JPH0222857B2 - - Google Patents
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- JPH0222857B2 JPH0222857B2 JP58229792A JP22979283A JPH0222857B2 JP H0222857 B2 JPH0222857 B2 JP H0222857B2 JP 58229792 A JP58229792 A JP 58229792A JP 22979283 A JP22979283 A JP 22979283A JP H0222857 B2 JPH0222857 B2 JP H0222857B2
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- mirror
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- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
- G01S3/78—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using electromagnetic waves other than radio waves
- G01S3/782—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
- G01S3/783—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using amplitude comparison of signals derived from static detectors or detector systems
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S50/00—Arrangements for controlling solar heat collectors
- F24S50/20—Arrangements for controlling solar heat collectors for tracking
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
- G01S3/78—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using electromagnetic waves other than radio waves
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- G01S3/785—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using adjustment of orientation of directivity characteristics of a detector or detector system to give a desired condition of signal derived from that detector or detector system
- G01S3/786—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using adjustment of orientation of directivity characteristics of a detector or detector system to give a desired condition of signal derived from that detector or detector system the desired condition being maintained automatically
- G01S3/7861—Solar tracking systems
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/20—Solar thermal
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
- Y02E10/47—Mountings or tracking
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/52—PV systems with concentrators
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は太陽追尾集光装置に係り、特に太陽熱
発電設備、集光型の光発電設備あるいは産業用の
高温熱源供給設備等の太陽熱利用設備の集光装置
に好適な多数の平面鏡（ヘリオスタツト）を用い
て集光追尾を行なう太陽追尾集光装置に関する。
発電設備、集光型の光発電設備あるいは産業用の
高温熱源供給設備等の太陽熱利用設備の集光装置
に好適な多数の平面鏡（ヘリオスタツト）を用い
て集光追尾を行なう太陽追尾集光装置に関する。
従来の多数の平面鏡を用いて太陽を追尾集光す
る太陽追尾集光装置は第１図に示すように太陽指
向バー１と、鏡固定バー２と平面鏡設置場所の緯
度に等しい傾斜角を持つ方位角回転軸５と仰角調
節バー７と平面鏡回転台６などで構成される太陽
運動追尾機構を持つ。この追尾機構は仰角調節バ
ー７により、地上から太陽を見た場合の１日の太
陽の動く平面（水平面に対する太陽の動く平面の
なす角度を仰角とする）と太陽指向バー１の動く
平面とを一致させ方位角回転軸５の定速回転で太
陽の動く方向を追尾して集光している。このため
には方位角回転軸５は真南方向に精度よく設置す
る必要があり、その先端ａと平面鏡回転中心ｂと
を結ぶ線分は集光方向と一致しなければならな
い。
る太陽追尾集光装置は第１図に示すように太陽指
向バー１と、鏡固定バー２と平面鏡設置場所の緯
度に等しい傾斜角を持つ方位角回転軸５と仰角調
節バー７と平面鏡回転台６などで構成される太陽
運動追尾機構を持つ。この追尾機構は仰角調節バ
ー７により、地上から太陽を見た場合の１日の太
陽の動く平面（水平面に対する太陽の動く平面の
なす角度を仰角とする）と太陽指向バー１の動く
平面とを一致させ方位角回転軸５の定速回転で太
陽の動く方向を追尾して集光している。このため
には方位角回転軸５は真南方向に精度よく設置す
る必要があり、その先端ａと平面鏡回転中心ｂと
を結ぶ線分は集光方向と一致しなければならな
い。
このため装置の設置調整作業は繁雑であり、駆
動機構は複雑となる欠点がある。また、方位角回
転軸５と平面鏡回転台の回転軸方向とが一致しな
いため、平面鏡の可動範囲が制限される欠点があ
る。このため異常に集熱温度が上昇した場合のよ
うに緊急に集光を停止し鏡を退避させる際に、平
面鏡の可動範囲の制限から集熱部から完全に光を
ズラすことが困難となる場合がある。また、スラ
イダー１０は鏡固定バー２上を滑動する構造であ
り屋外に設置される。このため、風雨にさらさ
れ、潤滑が充分でないと、さび等が発生し、スラ
イダー１０の動きがスムーズでなくなる欠点があ
る。
動機構は複雑となる欠点がある。また、方位角回
転軸５と平面鏡回転台の回転軸方向とが一致しな
いため、平面鏡の可動範囲が制限される欠点があ
る。このため異常に集熱温度が上昇した場合のよ
うに緊急に集光を停止し鏡を退避させる際に、平
面鏡の可動範囲の制限から集熱部から完全に光を
ズラすことが困難となる場合がある。また、スラ
イダー１０は鏡固定バー２上を滑動する構造であ
り屋外に設置される。このため、風雨にさらさ
れ、潤滑が充分でないと、さび等が発生し、スラ
イダー１０の動きがスムーズでなくなる欠点があ
る。
また、集光装置を設置した後でも、地盤の沈下
駆動機構の摩耗等によりガタが発生するなどの経
年変化により太陽指向バー１あるいは方位角回転
軸５などの位置関係が狂い、集光がズレ、装置の
再調整が必要となる欠点がある。
駆動機構の摩耗等によりガタが発生するなどの経
年変化により太陽指向バー１あるいは方位角回転
軸５などの位置関係が狂い、集光がズレ、装置の
再調整が必要となる欠点がある。
本発明の目的は、多数の平面鏡（ヘリオスタツ
