RU2000526C1

RU2000526C1 - Two-coordinate sensor of tracking system of solar power plant

Info

Publication number: RU2000526C1
Application number: SU925055213A
Authority: RU
Inventors: Владимир Евгеньевич Пулло
Original assignee: Владимир Евгеньевич Пулло
Priority date: 1992-07-23
Filing date: 1992-07-23
Publication date: 1993-09-07

Abstract

Использование: в гелиотехнике дл ориентации различного рода гелиоустановок на 6 8 солнце Сущность изобретени благодар выполнению подложки 1 прозрачной, а экранов светочувствительных элементов 3 4 азимутального слежени в виде вогнутых отражателей 10, 11 обеспечиваетс ориентаци гелиоустановки по азимуту с углом захвата 360&deg; Выполнение экранов светочувствительных элементов 5, 6 в виде П-об- разных перегородок 12, 13, образующих щелевые каналы, обеспечивает ориентацию гелиоустановки по зениту с углом захвата 180&deg; Наличие элемента 7, оптически св занного с цилиндрической линзой 8 через диафрагму позвол ет определить природу источника света размытый-точечный 2 ил 75 L/13 73 N5 О О О СЛ IN) о О 7Usage: in solar technology for orienting various types of solar installations to 6 8 sun The essence of the invention, due to the implementation of the substrate 1 is transparent, and the screens of photosensitive elements 3 4 of azimuth tracking in the form of concave reflectors 10, 11 provide orientation of the solar installation in azimuth with a capture angle of 360 ° The design of the screens of the photosensitive elements 5, 6 in the form of U-shaped baffles 12, 13 forming slotted channels ensures orientation of the solar installation at the zenith with a capture angle of 180 ° deg; The presence of element 7, which is optically coupled to a cylindrical lens 8 through the diaphragm, makes it possible to determine the nature of the light source blurred-point 2 ill 75 L / 13 73 N5 О О О СЛ IN) о О 7

Description

Изобретение относитс к гелиотехнике и может быть использовано в системах слежени гелиоустановок различного вида.The invention relates to solar engineering and can be used in various types of solar tracking systems.

Известен двухкоординатный датчик системы слежени гелиоустановки, содержащий установленный на подложке прозрачный пылезащитный корпус с крышкой, снабженной радиационным экраном, светочувствительные элементы азимутального и зенитального слежени , размещенные по одному в квадрантах , образованных непрозрачными перегородками , расположенными на подложке, и дополнительный светочувствительный элемент грубой наводки.A two-coordinate solar tracking system sensor is known, comprising a transparent dustproof housing mounted on a substrate with a cover provided with a radiation screen, photosensitive elements of azimuthal and zenithal tracking, placed one at a time in quadrants formed by opaque baffles located on the substrate, and an additional light-sensitive element of rough pickup.

Недостатками этого датчика вл ютс ограниченный угол захвата источника света, отсутствие механизма, обеспечивающего последовательность наведени на источник света раздельно азимутального, зенитального , отсутствие индицирующей функции датчика и, следовательно, возможно ложное наведение гелиоустановки на размытый источник света.The disadvantages of this sensor are the limited angle of capture of the light source, the lack of a mechanism for sequentially pointing azimuthal, zenithal directions to the light source, the absence of the indicator function of the sensor, and, therefore, the solar system may be falsely pointed at a diffuse light source.

Наиболее близким к изобретению вл етс двухкоординатный датчик слежени гелиоустановки , содержащий установленный на подложке прозрачный пылезащитный корпус, светочувствительные элементы азимутального и зенитального слежени , расположенные на подложке попарно симметрично относительно оси корпуса и снабженные экранами, и дополнительный светочувствительный элемент, расположенный на оси корпуса и оптически св занный с линзой, установленной соосно корпусу над подложкой.Closest to the invention is a two-coordinate solar tracking sensor, comprising a transparent dustproof housing mounted on a substrate, photosensitive azimuth and zenith tracking elements located on the substrate in pairs symmetrically with respect to the axis of the housing and provided with screens, and an additional photosensitive element located on the axis of the housing and optically connected associated with a lens mounted coaxially with the housing above the substrate.

