ES2364259A1 - Plant i.e. solar power station, for converting sunlight into another energy form i.e. heat energy, has sensor device reacting on reflected light, and allowing space resolved estimation of incident radiation - Google Patents
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Abstract
Description
Central de energía solar con posicionamiento de seguimiento de espejos con fotosensores.Solar power plant with positioning of mirror tracking with photosensors.
La presente invención se refiere a una instalación para la conversión de luz solar en otra forma de energía. La invención se describe con referencia a centrales de energía solar, que convierten luz solar en energía térmica. No obstante, se indica que la invención puede encontrar aplicación también en otros tipos de centrales de energía solar, por ejemplo en centrales de energía solar con células fotovoltaicas y similares. En general, la invención se puede aplicar en aquellas centrales de energía solar, en las que la luz se concentra a través de espejos sobre una línea o un punto.The present invention relates to a installation for converting sunlight into another form of Energy. The invention is described with reference to centrals of solar energy, which convert sunlight into thermal energy. Do not However, it is indicated that the invention can find application also in other types of solar power plants, for example in solar power plants with photovoltaic cells and the like. In In general, the invention can be applied in those centrals of solar energy, in which light is concentrated through mirrors on a line or a point.
Se conocen desde hace mucho tiempo a partir del
estado de la técnica centrales de energía solar de este tipo.
Especialmente se conocen colectores de Fresnel, que presentan una
pluralidad de franjas de espejos separadas, planas o sólo
ligeramente curvadas, que se pueden girar alrededor de su eje
longitudinal. En este caso es posible enfocar cada una de estas
franjas de espejos siempre individualmente sobre un tubo de
absorción. En función de la posición del sol se puede determinar con
exactitud el ángulo de inclinación necesario de cada una de estas
franjas de espe-
jos.Solar power stations of this type have been known for a long time. Especially Fresnel collectors are known, which have a plurality of separate, flat or only slightly curved mirror strips, which can be rotated about their longitudinal axis. In this case it is possible to focus each of these mirror strips always individually on an absorption tube. Depending on the position of the sun, the necessary angle of inclination of each of these specific slots can be determined exactly
jos.
Se conoce a partir del documento DE 27 42 014 C2 un colector solar con medios de seguimiento del sol. En este caso, está prevista una pluralidad de reflectores, que son pivotables alrededor de su eje longitudinal. En estos reflectores están dispuestos, en cada caso, ejes con barras, de manera que los reflectores se pueden mover en común y acoplados entre sí a la posición óptima. Es un inconveniente que en este caso no se pueden corregir los errores angulares de los espejos entre sí.It is known from document DE 27 42 014 C2 a solar collector with sun tracking means. In this case, a plurality of reflectors are provided, which are pivotable around its longitudinal axis. In these reflectors are arranged, in each case, axes with bars, so that the reflectors can be moved in common and coupled together to the optimal position It is an inconvenience that in this case you cannot Correct the angular errors of the mirrors with each other.
El documento EP 1 754 942 A1 describe una disposición de colectores solares de Fresnel. También está prevista una pluralidad de espejos primarios, en donde un movimiento de estos espejos individuales está acoplado mecánicamente y se realiza un movimiento común de estos espejos por medio de una barra de empuje. Sin embargo, en la práctica, nunca se puede conseguir con precisión el ángulo óptimo, es decir, aquel ángulo, en virtud del cual los ángulos reflejados irradian idealmente sobre un dispositivo de absorción, porque lo impiden inexactitudes de medición con respecto a este ángulo en el espejo, un desgaste, deformaciones condicionadas térmicamente, desplazamientos de los espejos por la presión del viento, inexactitudes de fabricación y de montaje, bajada del cimiento y muchos más. También mediante un espejo secundario, colocado en el estado de la técnica sobre un tubo de absorción, que desvía la luz dispersa de retorno hacia el tubo de absorción, el problema solamente se soluciona en una medida insuficiente. Además, el problema se agrava a medida que se eleva el grado de concentración.EP 1 754 942 A1 describes a arrangement of Fresnel solar collectors. It is also planned a plurality of primary mirrors, where a movement of these individual mirrors are mechanically coupled and a common movement of these mirrors by means of a push bar. However, in practice, it can never be achieved accurately the optimum angle, that is, that angle, under which reflected angles radiate ideally on a device absorption, because it prevents measurement inaccuracies with respect to at this angle in the mirror, wear, conditioned deformations thermally, displacements of the mirrors by the pressure of the wind, manufacturing and assembly inaccuracies, lowering of foundation and many more. Also by a secondary mirror, placed in the state of the art on an absorption tube, which deflects the scattered return light towards the absorption tube, the problem is only solved to an insufficient extent. Further, the problem worsens as the degree of concentration.