ト）を用いて集光する太陽追尾集光装置におい
て、集光装置の据えつけ時、あるいは経年変化等
で集光装置各部の相対位置関係が変化しても集光
がズレず、集光追尾機構の調整の必要がなく、構
造が簡単な太陽追尾集光装置を提供することにあ
る。
ト）を用いて集光する太陽追尾集光装置におい
て、集光装置の据えつけ時、あるいは経年変化等
で集光装置各部の相対位置関係が変化しても集光
がズレず、集光追尾機構の調整の必要がなく、構
造が簡単な太陽追尾集光装置を提供することにあ
る。
従来の平面鏡の太陽追尾機構が、設置場所の緯
度に等しい傾斜角を持つ方位角回転軸と仰角調節
のための回転軸と、平面鏡が追尾駆動機構に追従
するための鏡自身の支持部の回転軸とから構成さ
れており鏡の駆動部分の回転軸と鏡自身の支持部
の回転軸が一致しない。このため駆動機構と鏡の
支持部の動きの喰い違いを解消するためにスライ
ダー部分が必要となる。そのため駆動機構の回転
範囲が制限され、鏡の可動範囲が狭い。また、経
年変化等で集光装置各部の相対位置関係が変化し
ても、駆動機構の駆動部分はそのままの状態で定
回転で回転させるため集光がズレ、駆動機構部の
調整が必要となる。
度に等しい傾斜角を持つ方位角回転軸と仰角調節
のための回転軸と、平面鏡が追尾駆動機構に追従
するための鏡自身の支持部の回転軸とから構成さ
れており鏡の駆動部分の回転軸と鏡自身の支持部
の回転軸が一致しない。このため駆動機構と鏡の
支持部の動きの喰い違いを解消するためにスライ
ダー部分が必要となる。そのため駆動機構の回転
範囲が制限され、鏡の可動範囲が狭い。また、経
年変化等で集光装置各部の相対位置関係が変化し
ても、駆動機構の駆動部分はそのままの状態で定
回転で回転させるため集光がズレ、駆動機構部の
調整が必要となる。
本発明は集光位置に指向性の反射鏡を設置し、
その反射光と太陽から入射光を平面鏡上に設置さ
れた光検出器を用いて検出することにより太陽の
方向と集光方向に対する鏡自身の相対位置を算出
し、その結果をもとに平面鏡を駆動するようにし
たものである。このため鏡の相対位置が常に検出
され正しい方向に鏡の位置がフイードバツク駆動
され修正されるため、経年変化等で集光装置各部
の相対位置関係が変化しても調整の必要がない。
また、鏡の駆動部分の回転軸と鏡自身の支持部の
回転軸を一致させることが可能となるため駆動機
構の構造が簡単で、鏡の可動範囲が大きな集光装
置とすることができる。
その反射光と太陽から入射光を平面鏡上に設置さ
れた光検出器を用いて検出することにより太陽の
方向と集光方向に対する鏡自身の相対位置を算出
し、その結果をもとに平面鏡を駆動するようにし
たものである。このため鏡の相対位置が常に検出
され正しい方向に鏡の位置がフイードバツク駆動
され修正されるため、経年変化等で集光装置各部
の相対位置関係が変化しても調整の必要がない。
また、鏡の駆動部分の回転軸と鏡自身の支持部の
回転軸を一致させることが可能となるため駆動機
構の構造が簡単で、鏡の可動範囲が大きな集光装
置とすることができる。
以下、本発明を実施例により説明する。
第２図は本発明の実施例で、平面鏡４上に光入
射方向検出器を有する半球状の鏡１９を設置し、
集光位置に光入射方向検出器２９を設ける。光入
射方向検出器を有する半球状の鏡１９と集光位置
の光入射方向検出器２９は、いずれも互いに異な
る角度で配置された２個の光検出器の出力比によ
り光入射方向を検出し、この信号に基づき、平面
鏡４は方位角回転軸駆動モーター２１と仰角回転
軸駆動モーター２２によつて駆動制御する。本実
施例によれば、集光装置の据え付け時、あるいは
経年変化等で集光装置各部の相対位置関係が変化
しても集光がズレず、集光追尾機構の調整の必要
がない。
射方向検出器を有する半球状の鏡１９を設置し、
集光位置に光入射方向検出器２９を設ける。光入
射方向検出器を有する半球状の鏡１９と集光位置
の光入射方向検出器２９は、いずれも互いに異な
る角度で配置された２個の光検出器の出力比によ
り光入射方向を検出し、この信号に基づき、平面
鏡４は方位角回転軸駆動モーター２１と仰角回転
軸駆動モーター２２によつて駆動制御する。本実
施例によれば、集光装置の据え付け時、あるいは