Недостатком известного датчика вл етс небольшой угол захвата источника света как по азимуту, так и по зениту при ориентации гелиоустановки. Кроме того, выведение на источник света производитс одновременно по азимуту и по зениту. И наконец, в известном датчике отсутствуют элементы, определ ющие природу света: точечный - размытый.A disadvantage of the known sensor is the small angle of capture of the light source in both azimuth and zenith when the orientation of the solar installation. In addition, output to a light source is performed simultaneously in azimuth and zenith. And finally, in the known sensor there are no elements that determine the nature of light: point - blurred.

Задачей изобретени вл етс устранение указанных недостатков, что позволит повысить точность и надежность ориентации гелиоустановки на солнце.The object of the invention is to remedy these drawbacks, which will improve the accuracy and reliability of solar orientation in the sun.

Указанна задача решаетс тем, что дополнительный элемент расположен на подложке , выполненной прозрачной, и св зан с линзой цилиндрической формы через щелевую диафрагму, установленную на рассто нии , равном фокусному рассто нию линзы, экраны элементов азимутального слежени выполнены в виде вогнутых отражателей, вогнутостью направленных в сторону упом нутых элементов, а экраны элементов зенитального слежени - в оиде П-образныхThis problem is solved by the fact that the additional element is located on a transparent substrate and is connected to a cylindrical lens through a slit diaphragm mounted at a distance equal to the focal length of the lens, the screens of azimuth tracking elements are made in the form of concave reflectors with concavity directed towards side of the mentioned elements, and the screens of the elements of anti-aircraft tracking - in the U-shaped U-shaped

вертикальных перегородок, образующих щелевые каналы, по вертикали обращенных друг к другу тыльной стороной.vertical partitions forming slotted channels, vertically facing each other with the back side.

На фиг. 1 показан двухкоординатныйIn FIG. 1 shows a two-axis

датчик, вид сбоку; на фиг. 2 - он же в плане. Двухкоординатный датчик системы слежени гелиоустановки содержит установленный на подложке 1 пылезащитный прозрачный корпус 2, светочувствительныеsensor, side view; in FIG. 2 - he is in the plan. The two-coordinate sensor of the solar tracking system contains a dust-proof transparent housing 2 mounted on a substrate 1, photosensitive

элементы азимутального 3,4 и зенитального 5, 6 слежени , расположенные симметрично относительно оси корпуса 2 и снабженные экранами, и дополнительный светочувствительный элемент 7, расположенный на осиazimuthal elements 3.4 and Zenith 5, 6 tracking, located symmetrically relative to the axis of the housing 2 and equipped with screens, and an additional photosensitive element 7, located on the axis

5 корпуса 2 и оптически св занный с линзой 8, установленной соосно корпусу над подложкой 1. Дополнительный элемент расположен на подложке, выполненной прозрачной, и св зан с линзой 8, выполнен0 ной цилиндрической, через диафрагму 9, установленную на рассто нии f, равному фокусному рассто нию линзы 8. Экраны элементов 3, 4 азимутального слежени выполнены в виде вогнутых отражателей 10,5 of the housing 2 and optically coupled to the lens 8 mounted coaxially with the housing above the substrate 1. An additional element is located on the transparent substrate and is connected to the lens 8 made cylindrical through a diaphragm 9 mounted at a distance f equal to the focal length the distance of the lens 8. The screens of the elements 3, 4 of the azimuthal tracking are made in the form of concave reflectors 10,

5 11, вогнутостью направленных в сторону элементов 3, 4, а экраны элементов 5. 6 - в виде П-образных вертикальных перегородок 12, 13, образующих щелевые каналы 14, 15, вершинами обращенные друг к другу.5 11, with concavity directed towards the elements 3, 4, and the screens of the elements 5. 6 - in the form of U-shaped vertical partitions 12, 13, forming slotted channels 14, 15, with their vertices facing each other.

0 Двухкоординэтный датчик системы слежени гелиоустановки работает следующим образом.0 Two-coordinate sensor tracking solar system works as follows.

