DE102008043133B4

DE102008043133B4 - Solarquellenverfolger

Info

Publication number: DE102008043133B4
Application number: DE102008043133.8A
Authority: DE
Inventors: Hsin-Kai Wang; Te-Kai Ku; Cheng-Yu Huang; Chin-Yin Lin
Original assignee: Pacific Speed Ltd
Current assignee: PACIFIC SPEED LTD., WANCHAI, HK
Priority date: 2008-10-23
Filing date: 2008-10-23
Publication date: 2014-02-27
Anticipated expiration: 2028-10-24
Also published as: DE102008043133A1

Abstract

Solartafelspezifischer Solarquellenverfolger, der aus den nachfolgenden Komponenten besteht: einem Zylinder (1); einem Transmissionsgerät (2), das an der an die Sonne orientierten Seite des Zylinders (1) angebaut ist und dessen Zentrum mit einem lichtdurchlässigen Kreuzpunkt (21) versehen ist; einem Projektor (3), der als ein halbtransparentes Organ zwischen den beiden Enden des Zylinders (1) bzw. zwischen dem Transmissionsgerät (2) und dem Photorezeptor (4) eingebaut ist; einem Photorezeptor (4), der an einem Ende des Projektors (3) ausgelegt ist bzw. sich einen Abrichtpunkt in der Mitte des Projektors (3) vorbehält; einem Objektiv (5), das zwischen dem Projektor (3) und dem Photorezeptor (4) ausgelegt ist; wobei der Photorezeptor (4) eingerichtet ist, ein Bild des Kreuzpunktes (21) zu erfassen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen solartafelspezifischen Solarquellenverfolger.
Die US 4,484,565 A offenbart einen solartafelspezifischen Solarquellenverfolger, welcher einen Zylinder und ein Transmissionsgerät aufweist, das an der die Sonne orientierten Seite des Zylinders angebaut ist und dessen Zentrum mit einem lichtdurchlässigen Kreuzpunkt versehen ist. Weiterhin weist der bekannte Solarquellenverfolger eine Mehrzahl von Photorezeptoren auf, die jeweils Teile eines Bildes des Kreuzpunktes erfassen.
Weiterhin offenbaren die US 6,899,096 B2 , US 4,922,088 A , US 4,234,145 A , FR 2,787,867 A1 und die NL 2000 789 C allesamt Solarquellenverfolger mit einem Transmissionsgerät und einem Photorezeptor, wobei Blenden, Linsen, Zylinder und Halterungen verwendet werden.
Infolge allmählicher Erschöpfung weltweiter petrochemischer Brennstoffe engagiert sich die Menschheit mit großer Mühe dafür, Ersatzenergie, z. B. solare Stromerzeugung, windkräftige Stromerzeugung sowie wasserkräftige Stromerzeugung usw., zu entwickeln. Darunter ist Solarenergie umfangreich erschlossen worden. Bei solarer Stromerzeugung wandeln die Solarbatterien absorbierte Sonnenstrahlen in die Stromenergie um, indem sich die Solartafel an die Sonne richtet. Damit sich die Solartafel stets an die Sonne richtet, wird sie in der Regel mit geeigneten Verfolgungseinrichtungen ausgerüstet. Im Stand der Technik wird die Sonne über einen photoaktiven Widerstand verfolgt, dessen Abfühlungsabweichung jedoch groß bleibt bzw. der Solartafel nicht ermöglicht, sich genau an die Sonne zu richten.
Angesichts des Mangels aus dem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Solarquellenverfolger mit erhöhter Sonnenverfolgungssensibilität und -genauigkeit zu entwickeln.
Bei dem erfindungsgemäßen Solarquellenverfolger gemäß Anspruch 1 nutzt der Photorezeptor die Abbildungen des Transmissionsgerät-Kreuzpunkts auf dem Projektor dazu, die Sonnenverfolgungssensibilität und -genauigkeit zu intensivieren, wobei der Extensionszylinder simultan die Umschaltung zwischen dem Schmal- und Breit-Blickwinkel erlaubt.
Zur Realisierung der obigen Funktionen und Zwecke ist es so ausgeführt, dass der Solarquellenverfolger aus einem Zylinder, einem Transmissionsgerät, einem Projektor, einem Photorezeptor sowie einem Objektiv besteht, wobei das Transmissionsgerät, dessen Zentrum mit einem lichtdurchlässigen Kreuzpunkt versehen ist, an dem sich die an die Sonne orientierende Seite des Zylinders angebaut ist, der Projektor als ein halbtransparenter Organ zwischen den beiden Enden des Zylinders bzw. zwischen dem Transmissionsgerät und dem Photorezeptor eingebaut ist, der Photorezeptor an einem Ende des Projektors ausgelegt ist bzw. sich einen Abrichtpunkt in der Mitte des Projektors vorbehält und das Objektiv zwischen dem Projektor und dem Photorezeptor ausgelegt ist, wobei der Photorezeptor eingerichtet ist, ein Bild des Kreuzpunktes zu erfassen.