経年変化等で集光装置各部の相対位置関係が変化
しても集光がズレず、集光追尾機構の調整の必要
がない。
第３図ａは、半球状の鏡１９の内部に設置する
光方向検出器２９の構成を示している。異なる角
度で設置された２個の光検出器１１，１２の出力
を割算器１４で割つた値を出力する。同図ｂに太
陽高度角αの種々の値に対する出力比を示す（同
図ｂは簡単のため太陽方向と２個の光検出器の検
出面の法線が同一平面に含まれるとした）。同図
ｂから、出力比より太陽の入射方向（高角度α）
が求まることがわかる。さらに、第４図に示すよ
うに、もう一個の光検出器１３を異なる方向に設
置し、光検出器１１と１２の出力を割算器１４
へ、光検出器１１と１３の出力を割算器１５へ入
力する。
光方向検出器２９の構成を示している。異なる角
度で設置された２個の光検出器１１，１２の出力
を割算器１４で割つた値を出力する。同図ｂに太
陽高度角αの種々の値に対する出力比を示す（同
図ｂは簡単のため太陽方向と２個の光検出器の検
出面の法線が同一平面に含まれるとした）。同図
ｂから、出力比より太陽の入射方向（高角度α）
が求まることがわかる。さらに、第４図に示すよ
うに、もう一個の光検出器１３を異なる方向に設
置し、光検出器１１と１２の出力を割算器１４
へ、光検出器１１と１３の出力を割算器１５へ入
力する。
これらの出力比を計算器１８に入力することに
より、太陽の方向（高度角αと方位角β）が算出
できる効果がある。
より、太陽の方向（高度角αと方位角β）が算出
できる効果がある。
第５図は、光方向検出器２９の他の例で、第４
図の検出器を用い平面鏡からの反射光を検出する
ための集光精度点検装置である。光検出器１２′，
１３′をさらに追加して広範囲の光が検出可能と
なつている。平面鏡４で反射された太陽光は光検
出器１１〜１３，１３′に検出されその出力は、
それぞれの割算器１４〜１７に入力され出力比が
算出される。この出力比は計算機１８に入力さ
れ、反射光の方向が算出され、平面鏡の集光ズレ
が検出される。この集光精度点検装置は平面鏡の
反射光を直接検出しているため測定の系統誤差が
入りにくく、可動部分がないため、機械的な調整
は不用となり、測定が簡便なる効果がある。
図の検出器を用い平面鏡からの反射光を検出する
ための集光精度点検装置である。光検出器１２′，
１３′をさらに追加して広範囲の光が検出可能と
なつている。平面鏡４で反射された太陽光は光検
出器１１〜１３，１３′に検出されその出力は、
それぞれの割算器１４〜１７に入力され出力比が
算出される。この出力比は計算機１８に入力さ
れ、反射光の方向が算出され、平面鏡の集光ズレ
が検出される。この集光精度点検装置は平面鏡の
反射光を直接検出しているため測定の系統誤差が
入りにくく、可動部分がないため、機械的な調整
は不用となり、測定が簡便なる効果がある。
第６図は本発明の他の実施例で、第４図あるい
は第５図の光の入射方向検出器はそれぞれの平面
鏡上に設置する。また、平面鏡上に半球状の反射
鏡１９を設置し、集光位置に指向性の反射鏡３０
（例えば内面が銀コーテイングされた直角錘の筒
あるいはプリズム）を設置する。半球状の反射鏡
により広い範囲に反射された光の一部は指向性の
反射鏡で反射され、元の位置へ戻る。元の位置へ
戻つた反射光と太陽からの直接入射光を検出器で
検出し、それぞれの光線の方向が算出される。こ
のように平面鏡上に固定された光検出器で構成さ
れる光の入射方向検出装置により、平面鏡平面に
対する太陽の入射方向と集熱器の集光方向が算出
される。本発明では半球状の反射鏡表面に光検出
器を固定して光の入射方向検出器１９を構成して
いる。平面鏡平面に対する太陽の入射方向と集光
方向の算出結果は平面鏡駆動制御装置２０に入力
され、平面鏡の法線方向が太陽の入射方向と集熱
器集光方向の２等分位置にくるように方位角回転
軸駆動モーター２１と仰角軸駆動モーター２２が
駆動される。このように集光装置は集熱器集光方
向からの反射光と太陽からの直接の入射光を検出
して鏡自身のこれらの光線に対する相対位置を算
出して正しい方向に鏡の位置が常にフイードバツ
ク駆動され修正されるため、据えつけ時あるいは
経年変化等で装置各部の相対位置関係が変化して
