上部の装置より

フック

駆動制御部

ハンガーフレーム

第一ミラー (オフセット角 +α)
(太陽センサー設置)

第二ミラー (オフセット角 +β)

第三ミラー (オフセット角0)

第四ミラー (オフセット角 -β’)

第五ミラー (オフセット角 -α’)


ハンガーフレームより第五ミラーワイヤーロープ連結
三次元角度平行連動 (回転中心はミラー重心不動)


バーチカルヘリオスタット光軸解説   2009/5/1追加

バーチカルヘリオスタット 製品技術


全体
一列に5枚のミラー(高さ180cm窓合わせ仕様)
ハンガーフレーム許容耐荷重5kg(製品重量2.7kg)
長さが許せば枚数は20程度は駆動できる

各オフセット角は出荷時設定(吊り位置による微調整は可能)

出荷時のオフセット角で装置から何処に光を集めるか決まります。
(標準でハンガーフレームから0.5m上手前1.5m、光を集めずに色んな所を照らすように設定することも出来ます)



ハンガーフレーム  ワイヤー3点ヒンジ部とセンターヒンジは同一平面を形成する
材質はSUS2mm針金

鏡を操る手の働きをします。


ミラーは裏面、縁取りはアルミテープ保護
支持ヒンジはミラー縁に嵌め込み

センサーは独自 重力-光強度立体倍角リンク機構により、重力方向と光の方向より機械的にミラーの角度を制御する。

太陽の光を求めてセンサーがひまわり運動して、鏡を照射位置と太陽の位置の半分の立体角度になるように動作します
(太陽の光が直接当たらない場合は、一番明るい方向に向きます。また直射が弱い場合も平均で明るい方向となります)


駆動制御部
2本の金属製電動シリンダーで角度を制御する。(DCモーターはカーボンブラシ)
制御部は8BITマイコンでソーラーバッテリー電圧、駆動電流を監視しながら最低動作動力で制御する。
(10mA9Vの電気入力が有れば、スムーズに作動、それ以下でも時間を置きながら間欠駆動)

雲が無くセンサーに直射日光が当たっていれば1分毎に徴動調整します。
(雲などでセンサーの光が不安定なときちょっとバタバタします)


動力用太陽電池 中に006Pタイプ8.4V/200mAHのNiMH充電池で電力をバッファリング。 
(実測9.5V充電時 薄曇り2mA 直射15mA 薄曇りで間欠動作可能) 。
 
MPPS回路内蔵9Vバッテリーユニットに変更(2009/4/30)
これによりパネルの大きさを1/4にして安定した電力を供給できるようにしました。

南東 斜め45度に設置しておくと、朝日と同時に充電を始め、20-30分程度で動作を開始します
(朝の太陽に照準を大きく動かすため、最大電力を消費します)