NL194348C

NL194348C - Heliostat.

Info

Publication number: NL194348C
Application number: NL9401370A
Authority: NL
Inventors: Paul Marie Van Groenewoud
Original assignee: Paul Marie Van Groenewoud
Priority date: 1994-08-24
Filing date: 1994-08-24
Publication date: 2002-01-04
Also published as: NL194348B; NL9401370A

Description

1 1943481 194348

HellostaatHello state

De uitvinding heeft betrekking op een heliostaat, voorzien van een in een gestel om twee haaks op elkaar staande assen zwenkbare spiegel, van een richtinstrument dat is uitgerust met lichtgevoelige elementen 5 voor het waarnemen van de lichtinvalrichting, vqn aandrijfelementen’ voor het zwenken van de spiegel om zijn assen, van dataverwerkingsmiddelen, die gekoppeld zijn met de lichtgevoelige elementen en die de aandrijfelementen voor de spiegel kunnen aansturen, een en ander zodanig dat de spiegel gericht kan worden gehouden op een bewegende lichtbron, zoals de zon, en de spiegel licht hiervan steeds in dezelfde gewenste richting kan reflecteren.The invention relates to a heliostat provided with a mirror pivotable about two perpendicular to each other axes, of a directional instrument which is provided with light-sensitive elements for detecting the direction of light incident, and driving elements for pivoting the mirror about its axes, of data processing means, which are coupled to the light-sensitive elements and which can drive the driving elements for the mirror, all such that the mirror can be kept focused on a moving light source, such as the sun, and the mirror always lights thereof reflect in the same desired direction.

10 Deze heliostaat is bekend uit EP-B 0.309.168 en heeft bij het richtinstrument de lichtgevoelige elementen op een met de spiegel via een stangenmechanisme gekoppelde drager zitten, welke drager ook zelf naar de zon gericht moet worden.This heliostat is known from EP-B 0.309.168 and has the light-sensitive elements on a support coupled to the mirror via a rod mechanism, which support also has to be directed towards the sun.

De uitvinding stelt zich ten doel bij het richtinstrument voor de heliostaat de drager voor de lichtgevoelige elementen plaatsvast te kunnen opstellen en voor dit doel in te richten, waardoor de heliostaat een 15 eenvoudiger constructie verkrijgt.The invention has for its object to be able to position the support for the light-sensitive elements in the heliostat directional instrument and to arrange it for this purpose, whereby the heliostat obtains a simpler construction.

Volgens de uitvinding wordt dit doel bereikt, doordat het richtinstrument een kokervormig orgaan met gesloten bodem omvat, met in het inwendige de lichtgevoelige elementen, waarvan er één centraal zit op de bodem, welk kokervormig orgaan plaatsvast is opgesteld of is op te stellen met zijn opening nabij en gekeerd naar de spiegel en met zijn langsrichting in de door de aansturing te verkrijgen reflectierichting van 20 de spiegel.This object is achieved according to the invention in that the aiming instrument comprises a tubular member with a closed bottom, with the light-sensitive elements inside, one of which is centrally located on the bottom, which tubular member is stationarily arranged or can be arranged with its opening near and facing the mirror and with its longitudinal direction in the reflection direction of the mirror to be obtained by the control.

Door deze maatregelen is via de nabij de spiegel zich bevindende opening van het kokervormige orgaan reflectielicht hierin te leiden, waarbij, wanneer dit licht nog niet recht op het centraal óp de bodem aanwezige lichtgevoelige element valt, de verdere lichtgevoelige elementen data kunnen opleveren die door de verwerkingsmiddelen hiervoor voor verdraaiing van de spiegel om zijn assen door de aandrijfelementen kan 25 zorgen, totdat de instelling juist is. Het kokervormige orgaan hoeft derhalve niet zelf zoals bij de bekende heliostaat met de spiegel mee te bewegen en tevens ten opzichte hiervan te kunnen bewegen.As a result of these measures, reflection light can be introduced through the opening of the tubular member located near the mirror, wherein, if this light does not yet fall straight on the photosensitive element present centrally on the bottom, the further photosensitive elements can provide data which can be supplied by the processing means for this can cause the mirror to rotate about its axes through the drive elements, until the setting is correct. The tubular member therefore does not itself have to move along with the mirror as in the known heliostat and also to be able to move relative to it.