も正しく集光され調整の必要がない効果がある。
また、指向性の反射鏡２３は常に入射方向へ光線
を反射する性質であり、まわりの物体からの乱反
射の影響は小さいため、平面鏡の枚数が多くなつ
ても正しく集光が行なわれる効果がある。また、
平面鏡の駆動回転軸と、平面鏡自身の支持回転軸
が同一であるため、平面鏡の可動範囲が広く、緊
急に集光を退避させることが必要な場合でも容易
に平面鏡の集光退避動作が行なえる。また、平面
鏡の駆動回転軸と支持回転軸が同一であるため構
造が簡単となり摺動部がないため、駆動部の潤滑
が容易となる効果がある。
は第５図の光の入射方向検出器はそれぞれの平面
鏡上に設置する。また、平面鏡上に半球状の反射
鏡１９を設置し、集光位置に指向性の反射鏡３０
（例えば内面が銀コーテイングされた直角錘の筒
あるいはプリズム）を設置する。半球状の反射鏡
により広い範囲に反射された光の一部は指向性の
反射鏡で反射され、元の位置へ戻る。元の位置へ
戻つた反射光と太陽からの直接入射光を検出器で
検出し、それぞれの光線の方向が算出される。こ
のように平面鏡上に固定された光検出器で構成さ
れる光の入射方向検出装置により、平面鏡平面に
対する太陽の入射方向と集熱器の集光方向が算出
される。本発明では半球状の反射鏡表面に光検出
器を固定して光の入射方向検出器１９を構成して
いる。平面鏡平面に対する太陽の入射方向と集光
方向の算出結果は平面鏡駆動制御装置２０に入力
され、平面鏡の法線方向が太陽の入射方向と集熱
器集光方向の２等分位置にくるように方位角回転
軸駆動モーター２１と仰角軸駆動モーター２２が
駆動される。このように集光装置は集熱器集光方
向からの反射光と太陽からの直接の入射光を検出
して鏡自身のこれらの光線に対する相対位置を算
出して正しい方向に鏡の位置が常にフイードバツ
ク駆動され修正されるため、据えつけ時あるいは
経年変化等で装置各部の相対位置関係が変化して
も正しく集光され調整の必要がない効果がある。
また、指向性の反射鏡２３は常に入射方向へ光線
を反射する性質であり、まわりの物体からの乱反
射の影響は小さいため、平面鏡の枚数が多くなつ
ても正しく集光が行なわれる効果がある。また、
平面鏡の駆動回転軸と、平面鏡自身の支持回転軸
が同一であるため、平面鏡の可動範囲が広く、緊
急に集光を退避させることが必要な場合でも容易
に平面鏡の集光退避動作が行なえる。また、平面
鏡の駆動回転軸と支持回転軸が同一であるため構
造が簡単となり摺動部がないため、駆動部の潤滑
が容易となる効果がある。
第７図は本発明の他の実施例で第６図の実施例
の光線方向検出回路と平面鏡駆動制御装置をさら
に具体化した例である。半球状の反射鏡表面上に
２個の光検出器１１と１２で対となるように４組
で合計８個の光検出器が設置されている。それぞ
れの組の光検出器は反対側の組とさらに対をな
し、それぞれ、仰角の駆動制御、方位角の駆動制
御に用いられる。それぞれ反対側の組の光検出器
１１と１２の出力は割算器１４と１５に入力され
る。さらに光検出器１１と１２の出力はNAND
ゲート２３に入力され、両方の入力が零電圧以外
は常に零出力電圧が出力される。このNANDゲ
ートはさらに切換えスイツチのセツト端子へ入力
され、光検出器１１と１２の出力が両方ともに零
以外の場合は常に割算器１４側へ切換えられてい
る。切り換えスイツチの出力は差動増幅器２６の
入力側に接続され、その出力は仰角の制御の場合
は駆動モーター２２へ、方位角の制御の場合は駆
動モーター２１へ接続されている。このため同図
ｂに示されるように、平面鏡の法線ｎに対する角
度がより大きい側の割算器出力が大きいため（同
図では入射光２７側）差動増幅器出力が正となり
（同図ａでは差動増幅器が正の出力でモーター側
から見て右回転となるように回転を定めた）入射
光線２７と２８の中心に平面鏡の法線が位置する
方向に鏡が回転する。また、両方の入射光線が片
側にのみ入射する場合は反対側の光検出器の対は
両方とも零出力となるため、NANDゲート２３
により単位電圧が出力され接地側へ切換えスイツ
チ２４が切り換わり差動増幅器２６へ零電圧が入
力されるため、駆動モーターに、さらに大きな駆
動電圧が加わる。このように、平面鏡の角度偏差
に対応した駆動電圧が駆動モーターに加わるた
