finder elements 20, 20 'depend on the current sun position on their swivel axis 30, 31.

Es wird im folgenden auf die Ausführung und die Funktionsweise eines Peilautomatenelementes 20 The following is a description of the design and mode of operation of a direction finder element 20

mit horizontaler Schwenkachse 30 eingegangen, welches ein Sonnenkollektorsystem dem Stand der Sonne in der Höhe gegenüber dem Horizont nachführt. Ein zweites, gleichartiges Peilautomatenelement 20' mit vertikaler Schwenkachse 31 ist bei Verwendung mit Kollektorsystem notwendig, insofern auch eine Nachführen nach dem täglichen Gang der Sonne von Ost nach West notwendig ist. Darauf wird weiter unten kurz eingegangen. received with a horizontal pivot axis 30, which a solar collector system tracks the position of the sun at a height relative to the horizon. A second, similar direction finder element 20 'with a vertical swivel axis 31 is necessary when used with a collector system, insofar as it is also necessary to follow the daily course of the sun from east to west. This will be discussed briefly below.

In Fig. 1 ist ein Sonnenkollektorsystem mit erfindungsgemässe Peilautomatenelementen 20, 20' von der Seite dargestellt. 1 shows a side view of a solar collector system with direction finder elements 20, 20 'according to the invention.

Auf einem Stativ 10 ist eine Schwenkspiegelhal-terung 11 mit konkav gewölbter Rückwand 12 um eine horizontale Schwenkachse schwenkbar angeordnet. Die konkav gewölbte Rückwand 12 ist zum Beispiel mit linearen Reflektoren 13 zur Energiekonzentration bestückt. Die Reflektoren 13 konzentrieren das eingefangene Sonnenlicht nach bekannter Art auf eine nicht dargestellte Siedeleitung. Die Siedeleitung ist mit einer Kühimittelleitung verbunden, durch welche kaltes Kühlmittel der Siedeleitung zugeführt und heisses Kühlmittel zur Weiterverwendung abgeführt wird. Statt lineare Reflektoren können auch andere Spiegelsysteme Verwendung finden. A swivel mirror holder 11 with a concavely curved rear wall 12 is arranged on a stand 10 so that it can swivel about a horizontal swivel axis. The concave arched rear wall 12 is equipped, for example, with linear reflectors 13 for energy concentration. The reflectors 13 concentrate the captured sunlight in a known manner on a boiling line, not shown. The boiling line is connected to a coolant line through which cold coolant is fed to the boiling line and hot coolant is removed for further use. Instead of linear reflectors, other mirror systems can also be used.

Eine andere Anwendung weist statt einer konkav gewölbten Rückwand 12 eine ebene Rückwand 12 auf, welche mit photovoltaischen Solarzellen bestückt ist und somit zur Gewinnung von elektrischer Energie dient. Andere Alternativen zur Kombination mit dem erfindungsgemässen Peilautomaten sind jede Art von Solarzellen oder Geräten, deren optimale Arbeitslage vom Sonnenstand abhängt. Another application has, instead of a concavely curved rear wall 12, a flat rear wall 12 which is equipped with photovoltaic solar cells and thus serves to generate electrical energy. Other alternatives to the combination with the direction finder according to the invention are any type of solar cells or devices whose optimal working position depends on the position of the sun.

Seitlich am Stativ 10 befindet sich das Peilautomatenelement 20 mit horizontaler Schenkachse 30. Es ist mit der Schwenkspiegelhalterung 11 fest verbunden. Peilautomatenelement 20 und Schwenkspiegelhalterung 11 sind mittels einer Servoeinheit 28 und geeigneten Elementen, wie eine Zahnradübersetzung, mit dem Stativ 10 wirkverbunden. Dabei wirkt die Servoeinheit 28 auf das Stativ 10 und dreht die Schwenkachse 30 gegenüber diesem. Das Peilautomatenelement 20 führt sich selbst, und damit auch die Schwenkspiegelhalterung 11, durch Schwenken laufend der Höhe des Sonnenstandes nach. The direction finder element 20 with a horizontal pivot axis 30 is located on the side of the stand 10. It is firmly connected to the swivel mirror holder 11. The direction finder element 20 and the swivel mirror holder 11 are operatively connected to the tripod 10 by means of a servo unit 28 and suitable elements, such as a gear transmission. The servo unit 28 acts on the stand 10 and rotates the pivot axis 30 relative to the latter. The direction finder element 20 guides itself, and thus also the swivel mirror holder 11, continuously by swiveling according to the height of the sun.