De heliostaat hééft hiermee een eenvoudiger constructie verkregen en is goedkoop te vervaardigen. Bovendien kan het kokervormige orgaan bij het richtinstrument aan een nauwkeurige spiegelinstellihg bijdragen. .The heliostat has thus obtained a simpler construction and can be manufactured inexpensively. In addition, the tubular member can contribute to an accurate mirror setting on the targeting instrument. .

30 Op zichzelf is uit US-A 4.586.488 een heliostaat bekend, waarbij de spiegeldraagconstructie op een zwenkbare arm twee parallel gehouden kokervormige organen met elk een gesloten bodem draagt, die te richten zijn op de zon en waarvan elk op de vier wanden lichtgevoelige elementen heeft en een lichtgevoelig . element centraal op de bodem. Deze heliostaat is eveneens ingewikkelder dan die volgens de uitvinding.US-A 4,586,488 per se discloses a heliostat in which the mirror-supporting structure on a pivotable arm carries two tubular members held in parallel, each with a closed bottom, which can be directed towards the sun and each of which has light-sensitive elements on the four walls has and a light sensitive. element centrally on the bottom. This heliostat is also more complicated than the one according to the invention.

Volgens de uitvinding kan de heliostaat het kenmerk hebben, dat het kokeivormige orgaan een 35 inwendige dwarswand met centrale lichtdoorlaatopening heeft en deze dwarswand alsmede de bodem in vier kwadranten steeds althans één lichtgevoelig element heeft én de kwadranten gedeeld worden door aan. , de zwenkassen van de spiegel evenwijdige lijnen.According to the invention, the heliostat can be characterized in that the coke-shaped member has an internal transverse wall with a central light transmission opening and this transverse wall and the bottom in four quadrants always have at least one light-sensitive element and the quadrants are divided by on. , the pivot axes of the mirror parallel lines.

' De op de.inwendige dwarswand respectievelijk op de bodem in de aangegeven kwadranten aanwezige lichtgevoelige elementen maken een eenvoudige verstelling van de spiegel mogelijk, totdat het centrale 40 lichtgevoelige element via de opening in de dwarswand recht wordt bestraald, door verdraaiing rond dié as van de spiegel, die niet evenwijdig aan de delende lijn van het kwadrant verloopt, waarin een lichtgevoelig element wordt bestraald. De opening in de dwarswand zorgt voor een uiteindelijk rechte bestraling van het ---- cëntrale~elément'Op~de~bódem7Wanneerverdervolgens“deultvlndinghetkokervormlg0‘orgaan~telescopisch is uitgevoerd, is een grote mate van verstelnauwkeurigheid van de spiegel mogelijk, zodat licht precies in de 45 vereiste richting zal kunnen worden weerkaatst. Hiervoor dient men dan het kokervormige orgaan zo ver mogelijk te verlengen.The light-sensitive elements present on the inner transverse wall or on the bottom in the indicated quadrants allow a simple adjustment of the mirror until the central light-sensitive element is irradiated straight through the aperture in the transverse wall by rotation about that axis of the mirror, which is not parallel to the dividing line of the quadrant, in which a light-sensitive element is irradiated. The aperture in the transverse wall ensures a final straight irradiation of the ---- central ~ element'On ~ the ~ bottom7. the required direction will be reflected. For this, the tubular organ must then be extended as far as possible.

Aan de hand van figuren 1 en 2 wordt het werkingsprincipe beschreven van het richtinstrument dat middels een elektronische schakeling de stuursignalen aan het mechanisch positioneringsysteem voor de spiegel geeft. De essentie van de werking van het instrument is grafisch weergegeven In figuren 1a en 1b, 50 waar figuur 2 eeh praktische uitwerking schetst van het in figuur 1 beschreven principe.With reference to figures 1 and 2, the operating principle of the aiming instrument is described which, by means of an electronic circuit, supplies the control signals to the mechanical positioning system for the mirror. The essence of the operation of the instrument is graphically represented in Figures 1a and 1b, 50 where Figure 2 outlines a practical elaboration of the principle described in Figure 1.