め、平面鏡の追尾駆動動作がスムーズで、応答速
度が速くなる効果がある。また、それぞれ、対と
なつている光検出器の出力を割算器で割つて出力
を正規化しているため、太陽の直接入射光と指向
性反射鏡からの反射光のように出力の大きさに大
きな違いがある場合でも支障なく入射方向が検出
できる効果がある。
の光線方向検出回路と平面鏡駆動制御装置をさら
に具体化した例である。半球状の反射鏡表面上に
２個の光検出器１１と１２で対となるように４組
で合計８個の光検出器が設置されている。それぞ
れの組の光検出器は反対側の組とさらに対をな
し、それぞれ、仰角の駆動制御、方位角の駆動制
御に用いられる。それぞれ反対側の組の光検出器
１１と１２の出力は割算器１４と１５に入力され
る。さらに光検出器１１と１２の出力はNAND
ゲート２３に入力され、両方の入力が零電圧以外
は常に零出力電圧が出力される。このNANDゲ
ートはさらに切換えスイツチのセツト端子へ入力
され、光検出器１１と１２の出力が両方ともに零
以外の場合は常に割算器１４側へ切換えられてい
る。切り換えスイツチの出力は差動増幅器２６の
入力側に接続され、その出力は仰角の制御の場合
は駆動モーター２２へ、方位角の制御の場合は駆
動モーター２１へ接続されている。このため同図
ｂに示されるように、平面鏡の法線ｎに対する角
度がより大きい側の割算器出力が大きいため（同
図では入射光２７側）差動増幅器出力が正となり
（同図ａでは差動増幅器が正の出力でモーター側
から見て右回転となるように回転を定めた）入射
光線２７と２８の中心に平面鏡の法線が位置する
方向に鏡が回転する。また、両方の入射光線が片
側にのみ入射する場合は反対側の光検出器の対は
両方とも零出力となるため、NANDゲート２３
により単位電圧が出力され接地側へ切換えスイツ
チ２４が切り換わり差動増幅器２６へ零電圧が入
力されるため、駆動モーターに、さらに大きな駆
動電圧が加わる。このように、平面鏡の角度偏差
に対応した駆動電圧が駆動モーターに加わるた
め、平面鏡の追尾駆動動作がスムーズで、応答速
度が速くなる効果がある。また、それぞれ、対と
なつている光検出器の出力を割算器で割つて出力
を正規化しているため、太陽の直接入射光と指向
性反射鏡からの反射光のように出力の大きさに大
きな違いがある場合でも支障なく入射方向が検出
できる効果がある。
第８図は本発明の他の実施例で、集光位置にレ
ーザー光線のような指向性のある光源２６を設置
して平面鏡中央に固定した光検出部１９に指向性
のある光線を向ける。
ーザー光線のような指向性のある光源２６を設置
して平面鏡中央に固定した光検出部１９に指向性
のある光線を向ける。
第６図に示したような指向性のある反射鏡を用
いる場合には反射鏡で反射された光源が検出可能
な程度の強度を持つためには比較的大きな半球状
の反射鏡が必要となる。しかしレーザー光源を用
いる場合には光検出器のみを反射鏡中央に設置す
るのみでよく、しかも、太陽から直接入射する光
線と光の強度に大きな差がない効果がある。
いる場合には反射鏡で反射された光源が検出可能
な程度の強度を持つためには比較的大きな半球状
の反射鏡が必要となる。しかしレーザー光源を用
いる場合には光検出器のみを反射鏡中央に設置す
るのみでよく、しかも、太陽から直接入射する光
線と光の強度に大きな差がない効果がある。
以上のように本発明によれば、互いに異なる角
度で設置された光検出器を用い、割算器に入力す
ることにより光線の入射方向を簡便に検出するこ
とができる効果がある。また、本発明を平面鏡の
集光精度点検装置に応用した他の実施例によれ
ば、平面鏡の反射光を直接検出しているため測定
の系統誤差が入りにくく、可動部分がないため、
機械的な調整が不要となり、設定が簡便になる効
果がある。また本発明の他の実施例では、平面鏡
上に半球状の反射鏡を設置し、集光装置に指向性
の反射鏡へ反射し、さらに指向性の反射鏡で反射
され戻つてきた光と直接太陽から入射した光を検
出し、それぞれの光検出器からの出力を割算器に
入力する。それぞれの割算器の出力を反対側の光
検出器の出力とともに差動増幅器に入力し、その
出力を用いて回転軸駆動モーターを制御する。本