Se conoce a partir del documento DE 19630201 C1 una central de energía solar, en la que muchos espejos concentran la luz solar sobre un dispositivo de absorción central. Estos helióstatos están provistos, en cada caso, de un sensor propio, que detecta la luz que incide en la dirección del dispositivo de absorción. Sin embargo, aquí son problemáticos los altos requerimientos planteados al montaje preciso del sensor.It is known from document DE 19630201 C1 a solar power plant, in which many mirrors concentrate the sunlight on a central absorption device. These heliostats are provided, in each case, with their own sensor, which detects the light that affects the direction of the device absorption. However, here the highs are problematic requirements posed to the precise assembly of the sensor.
Por lo tanto, la presente invención tiene la misión de proporcionar una disposición y un procedimiento que permitan, a pesar de las influencias de interferencia indicadas, alinear las franjas de espejos de tal manera que la luz incide directamente sobre un dispositivo de absorción. Además, debe elevarse la captación de energía de la instalación, debiendo realizarse esto especialmente a través de una alineación siempre óptima de los elementos de espejos. De esta manera, debe conseguirse una optimización del rendimiento de la central de energía solar o bien un aprovechamiento máximo de la energía solar irradiada con un montaje sencillo y facilidad de mantenimiento.Therefore, the present invention has the mission of providing a provision and a procedure that allow, despite the interference influences indicated, align the stripes of mirrors in such a way that the light strikes directly on an absorption device. In addition, you must increase the energy capture of the installation, and must be done especially through alignment always Optimum mirror elements. In this way, it must be achieved a performance optimization of the solar power plant or well a maximum use of solar energy irradiated with a simple assembly and ease of maintenance.
Por lo tanto, la invención tiene la misión de presentar un procedimiento, que permita, a pesar de las influencias de interferencia indicadas, alinear cada elemento de espejo siempre de tal forma que la luz incida exactamente sobre el tubo de absorción o bien sobre el dispositivo de conversión. En este caso, debe prescindirse de un dispositivo de medición de ángulos de alta precisión en los elementos de espejo o bien en las ondas de espejo.Therefore, the invention has the mission of present a procedure, which allows, despite the influences interference indicated, align each mirror element always in such a way that the light hits the tube exactly absorption or on the conversion device. In this case, a high angle measuring device must be dispensed with precision in the mirror elements or in the waves of mirror.
Esto se consigue de acuerdo con la invención por medio de una instalación de acuerdo con la reivindicación 1 así como por medio de un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9. Formas de realización y perfeccionamientos ventajosos son objeto de las reivindicaciones dependientes.This is achieved according to the invention by means of an installation according to claim 1 as well as by means of a method according to claim 9. Forms of realization and advantageous improvements are subject to the dependent claims.
Una instalación de acuerdo con la invención para la conversión de luz solar en otra forma de energía presenta un dispositivo de conversión, que absorbe radiación que incide sobre él. Además, está prevista una pluralidad de elementos de espejo, que están dispuestos distanciados del dispositivo de conversión, para desviar, en un estado de trabajo, la luz solar irradiada sobre ellos, sobre el dispositivo de conversión, en donde los distintos elementos de espejo se pueden hacer bascular, al menos en parte, de una manera independiente entre sí, en cada caso alrededor de al menos un eje, y la instalación presenta al menos un dispositivo sensor asociado a un elemento de espejo, que emite una señal característica para una radiación solar irradiada sobre el mismo, y el dispositivo sensor reacciona a la luz, que es reflejada por al menos un elemento de espejo en la dirección del dispositivo sensor.An installation according to the invention for the conversion of sunlight into another form of energy presents a conversion device, which absorbs radiation that affects he. In addition, a plurality of mirror elements is provided, which are arranged distanced from the conversion device, to divert, in a working state, the sunlight radiated on them, on the conversion device, where the different mirror elements can be tilted, at least in part, of independently of each other, in each case around the at least one axis, and the installation has at least one device sensor associated with a mirror element, which emits a signal characteristic for irradiated solar radiation on it, and The sensor device reacts to light, which is reflected by the minus a mirror element in the device direction sensor.