Das Peilautomatenelement 20' ist einerseits mit dem Stativ 10 und andererseits mit der Schwenkspiegelhalterung 11 wirkverbunden. Seine zentrale Drehachse 31 ist vertikal. Es führt die gesamte Schwenkspiegelhalterung dem Tagesgang der Sonne von Ost nach West nach. The direction finder element 20 'is operatively connected on the one hand to the tripod 10 and on the other hand to the swivel mirror holder 11. Its central axis of rotation 31 is vertical. It guides the entire swivel mirror holder from east to west in the course of the sun.

Das Zusammenwirken beider Peilautomatenelemente 20, 20' bewirkt somit, dass das Sonnenkollektorsystem selbsttätig immer exakt nach dem momentan aktuellen Sonnenstand ausgerichtet wird, so dass die Solarkollektoren stets in senkrecht zum Stand der Sonne stehen. The interaction of the two direction finder elements 20, 20 'thus ensures that the solar collector system is always automatically aligned exactly according to the current position of the sun, so that the solar collectors are always perpendicular to the position of the sun.

Die Schwenkspiegelhalterung 11 ist, zum Beispiel mit einstellbaren Gegengewichten 14, so ausbalanciert, dass ihr Schwerpunkt auf der Schwenkachse liegt. Ebenso liegt der Schwerpunkt des mit ihr verbundenen Peilautomatenelementes 20 auf der Schwenkachse 30, 31. Diese Schwerpunktlage ga- The swivel mirror holder 11 is, for example with adjustable counterweights 14, balanced so that its center of gravity lies on the swivel axis. Likewise, the center of gravity of the direction finder element 20 connected to it lies on the swivel axis 30, 31.

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rantiert, dass zum Schwenken, das heisst, zum Nachführen nach dem Sonnnenstand, nur minimale Kräfte und minimaler Energieaufwand nötig sind. guarantees that only minimal forces and minimal energy expenditure are required for swiveling, that is, for tracking after the position of the sun.

Das eigentliche Peilautomatenelement 20 ist in Fig. 2 dargestellt und besteht aus einer zylindrischen Hohltrommel 21, welche aussen an ihrem Umfang in regelmässigen Abständen mit photovoltaischen Solarzellen 22 bedeckt ist. Die zentrale Schwenkachse 30 ist eine Verlängerung der Schwenkachse 30 des Sonnenkollektors. Auf dem Umfang der Hohltrommel 21 ist an einer Stelle ein schmaler gerader Einlassschlitz 23 angeordnet. Der Einlassschlitz 23 ist parallel zur zentralen Drehachse 30 und senkrecht zu den Stirnflächen 27 der zylindrischen Hohltrommel 21. Auf der dem Einlass-schHtz 23 gegenüberliegenden Innenseite der Hohltrommel 21 befindet sich ein photovoltaischer Schalter 24. Eine schienenartige Befestigung 25 erlaubt ein genaues Einjustieren des photovoltaischen Schalters 24 in Bezug auf seine Lage gegenüber dem Einlassschlitz 23. Der photovoltaische Schalter 24 ist als Ausschalter ausgeführt. Er unterbricht einen Stromkreis, sobald er beleuchtet ist. The actual direction finder element 20 is shown in FIG. 2 and consists of a cylindrical hollow drum 21 which is covered on the outside at regular intervals with photovoltaic solar cells 22. The central pivot axis 30 is an extension of the pivot axis 30 of the solar collector. A narrow, straight inlet slot 23 is arranged at one point on the circumference of the hollow drum 21. The inlet slot 23 is parallel to the central axis of rotation 30 and perpendicular to the end faces 27 of the cylindrical hollow drum 21. A photovoltaic switch 24 is located on the inside of the hollow drum 21 opposite the inlet protector 23. A rail-like fastening 25 allows the photovoltaic switch to be precisely adjusted 24 with respect to its position in relation to the inlet slot 23. The photovoltaic switch 24 is designed as an off switch. It breaks a circuit as soon as it is illuminated.