В начальный момент работы вне зависимости от расположени датчика относитель5 но источника света солнечные лучи непременно попадают на один из светочувствительных элементов 3,4. Это происходит потому, что угол захвата данной конструкции не ограничен в азимутальной плоско0 сти, поскольку подложка 1 выполнена прозрачной, а светобалансные экраны - в виде вогнутых отражателей 10, 11. Наведение по азимуту происходит вследствие разной освещенности светочувствительныхAt the initial moment of operation, regardless of the location of the sensor relative to the light source, the sun's rays will certainly hit one of the photosensitive elements 3,4. This is because the capture angle of this design is not limited in the azimuthal plane, since the substrate 1 is made transparent, and the light-balance screens are in the form of concave reflectors 10, 11. Guidance in azimuth occurs due to different light sensitivity

5 элементов 3, 4.5 elements 3, 4.

По окончании наведени датчика поAt the end of the sensor over

азимуту солнечные лучи попадают в один изazimuth the sun's rays fall into one of

вертикальных щелевых каналов 14 или 15. Сvertical slotted channels 14 or 15. With

этого момента начинаетс наведение датчи0 ка по зениту. At this point, the sensor starts to zenith.

По достижении равенства световых потоков на элементах 5, 6 наведение датчика на солнце заканчиваетс . Сигналы от светочувствительных элементов 3 4. 5, 6 черрзUpon reaching the equality of the light fluxes on the elements 5, 6, the pointing of the sensor in the sun ends. Signals from photosensitive elements 3 4. 5, 6 Cherrz

5 систему слежени передаютс на исполнительные механизмы гелиоустановки, котора ориентируетс на солнце.5, a tracking system is transmitted to solar actuators that focuses on the sun.

Дл определени природы источника света размытый - точечный используетс дополнительный светочувстпитепьчый злемент 7.оптически св занный с цилиндрической линзой 8 через щелевую диаграмму 9. В случае точечной природы источника света световой поток концентрируетс линзой 8 в прорези диафрагмы 9 и в рассе нном виде попадает на элемент 7, при этом от него поступает сигнал, включающий исполнительные механизмы гелиоустановки.To determine the nature of the light source, the blurry - point type uses an additional light-sensing element 7. Optically connected to the cylindrical lens 8 through the slit diagram 9. In the case of the point nature of the light source, the light flux is concentrated by the lens 8 in the slit of the diaphragm 9 and diffuses onto the element 7 , at the same time, a signal is received from it, including actuators of the solar installation.

В случае размытого источника света концентрации светового потока не происходит и, проход через диафрагму, световой поток ослабл етс в дес тки раз. Благодар этому при наличии облачности не происходит ложного включени исполнительных механизмов самой гелиоустановки.In the case of a diffuse light source, the light flux concentration does not occur and, passing through the diaphragm, the light flux is attenuated by a factor of ten. Due to this, in the presence of cloudiness, there is no false activation of the actuators of the solar installation itself.

Описанна конструкци двухкоорди- натного датчика обеспечивает ориентацию гелиоустановки на солнце по азимуту с углом захвата 360° и по зениту - 180°, последовательное неведение на солнце сначала по азимуту, потом по зениту, а также определение природы источника света.The described design of the two-coordinate sensor ensures orientation of the solar installation to the sun in azimuth with a capture angle of 360 ° and at the zenith of 180 °, sequential ignorance of the sun first in azimuth, then at the zenith, as well as determining the nature of the light source.

Claims

The claims

A two-coordinate solar tracking system sensor containing a transparent dustproof housing mounted on a substrate, azimuthal and zenithal tracking photosensitive elements located pairwise symmetrically with respect to the housing axis and provided with screens, and an additional photosensitive element located on the housing axis and optically coupled to the lens, mounted coaxially to the housing above the substrate, characterized in that the additional element is located on a transparent substrate oh, and associated with the lens,

5 made cylindrical, through a diaphragm mounted at a distance equal to the focal length of the lens, the screens of the azimuthal tracking elements are made in the form of concave reflectors,

0 with the concavity directed toward the aforementioned elements, and the screens of the anti-aircraft tracking elements - in the form of U-shaped vertical partitions forming slotted channels with vertices facing each other.