CS245636B1

CS245636B1 - Solar radiation directional probe connection for solar collector protection

Info

Publication number: CS245636B1
Application number: CS815984A
Authority: CS
Inventors: Ferdinand Ther
Original assignee: Ferdinand Ther
Priority date: 1984-10-26
Filing date: 1984-10-26
Publication date: 1986-10-16

Abstract

Řešení je z oblasti příjmu solární energie. Týká se zapojení směrové sondy slunečního záření pro ochranu solárního kolektoru s optoelektrickými čidly je svými výstupy propojena ke komparátoru, jehož výstup je připojen k obvodům pohonů. Optoelektronické čidlo II je připojeno paralelně k jedné z dvojioe čidel I, a to přes spínací člen, jehož vstup je připojen na tepelné čidlo. Zapojení lze s výhodou využít pro ochranu před přetížením všech systémů solárních kolektorů s koncentrovaným slunečním zářením a přímým naváděním.The solution is in the field of solar energy reception. It concerns the connection of a solar radiation directional probe for the protection of a solar collector with optoelectronic sensors, its outputs are connected to a comparator, the output of which is connected to the drive circuits. The optoelectronic sensor II is connected in parallel to one of the double sensors I, through a switching element, the input of which is connected to a thermal sensor. The connection can be advantageously used for overload protection of all solar collector systems with concentrated sunlight and direct guidance.

Description

Vynález se týká zapojení směrové sondy slunečního záření pro ochranu solárního kolektoru, s koncentrovaným zářením a přímým optoelektronickým naváděním.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to the connection of a solar directional sensor for protecting a solar collector, with concentrated radiation and direct optoelectronic guidance.

Dosud používané směrové sondy pro navádění slunečních kolektorů s koncentrovaným zářením a přímým optoelektronickým naváděním používají dvou dvojic optoelektronických čidel pro indikaci horizontálního a vertikálního směru slunečního záření, jejichž signály jsou po zpracování v řídicích obvodech řízeny směrové pohyby kolektoru.Previously used directional probes for directing solar collectors with concentrated radiation and direct optoelectronic guidance use two pairs of optoelectronic sensors to indicate the horizontal and vertical direction of solar radiation, whose signals after processing in the control circuits of the collector directional movements.

Tento systém neumožňuje v případě přehřátí nebo poruchy kolektoru samočinné odloučení osy koncentračního systému kolektoru od směru slunečního záření, a tím neumožňuje zabránit působení koncentrovaného slunečního záření na absorbér kolektoru.This system does not allow the axis of the collector concentration system to separate automatically from the direction of solar radiation in the event of a collector overheating or failure, and thus does not prevent concentrated solar radiation from affecting the collector absorber.

Uvedené nevýhody jsou na minimum sníženy zapojením směrové sondy slunečního záření pro ochranu solárního kolektoru podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že směrová sonda solárního kolektoru s optoelektronickými čidly je svými výstupy připojena ke komparátoru, jehož výstup je připojen k obvodům pohonů, přičemž optoelektronické čidlo je připojeno paralelně k jedné z dvojic optoelektronických čidel, a to přes spínací člen, jehož výstup je připojen na tepelná čidla.These disadvantages are minimized by the connection of a directional solar sensor for the protection of the solar collector according to the invention, which is characterized in that the solar collector direction sensor with optoelectronic sensors is connected to a comparator whose output is connected to the drive circuits, the optoelectronic sensor is connected in parallel to one of the pairs of optoelectronic sensors via a switching member whose output is connected to the thermal sensors.

Vyšší účinek zapojení směrové sondy slunečního- záření pro ochranu solárního kolektoru podle vynálezu spočívá v automatické ochraně topného systému solárního kolektoru před tepelným přetížením a v samočinném odklonění koncentračního systému solárního kolektoru od směru slunečního zářeni v případě zahřátí kolektoru nebo zásobníku nad stanovené mezní hodnoty, přičemž solární kolektor dále sleduje dráhu slunce odkloněn o nastavitelný úhel a je připraven k přesnému navedení po úpravě tepelných poměrů pod nastavené mezní hodnoty.The higher effect of the connection of the solar radiation directional sensor for the protection of the solar collector according to the invention consists in the automatic protection of the solar collector heating system against thermal overload and in automatically deflecting the solar collector concentration system away from the solar radiation. the collector also follows the path of the sun tilted by an adjustable angle and is ready for accurate guidance after adjusting the thermal conditions below the set limit values.

Na přiloženém výkresu je schematicky znázorněno jedno příkladné provedení zapojení směrové sondy slunečního záření pro ochranu solárního kolektoru podle vynálezu, kde obr. 1 znázorňuje situaci při normální funkci solárního kolektoru, na obr. 2 je znázorněna situace při překročení stanovené mezní hodnoty a obr. 3 znázorňuje příklad blokového schématu zapojení směrové sondy do řídicích obvodů solárního kolektoru.In the accompanying drawing, there is shown schematically one exemplary embodiment of a solar radiation sensor for solar collector protection according to the invention, wherein FIG. 1 shows the normal solar collector operation, FIG. 2 shows the exceeded threshold value, and FIG. Example of a block diagram of the directional probe connection to the solar collector control circuits.

Směrová sonda kolektoru g s optoelektronickými čidly g, kde jedna dvojíce slouží k ovládání horizontálního pohybu solárního kolektoru a druhá dvojice k ovládání vertikálního pohybu solárního kolektoru, je svými výstupy připojena ke komparátoru g s výhodou'operačními zesilovači s klopným obvodem nebo komparátorem TTL, přičemž výstup komparátoru g je připojen k obvodům 10 pohonu solárního kolektoru.Collector direction sensor g with optoelectronic sensors g, where one pair serves to control the horizontal movement of the solar collector and the other pair controls the vertical movement of the solar collector, its outputs are connected to comparator g with advantageous flip-flop or TTL comparators, it is connected to the solar collector drive circuits 10.