Die Hohltrommel 21 ist im Innern schwarz eingefärbt, damit in ihr keine Lichtreflexionen und kein Streulicht auftreten. Um die Präzision des Ausschaltens zu erhöhen und zusätzlich gegen ungewolltes Licht zu schützen, kann der photovoltaische Schalter 24 in einem kleinen Gehäuse, welches mit einer schlitzförmigen Blende versehen ist, untergebracht sein. The hollow drum 21 is colored black on the inside, so that there are no light reflections and no stray light. In order to increase the precision of switching off and additionally to protect against unwanted light, the photovoltaic switch 24 can be accommodated in a small housing which is provided with a slit-shaped diaphragm.

Die Solarzellen 22 sind in zwei elektrische Systeme geteilt, wobei die Trennung am Einlassschlitz 23 und diametral gegenüber erfolgt. Das eine elektrische Solarzellensystem ist positiv gepolt, das andere negativ. The solar cells 22 are divided into two electrical systems, the separation taking place at the inlet slot 23 and diametrically opposite. One electric solar cell system is polarized positive, the other negative.

Eine Steuereinheit 29 überwacht Spannung der zwei elektrischen Systeme von Solarzellen 22, vergleicht diese beiden Spannungen und schaltet jeweils das positiv oder das negativ gepolte Solarzellensystem in den Stromkreis mit der Servoeinheit 28. A control unit 29 monitors the voltage of the two electrical systems of solar cells 22, compares these two voltages and switches the positively or negatively polarized solar cell system into the circuit with the servo unit 28.

Die Servoeinheit 28 ist an der dem Stativ zugewandten Stirnfläche 27 der zylindrischen Hohltrommel 21 angebracht. Sie besteht aus einem Gleichstrom Servomotor und einer Übersetzung und wirkt auf die Schwenkachse 30, 31 des Systems und schwenkt diese gegenüber dem Stativ 10. Die Servoeinheit 28 ändert die Lage des Peilautomatelementes 20, 20' und damit der Schwenkspiegelhalterung 11 gegenüber dem Stativ 10 entsprechend dem Sonnenstand. Die elektrische Energie zur Speisung des Servomotors wird von den Solarzellen 22 auf der Oberfläche der Hohltrommel 21 geliefert. Dabei liefern die Solarzellen 22 auf einer Seite des Einlassschlitzes 23 und seiner diametral gegenüberliegenden Linie 26, eine positive Spannung und diejenigen auf der andern Seite, eine Negative. Die Drehrichtung des Servomotors wird bestimmt, je nach dem, ob die positive oder die negative Spannung am Stromkreis der Servoeinheit 28 anliegt. The servo unit 28 is attached to the end face 27 of the cylindrical hollow drum 21 facing the stand. It consists of a DC servo motor and a translation and acts on the swivel axis 30, 31 of the system and swivels it relative to the stand 10. The servo unit 28 changes the position of the direction finder element 20, 20 'and thus the swivel mirror holder 11 relative to the stand 10 accordingly Position of the sun. The electrical energy for feeding the servo motor is supplied by the solar cells 22 on the surface of the hollow drum 21. The solar cells 22 on one side of the inlet slot 23 and its diametrically opposite line 26 supply a positive voltage and those on the other side a negative. The direction of rotation of the servo motor is determined depending on whether the positive or negative voltage is present on the circuit of the servo unit 28.

Die Funktionsweise ist im folgenden im Zusammenhang mit beiden Fig. 1, 2 dargestellt: The mode of operation is shown below in connection with both Figures 1, 2:

Sobald Sonnenlicht, am Tagesanfang oder nach einer starken Bewölkung auf die Peilautomatenelemente 20, 20' trifft, so wird einerseits in den Solarzellen auf der äusseren Oberfläche der Hohltrommel 21, auf beiden Seiten des Einiassschlitzes 23, eine Spannung erzeugt und andererseits gelangt Sonnenlicht durch den Einlassschlitz 23 ins dunkle Trommelinnere und zeichnet an einer Stelle, die durch die momentane gegenseitige Lage von Sonne und Einlassschlitz gegeben ist, eine beleuchtete Linie auf die innere Hohltrommeloberfläche. As soon as sunlight hits the direction finder elements 20, 20 'at the beginning of the day or after heavy cloud cover, on the one hand a voltage is generated in the solar cells on the outer surface of the hollow drum 21, on both sides of the inlet slot 23, and on the other hand sunlight passes through the inlet slot 23 into the dark inside of the drum and draws an illuminated line on the inner surface of the hollow drum at a point given by the current mutual position of the sun and the inlet slot.

