DE20119186U1 - Sensor for controlling motor-driven Venetian-blinds, and wind- and rain-protection devices, such awnings, is positioned beneath cover made of light-transmissive material for scattering of incident light - Google Patents
Sensor for controlling motor-driven Venetian-blinds, and wind- and rain-protection devices, such awnings, is positioned beneath cover made of light-transmissive material for scattering of incident lightInfo
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Abstract
Description
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Sensor zur Steuerung von Sonnen-, Regen- oder WindschutzvorrichtungenSensor for controlling sun, rain or wind protection devices
D-78043 VS-Viilingen.' Walctstrafcse 3i · TSfefon hll'it 383S0 ■ i"elfefa>: 07721 883850D-78043 VS-Viilingen.' Walctstrafcse 3i · TSfefon hll'it 383S0 ■ i"elfefa>: 07721 883850
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BeschreibungDescription
Sensor zur Steuerung von Sonnen-, Regen- oder Windschutzvorrichtungen
5Sensor for controlling sun, rain or wind protection devices
5
Die Erfindung betrifft einen Sensor zur Steuerung von Sonnen-, Regen- oder Windschutzvorrichtungen mit einer Solarzelle zur Erzeugung der Betriebsspannung für den Sensor.The invention relates to a sensor for controlling sun, rain or wind protection devices with a solar cell for generating the operating voltage for the sensor.
Aus DE 199 04 226 Al ist eine Vorrichtung zur Steuerung motorgetriebener Sonnenschutzelemente wie z. B. Jalousien, Rollos, Markisen und dergl. bekannt. Mittels eines Lichtsensors wird die Lichtstärke gemessen, aus der die Signale zur Steuerung der Sonnenschutzvorrichtung abgeleitet werden.DE 199 04 226 A1 discloses a device for controlling motor-driven sun protection elements such as blinds, roller blinds, awnings and the like. A light sensor is used to measure the light intensity, from which the signals for controlling the sun protection device are derived.
Diese bekannte Vorrichtung zur Steuerung von motorgetriebenen Sonnenschutzelementen kann mit weiteren Sensoren ausgestattet sein, die z. B. den Wind, den Niederschlag, die Temperatur und andere Umweltparameter erfassen. Ebenso wie beim Lichtsensor werden aus den Meßwerten Steuersignale zur Steuerung der Sonnenschutzelemente abgeleitet. Die Betriebsspannung für die Steuervorrichtung wird beispielsweise mittels einer Solarzelle erzeugt.This known device for controlling motor-driven sun protection elements can be equipped with additional sensors that record, for example, wind, precipitation, temperature and other environmental parameters. As with the light sensor, control signals for controlling the sun protection elements are derived from the measured values. The operating voltage for the control device is generated, for example, by means of a solar cell.
Um stets den optimalen Wirkungsgrad zu erzielen, ist eine Solarzelle mittels einer Stellvorrichtung möglichst genau auf die Sonne auszurichten und mittels einer Regelungsvorrichtung der Sonne nachzuführen.In order to always achieve the optimum efficiency, a solar cell must be aligned as precisely as possible towards the sun using an adjustment device and tracked by the sun using a control device.
Derartige Stell- und Regelungsvorrichtungen sind aber mit den Nachteilen behaftet, daß sie selbst Strom verbrauchen, technisch aufwendig und somit auch störanfällig sind, sowie hohe Herstellungskosten verursachen.However, such control and regulation devices have the disadvantages that they themselves consume electricity, are technically complex and therefore susceptible to failure, and cause high manufacturing costs.
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Ohne eine Stell- und Regelungsvorrichtung sinkt der Wirkungsgrad einer Solarzelle um so stärker ab, je mehr sich die Sonne vom optimalen Sonnenstand entfernt, weil nicht mehr genügend Sonnenlicht auf die Solarzelle fällt.
5Without an adjustment and control device, the efficiency of a solar cell decreases the further the sun moves away from the optimal position because there is no longer enough sunlight falling on the solar cell.