In figuur 1a is geschetst een voorwerp bestaande uit een halve bolschil H gemaakt van lichtdicht materiaal afgedekt met een plaat V van lichtdicht materiaal waarin een cirkelvormige opening is gemaakt met als hart het centrum van de cirkel C die de doorsnijding is van het vlak V en de halve bolschil H.Figure 1a shows an object consisting of a half-sphere shell H made of light-tight material covered with a plate V of light-tight material in which a circular opening is made with the center of the circle C being the intersection of the plane V and the hemisphere peel H.

Het centrum C is tegelijkertijd oorsprong van het örthogonaal coördinatenstelsel x, y, z. In een hoek van 55 Vic π met de assen x-y staan de hulplijnen a en b. De halve bolschil H wordt door de vlakken a-z en b-z in vier kwadranten verdeeld genummerd 1 tot en met 4. De gebogen doorsnijdingslijnen van de vlakken x-z en y-z met de halve bolschil zijn x' en /. De gebogen doorsnijdingslijnen van de vlakken a-z en b-z met de 194348 2 halve bolschil zijn a' en b'. Het doorsnijdingspunt van de z-as met de halve bolschil Is het punt F. Het evenwijdig licht van de puntbron B valt door de opening C op een vlek met als centrum het punt T. Dit punt ligt in een van de kwadranten van de halve bolschil H of op de grens van twee kwadranten. Ugt het punt T in kwadrant 2 of 4 dan beweegt bij rotatie van de bron B om de y-as naar de z-as toe het punt T naar de 5 lijn /. Als gevolg van deze beweging beweegt het punt T eventueel over de lijnen a' of b' naar een van de kwadranten 1 of 3. Ugt het punt T in kwadrant 1 of 3 dan dient de rotatie van de bron B niet om de y-as maar om de x-as uitgevoerd te worden en beweegt het punt T naar de lijn x'. Het punt T migreert door deze rotaties naar het punt F. Als punt T exact samenvalt met F valt de z-as die de lijn is loodrecht op het vlak V samen met de verbindingslijn tussen bron B en het punt C. Dit betekent dat het evenwijdig licht van bron B 10 loodrecht op het vlak V valt.The center C is at the same time the origin of the orthogonal coordinate system x, y, z. At an angle of 55 Vic π with the axes x-y are the guides a and b. The half sphere shell H is divided into four quadrants by the planes a-z and b-z, numbered 1 to 4. The curved intersection lines of the planes x-z and y-z with the half sphere shell are x 'and /. The curved intersection lines of the planes a-z and b-z with the 194348 2 half-sphere-shell are a 'and b'. The intersection point of the z-axis with the hemisphere is point F. The parallel light from the point source B falls through the aperture C on a spot with the center as point T. This point lies in one of the quadrants of the hemisphere H or on the border of two quadrants. If the point T is in quadrant 2 or 4, then when the source B is rotated about the y-axis towards the z-axis, the point T moves towards the 5 line /. As a result of this movement the point T possibly moves over the lines a 'or b' to one of the quadrants 1 or 3. If the point T moves into quadrant 1 or 3, the rotation of the source B does not serve around the y-axis but to execute the x-axis and move the point T to the line x '. The point T migrates through these rotations to the point F. If point T exactly coincides with F, the z-axis that is the line perpendicular to the plane V coincides with the connecting line between source B and point C. This means that it is parallel light from source B 10 is perpendicular to the plane V.

Figuur 1b is een loodrechte projectie op het vlak V van de elementen in figuur 1a. „Figure 1b is a perpendicular projection on the plane V of the elements in Figure 1a. "