De acuerdo con la invención, el dispositivo sensor permite una evaluación de resolución local de la radiación que incide sobre él. Por ello se entiende que el dispositivo sensor no sólo emite valores de la intensidad total o similares, sino que en al menos una dirección posibilita también una emisión de diferentes intensidades. De una manera ventajosa, el dispositivo sensor presenta una pluralidad de elementos fotosensibles. Por lo tanto, aquí se contempla como sensor de luz una matriz lineal de fotodiodos.According to the invention, the device sensor allows an evaluation of local radiation resolution that affects him. Therefore it is understood that the sensor device not only does it emit values of total intensity or similar, but in at least one direction it also enables an emission of Different intensities In an advantageous way, the device sensor has a plurality of photosensitive elements. For the Therefore, a linear array of photodiodes
De una manera ventajosa, el elemento de espejo presenta dentro de su superficie de espejo una zona de modificación, que absorbe, al menos parcialmente, luz que incide sobre ella o la modifica de forma reconocible por el sensor. En el caso de esta zona de modificación o bien zona de absorción se puede tratar, por ejemplo, de un elemento plano absorbente sobre o bien dentro de la superficie del espejo. No obstante, también serían concebibles zonas de modificación, que modifican, por ejemplo, la polarización de la luz. Con preferencia, esta zona de modificación está configurada de tal forma que genera en la zona de detección del dispositivo sensor una zona más oscura o modificada de otra manera.In an advantageous manner, the mirror element it presents a modification zone within its mirror surface, that absorbs, at least partially, light that falls on it or the modifies recognizably by the sensor. In the case of this area modification or absorption zone can be treated, by example of a flat absorbent element on or within the mirror surface However, areas would also be conceivable of modification, which modify, for example, the polarization of the light. Preferably, this modification zone is configured as such that it generates in the detection zone of the sensor device a darker area or otherwise modified.
De este modo, en el dispositivo de acuerdo con la invención, se lanza voluntariamente una sombra o bien una distribución irregular de la intensidad sobre el dispositivo sensor. Con preferencia, la zona de modificación se extiende en la dirección del eje de basculación del elemento de espejo. Con preferencia, el elemento de espejo está provisto en la zona del sensor, en el centro, de una franja con preferencia fina, que no refleja la luz. De esta manera se forma, en el centro del rayo de luz emitido, una zona oscura, que debe detectarse por el dispositivo sensor cuando la posición del espejo es correcta.Thus, in the device according to the invention, a shadow is cast voluntarily or a irregular distribution of intensity on the sensor device. Preferably, the modification zone extends in the direction of the tilting axis of the mirror element. Preferably, the mirror element is provided in the sensor area, in the center, of a strip with fine preference, which does not reflect the light. In this way, in the center of the beam of light emitted, a dark area, which must be detected by the sensor device when the Mirror position is correct.
En el caso de un seguimiento biaxial de los elementos de espejo, puede estar prevista sobre el elemento de espejo una zona de modificación en forma de punto o de círculo y ésta puede ser detectada de nuevo con un sensor plano, como por ejemplo un chip CCD o una cámara.In the case of a biaxial follow-up of mirror elements, may be provided on the element of mirror a zone of modification in the form of a dot or circle and it can be detected again with a flat sensor, as per example a CCD chip or a camera.
El dispositivo sensor mide de esta manera la intensidad de la luz sobre un tramo X predeterminado, que es más largo que la zona oscura a reconocer, de manera que la medición se realiza con preferencia con una resolución local suficientemente alta. En la distribución de la luz local medida, se calcula el centro de esta zona oscura y se compara la posición real del elemento de espejo que resulta de ello en un regulador con una posición teórica y se reajusta correspondientemente el elemento de espejo. La posición alcanzada es alimentada a un regulador de posición como valor real.The sensor device thus measures the light intensity over a predetermined X segment, which is more long than the dark zone to be recognized, so that the measurement is preferably done with a local resolution sufficiently high. In the measured local light distribution, the center of this dark area and the actual position of the mirror element that results in a regulator with a theoretical position and correspondingly readjusts the element of mirror. The position reached is fed to a regulator position as real value.
De esta manera, a través del procedimiento de acuerdo con la invención y de la instalación de acuerdo con la invención se puede conseguir, respectivamente, un seguimiento de alta precisión de cada uno de los elementos de espejo individuales, también sin una previsión angular externa. En principio, es posible que en una forma de realización, todos los elementos de espejo se puedan bascular independientemente unos de otros, pero también sería posible que los elementos de espejo fuesen reunidos en varios grupos, de manera que estos grupos se puedan hacer bascular acoplados en cada caso de una manera sincronizada.In this way, through the procedure of according to the invention and the installation according to the invention can be achieved, respectively, a follow-up of high precision of each of the individual mirror elements, also without an external angular forecast. In principle, it is possible that in one embodiment, all mirror elements are can swing independently of each other, but it would also be it was possible that the mirror elements were gathered in several groups, so that these groups can be tilted coupled in each case in a synchronized manner.
En otra forma de realización ventajosa, el dispositivo sensor está dispuesto en un plano, que está formado por una dirección longitudinal de un elemento de espejo y por una dirección longitudinal del dispositivo de conversión. En este caso, el dispositivo de conversión es, con preferencia, un tubo de absorción y la dirección longitudinal de este tubo de absorción define el citado plano. De esta manera, en esta forma de realización, se asocia con preferencia a cada elemento de espejo un dispositivo sensor propio montado fijamente, que está dispuesto (exactamente) entre el elemento de espejo y el dispositivo de conversión.In another advantageous embodiment, the sensor device is arranged in a plane, which is formed by a longitudinal direction of a mirror element and by a longitudinal direction of the conversion device. In this case, the conversion device is preferably a tube of absorption and longitudinal direction of this absorption tube define the aforementioned plane. In this way, in this way of embodiment, a mirror element is preferably associated with each own sensor device fixedly mounted, which is arranged (exactly) between the mirror element and the device conversion.
