FR2493486A1 - Solar heat collector with automatic orientation - has motor driven shaft and worm and worm-wheel drive to track sun - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention a pour objet un capteur solaire à récepteur orientable. The subject of the present invention is a solar collector with an adjustable receiver.
Que le récepteur d'un capteur solaire soit plan ou parabolique, la réception est maximale quand le plan du récepteur est perpendiculaire aux rayons solaires. Dans le cas d'un capteur fixe, les conditions optimales de fonctionnement ne sont remplies que pendant une période de temps prédéterminée. Ceci est d'autant plus vrai que la position du soleil est fonction non seulement de l'heure au cours d'une journée, mais aussi à l'époque de l'année. Whether the receiver of a solar collector is planar or parabolic, the reception is maximum when the plane of the receiver is perpendicular to the sun's rays. In the case of a fixed sensor, the optimal operating conditions are only fulfilled for a predetermined period of time. This is all the more true since the position of the sun is a function not only of the time during a day, but also at the time of the year.
Comme montré à la figure 1 du dessin schématique annexé, le soleil ne décrit pas la même courbe aux équinoxes 2 qu'aux solstices d'été 2 et aux solstices d'hiver 4. On constate une symétrie des angles entre équinoxes et solstice d'été et solstice d'hiver d'une valeur de 23,top
Pour maintenir le récepteur en position perpendiculaire aux rayons solaires, il convient donc de maîtriser les deux paramètres précités. il faut noter qu'une orientation satisfaisante du capteur permet de récupérer deux fois plus d'énergie en hiver et trois fois plus d'énergie en été qu'avec un capteur fixe.As shown in Figure 1 of the accompanying schematic drawing, the sun does not describe the same curve at the equinoxes 2 as with the summer solstices 2 and the winter solstices 4. There is a symmetry of the angles between equinoxes and solstice of summer and winter solstice worth 23, top
To keep the receiver in a position perpendicular to the sun's rays, it is therefore necessary to master the two aforementioned parameters. it should be noted that a satisfactory orientation of the sensor makes it possible to recover twice as much energy in winter and three times as much energy in summer than with a fixed sensor.
La présente invention concerne un capteur possédant un récepteur orientable de telle sorte que le récepteur demeure en permanence perpendiculaire aux rayons solaires. The present invention relates to a sensor having a steerable receiver so that the receiver remains permanently perpendicular to the sun's rays.
A cet effet, ce capteur comprend un arbre principal monté pivotant autour de son axe, incliné selon la latitude du lieu où est placé le capteur et orienté nord-sud, l'extrémité située du coté du sol étant tournée vers le sud, sur lequel est montée, bloquée en rotation dans un plan perpendiculaire à l'arbre, mais avec possibilité de pivotement dans un plan contenant celui-ci, au moins une bielle à l'extrémité libre de laquelle est calé perpendiculairement le récepteur, l'arbre principal étant entraîné en rotation par un mécanisme moteur commandé par une horloge, provoquant sa rotation entre le lever et le coucher du soleil, avec retour en position de départ en une seule opération après le coucher du soleil la bielle portant le récepteur étant commandée par une biellette articulée sur elle, dont l'autre extrémité est montée sur un axe excentré sur une roue dentée avec laquelle engrène une vis sans fin sur l'axe de laquelle est calée une roue dentée commandée par un mécanisme à cliquet provoquant son pivotement en fonction de la rotation de l'arbre principal, la roue portant l'excentrique étant montée libre en rotation sur son support qui est solidaire de 1 ' arbre principal. For this purpose, this sensor comprises a main shaft mounted pivoting about its axis, inclined according to the latitude of the place where the sensor is placed and oriented north-south, the end situated on the side of the ground being turned towards the south, on which is mounted, locked in rotation in a plane perpendicular to the shaft, but with the possibility of pivoting in a plane containing the latter, at least one connecting rod at the free end of which the receiver is wedged perpendicularly, the main shaft being driven in rotation by a motor mechanism controlled by a clock, causing its rotation between sunrise and sunset, with return to the starting position in a single operation after sunset the rod carrying the receiver being controlled by an articulated rod on it, the other end of which is mounted on an eccentric axis on a toothed wheel with which engages an endless screw on the axis of which is wedged a toothed wheel controlled by a ratchet mechanism p revoking its pivoting as a function of the rotation of the main shaft, the wheel carrying the eccentric being mounted free in rotation on its support which is integral with one main shaft.