Naar analogie van het voorwerp van figuur 1 is het richtinstrument 200 in figuur 2 geschetst Het instrument bestaat uit een rechthoekig, langwerpig, lichtdicht, hol voorwerp van variabele lengte L. Het instrument bestaat aan de binnenzijde uit lichtabsorberend materiaal. De kop van het instrument bestaat uit 15 een deksel 201 met in het midden een opening met diameter D, afgedekt met dun transparant materiaal, op de lange zijden en de bovenkant van het instrument bevinden zich foto-voltaTsche cellen 205. Figuur 2a geeft een schets van het opengewerkte richtinstrument waarbij het licht door de opening op cel 214 van de bodem 203 valt. De binnenzijde van de bodem 203 is geschetst in figuur 2f. Deze binnenzijde is bedekt met vijf foto-voltaïsche cellen 210 tot en met 214. Cel 210 komt overeen met punt F van figuur 1. Cellen 211, 20 212, 213, 214 komen overeen met kwadranten 1 tot en met 4 in figuur 1. Figuur 2b geeft een schets van het opengewerkte richtinstrument waarbij het licht door de opening van deksel 201 op cel 222 van tussenschot 202 valt. De naar deze opening toe gerichte zijde van het tussenschot 202 is geschetst in figuur 2e. Deze zijde is bedekt met vier foto-voltaTsche cellen 221 tot en met 224.Analogous to the object of Figure 1, the aiming instrument 200 is outlined in Figure 2. The instrument consists of a rectangular, elongated, light-tight, hollow object of variable length L. The instrument consists of light-absorbing material on the inside. The head of the instrument consists of a lid 201 with a diameter D opening in the center, covered with thin transparent material, on the long sides and the top of the instrument are photovoltaic cells 205. Figure 2a gives a sketch of the cut-away aiming instrument with the light falling through the opening on cell 214 of the bottom 203. The inside of the bottom 203 is shown in Figure 2f. This inside is covered with five photovoltaic cells 210 to 214. Cell 210 corresponds to point F of figure 1. Cells 211, 212, 213, 214 correspond to quadrants 1 to 4 in figure 1. Figure 2b shows a sketch of the cut-away aiming instrument in which the light falls through the opening of cover 201 onto cell 222 of partition 202. The side of the partition 202 directed towards this opening is shown in Figure 2e. This side is covered with four photovoltaic cells 221 to 224.

Cellen 221, 222, 223 en 224 komen eveneens overeen met kwadranten 1-4 van figuur 1 en liggen 25 derhalve uitgelijnd met de cellen 211-214.Cells 221, 222, 223 and 224 also correspond to quadrants 1-4 of Figure 1 and are therefore aligned with cells 211-214.

Stel nu dat het licht van de zon gereflecteerd wordt op een spiegel en voor het richtinstrument een situatie creëert die vergelijkbaar is met die van figuur 1, met de zon schijnbaar op de positie van B. Als het licht valt op een van de lichtgevoelige elementen corresponderend met kwadrant 1 of 3, betekent dit feitelijk dat de schijnbare positie van de zon om de x-as moet worden geroteerd. Dit is te bereiken door de spiegel 30 om een as die parallel loopt aan de x-as te roteren. Vergelijkbaar moet de spiegel om een as parallel aan de y-as worden geroteerd als het licht valt op een lichtgevoelig element dat correspondeert met kwadrant 2 of 4. Als het positioneringsysteem zodanig wordt ingericht dat één as parallel loopt aan de x-as en de andere as parallel aan de y-as, kan het positioneringsysteem als reactie op een signaal van het richtinstru-ment een rotatie van de spiegel om een der assen uitvoeren-die als resultaat heeft dat het gereflecteerde 35 licht meer evenwijdig aan de lengteas van het richtinstrument valt Door achtereenvolgende of synchrone rotaties om beide assen uit te voeren kan het positioneringsysteem de spiegel zodanig richten dat het gereflecteerde licht lichtgevoelig element 210 activeert en de oorzaak van de corrigerende signalen is opgeheven. In praktijk moet het positioneringsysteem zodanig ingericht zijn dat het mogelijk is om de assen zodanig te oriënteren dat zij exact evenwijdig aan de x-as en y-as van het richtinstrument lopen en zo niet 40 exact dan toch zo evenwijdig mogelijk.Now suppose that the light from the sun is reflected on a mirror and creates a situation similar to that of figure 1 for the aiming instrument, with the sun apparently at the position of B. If the light falls on one of the light-sensitive elements with quadrant 1 or 3, this actually means that the apparent position of the sun must be rotated about the x-axis. This can be achieved by rotating the mirror 30 about an axis parallel to the x-axis. Similarly, the mirror must be rotated about an axis parallel to the y-axis if the light falls on a light-sensitive element corresponding to quadrant 2 or 4. If the positioning system is arranged so that one axis is parallel to the x-axis and the other axis parallel to the y-axis, the positioning system can, in response to a signal from the aiming instrument, perform a rotation of the mirror about one of the axes, which results in the reflected light falling more parallel to the longitudinal axis of the aiming instrument By performing successive or synchronous rotations about both axes, the positioning system can direct the mirror so that the reflected light activates light-sensitive element 210 and the cause of the corrective signals is eliminated. In practice, the positioning system must be arranged such that it is possible to orient the axes in such a way that they run exactly parallel to the x-axis and y-axis of the aiming instrument and, if not exactly, yet as parallel as possible.