Die Steuereinheit 29 jedes Peilautomatenelementes 20, 20' vergleicht laufend die absoluten Werte der Spannungen, der positiv und der negativ gepolten Solarzellen 22 und schaltet jeweils diejenigen Solarzellen, welche momentan die höhere Spannung erzeugen, in den Stromkreis der Servoeinheit 29. Die Solarzellen 22 und der Servomotor sind somit so geschaltet, dass die Drehrichtung der Servoeinheit 28, den Peilautomatenelementen 20 mit der Schwenkspiegelhalterung immer zum Sonnenstand hin dreht. Dabei wird jedes Peilautomatenelement 20, 20' gedreht, bis das Sonnenlicht, welches durch den Einlassschlitz 23 in die Innenseite der Trommel einfällt und dort eine beleuchtete Linie zeichnet, auf den photovoltaischen Schalter 24 fällt. The control unit 29 of each direction finder element 20, 20 'continuously compares the absolute values of the voltages, the positive and the negative polarized solar cells 22 and switches those solar cells which are currently generating the higher voltage into the circuit of the servo unit 29. The solar cells 22 and Servomotors are thus switched so that the direction of rotation of the servo unit 28, the direction finder elements 20 with the swivel mirror holder always rotates towards the position of the sun. Each direction finder element 20, 20 'is rotated until the sunlight, which falls through the inlet slot 23 into the inside of the drum and draws an illuminated line there, falls on the photovoltaic switch 24.

Sobald das durch den Einlassschlitz 23 einfallende Sonnenlicht auf den photovoltaischen Schalter 24 fällt, unterbricht dieser den Stromkreis zur Servoeinheit 28 und der Peilautomat hält dadurch die augenblickliche Stellung solange, bis die Sonne sich auf ihrer Bahn weiterbewegt hat und der Schalter 24 nicht mehr beleuchtet ist. As soon as the sunlight falling through the inlet slot 23 falls on the photovoltaic switch 24, this interrupts the circuit to the servo unit 28 and the direction finder thereby holds the current position until the sun has moved on its path and the switch 24 is no longer illuminated.

In diesem Moment wird der Stromkreis wieder geschlossen, die Servoeinheit 28 wieder in Betrieb gesetzt und das Peilautomatenelement 20, 20' dem Sonnenstand wiederum nachgeführt. At this moment the circuit is closed again, the servo unit 28 is put into operation again and the direction finder element 20, 20 'again tracks the position of the sun.

Auf diese Weise geschieht die Nachführung des Peilautomatenelementes 20, 20' und damit der Schwenkspiegelhalterung 11 dem Sonnenstand entsprechend annähernd kontinuierlich. In this way, the tracking of the direction finder element 20, 20 'and thus the swivel mirror holder 11 takes place approximately continuously in accordance with the position of the sun.

Nachts, wenn keine Sonne scheint, findet keine Bewegung der Peilautomatenelementes 20, 20' und des Schwenkspiegels statt, welche in der Position des Sonnenunterganges stehen bleiben. Am nächsten Morgen, bei Sonnenaufgang, werden die Solarzellen 22 auf der Oberfläche des Peilautomatenelementes 20, 20' beleuchtet und erzeugen wiederum eine positive und eine negative Spannung. At night when the sun is not shining, there is no movement of the direction finder elements 20, 20 'and the swivel mirror, which remain in the position of the sunset. The next morning, at sunrise, the solar cells 22 on the surface of the direction finder element 20, 20 'are illuminated and in turn generate a positive and a negative voltage.

Sofort steht genügend Energie zur Verfügung, so dass die elektronische Steuereinheit 29 und die Servoeinheit 28 ihre normale Funktion wieder aufnehmen. Die Peilautomatenelemente 20, 20' und die Schwenkspiegelhalterung 11 schwenken somit zum Sonnenstand hin, zurück gegen den Sonnenaufgang, bis das durch den Einlassschlitz 23 einfallende Sonnenlicht zum ersten Mal auf den photovoltaischen Schalter 24 fällt und die Schwenkbewegung stoppt. Der Tagesablauf beginnt von neuem. Enough energy is immediately available so that the electronic control unit 29 and the servo unit 28 resume their normal function. The direction finder elements 20, 20 'and the swivel mirror holder 11 thus swivel towards the position of the sun, back against the sunrise, until the sunlight incident through the inlet slot 23 falls on the photovoltaic switch 24 for the first time and the swivel movement stops. The daily routine starts again.