Bei dem erfindungsgemäßen Solarquellenverfolger gilt sich der Zylinder als ein Extensionszylinder, das Transmissionsgerät als ein lichtdurchlässiger Kreuzschlitz, der Projektor als ein Mattglas, der Photorezeptor als ein Komplementärmetalloxidhalbleiter (CMOS) oder eine ladungsträgergekoppelte Schaltung (CCD).
Der erfindungsgemäße Solarquellenverfolger kann darüber hinaus einen Aufnahmebock für den Photorezeptor, dessen eines Ende an einem Ende des Zylinders ausgelegt ist, und noch einen Deckel, der am anderen Ende des Aufnahmebocks ausgelegt ist, enthalten.
Der erfindungsgemäße Solarquellenverfolger ermöglicht somit der Solartafel, die Sonnenverfolgungssensibilität und die Sonnenverfolgungsgenauigkeit zu erhöhen sowie die Blickwinkel leicht umzuschalten.
1: dreidimensional getrennte Abbildung der bevorzugten Ausführungsform.
2: dreidimensional kombinierte Abbildung der optimalen Ausführungsform.
3: Ansicht der Abbildungen der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
4: Operationsskizzen Nr. 1 der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
5: Operationsskizzen Nr. 2 der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt und nachstehend detailliert beschrieben.
Die 1 und 2 sind eine dreidimensional getrennte Abbildung bzw. eine dreidimensional kombinierte Abbildung der bevorzugten Ausführungsform, in denen dargestellt ist, dass der Solarquellenverfolger überwiegend aus einem Zylinder 1, einem Transmissionsgerät 2, einem Projektor 3, einem Photorezeptor 4 sowie einem Objektiv 5 besteht, wobei sich der Zylinder 1 als ein Extensionszylinder gilt, das Transmissionsgerät 2 als ein lichtdurchlässiger Kreuzschlitz oder ein ähnlicher Gegenstand gilt, dessen Zentrum mit einem lichtdurchlässigen Kreuzpunkt 21 versehen ist, an dem sich die an die Sonne orientierende Seite des Zylinders 1 angebaut ist, der Projektor 3 als ein halbtransparenter Organ oder ein Mattglas zwischen den beiden Enden des Zylinders 1 bzw. zwischen dem Transmissionsgerät 2 und dem Photorezeptor 4 eingebaut ist, der Photorezeptor 4, der mit einem CMOS oder einer CCD auszuführen ist, an einem Ende des Projektors 3 ausgelegt ist bzw. sich einen Abrichtpunkt 31 in der Mitte des Projektors 3 vorbehält und das Objektiv 5 zwischen dem Projektor 3 und dem Photorezeptor 4 ausgelegt ist bzw. dadurch ermöglicht, die Szene am Projektor 3 auf dem Photorezeptor 4 abzubilden. Der erfindungsgemäße Solarquellenverfolger kann ferner noch einen Aufnahmebock 6 für den Photorezeptor, dessen eines Ende an einem Ende des Zylinders 1 ausgelegt ist, und einen Deckel 7, der am anderen Ende des Aufnahmebocks 7 ausgelegt ist, enthalten.
3 ist eine Ansicht der Abbildungen der bevorzugten Ausführungsform, in der dargestellt ist, dass Sonnenlicht durch ein Ende des Transmissionsgeräts 2 in den Zylinder 1 einstrahlt, wobei sich die Szene 22 des Kreuzpunkts 21 im Projektor 3 abbildet. Aufgrund des Projektors 3 als ein halbtransparenter Organ fühlt der am anderen Ende des Projektors 3 befindliche Photorezeptor 4 über das Objektiv 5 die Abbildung 22 des Kreuzpunkts 21 ab und relativiert anschließend das Verhältnis zwischen der Abbildung 22 und dem Abrichtpunkt 31 bzw. stellt weiterhin den Blickwinkel des Zylinders 1 ein, bis die Abbildung 22 dem Abrichtpunkt 31 überblendet bzw. sich der Zylinder 1 (inkl. Solartafel) gerade an die Sonne richtet. Der Maximaleinstrahlwinkel X ergibt sich aus der folgenden Formel:

D: = Außendurchmesser des Transmissionsgeräts 2
L: = Länge des Zylinders 1

Aus N Pixeln an dem Photorezeptor 4 und dem Maximaleinstrahlwinkel X des Transmissionsgeräts 2 ergibt sich die Erkennungssensitivität X/N, d. h. jedes Pixel bedeutet X/N Grad. Bei evtl. Anwendung eines pixel-höheren Photorezeptors 4 wird die Überschneidung der Abbildungen viel feiner, so dass sich eine geringfügige Winkeländerung des Einstrahllichts auch leicht von dem Photorezeptor 4 erkennen lässt.
4 zeigt die Operationsskizzen Nr. 1 der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Wie in der linken Skizze dargestellt ist, strahlt bei dem auf die Sonne exakt ausgerichteten Zylinder 1 das Sonnenlicht durch ein Ende des Transmissionsgeräts 2 in den Zylinder 1 hinein, wobei sich die Szene 22 des Kreuzpunkts 21 im Projektor 3 abbildet. Aufgrund des Projektors 3 als ein halbtransparenter Organ fühlt der am anderen Ende des Projektors 3 befindliche Photorezeptor 4 über das Objektiv 5 die Abbildung 22 des Kreuzpunkts 21 ab und relativiert anschließend das Verhältnis zwischen der Abbildung 22 und dem Abrichtpunkt 31 (in dieser Skizze ist die Abbildung 22 dem Abrichtpunkt 31 überblendet). Wie ferner in der rechten Skizze angezeigt ist, strahlt bei der um θ Grad abweichenden Sonne das Sonnenlicht durch ein Ende des Transmissionsgeräts 2 in den Zylinder 1 schräg um θ Grad hinein, wobei sich die Szene 22 des Kreuzpunkts 21 im Projektor 3 abbildet. Aufgrund des Projektors 3 als ein halbtransparenter Organ fühlt der am anderen Ende des Projektors 3 befindliche Photorezeptor 4 über das Objektiv 5 die Abbildung 22 des Kreuzpunkts 21 ab und relativiert anschließend das bestehende Abweichungsverhältnis zwischen der Abbilddung 22 und dem Abrichtpunkt 31 bzw. stellt weiterhin den Blickwinkel des Zylinders 1 ein, bis die Abbildung 22 dem Abrichtpunkt 31 überblendet bzw. sich der Zylinder 1 (inkl. Solartafel) gerade an die Sonne richtet.
5 zeigt die Operationsskizzen Nr. 2 der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Wie in der linken Skizze dargestellt ist, hat bei der um θ Grad abweichenden Sonne die Abbildung des Kreuzpunkts 21 (nicht angezeigt) den Messbereich des Photorezeptors 4 überschritten. Wie ferner in der rechten Skizze angezeigt ist, ist bei dem verkürzten Zylinder 1 die Szene 22 über das Objektiv 5 erneut im Photorezeptor 4 abgebildet (d. h.
In diesem Fall soll gemäß dem in 4 genannten Verfahren die Abbildung 22 dem Abrichtpunkt 31 überblenden bzw. sich der Zylinder 1 (inkl. Solartafel) gerade an die Sonne richten.
Wie in den obigen Kapiteln beschrieben ist, hat diese Erfindung schon drei Patentoffenbarungsanforderungen, und zwar Neuigkeit, Fortschrittlichkeit sowie industrielle Nutzbarkeit, erfüllt. Hinsichtlich der Neuigkeit und Fortschrittlichkeit des erfindungsgemäßen Solarquellenverfolgers nutzt der Photorezeptor die Abbildungen des Transmissionsgerät-Kreuzpunkts auf dem Projektor dazu, die Sonnenverfolgungssensibilität und -genauigkeit zu erhöhen, wobei der Extensionszylinder simultan die Umschaltung zwischen dem Schmal- und Breit-Blickwinkel erlaubt; in Hinblick auf die industrielle Nutzbarkeit sind die aus der Erfindung abgeleiteten Produkte in der Lage, gegenwärtige Marktbedürfnisse umfangreich zu bedecken.
In den obigen Kapiteln ist das bevorzugte Ausführungsbeispiel dargestellt. Es ist jedoch zu bemerken, dass dieses bevorzugte Ausführungsbeispiel den Bereich der Erfindung nicht beschränkt, sondern nur zur Beschreibung der Erfindung dient. In diesem Zusammenhang werden alle neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzelmerkmale und Kombinationsmerkmale alle erfindungswesentlich angesehen.
Bezugszeichenliste