Le pivotement de l'arbre principal tient compte de la position du soleil en fonction de l'heure de la journée, tandis que l'inclinaison de la bielle tient compte de l'inclinaison du soleil en fonction de la saison, de telle sorte que celle-ci soit toujours orientée dans l'axe du rayonnement solaire, la périodicité de commande du cliquet assurant,par l'intermédiaire de la biellette, le pivotement de la bielle peut être quotidien, la commande étant réalisée par horloge ou par une butée à chaque rotation de l'arbre principal par exemple. The pivoting of the main shaft takes into account the position of the sun according to the time of the day, while the inclination of the connecting rod takes into account the inclination of the sun according to the season, so that this is always oriented in the axis of the solar radiation, the ratchet control frequency ensuring, by means of the link, the pivoting of the link can be daily, the control being carried out by clock or by a stop at each rotation of the main shaft for example.
Avantageusement, le montage et la longueur de la biellette sont tels que la bielle soit perpendiculaire à l'arbre aux équinoxes et forme avec lui un angle variant de + 23,5 à - 23r50 du solstice d'été au solstice d'hiver. Advantageously, the mounting and the length of the connecting rod are such that the connecting rod is perpendicular to the shaft at the equinoxes and forms with it an angle varying from + 23.5 to - 23r50 from the summer solstice to the winter solstice.
il est possible de monter plusieurs bielles en parallèle sur un meme arbre principal avec accouplement entre elles et action sur la première de celle-ci par l'intermédiaire d'une biellette. it is possible to mount several connecting rods in parallel on the same main shaft with coupling between them and action on the first of the latter by means of a connecting rod.
Selon une première possibilité, les moyens de commande du retour en position de début de cycle de l'arbre principal comprennent des micro-contacts actionnés pour les positions de l'arbre correspondant au lever et au coucher du soleil au solstice tété, l'horloge commandant la mise en mouvement de l'arbre à l'heure du lever du soleil au solstice d'été. According to a first possibility, the means for controlling the return to the start of cycle position of the main shaft include micro-contacts actuated for the positions of the shaft corresponding to the sunrise and sunset at the early solstice, the clock commanding the setting in motion of the tree at the time of sunrise at the summer solstice.
Cette solution convient quelle que soit la saison, le capteur se trouvant toujours dans la position désirée au moment du lever du soleil, compte tenu de l'inclinaison de la bielle par rapport à l'arbre principal en fonction de la période de l'année. This solution is suitable whatever the season, the sensor being always in the desired position at the time of sunrise, taking into account the inclination of the connecting rod relative to the main shaft depending on the time of the year .
Selon une autre possibilité, les moyens de commande du retour en position de début de cycle de l'arbre principal comprennent un micro-contact placé sur la bielle portant le récepteur, et commandant le, retour de l'arbre quand il vient en contact avec une butée montée dans un plan horizontal passant par l'intersection de l'arbre principal et de la bielle. According to another possibility, the means for controlling the return to the start of cycle position of the main shaft comprise a micro-contact placed on the connecting rod carrying the receiver, and controlling the return of the shaft when it comes into contact with a stop mounted in a horizontal plane passing through the intersection of the main shaft and the connecting rod.
L'intérêt de ce système est qutil assure le retour de l'arbre en position de début de cycle dès le coucher du soleil, quelle que soit l'époque. The advantage of this system is that it ensures the return of the tree to the start of cycle position at sunset, whatever the time.
Selon une autre possibilité, les moyens de commande du retour en position de début de cycle de l'arbre principal comprennent une came calée sur la bielle portant le récepteur, et libre en rotation autour de l'axe de cette bielle apte à venir actionner un micro-contact monte sur un bras pivotant librement autour d'un axe perpendiculaire à la bielle et maintenu à la verticale par un contrepoids, le montage étant réalisé de telle sorte que la came actionne le micro-contact lorsque la bielle se trouve en position horizontale. According to another possibility, the means for controlling the return to the start of cycle position of the main shaft comprise a cam wedged on the connecting rod carrying the receiver, and free to rotate about the axis of this connecting rod capable of actuating a micro-contact mounts on an arm pivoting freely around an axis perpendicular to the connecting rod and held vertically by a counterweight, the assembly being carried out so that the cam actuates the micro-contact when the connecting rod is in a horizontal position .