In einer anderen Ausführungsform sind zussätz-lich je ein Tagesendschalter und ein Tagesanfang-schalter vorgesehen. Diese werden am Standort der Sonnenenergieanlage einmal eingestellt. Der Tagesendschalter unterbricht die Funktion des Peilautomaten bei Erreichen einer bestimmten Tages-endposition. Er kann mit einem Schnellrücklauf der In another embodiment, a daily limit switch and a daily start switch are additionally provided. These are set once at the location of the solar energy system. The day limit switch interrupts the function of the direction finder when a certain day end position is reached. He can with a fast rewind

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Servoeinheit gekoppelt sein und dadurch die Anlage alsogleich auf die Position für den nächsten Tagesanfang, das heisst etwas unter den Horizont, zurückstellen. Dabei wird der Schnellrücklauf vom Tagesanfangschalter beendet und die Schaltung für den nächsten Tagesanfang vorbereitet. Der Schnellrücklauf kann auch erst am nächsten Morgen bei Sonnenaufgang erfolgen. Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass die Servoeinheit für die Verfolgung des Sonnenstandes nur in einer Richtung ausgelegt sein muss. Dadurch kann auf die Aufteilung der Solarzellen 22 in eine positiv und eine negativ gepolte Seite verzichtet werden und die ganze Leistung für die Servoeinheit 28, eventuell mit einer Batterie gepuffert, genutzt werden. Be coupled to the servo unit and thereby immediately reset the system to the position for the next day, i.e. slightly below the horizon. The fast rewind is ended by the start of the day switch and the circuit is prepared for the next start of the day. The fast rewind can also take place the next morning at sunrise. The advantage of this embodiment is that the servo unit only has to be designed in one direction for tracking the position of the sun. As a result, the division of the solar cells 22 into a positive and a negative polarized side can be dispensed with and the entire power can be used for the servo unit 28, possibly buffered with a battery.

Um für Wartungszwecke die Peilautomatenelemente unabhängig vom momentanen Sonnenstand manipulieren zu können, ist eine Bypassschaltung vorgesehen. Eine solche Schaltung stellt die Steuereinheit 29 ausser Betrieb und ermöglicht, die Peilautomatenelemente auf jede gewünschte Position zu steuern. In order to be able to manipulate the direction finder elements independently of the current position of the sun for maintenance purposes, a bypass circuit is provided. Such a circuit puts the control unit 29 out of operation and makes it possible to control the direction finder elements to any desired position.

Mit dem weiteren gleichartigen Peilautomatenelement 20', mit vertikaler Schwenkachse 31 kann das oben beschriebene, um die horizontale Schwenkachse 30 schwenkbare Kollektorsystem, auch noch um die vertikale Schwenkachse 31 drehbar ausgeführt werden. Das Peilautomatenelement 20' wirkt dann in gleicher Art auf die vertikale Schwenkachse 31 und das Stativ 10 und verfolgt somit den Sonnenstand im Laufe des Tages von Ost nach West. Bei Einbruch der Dunkelheit bleibt das Peilautomatenelement 20' stehen und beginnt beim nächsten Sonnenaufgang von neuem, sich nach dem augenblicklichen Sonnenstand zu richten. With the further similar direction finder element 20 ′, with a vertical pivot axis 31, the collector system described above, which can be pivoted about the horizontal pivot axis 30, can also be made rotatable about the vertical pivot axis 31. The direction finder element 20 'then acts in the same way on the vertical swivel axis 31 and the tripod 10 and thus tracks the position of the sun from east to west in the course of the day. When darkness falls, the direction finder element 20 'stops and starts again at the next sunrise, based on the current position of the sun.

Die Kombination eines Sonnenkollektorsystems mit einem Peilautomaten, bestehend aus den zwei erwähnten Peilautomatenelementen 20 und 20' mit horizontaler 30 und vertikaler Schwenkachse 31, ermöglicht jedes Sonnenenergiekollektorsystem, wie zum Beispiel einen Parabolspiegel oder eine flache photovoltaische Solarzellenplatte, immer exakt in der optimalen Position gegenüber dem Sonnenstand zu halten und somit deren Wirkungsgrad während dem ganzen Tagesablauf zu maximieren. The combination of a solar collector system with an automatic direction finder, consisting of the two mentioned automatic direction finder elements 20 and 20 'with a horizontal 30 and vertical swivel axis 31, enables any solar energy collector system, such as a parabolic mirror or a flat photovoltaic solar cell panel, always in the optimal position in relation to the position of the sun to maintain and thus maximize their efficiency throughout the day.