Další optoelektronické čidlo £ je připojeno paralelně k jednomu z dvojice optoelektronických čidel g, a to přes spínací člen g, na jazýčkové relé. Ovládací vstup spínacího členu g je připojen na tepelná čidla g.A further optoelectronic sensor 8 is connected in parallel to one of the pair of optoelectronic sensors g, via a switching member g, to a reed relay. The control input of the switching member g is connected to the temperature sensors g.

Sluneční záření g snímané směrovou sondou kolektoru g je jejími optoelektronickými čidly g převáděno na elektrické signály, kterými jsou po jejich vyhodnocení v komparátoru g řízeny obvody 10 pohonu solárního kolektoru, přičemž je k tělesu směrové sondy g připevněno další optoelektronické čidlo g, které je spínacím členem g paralelně připojováno k jednomu z průvodně dvojice optoelektronických čidel g v závislosti na stavu tepelných čidel 9.The solar radiation g sensed by the collector direction probe g is converted by its optoelectronic sensors g into electrical signals which, after evaluation in the comparator g, control the solar collector drive circuits 10, and an optoelectronic sensor g is attached to the directional probe body g. g connected in parallel to one of the accompanying pair of optoelectronic sensors g depending on the condition of the thermal sensors 9.

V případě, že na optoelektronická čidla g směrové sondy 2 dopadá sluneční záření g a optoelektronické čidlo g je spínacím členem g odpojeno, je sluneční kolektor prostřednictvím obvodů 10 pohonů zaváděn tak, že optická osa koncentračního systému g je přibližně rovnoběžná se směrem slunečního záření g, které je koncentrováno na absorbér g, a sluneční kolektor dává plný výkon v závislosti na intenzitě slunečního záření - obr. 1.When the optoelectronic sensors g of the directional probe 2 are exposed to solar radiation g and the optoelectronic sensor g is switched off by the switching member g, the solar collector is driven by the drive circuits 10 so that the optical axis of the concentration system g is approximately parallel to the solar radiation g. is concentrated on absorber g, and the solar collector gives full power depending on the intensity of solar radiation - Fig. 1.

Dojde-li k zahřátí některého z tepelných čidel g nad stanovenou mez, je z tohoto čidla aktivován spínací člen g, kterým je připojeno optoelektronické čidlo g paralelně k jednomu z dvojice optoelektronických čidel _3, čímž dojde k elektrickému rozvázání signálů pro komparátor &, který prostřednictvím obvodů 10 pohonů solárního kolektoru řídicích jeho pohyby upraví polohu solárního kolektoru tak, že optická osa koncentračního systému 6_ je odkloněna od směru slunečního záření o úhel 11, který je nastavitelný polohou optoelektronického čidla £ vůči směrové sondě 2.If one of the temperature sensors g is heated above a certain limit, the switching member g activates from the sensor g, which connects the optoelectronic sensor g in parallel to one of the pair of optoelectronic sensors 3, thereby electrically disengaging the signals for the comparator. The solar collector drive circuits 10 controlling its movements adjust the position of the solar collector such that the optical axis of the concentration system 6 is deflected from the direction of solar radiation by an angle 11 which is adjustable by the position of the optoelectronic sensor 6 relative to the directional probe 2.

Koncentrační systém £ soustředí sluneční záření 2 mimo absorbéť 5.» čímž dojde k přerušení příjmu tepelné energie solárním kolektorem, který nadále sleduje dráhu slunce odkloněn o úhel 21 - obr. 2.The concentrating system 6 concentrates the solar radiation 2 outside the absorber 5. thereby interrupting the uptake of thermal energy by the solar collector, which continues to follow the path of the sun tilted by an angle 21 - Fig. 2.

Velikost úhlu odklonu 11 je jen minimálně závislá na intenzitě slunečního-záření 2, a tím je solární kolektor chráněn před přehřátím v celém rozsahu jeho pracovního režimu.The magnitude of the deflection angle 11 is only minimally dependent on the intensity of the solar radiation 2, and thus the solar collector is protected from overheating over its entire operating mode.

V případě, že zapojením směrové sondy 2_ podle vynálezu jsou řízeny solární kolektory s lineárními koncentračními systémy 6_ - Fresnelovy čočky, lineární parabolická zrcadla, je zapojení provedeno pouze pro jeden směr pohybu solárního kolektoru v závislosti na poloze koncentračního systému a pro systémy ostatní je zapojení provedeno pro oba směry pohybu solárního kolektoru.In case the solar collectors with linear concentration systems 6 - Fresnel lenses, linear parabolic mirrors are controlled by the connection of the directional probe 2 according to the invention, the connection is made for only one direction of solar collector movement depending on the position of the concentration system. for both directions of solar collector movement.

Zapojení podle vynálezu je možno použít pro ochranu před přetížením všech systémů solárních kolektorů s koncentrovaným slunečním zářením a přímým naváděním.The circuit according to the invention can be used for overload protection of all solar collector systems with concentrated solar radiation and direct guidance.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Connection of directional solar sensor for solar collector protection using directional sensor, optoelectronic sensors, comparator, thermal sensor and collector drive circuits, characterized in that the solar collector directional sensor (2) with optoelectric sensors (3) is connected to the comparator (8), the output of which is connected to the drive circuits (10), the optoelectronic sensor (4) being connected in parallel to one of the pair of optoelectronic sensors (3) via a switching member (7) whose input is connected to the thermal sensors / 9 /.