5
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, den Wirkungsgrad eines preisgünstig herstellbaren Solarzellengenerators ohne Stell- und Regelungsvorrichtung für einen Sensor zur Steuerung von Sonnen-, Regen- oder Windschutzvorrichtungen erheblich zu verbessern. It is therefore an object of the invention to significantly improve the efficiency of a solar cell generator that can be produced inexpensively without an adjusting and regulating device for a sensor for controlling sun, rain or wind protection devices.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit dem im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen dadurch, daß die Solarzelle unter einer haubenförmigen Abdeckung sitzt, die aus einem lichtdurchlässigen und/oder das durchstrahlende Licht streuenden Werkstoff hergestellt ist.The invention solves this problem with the features specified in claim 1 in that the solar cell is located under a hood-shaped cover which is made of a material which is translucent and/or scatters the light passing through.
Durch die erfindungsgemäße Maßnahme, die Solarzelle unter einer haubenförmigen Abdeckung aus einem Werkstoff anzuordnen, der lichtdurchlässig ist und zugleich das durchstrahlende Licht streut, wird durch die Brechung des einfallenden Lichtes wesentlich mehr Licht auf die Solarzelle gelenkt als ohne die erfindungsgemäße haubenförmige Abdeckung. Bei der Erfindung wird nicht nur das unmittelbar auf die Solarzelle fallende Licht, sondern auch das bewußt erzeugte Streulicht auf die Solarzelle gerichtet, um einen möglichst hohen Wirkungsgrad zu erzielen. Selbst bei ungünstigem Sonnenstand kann noch ein zufriedenstellender Wirkungsgrad erzielt werden, ohne daß hierzu eine technisch aufwendige, störanfällige und teuere Stell- und Regelungsvorrichtung zur Nachführung der Solarzelle erforderlich ist. Außerdem schützt die haubenförmige Abdeckung die Solarzelle vor Witterungseinflüssen.The measure according to the invention of arranging the solar cell under a hood-shaped cover made of a material that is transparent and at the same time scatters the light that shines through it means that considerably more light is directed onto the solar cell through the refraction of the incident light than without the hood-shaped cover according to the invention. With the invention, not only the light that falls directly onto the solar cell, but also the deliberately generated scattered light is directed onto the solar cell in order to achieve the highest possible efficiency. Even when the sun is in an unfavorable position, a satisfactory efficiency can still be achieved without the need for a technically complex, error-prone and expensive adjustment and control device to track the solar cell. In addition, the hood-shaped cover protects the solar cell from the effects of the weather.
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Die erfindungsgemäße haubenförmige Abdeckung kann beispielsweise einer Kuppel, einem Polyeder, einer Kanzel, einer Pyramide, einem Kegel, einem Paraboloid, einem Ellipsoid oder dergleichen nachgebildet sein.The hood-shaped cover according to the invention can, for example, be modeled on a dome, a polyhedron, a pulpit, a pyramid, a cone, a paraboloid, an ellipsoid or the like.
Zur Erzeugung der Steuersignale der Sonnen-, Regen- oder Windschutzvorrichtung kann ein Lichtsensor vorgesehen sein oder in vorteilhafter Weise der Solarzellengenerator dienen.A light sensor can be provided to generate the control signals of the sun, rain or wind protection device or, advantageously, the solar cell generator can be used.
Beispielsweise können zur Erfassung der Windgeschwindigkeit ein Windsensor, zur Erfassung der Temperatur ein Temperatursensor und zur Erfassung des Niederschlags ein Niederschlagssensor vorgesehen sein. Besonders vorteilhaft ist es, den Windsensor als Windkraftrad zu gestalten, das zusätzlich zum Solarzellengenerator elektrische Energie für den Sensor erzeugt .For example, a wind sensor can be used to detect wind speed, a temperature sensor to detect temperature and a precipitation sensor to detect precipitation. It is particularly advantageous to design the wind sensor as a wind turbine, which generates electrical energy for the sensor in addition to the solar cell generator.