Omgekeerd moet het richtinstrument zodanig draaibaar gemonteerd zijn dat de oriëntatie van haar x-as en y-as optimaal evenwijdig te stellen is aan de assen van het positioneringsysteem.Conversely, the aiming instrument must be rotatably mounted such that the orientation of its x-axis and y-axis can be optimally aligned with the axes of the positioning system.

Figuren 2c en 2d schetsen een lengtedoorsnede van het richtinstrument De hoek cc Is gedefinieerd als die hoek waarvoor cel 210 al middels de elektronische schakeling een signaal doorgeeft aan het mecha-45 nisch positioneringsysteem (figuur 2c). De grootte van deze hoek wordt bepaald door de parameters D, L en W. Deze hoek wordt kleiner naarmate de lengte L toeneemt en beide andere parameters gelijk blijven.Figures 2c and 2d show a longitudinal section of the aiming instrument. The angle cc is defined as that angle for which cell 210 already transmits a signal to the mechanical positioning system by means of the electronic circuit (Figure 2c). The size of this angle is determined by the parameters D, L and W. This angle becomes smaller as the length L increases and both other parameters remain the same.

Groter maken van L heeft dus een hogere nauwkeurigheid van positionering tot gevolg. Deze lengte is In praktijk eenvoudig te variëren door het instrument als in figuur 2h op te bouwen uit twee in elkaar schuifbare delen. De hoek β is gedefinieerd als die hoek waarbij de cellen van tussenschot 202 nog genoeg licht door 50 de opening in 2QT öntvangen om een signaal af te geven (zie figuur 2d).Increasing L therefore results in a higher accuracy of positioning. This length can easily be varied in practice by assembling the instrument as in Figure 2h from two parts that can be slid into each other. The angle β is defined as that angle at which the cells of the partition 202 still receive enough light through the aperture in 2QT to emit a signal (see Figure 2d).

Er zijn een aantal situaties denkbaar.A number of situations are conceivable.

Als de cellen 205 minder dan een bepaalde hoeveelheid licht ontvangen worden alle signalen aan het positioneringsysteem geblokkeerd (bijv. ’s nachts of bij bewolking).If the cells 205 receive less than a certain amount of light, all signals to the positioning system are blocked (e.g., at night or during cloud cover).

55 Als er voldoende licht is zijn er drie mogelijkheden: A) Als het licht evenwijdig valt aan de lange zijde van het instrument 200 of een hoek maakt met de lengteas van het instrument die geringer is dan de hoek a, valt hét licht door de opening in 201 op cel 210, 3 194348 welke een signaal geeft aan het positioneringsysteem om de rotaties te staken.55 If there is sufficient light, there are three possibilities: A) If the light falls parallel to the long side of the instrument 200 or makes an angle with the longitudinal axis of the instrument that is less than the angle a, the light falls through the opening in 201 on cells 210, 3 194348 which gives a signal to the positioning system to stop the rotations.

B) Als het licht op een van de cellen van paren 211, 221 of 212, 222 of 213,223 of 214,224 valt dan wordt er middels de elektronische schakeling een signaal gegeven aan het besturingssysteem om een rotatie van de spiegel uit te voeren, die er op gericht is de oorzaak van het ontstaan van het signaal weg te nemen.B) If the light falls on one of the cells of pairs 211, 221 or 212, 222 or 213.223 or 214.224, a signal is given to the control system by means of the electronic circuit to perform a rotation of the mirror on it. is aimed at removing the cause of the occurrence of the signal.