Selon une autre possibilité, les moyens de commande du retour en position de début do cycle de l'arbre principal comprennent un capteur potentiométrique ou logique, dont l'axe est fixé à la bielle principale et maintenu dans une position angulaire déterminée par un contrepoids, avec comparaison de l'information mesurée avec une information de référence telle qu'elle provoque le retour de l'arbre principal en position de début de cycle lorsque la bielle est horizontale. According to another possibility, the means for controlling the return to the start position of the main shaft cycle include a potentiometric or logic sensor, the axis of which is fixed to the main connecting rod and maintained in an angular position determined by a counterweight, with comparison of the information measured with reference information such that it causes the main shaft to return to the start of cycle position when the connecting rod is horizontal.
il est intéressant, à partir d'un système de base comportant les caractéristiques indiquées précédemment, de commander une pluralité de récepteurs appartenant à des dispositifs suiveurs. En effet, il est ainsi possible de placer un dispositif de référence ou dispositif simulateur dans des conditions optimales, et les dispositifs suiveurs dans des conditions moins favorables, telles que par exemple en façade d'un bâtiment. it is advantageous, from a basic system comprising the characteristics indicated above, to control a plurality of receivers belonging to tracking devices. Indeed, it is thus possible to place a reference device or simulator device in optimal conditions, and the tracking devices in less favorable conditions, such as for example on the front of a building.
Selon une première possibilité, il est prévu des moyens de mesure de l'angle que forme la bielle associée à l'arbre principal du dispositif simulateur, avec asservissement de l'angle que forme chaque bielle avec l'arbre principal d'un dispositif suiveur. According to a first possibility, means are provided for measuring the angle formed by the connecting rod associated with the main shaft of the simulator device, with servo-control of the angle formed by each connecting rod with the main shaft of a follower device. .
Selon une autre possibilité, les moyens d'asservissement de l'angle entre une bielle et un arbre principal comprennent un potentiomètre qui, associé à la bielle porteuse d'un récepteur d'un dispositif de simulation, est équipé d'un contrepoids donnant la référence verticale et monté sur la bielle autour d'un axe perpendiculaire au plan d'inclinaison de celle-ci, chaque dispositif suiveur comportant un potentiomètre installé dans les mêmes conditions, un comparateur étant prévu qui commande un dispositif de modification de la position relative de chaque bielle et de l'arbre principal des dispositifs suiveurs jusqu'à obtention d'une égalité des informations entre potentiomètre des dispositifs simulateur et suiveurs. According to another possibility, the means for controlling the angle between a connecting rod and a main shaft comprises a potentiometer which, associated with the connecting rod carrying a receiver of a simulation device, is equipped with a counterweight giving the vertical reference and mounted on the connecting rod around an axis perpendicular to the inclination plane thereof, each follower device comprising a potentiometer installed under the same conditions, a comparator being provided which controls a device for modifying the relative position of each connecting rod and of the main shaft of the tracking devices until the information between the potentiometer of the simulator and tracking devices is equal.
Le dispositif de modification de la position relative des bielles par rapport aux arbres principaux des dispositifs suiveurs sont de type connu et constitués par exemple par des moto-réducteurs, ou des vérins à vis, vérins pneumatiques ou vérins hydrauliques. The device for modifying the relative position of the connecting rods with respect to the main shafts of the follower devices is of known type and constituted for example by geared motors, or screw jacks, pneumatic jacks or hydraulic jacks.
Selon une première possibilité, chaque dispositif suiveur comprend un moto-réducteur et une horloge de commande de celui-ci. According to a first possibility, each follower device comprises a geared motor and a control clock thereof.
Selon une autre possibilité, il est prévu des moyens d'asservissement de la position de l'arbre principal de chaque dispositif suiveur en fonction de la position de l'arbre principal du dispositif simulateur. According to another possibility, means are provided for controlling the position of the main shaft of each follower device as a function of the position of the main shaft of the simulator device.