実施例によれば、平面鏡の角度偏差に対応した駆
動電圧が回転軸駆動モーターに加わるため、平面
鏡の追尾駆動動作がスムーズで、応答速度が速く
なる効果がある。また、それぞれ、対となつてい
る光検出器の出力を割算器で割つて正規化してい
るため、太陽からの直接入射光と指向性反射鏡か
らの反射光のように出力の大きさに大きな違いが
ある場合でも入射方向が検出できる効果がある。
また、鏡の位置が常にフイードバツク駆動され、
正しい位置に修正されるため、据えつけ時あるい
は経年変化等で装置各部の相対位置関係が変化し
ても正しく集光され、調整の必要がない効果があ
る。また、平面鏡の駆動回転軸と、平面鏡自身の
支持回転軸が同一であるため、平面鏡の可動範囲
が広く、緊急に集光を退避させることが必要な場
合でも容易に平面鏡の集光退避動作が行なえる効
果がある。また、平面鏡の駆動回転軸と支持回転
軸が同一であるため構造が簡単となり摺動部がな
いため駆動部の潤滑が容易となる効果がある。
度で設置された光検出器を用い、割算器に入力す
ることにより光線の入射方向を簡便に検出するこ
とができる効果がある。また、本発明を平面鏡の
集光精度点検装置に応用した他の実施例によれ
ば、平面鏡の反射光を直接検出しているため測定
の系統誤差が入りにくく、可動部分がないため、
機械的な調整が不要となり、設定が簡便になる効
果がある。また本発明の他の実施例では、平面鏡
上に半球状の反射鏡を設置し、集光装置に指向性
の反射鏡へ反射し、さらに指向性の反射鏡で反射
され戻つてきた光と直接太陽から入射した光を検
出し、それぞれの光検出器からの出力を割算器に
入力する。それぞれの割算器の出力を反対側の光
検出器の出力とともに差動増幅器に入力し、その
出力を用いて回転軸駆動モーターを制御する。本
実施例によれば、平面鏡の角度偏差に対応した駆
動電圧が回転軸駆動モーターに加わるため、平面
鏡の追尾駆動動作がスムーズで、応答速度が速く
なる効果がある。また、それぞれ、対となつてい
る光検出器の出力を割算器で割つて正規化してい
るため、太陽からの直接入射光と指向性反射鏡か
らの反射光のように出力の大きさに大きな違いが
ある場合でも入射方向が検出できる効果がある。
また、鏡の位置が常にフイードバツク駆動され、
正しい位置に修正されるため、据えつけ時あるい
は経年変化等で装置各部の相対位置関係が変化し
ても正しく集光され、調整の必要がない効果があ
る。また、平面鏡の駆動回転軸と、平面鏡自身の
支持回転軸が同一であるため、平面鏡の可動範囲
が広く、緊急に集光を退避させることが必要な場
合でも容易に平面鏡の集光退避動作が行なえる効
果がある。また、平面鏡の駆動回転軸と支持回転
軸が同一であるため構造が簡単となり摺動部がな
いため駆動部の潤滑が容易となる効果がある。
第１図は従来の実施例の略線図、第２図は本発
明の略線図、第３図は本発明の内、光検出器の原
理を示す略線図、第４図は本発明の内、光検出器
の構成を示す略線図、第５図は本発明の他の実施
例で平面鏡の集光精度点検装置に応用した例の略
線図、第６図は本発明の他の実施例で太陽追尾集
光装置に応用した例の略線図、第７図は４組の光
検出器の出力を割算器に入力し、その出力を差動
増幅器に入力して増幅器の出力を用いて駆動モー
ターを制御する例の略線図、第８図は集光部から
の光源としてレーザー光源を使用する例の略線図
である。 １……太陽指向棒、２……平面鏡固定軸、４…
…平面鏡、５……方位角駆動軸、６……平面鏡本
体支持回転軸、８……集熱管、１１，１２……光
検出器、１４……割算器、１６……太陽方向算出
用計算器、１９……半球型反射鏡兼光入射角方向
検出器、２０……平面鏡駆動制御装置、２１……
方位角回転軸駆動モーター、２２……仰角回転軸
駆動モーター、２３……NANDゲート、２４…
…切換えスイツチ、２６……レーザー光源、３０
……指向性の反射鏡。
明の略線図、第３図は本発明の内、光検出器の原
理を示す略線図、第４図は本発明の内、光検出器
の構成を示す略線図、第５図は本発明の他の実施
例で平面鏡の集光精度点検装置に応用した例の略
線図、第６図は本発明の他の実施例で太陽追尾集
光装置に応用した例の略線図、第７図は４組の光
検出器の出力を割算器に入力し、その出力を差動