5 Het is mogelijk dat tegelijkertijd rotaties om beide assen worden uitgevoerd. Dit gebeurt als de lichtvlek overgaat van een kwadrant naar een ernaast liggend kwadrant. Een rotatie in bepaalde zin wordt doorgezet tenzij er een signaal komt om de rotatie te stoppen of in tegenovergestelde zin te laten verlopen.It is possible that rotations about both axes are performed simultaneously. This happens when the light spot changes from a quadrant to a neighboring quadrant. A rotation in a certain sense is continued unless there is a signal to stop the rotation or to run in the opposite sense.

C) Het licht heeft een invalshoek met het instrument, die groter is dan de in figuur 2d getekende hoek B.C) The light has an angle of incidence with the instrument, which is greater than the angle B shown in Figure 2d.

Geen van de cellen in het instrument ontvangt nu gereflecteerd zonlicht. De elektronische schakeling is 10 zodanig gebouwd dat er rotaties om bejde assen worden uitgevoerd die als resultaat zullen hebben dat de situatie beschreven in punt B bereikt wordtNone of the cells in the instrument now receive reflected sunlight. The electronic circuit is constructed in such a way that rotations about both axes are carried out which will result in the situation described in point B being achieved

Figuur 2g laat zien wat het traject van de lichtvlek zou kunnen zijn vanuit een positie dat de spiegel verkeerd georiënteerd stond. Vanaf punt T1 op cel 223 roteert de spiegel om de x-as en als gevolg van die 15 rotatie komt T op punt T2. Het signaal van cel 213 verschilt niet qua effect van dat van 223 en de rotatie wordt voortgezet totdat punt T samenvalt met punt T3. Hier geeft cel 212 een signaal dat de spiegel ook om de y-as moet worden geroteerd. De simultane rotaties om' de verticale en horizontale as zorgen dat punt T migreert naar het punt T4 op cel 210, die het signaal afgeeft dat de beide rotaties moeten worden stopgezet. Als gevolg van de beweging van de zon zal punt T weer terechtkomen op een van de cellen 211, 20 212,213,214 die een signaal afgeeft dat ervoor zorgt dat T wéér naar cel 210 terugkeert, etc. Figuur 3 geeft een schets van de constructie van een heliostaat als bedoeld in deze uitvinding. Figuur 3a geeft een schets van het zijaanzicht van de constructie, figuur 3b van het bovenaanzicht Het vastframe 101 bestaat uit drie staanders die in een gelijkbenige driehoek zijn geplaatst. De staanders zijn aan de bovenzijde en onderzijde met elkaar verbonden voor stabiliteit. De spiegel 150 is draaibaar opgehangen in een zwenkbaar 25 frame 121. De draaiing van de spiegel binnen het zwenkbare frame 121 om as 122 wordt bewerkstelligd door het systeem van rad 103 en aandrijving 104. De as 102 loopt parallel aan de x-as van het Instrument 200 als getekend in figuur 2. De as 124 staat loodrecht op as 102 en komt overeen met de y-as van het • instrument 200 als getekend in figuur 2. Op de raden 103 en 123 zijn zoals aangegeven in figuur 3c en 3d aanslagpunten voor de drukschakelaars aangebracht, die aangeven wat de extreme rotatiehoeken om de 30 beide assen zijn. Op het moment dat het aanslagpunt de drukschakelaar aanraakt, wordt er een circuit kort gesloten dat de corresponderende rotatie in tegenovergestelde richting laat verlopen. De aanslagpunten en schakelaars zijn gepaard 231, 241,232, 242, 233, 243, 234,244, dat wil zeggen 241 is het aanslagpunt voor schakelaar 231 etc. Figuur 3e schetst de wijze waarop aanslagpunten en drukschakelaars worden gemonteerd. Het richtinstrument 200 is om een horizontale as parallel aan de as 102 draaibaar gemonteerd 35 op de buis 105 aan frame 101. Het is zodanig gemonteerd dat de opening naar de spiegel is toe gericht en de x-as horizontaal loopt. De hoek van het richtinstrument 200 met de horizontaal is instelbaar langs de arm 230 op buis 105 en bepaalt de juiste richting van het richtinstrument 200 naar het object in verticale zin. De gehele constructie is zodanig geplaatst dat de buis 105 aan frame 101 in horizontale zin gericht is op het object en zoveel - als de locatie toestaat - mogelijk in de richting van de gemiddelde positie van de zon 40 (Zuiden op het noordelijk halfrond, Noorden op het zuidelijk halfrond). Het richtinstrument 200 is zodanig geplaatst dat bij