Selon une possibilité, les moyens d'asservissement de la position de l'arbre principal de chaque dispositif suiveur en fonction de la position de l'arbre principal du dispositif simulateur comprennent au moins un capteur potentiométrique monté sur un support fixe et relue à un prolongement d'une bielle portant un récepteur, tandis que chaque dispositif suiveur comprend un potentiomètre monté dans les mêmes conditions, un comparateur étant prévu qui commande le moto-réducteur entrainant en rotation chaque arbre principal d'un dispositif suiveur, jusqu'à ce que les valeurs du potentiomètre de référence et du potentiomètre suiveur soient égales. According to one possibility, the means for controlling the position of the main shaft of each follower device as a function of the position of the main shaft of the simulator device comprise at least one potentiometric sensor mounted on a fixed support and read back to an extension a connecting rod carrying a receiver, while each follower device comprises a potentiometer mounted under the same conditions, a comparator being provided which controls the gear motor driving in rotation each main shaft of a follower device, until the the reference potentiometer and the follower potentiometer are equal.
Selon une autre possibilité, il est possible d'associer à un dispositif simulateur des dispositifs suiveurs avec accouplement direct entre les arbres principaux de ceux-ci. According to another possibility, it is possible to associate tracking devices with direct coupling between the main shafts thereof with a simulator device.
Dans la mesure où le dispositif suiveur est monté suivant un angle supérieur à la latitude du lieu, entre celle-ci et la verticale, il est prévu une liaison en rotation de ceux-ci par des joints homocinétiques. Insofar as the tracking device is mounted at an angle greater than the latitude of the place, between the latter and the vertical, provision is made for a rotational connection of these by constant velocity joints.
Dans la mesure où l'axe du dispositif suiveur est monté suivant un angle inférieur à la latitude du lieu, entre celle-ci et l'horizontale, la la liaison entre les arbres est réalisée par un joint non homocinétique constitué par un joint simple à un seul croisillon, dont une des chapes est remplacée par une cage comportant une articulation supplémentaire perpendiculaire à celle existante et sur laquelle s'articule une chape constituant ltentrée de l'accouplement. Insofar as the axis of the tracking device is mounted at an angle less than the latitude of the place, between the latter and the horizontal, the connection between the shafts is carried out by a non-constant velocity joint constituted by a simple joint at a single spider, one of the yokes of which is replaced by a cage comprising an additional articulation perpendicular to the existing one and on which a yoke constituting the coupling inlet is articulated.
Selon une autre caractéristique de l t inventlon, l'arbre principal et les éléments qui lui sont associés sont parfaitement équilibrés en rotation, de manière à pouvoir être entraînés à l'aide d'une énergie extrêmement faible fournie par exemple par une horloge à quartz. Dans ce cas, l'arbre principal est réalisé en deux parties dont les extrémités en regard comportent des plateaux parallèles, l'un des plateaux portant un doigt pénétrant dans un évidement correspondant de l'autre plateau, le maintien du doigt du premier plateau dans l'évidement du second plateau étant obtenu par action d'un ressort agissant axialement en poussant les deux arbres l'un vers l'autre, le retour en position de départ du cycle de l'arbre principal étant obtenu à l'aide d'un contrepoids entraînant en rotation ledit arbre après obtention d'un désaccouplement entre la partie de l'arbre comportant les moyens d'entraînement et la partie de arbre portant le récepteur, après que cette seconde partie ait eté bloquée en rotation par appui sur une butée fixe. According to another characteristic of the inventlon, the main shaft and the elements associated with it are perfectly balanced in rotation, so that they can be driven using an extremely low energy supplied for example by a quartz clock. In this case, the main shaft is made in two parts, the opposite ends of which comprise parallel plates, one of the plates carrying a finger penetrating into a corresponding recess in the other plate, holding the finger of the first plate in the recess of the second plate being obtained by the action of a spring acting axially by pushing the two shafts towards each other, the return to the starting position of the cycle of the main shaft being obtained using a counterweight driving said shaft in rotation after obtaining a decoupling between the part of the shaft comprising the drive means and the part of the shaft carrying the receiver, after this second part has been locked in rotation by pressing on a stop fixed.