1: Zylinder
2: Transmissionsgerät
3: Projektor
4: Photorezeptor
5: Objektiv
6: Photorezeptoraufnahmebock
7: Aufnahmebock-Deckel
21: Kreuzpunkt
22: Kreuzpunkt-Abbildung
31: Abrichtpunkt

Claims

Solartafelspezifischer Solarquellenverfolger, der aus den nachfolgenden Komponenten besteht: einem Zylinder (1); einem Transmissionsgerät (2), das an der an die Sonne orientierten Seite des Zylinders (1) angebaut ist und dessen Zentrum mit einem lichtdurchlässigen Kreuzpunkt (21) versehen ist; einem Projektor (3), der als ein halbtransparentes Organ zwischen den beiden Enden des Zylinders (1) bzw. zwischen dem Transmissionsgerät (2) und dem Photorezeptor (4) eingebaut ist; einem Photorezeptor (4), der an einem Ende des Projektors (3) ausgelegt ist bzw. sich einen Abrichtpunkt in der Mitte des Projektors (3) vorbehält; einem Objektiv (5), das zwischen dem Projektor (3) und dem Photorezeptor (4) ausgelegt ist; wobei der Photorezeptor (4) eingerichtet ist, ein Bild des Kreuzpunktes (21) zu erfassen.
Solartafelspezifischer Solarquellenverfolger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (1) einen Extensionszylinder aufweist.
Solartafelspezifischer Solarquellenverfolger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (1) einen runden Zylinder aufweist.
Solartafelspezifischer Solarquellenverfolger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Transmissionsgerät (2) einen lichtdurchlässigen Kreuzschlitz aufweist.
Solartafelspezifischer Solarquellenverfolger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Projektor (3) ein Mattglas aufweist.
Solartafelspezifischer Solarquellenverfolger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Photorezeptor (4) einen CMOS (Komplementär-Metalloxidhalbleiter) oder eine CCD (ladungsträgergekoppelte Schaltung) aufweist.
Solartafelspezifischer Solarquellenverfolger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er noch einen Photorezeptor-Aufnahmebock (6), dessen eines Ende an einem Ende des Zylinders (1) ausgelegt ist, enthalten kann.
Solartafelspezifischer Solarquellenverfolger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass er noch einen Aufnahmebock-Deckel (7), dessen eines Ende am anderen Ende des Photorezeptor-Aufnahmebocks (6) ausgelegt ist, enthalten kann.