Die von den Sensoren erzeugten Steuersignale können z. B. über eine Funk-, Infrarot- oder Ultraschallstrecke zu einem Steuergerät oder unmittelbar zu den die Schutzvorrichtungen betätigenden Elektromotoren übertragbar sein.The control signals generated by the sensors can be transmitted, for example, via a radio, infrared or ultrasonic link to a control unit or directly to the electric motors that actuate the protective devices.
Vorzugsweise sind die Sensoren derart programmierbar, daß Schwellwerte an den Sensoren einstellbar sind. Diese Schwellwerte lassen sich z. B. von Hand an den Sensoren oder mittels einer Fernbedienungseinheit über eine Funk-, Infrarot- oder Ultraschallstrecke einstellen.Preferably, the sensors are programmable in such a way that threshold values can be set on the sensors. These threshold values can be set, for example, manually on the sensors or by means of a remote control unit via a radio, infrared or ultrasonic link.
Den einzelnen Sensoren können Prioritäten zugeordnet sein. Beispielsweise kann bei Regen oder bei einer Höchstwindgeschwindigkeit die Schutzvorrichtung unabhängig von den Meßwerten der anderen Sensoren eingefahren werden.Priorities can be assigned to the individual sensors. For example, when it is raining or when the wind speed is at a maximum, the protective device can be retracted independently of the measured values of the other sensors.
elo059 4 —> ·> -I. ..*. ·..' .&Ggr;.elo059 4 ->·> -I. ..*. ·..' .γ.
Außerdem ist es vorteilhaft, für die Sensoren eine zeitliche Programmierung vorzusehen.It is also advantageous to provide time programming for the sensors.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht vor, daß die von den Sensoren erzeugten Steuersignale nicht dauernd, sondern nur zu bestimmten Zeitintervallen ausgesendet werden, um Energie zu sparen.A further embodiment of the invention provides that the control signals generated by the sensors are not transmitted continuously, but only at certain time intervals in order to save energy.
Auf der Empfängerseite wird ebenfalls zur Energieeinsparung die Empfangseinrichtung nur zu den für die Aussendung der Steuersignale vorgesehenen Zeitintervalle aktiviert, dagegen bleibt sie während der restlichen Zeit inaktiviert.On the receiver side, in order to save energy, the receiving device is only activated at the time intervals intended for the transmission of the control signals; it remains inactivated during the rest of the time.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist zur Speicherung der von der Solarzelle und dem Windradgenerator gelieferten Energie mit einem elektrischen Energiespeicher, wie z. B. einem Akkumulator oder einem Kondensator, ausgerüstet.A further embodiment of the invention is equipped with an electrical energy storage device, such as an accumulator or a capacitor, for storing the energy supplied by the solar cell and the wind turbine generator.
Zum Senden und Empfangen von Steuersignalen können Antennen beispielsweise im oder außen am Gehäuse des Sensors angeordnet sein.To send and receive control signals, antennas can be arranged inside or outside the sensor housing, for example.
Auch die Sensoren und die Solarzelle können im oder außen am Gehäuse steckbar angeordnet sein.The sensors and the solar cell can also be arranged inside or outside the housing.
Ist der Sensor im Außenbereich angeordnet, ist es besonders vorteilhaft, wenn sein Gehäuse eine selbstreinigende oder beschichtete Oberfläche aufweist.If the sensor is located outdoors, it is particularly advantageous if its housing has a self-cleaning or coated surface.
Die Erfindung wird anhand der Figuren näher beschrieben und erläutert.The invention is described and explained in more detail with reference to the figures.
In der Zeichnung zeigen:In the drawing show:
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• ··
Figur 1 einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer einer Kuppel nachempfundenen Abdeckung, Figure 1 shows a longitudinal section through an embodiment of the invention with a cover modeled on a dome,
Figur 2 einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer einem Polyeder nachempfundenen Abdeckung,Figure 2 shows a longitudinal section through an embodiment of the invention with a cover modeled on a polyhedron,
Figur 3Figure 3
einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer einer Pyramide oder einem Kegel nachempfundenen Abdeckung,a longitudinal section through an embodiment of the invention with a cover modeled on a pyramid or a cone,
Figur 4 einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer einer Kanzel oder einem ParaboloFigure 4 shows a longitudinal section through an embodiment of the invention with a pulpit or a parabolo
id nachempfundenen Abdeckung,id replica cover,
Figur 5 einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer einem Ellipsoid nachempfundenen Abdeckung.Figure 5 shows a longitudinal section through an embodiment of the invention with a cover modeled on an ellipsoid.