grote afwijkingen van de oriëntatie van de spiegel ten opzichte van de juiste oriëntatie van de spiegel - dat wil zeggen die oriëntatie van de spiegel die het licht in de juiste richting reflecteert - het gereflecteerde zonlichftöch nog zoveel mogelijlTde openingvanhetlnstrument"200treftr ; :-Figure 2g shows what the trajectory of the light spot could be from a position that the mirror was incorrectly oriented. From point T1 on cell 223 the mirror rotates about the x-axis and as a result of that rotation T comes to point T2. The signal from cell 213 does not differ in effect from that of 223 and the rotation is continued until point T coincides with point T3. Here cell 212 gives a signal that the mirror must also be rotated about the y-axis. The simultaneous rotations about the vertical and horizontal axis cause point T to migrate to point T4 on cell 210, which outputs the signal that both rotations must be stopped. As a result of the movement of the sun, point T will again land on one of cells 211, 212, 212, 13, 214, which gives a signal that causes T to return to cell 210 again, etc. Figure 3 gives a sketch of the construction of a heliostat as intended in this invention. Figure 3a gives a sketch of the side view of the structure, Figure 3b of the top view The fixed frame 101 consists of three posts that are placed in an isosceles triangle. The uprights are connected to each other at the top and bottom for stability. The mirror 150 is rotatably suspended in a pivotable frame 121. The rotation of the mirror within the pivotable frame 121 about axis 122 is effected by the system of wheel 103 and drive 104. The axis 102 runs parallel to the x-axis of the Instrument 200 as drawn in figure 2. The axis 124 is perpendicular to axis 102 and corresponds to the y-axis of the instrument 200 as drawn in figure 2. On the boards 103 and 123 there are stop points as indicated in figure 3c and 3d in front of the pressure switches, which indicate the extreme angles of rotation around the two axes. The moment the stop point touches the pressure switch, a circuit is briefly closed that causes the corresponding rotation to take place in the opposite direction. The stop points and switches are paired 231, 241,232, 242, 233, 243, 234,244, i.e. 241 is the stop point for switch 231, etc. Figure 3e outlines the way in which stop points and pressure switches are mounted. The orienting instrument 200 is rotatably mounted about a horizontal axis parallel to the axis 102 on the tube 105 on frame 101. It is mounted such that the opening faces the mirror and the x-axis runs horizontally. The angle of the aiming instrument 200 with the horizontal is adjustable along the arm 230 on tube 105 and determines the correct direction from the aiming instrument 200 towards the object in the vertical sense. The entire structure is positioned such that the tube 105 on frame 101 is oriented horizontally to the object and as much - as the location allows - towards the average position of the sun 40 (South in the northern hemisphere, North up the southern hemisphere). The directional instrument 200 is positioned in such a way that in the case of large deviations of the orientation of the mirror from the correct orientation of the mirror - i.e. that orientation of the mirror that reflects the light in the right direction - the reflected sun light still has as much opening as possible of the instrument. "200 ttrtr;

Het is de oriëntatie van het richtinstrument 200 die bepaalt wat de richting van het gereflecteerde licht is.It is the orientation of the aiming instrument 200 that determines the direction of the reflected light.

45 Door het richtinstrument 200 enerzijds op de spiegel en anderzijds op het object te richten zorgt men er dus eenvoudig voor dat de heliostaat het zonlicht naar ditzelfde object reflecteert. Het is niet noodzakelijk dat de staanders van de constructie exact verticaal staan, hetgeen installatie aanmerkelijk vereenvoudigd.45 By aiming the aiming instrument 200 on the one hand at the mirror and on the other at the object, it is thus easily ensured that the heliostat reflects the sunlight to the same object. It is not necessary for the uprights of the structure to be exactly vertical, which considerably simplifies installation.