Otra ventaja de la instalación de acuerdo con la invención consiste en que es posible realizar un ajuste de precisión solamente a través de parámetros. En el caso de utilizar sensores de luz convencionales, es decir, aquellos sensores que no posibilitan una resolución local de la radiación que incide sobre ellos, solamente es posible un ajuste mecánico. En el caso de una resolución local, en función de la resolución, por ejemplo, de una matriz de diodos, es posible una adaptación de los parámetros, por ejemplo a través de la selección de otro centro de la matriz (por ejemplo a través de premisas electrónicas) para dicho ajuste de precisión. Para el montaje del sensor de luz es suficiente un margen de tolerancia grande, por ejemplo de \pm 20 mm.Another advantage of the installation according to the invention is that it is possible to make a precision adjustment only through parameters. In the case of using sensors conventional light, that is, those sensors that do not allow a local resolution of the radiation that affects them, Only one mechanical adjustment is possible. In the case of a local resolution, depending on the resolution, for example, of a diode array, an adaptation of the parameters is possible, by example through the selection of another center of the matrix (by example through electronic premises) for said adjustment of precision. A margin is sufficient for mounting the light sensor large tolerance, for example ± 20 mm.
En otra forma de realización ventajosa, a cada elemento de espejo está asociado exactamente un dispositivo sensor. También puede ser ventajoso disponer a lo largo de cada espejo varios sensores para poder tener en cuenta una torsión, que se manifieste eventualmente, del espejo alrededor de su eje longitudinal durante el posicionamiento del espejo.In another advantageous embodiment, at each Mirror element is associated exactly a sensor device. It can also be advantageous to arrange along each mirror several sensors to be able to take into account a torsion, which manifest eventually, from the mirror around its axis longitudinal during mirror positioning.
En otra forma de realización ventajosa, está prevista una pluralidad de dispositivos de soporte, en donde a cada uno de estos dispositivo de soporte está asociado un dispositivo sensor. De esta manera, es posible asociar a cada elemento de espejo un dispositivo sensor propio montada fijamente.In another advantageous embodiment, it is provided a plurality of support devices, where each one of these support device is associated a device sensor. In this way, it is possible to associate each mirror element a fixed sensor device itself mounted.
De manera ventajosa, el dispositivo sensor presenta el dispositivo de control o bien circuito, que evalúa curvas de la intensidad de la luz que incide sobre el mismo. Así, por ejemplo, durante una rotación del elemento de espejo se puede calcular también una curva general de la intensidad. De esta manera se pueden detectar contaminaciones o sombras generadas a través del dispositivo de conversión. Este circuito calcula en este caso preferiblemente la posición centrada de una zona oscura (o bien zona modificada) provocada por la zona de modificación y acondiciona esta posición como señal de salida digital o analógica para el posicionamiento del espejo.Advantageously, the sensor device presents the control device or circuit, which evaluates curves of the intensity of the light that affects it. So, for example, during a rotation of the mirror element you can also calculate a general curve of intensity. In this way contamination or shadows generated through the conversion device This circuit calculates in this case preferably the centered position of a dark zone (or zone modified) caused by the modification zone and conditions this position as a digital or analog output signal for the mirror positioning.
Con otras palabras, en este caso se distribuyen varios dispositivos sensores a lo largo del dispositivo de conversión, que está realizado, por ejemplo, como tubo de absorción, para poder reconocer y calcular de esta manera una torsión de los elementos de espejo. Por lo tanto, en un dispositivo de acuerdo con la invención, el posicionamiento del espejo es siempre tan exacto como corresponde a la posición de los dispositivos sensores. De esta manera, se suprimen otros errores del sistema. Además, los elementos de espejo no necesitan ninguna premisa de posición externa.In other words, in this case they are distributed several sensor devices along the device conversion, which is performed, for example, as an absorption tube, to be able to recognize and calculate in this way a torsion of the mirror elements Therefore, in a device according to the invention, the mirror positioning is always so accurate as corresponds to the position of the sensor devices. This way, other system errors are suppressed. In addition, the elements mirror do not need any premise of external position.
De una manera preferida, como se ha mencionado anteriormente, varios dispositivos sensores están dispuestos en los elementos de espejo y para la alineación óptima de los elementos de espejo se utilizan las informaciones de todos los dispositivos sensores.In a preferred manner, as mentioned previously, several sensor devices are arranged in the mirror elements and for optimal alignment of the elements of mirror the information of all devices are used sensors
De una manera ventajosa, todos los dispositivos sensores se utilizan también para reconocer y localizar errores en la instalación, como especialmente contaminaciones o similares.In an advantageous way, all devices sensors are also used to recognize and locate errors in the installation, such as contamination or similar.