De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs formes d'exécution de ce capteur solaire
Figure 2 est une vue schématique du système de base;
Figure 3 est une vue d'une forme d'exécution d'un mécanisme de commande du retour de l'arbre principal en position de début de cycle;
Figure 4 est une vue d'une possibilité d' sservis3ement de la position des bielles porteuses de récepteurs, d'un dispositif suiveur en fonction de la position des bielles porteuses de récepteurs d'un dispositif simulateur;
Figure 5 est une vue d'un dispositif simulateur avec possibilité d'asservissement de la position de l'arbre principal à un dispositif suiveur;;
Figure 6 est une vue de l'asservissement de la position de l'arbre principal d'un dispositif suiveur en fonction de la position de l'arbre principal d'un dispositif simulateur;
Figure 7 est une vue d'une variante d'exécution du mécanisme d'entraînement de l'arbre principal d'un système de base;
Figures 8 et 9 sont deux vues d'association d'un dispositif de base avec un dispositif suiveur avec accouplement direct des arbres principaux;
Figures 10 et 11 sont deux vues respectivement de côté et en coupe de l'accouplement entre les deux arbres principaux de figure 9. In any case, the invention will be clearly understood with the aid of the description which follows, with reference to the appended schematic drawing representing, by way of nonlimiting examples, several embodiments of this solar collector
Figure 2 is a schematic view of the basic system;
Figure 3 is a view of an embodiment of a control mechanism for the return of the main shaft in the cycle start position;
Figure 4 is a view of a possibility of sservis3ement of the position of the receiver carrying rods, of a follower device as a function of the position of the receiver carrying rods of a simulator device;
Figure 5 is a view of a simulator device with the possibility of controlling the position of the main shaft to a follower device;
Figure 6 is a view of the control of the position of the main shaft of a follower device as a function of the position of the main shaft of a simulator device;
Figure 7 is a view of an alternative embodiment of the drive mechanism of the main shaft of a basic system;
Figures 8 and 9 are two views of association of a basic device with a follower device with direct coupling of the main shafts;
Figures 10 and 11 are two side views respectively in section of the coupling between the two main shafts of Figure 9.
Le capteur représenté à la figure 2 comprend un arbre principal 5 incliné selon un angle 4 selon la latitude du lieu où est placé le capteur, et orienté de telle sorte que son extrémité basse soit tournée vers le sud. Sur cet arbre principal 5 est montée, bloquée en rotation dans un plan perpendiculaire à l'arbre, mais avec possibilité de pivotement dans un plan contenant celui-ci, une bielle 6 à l'extrémité de laquelle est calé perpendiculairement un récepteur 7. The sensor shown in FIG. 2 comprises a main shaft 5 inclined at an angle 4 according to the latitude of the place where the sensor is placed, and oriented so that its lower end faces south. On this main shaft 5 is mounted, locked in rotation in a plane perpendicular to the shaft, but with the possibility of pivoting in a plane containing the latter, a connecting rod 6 at the end of which a receiver 7 is wedged perpendicularly.
L'arbre principal 5 est entraîné en rotation par un moto-réducteur 8 commandé par une horloge à impulsions 9, de manière à pivoter tout au cours de la journée en fonction de la trajectoire du soleil. Aux équinoxes, la bielle 6 est perpendiculaire à l'arbre principal 5 et elle est susceptible d'un pivotement de plus ou moins 23,5 par rapport à celle-ci entre le solstice d'été et le solstice d'hiver. The main shaft 5 is rotated by a geared motor 8 controlled by a pulse clock 9, so as to pivot throughout the day as a function of the path of the sun. At the equinoxes, the connecting rod 6 is perpendicular to the main shaft 5 and is capable of pivoting more or less 23.5 with respect to the latter between the summer solstice and the winter solstice.
Le mouvement de cette bielle 6 est obtenu par l'intermédiaire d'une biellette 10 dont une extrémité est articulée sur elle et dont l'autre-extrémité est articulée sur un axe 12 monté de manière excentrée sur une roue dentée 13. Cette roue dentée 13 est montée libre en rotation sur un support i4 solidaire de l'arbre principal et est entraînée par une vis sans fin 15 sur l'arbre de laquelle est calée une roue dentée 16 commandée par un mécanisme à cliquet 17 provoquant son pivotement, par exemple de façon quotidienne. The movement of this connecting rod 6 is obtained by means of a connecting rod 10, one end of which is articulated on it and the other end of which is articulated on an axis 12 mounted eccentrically on a toothed wheel 13. This toothed wheel 13 is mounted free to rotate on a support i4 secured to the main shaft and is driven by an endless screw 15 on the shaft of which a gear 16 is propped controlled by a ratchet mechanism 17 causing it to pivot, for example on a daily basis.