Eine bevorzugte Ausführungsform des Peilautomaten, respektive der Peilautomatenelemente 20, 20' arbeitet im Infrarotbereich des Sonnenlichtes. Dies wird erreicht, indem dem photovoltaischen Schalter 24 ein Filter vorgelagert wird, welcher nur Licht im infraroten Bereich durchlässt. Da aber die Empfindlichkeit photovoltaischer Schalter in diesem Bereich des Lichtes nicht allzu gut ist, ist es empfehlenswert, eine entsprechende Verstärkerschaltung einzubauen. Die Funktionsweise der Peilautomatenelemente 20, 20' bleibt die gleiche, mit dem Vorteil, dass der Sonnenstand auch bei Nebel und leichter Bewölkung exakt verfolgt wird, da Infrarotstrahlung diese durchdringen. A preferred embodiment of the direction finder, or the direction finder elements 20, 20 'operates in the infrared region of sunlight. This is achieved by placing a filter in front of the photovoltaic switch 24 which only allows light in the infrared range to pass through. However, since the sensitivity of photovoltaic switches in this area of the light is not too good, it is advisable to install an appropriate amplifier circuit. The operation of the direction finder elements 20, 20 'remains the same, with the advantage that the position of the sun is tracked precisely even in fog and light cloud cover, since infrared radiation penetrates it.

Claims

1. Direction finder for controlling solar collectors by automatically tracking the position of the sun on the daily sun path, with photovoltaic solar cells for feeding a servo unit that moves a solar collector relative to a tripod, the solar collector being pivotable about a vertical and / or about a horizontal axis, thereby characterized in that the direction finder has at least one first direction finder element (20, 20 ') with a horizontal or vertical swivel axis (30, 31), which direction finder element (20, 20') consists of a cylindrical hollow drum (21) on the swivel axis (30, 31), and wherein the cylindrical hollow drum (21) is equipped on the outside with photovoltaic solar cells (22) and has an inlet slot (23) arranged in the drum wall parallel to the pivot axis (30, 31), and wherein the hollow drum (21) inside is light-absorbent colored / coated and the inlet slot

(23) opposite a photovoltaic switch (24).

2. Direction finder according to claim 1, characterized in that the photovoltaic solar cells (22), a control unit (29), the photovoltaic switch (24) and the servo unit (28) are arranged in series in a circuit.

3. direction finder according to claim 2, characterized in that the solar cells (22) on the hollow drum (21), by the position between the inlet slot (23) and the diametrically opposite line, are divided into two sides, one side being positive and the other one has negative polarity.

4. direction finder according to claim 3, characterized in that the solar cells of that side, which are currently generating a higher voltage, are connected in the circuit.

5. direction finder according to claim 4, characterized in that the circuit in the non-illuminated state by the photovoltaic switch

(24) is closed.

6. direction finder according to claim 4, characterized in that the circuit is interrupted in the illuminated state by the photovoltaic switch (24).

7. direction finder according to one of claims 1 to

6, characterized in that the cylindrical hollow drum (21) with the inlet slot (23), and thus the solar collectors, can be pivoted about the pivot axis (30) in the direction of the position of the sun by means of the servo unit (28).

8. direction finder according to one of claims 1 to

7, characterized in that a day limit switch and a day start switch are arranged and the servo unit (28) has a fast return.

9. direction finder according to one of claims 1 to

8, characterized in that the photovoltaic switch (24) is preceded by a slit-shaped diaphragm.

10. direction finder according to one of claims 1 to

9, characterized in that the photovoltaic switch (24) operates in the infrared region of sunlight.

11. direction finder according to one of claims 1 to

10, characterized in that a maintenance circuit, which the photovoltaic switch

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(24) puts out of operation and makes any position of each direction finder element (20, 20 ') accessible, is provided.

12. direction finder according to one of claims 1 to 11, characterized in that it has a second identical direction finder element (20, 20 '), the pivot axis (30, 31) of which is horizontal or vertical and opposite the pivot axis (30, 31) of the first direction finder element is located at an angle of 90 °.

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