Por una zona de modificación se entiende, por una parte, una zona, que absorbe la luz al menos parcialmente. No obstante, además, también es posible que la zona de modificación modifique la luz de otra manera, de tal forma que el dispositivo sensor lo reconozca, por ejemplo a través de una modificación del color de la luz o de la polarización. También sería posible seleccionar para la zona de modificación otra estructura tanto en la forma de realización como franja como también en la forma de realización como punto, por ejemplo en forma de varias franjas paralelas o círculos concéntricos.A modification zone means, by a part, an area, which absorbs the light at least partially. Do not However, it is also possible that the modification zone modify the light differently, so that the device sensor recognize it, for example through a modification of the color of light or polarization. It would also be possible select for the modification zone another structure in both the embodiment as a strip as well as in the form of realization as a point, for example in the form of several stripes parallel or concentric circles.
En otra forma de realización ventajosa, el dispositivo sensor presenta al menos un dispositivo de radiación para el posicionamiento del dispositivo sensor con respecto a la instalación. De una manera preferida, el dispositivo sensor presenta al menos dos y de una manera especialmente preferida al menos tres dispositivos de radiación de este tipo. Con ayuda de estos dispositivos de radiación, en los que se trata con preferencia de punteros láser, que emiten luz en la zona de longitudes de ondas visibles, es posible ajustar el dispositivo sensor con respecto al dispositivo de conversión y al elemento de espejo. Así, por ejemplo, se pueden dirigir dos manchas de luz sobre el dispositivo de conversión y una tercera mancha de luz sobre la zona de modificación del elemento de espejo. Cuando ésta está regulada, se ajusta con precisión la posición del dispositivo sensor con respecto a la instalación.In another advantageous embodiment, the sensor device has at least one radiation device for the positioning of the sensor device with respect to the installation. In a preferred manner, the sensor device presents at least two and in a particularly preferred way at least three Radiation devices of this type. With the help of these radiation devices, in which it is treated preferably laser pointers, which emit light in the area of wavelengths visible, it is possible to adjust the sensor device with respect to the Conversion device and mirror element. For example, two spots of light can be directed on the device conversion and a third spot of light on the modification zone of the mirror element. When it is regulated, it is adjusted with precision the position of the sensor device with respect to the installation.
Por lo tanto, ventajosamente, están previstos varios dispositivos de radiación y con preferencia tres dispositivos de radiación, que emiten la luz en diferentes direcciones. En este contexto, se remite a la solicitud de patente alemana de la presente titular con el título "Central de energía solar con posibilidad de ajuste asistido con sensor", que fue presentada el mismo día que la presente solicitud y cuyo contenido de divulgación forma parte totalmente también de la divulgación de la presente solicitud.Therefore, advantageously, they are provided several radiation devices and preferably three devices of radiation, which emit light in different directions. In this context, refers to the German patent application of this holder with the title "Solar power plant with the possibility of sensor-assisted adjustment ", which was presented the same day as This application and whose content of disclosure is part totally also of the disclosure of the present application.
La presente invención se refiere, además, a un procedimiento para poner en funcionamiento una instalación para la conversión de luz solar en otra forma de energía, en donde con una pluralidad de elementos de espejo, se dirige la luz solar que incide sobre éstos a un dispositivo de conversión y este dispositivo de conversión convierte la luz solar, al menos en parte, en otra forma de energía, en donde los elementos de espejo individuales están dispuestos en cada caso de forma basculable. De acuerdo con la invención, al menos un elemento de espejo está asociado a un dispositivo sensor que emite una señal característica para una radiación solar irradiada sobre él, de manera que este dispositivo sensor posibilita una evaluación de resolución local de la radiación que incide sobre él.The present invention also relates to a procedure to put into operation an installation for conversion of sunlight into another form of energy, where with a plurality of mirror elements, direct sunlight is directed about these to a conversion device and this device conversion converts sunlight, at least in part, into another form of energy, where the individual mirror elements are arranged in each case in a tiltable way. According to the invention, at least one mirror element is associated with a sensor device that emits a characteristic signal for a solar radiation irradiated on it, so that this device sensor enables an evaluation of local radiation resolution that affects him.
Otras formas de realización ventajosas se deducen a partir de los dibujos adjuntos. En ellos:Other advantageous embodiments are deduced from the attached drawings. In them:
La figura 1 muestra una representación de una central de energía solar de acuerdo con la invención; yFigure 1 shows a representation of a solar power plant according to the invention; Y
La figura 2 muestra una representación en perspectiva para ilustrar la disposición de un dispositivo sensor de acuerdo con la invención.Figure 2 shows a representation in perspective to illustrate the arrangement of a sensor device according to the invention.