La figure 3 représente une possibilité de retour de l'arbre principal 5 en position de début de cycle. Dans ce cas, sur la bielle 6 est calée une came 18 libre en rotation autour de la bielle 6 apte à venir actionner un micro-contact 19 monté sur un bras 20 pivotant librement autour d'un axe perpendiculaire à la bielle et maintenu en position constante par rapport à la verticale par un contrepoids 22. Le montage est réalisé de telle façon que la came is actionne le contact 19 lorsque la bielle 6 arrive en position horizontale, cette action provoquant le retour de l'arbre principal en position de début de cycle. FIG. 3 represents a possibility of returning the main shaft 5 to the cycle start position. In this case, on the connecting rod 6 is wedged a cam 18 free to rotate around the connecting rod 6 capable of actuating a microswitch 19 mounted on an arm 20 freely pivoting about an axis perpendicular to the connecting rod and held in position constant with respect to the vertical by a counterweight 22. The assembly is carried out in such a way that the cam is actuates the contact 19 when the connecting rod 6 arrives in a horizontal position, this action causing the main shaft to return to the start position of cycle.
Dans la forme d'exécution représentée à la figure 4, à un dispositif de base ou dispositif simulateur comportant plusieurs récepteurs 7a est associé un dispositif suiveur comportant également plusieurs récepteurs 7b. Le dispositif suiveur comprend un moto-réducteur 8b commandé par 1' horloge 9 dans les mêmes conditions que le moto-réducteur 8a entraînant l'arbre 5a du dispositif simulateur est commandé par horloge 9. In the embodiment shown in FIG. 4, a basic device or simulator device comprising several receivers 7a is associated with a follower device also comprising several receivers 7b. The follower device comprises a geared motor 8b controlled by the clock 9 under the same conditions as the geared motor 8a driving the shaft 5a of the simulator device is controlled by clock 9.
Un potentiomètre 23a équipé de contrepoids 24a donnant la référence verticale et monté pivotant sur une bielle 6a du dispositif simulateur autour d'un axe perpendiculaire au plan d'inclinaison de celle-ci, donne une information en fonction de la position de ladite bielle 6a relativement à l'arbre principal 5a. A potentiometer 23a equipped with counterweight 24a giving the vertical reference and pivotally mounted on a connecting rod 6a of the simulator device around an axis perpendicular to the inclination plane thereof, gives information as a function of the position of said connecting rod 6a relatively to main tree 5a.
Un potentiomètre identique 23b-24b est associé au dispositif suiveur. il est prévu un comparateur 25 qui commande l'inclinaison des bielles 6b par rapport à l'arbre principal 5b du dispositif suiveur par l'interme- diaire d'un vérin à vis 26, Jusqu'à ce que les valeurs des potentiomètres 23a et 23b soient égales et par suite que l'angle des bielles 6b avec l'arbre 5b soit égal à l'angle des bielles 6a avec l'arbre Sa. An identical potentiometer 23b-24b is associated with the tracking device. a comparator 25 is provided which controls the inclination of the connecting rods 6b relative to the main shaft 5b of the follower device by means of a screw jack 26, until the values of the potentiometers 23a and 23b are equal and therefore the angle of the connecting rods 6b with the shaft 5b is equal to the angle of the connecting rods 6a with the shaft Sa.
La figure 5 représente un dispositif simulateur comportant, d'une part, un potentiomètre 23a - 24a de détermination de la position de la bielle 6a par rapport à l'arbre principal 5a, mais aussi deux potentiomètres 27a et 28a, associés de manière élastique à un prolongement de la bielle 6a et montés sur un support fixe. Ces potentiomètres 27a, 28a ont pour fonction de donner une information concernant la position de l'arbre principal. FIG. 5 represents a simulator device comprising, on the one hand, a potentiometer 23a - 24a for determining the position of the connecting rod 6a relative to the main shaft 5a, but also two potentiometers 27a and 28a, associated in an elastic manner with an extension of the connecting rod 6a and mounted on a fixed support. These potentiometers 27a, 28a have the function of giving information concerning the position of the main shaft.
