IN de serie over heliostaten hierbij een deel over een ander soort heliostaat. Het woord heliostaat betekent het op zijn plaats houden van de zon. Of het nu de zon ten opzichte van een zonnepaneel is, of in zijn meer zuivere betekenis de zon op een bepaalde plaats gericht houden. Het eerste is van belang voor de optimalisatie van PV output, het laatste voor het benutten van zonlicht waar het uit zichzelf niet wil komen.
2-assige heliostaten
Heliostaten zijn meestal twee assisge installaties zoals die hierboven getoond. Er is een horizontale en een azimuthale as om zo de beweging van de zon precies te kunnen volgen. Dit is echter niet de slimste oplossing, zeker niet als het eindproduct makkelijk toegankelijk is (zoals bij een heliostaat veld in uw tuin oid) ;-).
Net als met de 1-assige PV tracker is een 1-assige heliostaat prima mogelijk. We hoeven allen te zorgen dat de positie van de zon ten opzichte van ons doel (want we willen het licht op een bepaalde plaats terechtkomt) slechts van draaing om 1 as afhakelijk is. Die as is de Aardas. Polaire heliostaten hebben 1 as en zijn daarmee in staat de zon te volgen en naar een vaste plek te weerkaatsen.
Een 1-assige (polaire) heliostaat uit dit patent. De vinding ging o het automatisch aanpassen van de seizoensafhankelijke baanhoogte.
Er is een ‘maar’ en dat is dat de Aarde niet alleen om zijn as en om de zon draait, maar ook rond zichzelf, dwz de richting van de aardas veranderd door het jaar heen (tussen de Steenbok en Kreeftskeerkring). Dit vereist een aanpassing aan de vaste hoek die de baan van de zon tov de aardas heeft. Dit kan men mechanisch of manueel bijstellen door het jaar heen (vandaar die toegankelijkheid)
Zou je een aantal jaren geleden polaire heliostaten googlen dan had je veel informatie gevonden. Tegenwoordig is dat niet meer zo. Je moet gericht zoeken. Er zijn een paar bronnen en (verlopen) patenten. Het polaire principe is soms lastig uit te leggen. Een 1-assige heliostaat maken is daarentegen eevoudig.
Het lijmen van het scharnier aan de spiegel (ondesteboven)
Met motor in lijn met de as
Het licht wordt van het balkon (inzet oost) het huis in gekaatst)
Afstelling
Volgens de theorie van polaire heliostaten moet de draaias gericht zijn op de plek waar we het licht willen doen landen. Door spiegel met de juste hoek in te stellen zouden we dan altijd, alleen door de as te draaien, in staat moeten zijn om het licht in het verlengede van de as te doen landen. Dat is dit werkt is op een of andere manier lastig voor te stellen. Een praktische test zal uitsluitsel geven (en natuurlijk kunnen we de theorie er bij halen). Als het de hele dag mogelijk blijft om (afgezien van schaduw werking) licht op dezelfde plek in huis te krijgen door de motor even aan te zetten klopt dit verhaal.
Voor dit model hebben we een 4 rpm motor gebruikt, maar er zijn ook 1 rpm motoren waarmee bij een laag voltage de hoek goed is in te stellen. Volgens de instructies is een 1 rpm motor 3000 keer vertraagd. Als we dus de omwentelingen van de motor as voor vertraging tellen hebben we een hoek resolutie (wel afhankelijk van de aandrijving) van 0.12 graad. Voor 4 rpm is dit 0,48 greed, ook genoeg. Hiervoor zouden we wel een reller op de motor as voor de vertraging moeten aanbrengen en deze dan foutloos tellen met een picaxe/pic.
Een veld van dit soort heliostaten heeft een veel rommeliger uiterlijk dan een veld met twee assige spiegels, omdat ten eerste de spiegel niet steeds een met de horizon parallel staande spiegel is, en ten tweede de as van ekle spiege een andere hoek heeft. Men zou kunnen zeggen dat hierdoor ook meer ruimte nodig is.