La figura 1 muestra una instalación 1 de acuerdo con la invención para la conversión de luz solar en otra forma de energía. Esta instalación 1 presenta un dispositivo de conversión 2, que está dispuesto distanciado de una pluralidad de elementos de espejo 6a, 6b, 6c. En este caso, este dispositivo de conversión se mantiene sobre un soporte 4 a distancia con respecto a los elementos de espejo individuales.Figure 1 shows an installation 1 according with the invention for the conversion of sunlight into another form of Energy. This installation 1 features a conversion device 2, which is arranged distanced from a plurality of elements of mirror 6a, 6b, 6c. In this case, this conversion device will keeps on a support 4 at a distance with respect to the elements of individual mirrors.
Los elementos de espejo 6a, 6b, 6c sirven para reflejar luz solar irradiada (véase la flecha P1) en la dirección del dispositivo de conversión (flecha P2). En el caos del dispositivo de conversión 2 se trata aquí de un tubo de absorción, que se extiende en una dirección que es perpendicular al plano de la figura. También los elementos de espejo individuales 6a, 6b, 6c se extienden perpendicularmente al plano de la figura y pueden presentar en este caso, por ejemplo, longitudes en el intervalo de 100 m y anchuras en el intervalo de 10 a 100 cm.The mirror elements 6a, 6b, 6c serve to reflect radiated sunlight (see arrow P1) in the direction of the conversion device (arrow P2). In the chaos of Conversion device 2 is here an absorption tube, which extends in a direction that is perpendicular to the plane of the figure. Also the individual mirror elements 6a, 6b, 6c are extend perpendicular to the plane of the figure and can present in this case, for example, lengths in the range of 100 m and widths in the range of 10 to 100 cm.
Los elementos de espejo 6a, 6b, 6c individuales están dispuestos sobre una placa de soporte 8 a ambos lados con respecto al dispositivo de conversión 2. El soporte 4 está dispuesto en este caso fijamente en esta placa de soporte 8 por medio de un cojinete de fijación.The mirror elements 6a, 6b, 6c individual are arranged on a support plate 8 on both sides with with respect to the conversion device 2. The support 4 is arranged in this case, fixedly on this support plate 8 by means of a fixing bearing.
Como se puede deducir de la figura 1, la posición de basculación de los elementos de espejo 6a, 6b, 6c individuales es diferente según la posición de los espejos basculantes con respecto al dispositivo de conversión 2 y depende del ángulo bajo el que se irradia la luz solar. Los elementos de espejo 6a, 6b, 6c individuales son basculables en un ángulo predeterminado con respecto a los ejes de basculación 11 en el plano de la figura. El signo de referencia 9 se refiere a un dispositivo de accionamiento para los elementos de espejo 6a, 6b, 6c.As can be deduced from Figure 1, the tilting position of mirror elements 6a, 6b, 6c individual is different depending on the position of the mirrors tilting with respect to the conversion device 2 and depends of the low angle at which sunlight is radiated. The elements of mirror 6a, 6b, 6c individual are tiltable at an angle predetermined with respect to the tilting axes 11 in the plane of the figure. The reference sign 9 refers to a device for the mirror elements 6a, 6b, 6c.
El signo de referencia 10 se refiere a un dispositivo sensor, en donde aquí a cada elemento de espejo 6a, 6b, 6c está asociado un dispositivo sensor de este tipo. Este dispositivo sensor 10 está dispuesto distanciado del dispositivo de conversión 2. Mejor dicho, de una manera ventajosa estos dispositivos sensores 10 están previstos más cerca de los elementos de espejo 6a, 6b, 6c que del dispositivo de conversión 2. Con preferencia aquí se trata de un sensor de luz. Con ayuda de la intensidad de la luz y de la distribución, medidas durante la referenciación en este dispositivo sensor 10, se pueden sacar conclusiones sobre la orientación correcta del elemento de espejo 6a, 6b, 6c asociado en cada caso, al igual que también sobre un estado del elemento de espejo 6a, 6b, 6c como, por ejemplo, una contaminación, pudiendo realizarse esto también en comparación con los otros elementos de espejo. Los dispositivos sensores 10 individuales están dispuestos en cada caso en soportes 14 y forman de esta manera en cada caso unidades mecánicas con los elementos de espejo respectivos. Como se ha dicho anteriormente, en el caso de los dispositivos sensores respectivos se trata de dispositivos sensores que permiten una evaluación de resolución local de la intensidad de la luz que incide sobre ellos.The reference sign 10 refers to a sensor device, where here to each mirror element 6a, 6b, 6c a sensor device of this type is associated. This sensor device 10 is disposed away from the device Conversion 2. Rather, in an advantageous way these sensor devices 10 are provided closer to the elements of mirror 6a, 6b, 6c than of conversion device 2. With Preference here is a light sensor. With the help of the intensity of light and distribution, measured during referencing in this sensor device 10, can be taken out conclusions about the correct orientation of the mirror element 6a, 6b, 6c associated in each case, as well as on a state of the mirror element 6a, 6b, 6c as, for example, a contamination, this can also be done compared to The other mirror elements. The sensor devices 10 individual are arranged in each case in brackets 14 and form in this way in each case mechanical units with the elements of respective mirror. As stated above, in the case of the respective sensor devices are about devices sensors that allow a local resolution evaluation of the intensity of the light that falls on them.