En fonction de l'inclinaison de l'arbre principal du dispositif suiveur, l'information utilisée proviendra soit du potentiomètre 27a, soit du potentiomètre 28a. Depending on the inclination of the main shaft of the follower device, the information used will come either from potentiometer 27a, or from potentiometer 28a.
La figure 6 représente une forme d'exécution d'une installation comprenant un dispositif simulateur et deux dispositifs suiveurs, avec utilisation de la seule information d'un potentiomètre 27a et comparaison avec l'information de potentiomètres 27b. Dans ce cas, le comparateur commande non seulement le positionnement des bielles 6b en fonction des bielles 6a, mais également des arbres 5b des dispositifs suiveurs en fonction de la position de 11 arbre 5a du dispositif simulateur. FIG. 6 represents an embodiment of an installation comprising a simulator device and two tracking devices, with the use of the only information of a potentiometer 27a and comparison with the information of potentiometers 27b. In this case, the comparator not only controls the positioning of the connecting rods 6b as a function of the connecting rods 6a, but also of the shafts 5b of the follower devices as a function of the position of the shaft 5a of the simulator device.
Dans la forme d'exécution représentée à la figure 7, l'arbre 5 et les organes qui lui sont associés forment un ensemble parfaitement équilibré en rotation. A l'extrémité inférieure de l'arbre 5 est monté un plateau 29 dans lequel est ménagé un évidement excentré 30. In the embodiment shown in FIG. 7, the shaft 5 and the members associated with it form an assembly which is perfectly balanced in rotation. At the lower end of the shaft 5 is mounted a plate 29 in which an eccentric recess 30 is formed.
En regard du plateau 29 est monté un plateau 32 duquel fait saillie un doigt fl apte à pénétrer dans ltévidement 30. Le plateau 32 est monté en bout d'un arbre 34 entraîné en rotation par un mécanisme de très faible puissance tel qu'une horloge à quartz li L'arbre 34 est maintenu poussé axialement vers l'arbre 5 par un ressort 36. Cette pression axiale assure, en conditions normales, l'accouplement entre les arbres 34 et 5 par l'intermédiaire du doigt li et de l'évidement 30 des plateaux 32 et 29. Next to the plate 29 is mounted a plate 32 from which protrudes a finger fl able to penetrate into the recess 30. The plate 32 is mounted at the end of a shaft 34 driven in rotation by a very low power mechanism such as a clock quartz quartz The shaft 34 is kept pushed axially towards the shaft 5 by a spring 36. This axial pressure ensures, under normal conditions, the coupling between the shafts 34 and 5 by means of the finger li and the recess 30 of the plates 32 and 29.
Lorsque la bielle 6 arrive en position horizontale, elle rencontre une butée empêchant une rotation supplémentaire de l'arbre 5 et permettantle désaccouplement des plateaux 29 et 32 à ltencontre de l'action du ressort 36.When the connecting rod 6 arrives in a horizontal position, it encounters a stop preventing additional rotation of the shaft 5 and allowing the disconnection of the plates 29 and 32 against the action of the spring 36.
Un contrepoids 21 monté à l'extrémité d'un fil 38 enroulé sur une bobine 39 assure le retour de l'arbre principal 5 en début de cycle, le réaccouplement entre les deux plateaux étant réalisé le lendemain matin en vue de la réalisation d'un nouveau cycle. A counterweight 21 mounted at the end of a wire 38 wound on a spool 39 ensures the return of the main shaft 5 at the start of the cycle, the re-coupling between the two plates being carried out the next morning with a view to achieving a new cycle.
Les figures 8 et 9 correspondent à deux formes d'exécution d'une installation selon l'invention comprenant un dispositif simulateur et un dispositif suiveur reliés mécaniquement. Figures 8 and 9 correspond to two embodiments of an installation according to the invention comprising a simulator device and a tracking device mechanically connected.
Dans la forme d'exécution représentée à la figure 8, l'arbre principal 5a du dispositif simulateur est incliné de la façon indiquée précédemment. En ce qui concerne l'axe 5b du dispositif suiveur, il est vertical, la liaison entre les axes 5a et 5b étant réalisée par l'intermédiaire d'un joint homocinétique. La commande de la position des bielles 6b du dispositif suiveur est réalisée soit par l'intermédiaire de capteurs angulaires potentiométriques 23a, 23b avec déplacement par lintermé- diaire d'un moteur, vérin, etc , soit par us jeu de bielles 40, 42. In the embodiment shown in Figure 8, the main shaft 5a of the simulator device is inclined as previously indicated. As regards the axis 5b of the follower device, it is vertical, the connection between the axes 5a and 5b being produced by means of a constant velocity joint. The position of the rods 6b of the follower device is controlled either by means of potentiometric angular sensors 23a, 23b with displacement by the intermediary of a motor, jack, etc., or by a set of rods 40, 42.