増幅器に入力して増幅器の出力を用いて駆動モー
ターを制御する例の略線図、第８図は集光部から
の光源としてレーザー光源を使用する例の略線図
である。 １……太陽指向棒、２……平面鏡固定軸、４…
…平面鏡、５……方位角駆動軸、６……平面鏡本
体支持回転軸、８……集熱管、１１，１２……光
検出器、１４……割算器、１６……太陽方向算出
用計算器、１９……半球型反射鏡兼光入射角方向
検出器、２０……平面鏡駆動制御装置、２１……
方位角回転軸駆動モーター、２２……仰角回転軸
駆動モーター、２３……NANDゲート、２４…
…切換えスイツチ、２６……レーザー光源、３０
……指向性の反射鏡。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 太陽からの光を平面鏡で集光するようにした
太陽熱利用設備の集光装置において、 前記平面鏡を支持し、平面鏡の方位角を調節す
る方位角駆動回転軸と、 前記平面鏡の仰角を調節する仰角駆動回転軸
と、 前記平面鏡上に設けられた半球状の反射鏡と、 集光位置に設けられた指向性の反射鏡と、 前記半球状の反射鏡上に設けられた互いに異な
る角度で配置された２個の光検出器の出力比によ
り光入射方向を検出する複数の光入射方向検出器
と、 該光入射方向検出器により検出された太陽光の
入射方向と集光位置の指向性の反射鏡からの反射
光の入射方向に基づき前記方位角駆動回転軸と仰
角駆動回転軸を駆動制御する平面鏡駆動制御装置
を有する太陽追尾集光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58229792A JPS60122858A (ja) | 1983-12-07 | 1983-12-07 | 太陽追尾集光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58229792A JPS60122858A (ja) | 1983-12-07 | 1983-12-07 | 太陽追尾集光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60122858A JPS60122858A (ja) | 1985-07-01 |
| JPH0222857B2 true JPH0222857B2 (ja) | 1990-05-22 |
Family
ID=16897741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58229792A Granted JPS60122858A (ja) | 1983-12-07 | 1983-12-07 | 太陽追尾集光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60122858A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4829866B2 (ja) * | 2007-10-19 | 2011-12-07 | 行政院原子能委員会核能研究所 | ヘリオスタットの太陽位置センサー機構とコントローラー及びその追随制御方法 |
| JP5135201B2 (ja) * | 2008-12-24 | 2013-02-06 | 三鷹光器株式会社 | 太陽光集光システムの光学位置合わせ方法および構造 |
| KR100970961B1 (ko) * | 2010-01-22 | 2010-07-21 | 주식회사 한국리레이 | 태양발전기용 태양광 추적 구동센서 |
| JP2012122635A (ja) * | 2010-12-06 | 2012-06-28 | Nabtesco Corp | ヘリオスタットおよび太陽光集光システム |
-
1983
- 1983-12-07 JP JP58229792A patent/JPS60122858A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60122858A (ja) | 1985-07-01 |
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