Además, sobre la resolución local mencionada, con ayuda de la intensidad de la luz y la distribución, medidas en el dispositivo sensor respectivo, se pueden sacar conclusiones sobre el estado del espejo respectivo, como por ejemplo una contaminación, especialmente en comparación con otros espejos. Si, por ejemplo, la intensidad de la luz medida con la misma radiación solar es muy diferente, entonces se puede concluir que algunos de los elementos de espejo o grupos de elementos de espejo están contaminados. De esta manera, también sin un control adicional de los espejos, se puede derivar directamente un grado de contaminación y se posibilita una declaración sobre una limpieza a realizar. Además, a través de la resolución local se puede emitir una imagen de las intensidades tomadas, por ejemplo sobre un monitor con una impresora y, con ello, se indican al usuario, en caso necesario. De este modo se puede facilitar un diagnóstico a distancia.In addition, on the local resolution mentioned, with the help of light intensity and distribution, measured in the respective sensor device, conclusions can be drawn about the state of the respective mirror, such as pollution, especially compared to other mirrors. If, for example, the light intensity measured with the same solar radiation is very different, then it can be concluded that some of the elements of mirror or groups of mirror elements are contaminated. From this way, also without additional control of the mirrors, is it can directly derive a degree of contamination and it is possible A statement about a cleaning to be performed. In addition, through the local resolution can be emitted an image of the intensities taken, for example on a monitor with a printer and, with it, they are indicated to the user, if necessary. This way you can facilitate remote diagnosis.
En la forma de realización mostrada en la figura 1, también varios dispositivos sensores 10 pueden estar distribuidos por la longitud del dispositivo de conversión 2, y con el fin de que de esta manera se pueda reconocer y calcular una torsión de los elementos de espejo. De esta manera, se garantiza finalmente un enfoque óptimo de los elementos de espejo 6a, 6b, 6c, sin que se interrumpa para ello el funcionamiento. A través de un seguimiento e instalación separados de cada uno de los elementos de espejo 6a, 6b, 6c en el funcionamiento de la instalación se puede conseguir que los restantes espejos o grupos de espejos permanezcan alineados sobre el dispositivo de conversión. No obstante, también sería posible alinear simultáneamente varios elementos de espejo. El signo de referencia 17 se refiere a un dispositivo de control. Este dispositivo de control 17 establece la unión entre los dispositivos sensores 10 y los elementos de espejo 6a, 6b, 6c, más concretamente los elementos de accionamiento de los elementos de espejo. De esta manera, en un circuito cerrado de regulación se puede enfocar exactamente un elemento de espejo individual. El signo de referencia 16 muestra un dispositivo de memoria, en el que se puede memorizar, por ejemplo, una posición real o una posición teórica de los elementos de espejo.In the embodiment shown in the figure 1, also several sensor devices 10 may be distributed for the length of the conversion device 2, and in order that in this way you can recognize and calculate a torque of the mirror elements In this way, a optimal focus of the mirror elements 6a, 6b, 6c, without interrupt the operation. Through a follow-up and separate installation of each of the mirror elements 6a, 6b, 6c in the operation of the installation you can get the remaining mirrors or groups of mirrors remain aligned on the conversion device However, it would also be possible simultaneously align several mirror elements. The sign of reference 17 refers to a control device. This control device 17 establishes the union between the devices sensors 10 and mirror elements 6a, 6b, 6c, more specifically the drive elements of the mirror elements. This way, in a closed regulation circuit you can focus exactly an individual mirror element. The reference sign 16 shows a memory device, in which it can be memorized, for example, a real position or a theoretical position of the mirror elements
La figura 2 muestra una representación en perspectiva para ilustrar la disposición de los dispositivos sensores individuales. En este caso, de nuevo a través de la flecha P1 se muestra la luz solar que incide sobre el elemento de espejo 6, que es reflejada a lo largo de la flecha P2 sobre el dispositivo sensor. En esta forma de realización, el dispositivo sensor 10 presenta una matriz lineal de fotodiodos, que se encuentra aquí perpendicular a la dirección de extensión de la zona de modificación 5 sobre el elemento de espejo 6a. El signo de referencia 7 identifica la superficie del elemento de espejo 6a. Se reconoce que la luz a lo largo de las dos flechas P1a y P1c en el lado izquierdo y en el lado derecho con respecto a la zona de modificación 5 incide sobre el elemento de espejo y la luz, que incide a lo largo de la flecha P1b, incide sobre la zona de modificación. De una manera correspondiente, la luz es reflejada a lo largo de las flechas P2a y P2c, pero no a lo largo de la flecha P1b.Figure 2 shows a representation in perspective to illustrate the arrangement of the devices individual sensors In this case, again through the arrow P1 shows the sunlight that strikes the mirror element 6, which is reflected along the arrow P2 on the device sensor. In this embodiment, the sensor device 10 it presents a linear array of photodiodes, found here perpendicular to the extension direction of the modification zone 5 on the mirror element 6a. The reference sign 7 Identify the surface of the mirror element 6a. It is recognized that the light along the two arrows P1a and P1c on the left side and on the right side with respect to modification zone 5 it affects about the mirror element and the light, which affects the length of the arrow P1b, affects the modification zone. In one way corresponding, the light is reflected along the arrows P2a and P2c, but not along the arrow P1b.