In figuur 4 is een schema opgenomen van de elektronische schakeling 300 die de inkomende signalen van het richtinstrument verwerkt tot signalen aan het mechanisch positioneringsysteem. De spanningen 50 afkomstig van de lichtgevoelige cellen worden middels spanningsversterkers versterkt. De versterking is , zodanig dat de transistoren open gestuurd worden bij de als minimaal geachte hoeveelheid nlet-diffuus licht die op de cellen valt. De open gestuurde transistoren zijn in circuits opgenomen, die relais bedienen. Er zijn vier bistabiele relais 310,311, 320, 321. Dit zijn relais die twee stabiele schakeltoestanden kennen. Relais 310 bepaalt de polariteit voor de aandrijving 104 en wordt door cellen 211/221 of schakelaar 231 in één 55 toestand geschakeld en door cellen 213/223 of. schakelaar 233 In de andere toestand. Relais 320 bepaalt de polariteit voor de aandrijving 124 en wordt door cellen 212/222 of schakelaar 232 In één toestand geschakeld en door cellen 214/224 of schakelaar 234 in de andere toestand. Relais 311 onderbreekt of sluitFigure 4 includes a diagram of the electronic circuit 300 that processes the incoming signals from the targeting instrument into signals to the mechanical positioning system. The voltages 50 from the photosensitive cells are amplified by means of voltage amplifiers. The gain is such that the transistors are driven open with the minimal amount of non-diffuse light that falls on the cells. The open-controlled transistors are incorporated in circuits that operate relays. There are four bistable relays 310,311, 320, 321. These are relays that have two stable switching states. Relay 310 determines the polarity for the drive 104 and is switched into one 55 state by cells 211/221 or switch 231 and by cells 213/223 or. switch 233 In the other state. Relay 320 determines the polarity for the drive 124 and is switched in one state by cells 212/222 or switch 232 and by cells 214/224 or switch 234 in the other state. Relay 311 interrupts or closes

Claims

194348 4 the circuit of drive 104. Relay 311 interrupts the circuit if it is switched by cell 210 and closes the circuit if it is switched by cells 211/221/213/223 or if cells 205 do not receive enough light. Relay 321 interrupts or closes the circuit of drive 124. Relay 321 interrupts the circuit if it is switched by cell 210 and closes the circuit if it is switched by cells 212/222/214/5 224 or if cells 205 do not receive enough light. An ordinary, triple-polarized relay 330 has also been used. This relay interrupts the circuit of the drives 104 and 124 when the cells 205 do not receive enough light and then also switches the relays 311 and 321 such that when there is sufficient light again, the circuits for both drives are closed. Relay 330 closes the circuits for drives 104 and 124 if the .205 cells receive enough light. (The contacts that control the relay 10 are indicated as those with a coil on them. The poles that are switched are indicated as sets of three contacts with a line along them. The bottom contact of the three is the contact with a of the other two is connected) The power supply comes from a panel of photovoltaic cells 400 (see also Figure 3a / b). The circuit is housed in housing 301. Figure 5 gives an example of the use of the heliostat outlined in Figure 3 in the private sphere. The lighted surface can be a solar collector or window, which otherwise would not normally receive direct sunlight due to its unfavorable location in the North (northern hemisphere). 20

1. Heliostat, provided with a mirror pivotable about two perpendicular axes, of a right-hand instrument equipped with light-sensitive elements for observing the light direction, of driving elements for pivoting the mirror about its axes , of data processing means which are coupled to the light-sensitive elements and which can drive the drive elements for the mirror 25, all such that the mirror can be kept focused on a moving light source, such as the sun, and the mirror always lights thereof can reflect in the same desired direction, characterized in that the aiming instrument comprises a tubular member with a closed bottom, with interior the light-sensitive elements, one of which is centrally located on the bottom, which tubular organ is stationarily arranged or can be arranged with its opening close to and facing the mirror and with its longitudinal direction in the refle to be obtained by the control direction of the mirror.

2. Heliostat as claimed in claim 1, characterized in that the tubular member has an internal transverse wall with a central light transmission opening and said transverse wall and the bottom in four quadrants always have at least one light-sensitive element and the quadrants are divided by lines parallel to the pivot axes of the splegej

Heliostat according to claims 1 or 2, characterized in that the tubular member is telescopic. Hereby 7 sheets of drawing