Dans la forme d'exécution représentée à la figure 9, l'arbre principal 5a du dispositif simulateur présente toujours la mtme inclinaison. L'arbre principal du dispositif suiveur est horizontal, ceci n'étant possible que si la latitude du lieu est supérieure à 600. In the embodiment shown in FIG. 9, the main shaft 5a of the simulator device always has the same inclination. The main tree of the tracking device is horizontal, this is only possible if the latitude of the place is greater than 600.
L'accouplement: entre les arbres 5a et 5b est réalisée par l'intermédiaire d'un joint 43 non homocinétique. The coupling: between the shafts 5a and 5b is carried out by means of a non-homokinetic seal 43.
L'inclinaison des bielles 6b est réalisée à partir de celle des bielles 6a par l'intermédiaire des mêmes moyens 23a-Z3b, 40-42. The inclination of the connecting rods 6b is produced from that of the connecting rods 6a by means of the same means 23a-Z3b, 40-42.
Le joint 43 est représenté plus en détail à la figure 10. il est constitué d'un joint simple à un seul croisillon dans lequel une des chapes est remplacée par une cage 44 comportant une articulation 46 supplémentaire perpendiculaire a celle 45, 47 existant, sur laquelle s'articule une chape t constituant la sortie de l'accouplement. The seal 43 is shown in more detail in FIG. 10. it consists of a simple seal with a single spider in which one of the yokes is replaced by a cage 44 comprising an additional articulation 46 perpendicular to that existing 45, 47, on which is articulated a yoke constituting the outlet of the coupling.
C'est le mouvement de cette cage qui détermine l'angle de rotation de 11 arbre 5b du dispositif suiveur.It is the movement of this cage which determines the angle of rotation of the shaft 5b of the follower device.
Comme il ressort de ce qui précède, l'invention apporte une grande amélioration à la technique existante en fournissant un capteur solaire comportant un ou des récepteurs de position variable de manière à rester perpendiculaire au rayonnement solaire, quelles que soient l'heure de la journée et la déclinaison du soleil. La conception de ce capteur est également très intéressante en ce sens qu'elle permet à partir d'un capteur de base ou simulateur, de commander des capteurs suiveurs par l'intermédiaire de différents modes de commande électrique ou mécanique. As is apparent from the above, the invention brings a great improvement to the existing technique by providing a solar collector comprising one or more receivers of variable position so as to remain perpendicular to the solar radiation, whatever the time of the day and the declination of the sun. The design of this sensor is also very interesting in that it makes it possible, from a basic sensor or simulator, to control follower sensors by means of different electrical or mechanical control modes.
Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de ce capteur décrites ci-dessus à titre d'exemples; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation. C'est ainsi notamment que les moyens de commande pourraient être hydrauliques sans que l'on sorte pour autant du cadre de l'invention. It goes without saying that the invention is not limited to the sole embodiments of this sensor described above by way of examples; on the contrary, it embraces all of its variant embodiments. Thus in particular that the control means could be hydraulic without departing from the scope of the invention.
Claims (13)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| FR8023949A FR2493486A1 (en) | 1980-11-05 | 1980-11-05 | Solar heat collector with automatic orientation - has motor driven shaft and worm and worm-wheel drive to track sun |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| FR8023949A FR2493486A1 (en) | 1980-11-05 | 1980-11-05 | Solar heat collector with automatic orientation - has motor driven shaft and worm and worm-wheel drive to track sun |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| FR2493486B1 FR2493486B1 (en) | 1985-05-24 |
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ID=9247844
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| CN102330793A (en) * | 2011-05-18 | 2012-01-25 | 张其明 | Transmission |
| CN102330793B (en) * | 2011-05-18 | 2014-03-12 | 张其明 | Transmission |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2493486B1 (en) | 1985-05-24 |
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