Heliostat

Heliostat

Ein Heliostat (aus Helios, dem griechischen Wort für Sonne und stat, dem festen Fundament) ist ein Apparat mit einem Spiegel, der das Sonnenlicht unabhängig von der Änderung der Sonnenposition am Himmel immer auf den gleichen, ortsfesten Punkt reflektiert.

Heliostat

Inhaltsverzeichnis

Geschichte

Die früheste Erwähnung des Heliostaten, vermutlich nicht vom Erfinder, befindet sich in einem Buch des niederländischen Physikers Willem Jacob 's Gravesande aus dem Jahre 1742. Die Rotation des Heliostaten erfolgte durch ein Uhrwerk [1]. Später wurde das Gerät u.a. vom französischen Physiker Jean Thiébault Silbermann weiterentwickelt [2].

Jean Bernard Léon Foucault entwickelte um 1865 einen verbesserten Heliostaten, der für einen größeren Bereich des Himmels verwendbar war. Seine feste Großanlage namens Sidérostat, ausgestattet mit einem Spiegel damals höchster Qualität, reduzierte Kosten und technische Schwierigkeiten (z.B. äquatoriale Montierung) [3].

Bei Heliostaten und Siderostaten dreht sich im Laufe der Zeit das Bild in der Projektionsebene um einen Punkt - um auch diesen Nachteil zu beseitigen, wurden die Coelostaten entwickelt, die ein wichtiger Bestandteil von Sonnenbeobachtungsinstrumenten sind.

Anwendung

Schema eines Solarturmkraftwerks
Solarturmkraftwerk PS10 in Sanlúcar la Mayor

Zuerst wurde die Strahlungsenergie insbesondere in optischen Laboren angewandt, die die Zusammensetzung des Sonnenlichtes untersuchen. Dazu wurde der Heliostat außerhalb des Versuchsraums gestellt, um Lichtstrahlen in den Raum einzuleiten. Wenn sich das Labor in einem höheren Stock befindet, wird zur Installation des Heliostaten ein Vorsprung errichtet [4].

Heliostaten sind in neuerer Zeit in so genannten Solarturmkraftwerken eingesetzt worden, in denen hunderte von computergesteuerten Heliostaten ihr Licht auf einen in einer Turmspitze untergebrachten Absorber konzentrieren. Der Konzentrationsfaktor der Strahlung erreicht Werte von 1000 und mehr. Mit seiner Hilfe wird die Strahlung in Wärme umgewandelt, die abgeführt wird, um dann mittels Dampferzeugung über eine konventionelle Turbine einen Generator anzutreiben.

Heliostaten können auch für Beleuchtungszwecke eingesetzt werden. Dabei wird das Licht auf ansonsten im Dunkeln liegende Gebäudeteile oder in Lichtschächte gelenkt.

Einzelnachweise

  1. ↑ Thomas B. Greenslade, Jr.: Heliostats. Abgerufen am 11. Februar 2008 (englisch).
  2. ↑ Héliostat de Silbermann. École polytechnique, abgerufen am 8. Mai 2008 (französisch).
  3. ↑ Wolf, C.: Description du sidérostat de L. Foucault. Annales scientifiques de l'École Normale Supérieure Sér. 2, 1 (1872), p. 51-84, abgerufen am 10. Mai 2008 (französisch).
  4. ↑ Inventaire des instruments scientifiques anciens dans les établissements publics - Héliostat de Silbermann. Institut national de recherche pédagogique, abgerufen am 11. Februar 2008 (französisch).

Siehe auch

Weblinks


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