De esta manera, se obtiene la distribución de la intensidad representada en la figura parcial izquierda sobre el dispositivo sensor 10. El dispositivo sensor mide la distribución de la intensidad a lo largo del tramo X representado, que es en cualquier caso más largo que la zona oscura a reconocer. Esta distribución de la luz medida puede calcular de nuevo el centro de la zona oscura X_{p\_Ist}. Esta posición real del elemento de espejo se compara en un regulador con una posición teórica y se reajusta el elemento de espejo de una manera correspondiente, es decir, que se reajusta hasta que de nuevo el mínimo de la intensidad caiga en el centro del dispositivo sensor 10. En este caso, se consigue un ajuste exacto del elemento de espejo también en el dispositivo de conversión 2. Es posible también un ajuste fino, es decir, del dispositivo sensor a través de la resolución local, en el que no se desplaza el sensor propiamente dicho, sino que se desplaza la posición real X_{p\_Ist}, por ejemplo en forma electrónica, de manera que esta posición, por ejemplo, no está ya exactamente centrada con respecto a la matriz de fotodiodos del dispositivo sensor 10. El signo de referencia 13 se refiera a una suspensión para el elemento de espejo para bascularlo alrededor de su eje central M.In this way, the distribution of the intensity represented in the left partial figure on the sensor device 10. The sensor device measures the distribution of the intensity along section X represented, which is in Any case longer than the dark area to recognize. This measured light distribution can recalculate the center of the dark zone X_ {p \ _Ist}. This actual position of the element of mirror is compared in a regulator with a theoretical position and it reset the mirror element in a corresponding way, it is say, it resets until again the minimum intensity fall into the center of the sensor device 10. In this case, it get an exact adjustment of the mirror element also in the Conversion device 2. Fine adjustment is also possible, it is say, of the sensor device through local resolution, in the that the sensor itself does not move, but instead moves the actual position X_ {p \ _st}, for example electronically, of so that this position, for example, is no longer exactly centered with respect to the photodiode array of the device sensor 10. Reference sign 13 refers to a suspension for the mirror element to swing it around its axis central M.
También sería posible orientar los elementos de espejo con dos ejes. En este caso, en lugar de la franja 5 estaría previsto un punto y el dispositivo sensor sería un elemento plano con una matriz de fotodiodos, de manera que aquí debería calibrarse de nuevo sobre el centro de esta matriz a través de un basculamiento biaxial.It would also be possible to target the elements of mirror with two axes. In this case, instead of strip 5 it would be planned a point and the sensor device would be a flat element with an array of photodiodes, so here it should be calibrated again on the center of this matrix through a tilting biaxial.
Todas las características divulgadas en los documentos de la solicitud se reivindican como esenciales de la invención, en tanto que sean nuevas individualmente o en combinación frente al estado de la técnica.All features disclosed in the Application documents are claimed as essential of the invention, as long as they are new individually or in combination against the state of the art.
- 1one
- InstalaciónInstallation
- 22
- Dispositivo de conversiónConversion device
- 44
- Soporte para el dispositivo de conversiónDevice support conversion
- 55
- Zona de modificaciónModification Zone
- 6a, 6b, 6c6a, 6b, 6c
- Elementos de espejoMirror elements
- 77
- Superficie del elemento de espejoMirror element surface
- 88
- Placa de soporteSupport plate
- 99
- Dispositivo de accionamientoDrive device
- 1010
- Dispositivo sensorSensor device
- 11eleven
- Eje de basculaciónTilt shaft
- 1313
- SuspensiónSuspension
- 1414
- SoporteSupport
- 1616
- Dispositivo de memoriaMemory device
- 1717
- Dispositivo de controlControl device
\vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
- P1a, P1b, P1cP1a, P1b, P1c
- Dispositivos de radiación de la luzLight radiation devices
- P2a, P2b, P2cP2a, P2b, P2c
- Dispositivos de reflexión de la luzLight reflection devices
- MM
- Eje centralCentral axis
- XX
- TramoStretch
- X_{p\_Ist}X_ {p \ _st}
- Zona oscura/posición realDark zone / real position
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