In der Figur 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt.Figure 1 shows a first embodiment of the invention.
Unter einer kuppeiförmigen Abdeckung 3 sitzt auf der Oberseite eines Gehäuses 1, in welchem z. B. elektronische Schaltungen angeordnet sind, eine Solarzelle 2. Die kuppeiförmige Abdekkung 3 ist dicht mit der Oberseite des Gehäuses 1 verbunden, so daß die Solarzelle 2 vor Wind, Wasser und Schmutz geschützt ist.A solar cell 2 is located under a dome-shaped cover 3 on the top of a housing 1 in which, for example, electronic circuits are arranged. The dome-shaped cover 3 is tightly connected to the top of the housing 1 so that the solar cell 2 is protected from wind, water and dirt.
Bei dem in Figur 2 abgebildeten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Abdeckung 3 einem Polyeder nachempfunden.In the embodiment of the invention shown in Figure 2, the cover 3 is modeled after a polyhedron.
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Das in Figur 3 abgebildete Ausführungsbeispiel der Erfindung ist mit einer pyramiden- oder kegelförmigen Abdeckung ausgerüstet. The embodiment of the invention shown in Figure 3 is equipped with a pyramid- or cone-shaped cover.
Die Abdeckung des in Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispieles der Erfindung hat die Form einer Kanzel oder eines Paraboloids. Die Solarzelle 2 ist z. B. so auf der Oberseite des Gehäuses 1 angeordnet, daß ihre lichtempfindliche Oberfläche einen Winkel &agr; zur Längsebene des Paraboloids einschließt.The cover of the embodiment of the invention shown in Figure 4 has the shape of a canopy or a paraboloid. The solar cell 2 is arranged, for example, on the top of the housing 1 in such a way that its light-sensitive surface forms an angle α to the longitudinal plane of the paraboloid.
An der Unterseite des Gehäuses 1 ist ein Windsensor 4 zur Messung der Windgeschwindigkeit angeordnet. Der Wind versetzt ein Windmeßrad 5 in Rotation, das einen Generator antreibt, dessen Ausgangsspannung das Steuersignal zur Steuerung der Schutzvorrichtungen darstellt. Wie bereits erwähnt, ist es besonders vorteilhaft, den Generator des Windsensors zusätzlich zur Erzeugung der Betriebsspannung für den Sensor zu nutzen.A wind sensor 4 for measuring the wind speed is arranged on the underside of the housing 1. The wind causes a wind measuring wheel 5 to rotate, which drives a generator whose output voltage represents the control signal for controlling the protective devices. As already mentioned, it is particularly advantageous to use the generator of the wind sensor in addition to generating the operating voltage for the sensor.
Schließlich ist in Figur 5 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung abgebildet, dessen Abdeckung 3 gleich einem Ellipsoid geformt ist.Finally, Figure 5 shows an embodiment of the invention whose cover 3 is shaped like an ellipsoid.
Die Erfindung zeichnet sich durch den Vorteil aus, daß der Wirkungsgrad eines Solarzellengenerators erheblich verbessert wird, ohne daß hierzu eine Ausrichtung und Nachführung der Solarzelle auf die Sonne erforderlich ist. Zusätzlich ist die Solarzelle optimal vor Witterungseinflüssen - Wind, Regen und Schnee - sowie vor Schmutz geschützt.The invention is characterized by the advantage that the efficiency of a solar cell generator is significantly improved without the need to align and track the solar cell with the sun. In addition, the solar cell is optimally protected from the effects of the weather - wind, rain and snow - as well as from dirt.
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Bezugs zeichenlisteReference symbol list
1 Gehäuse1 housing
2 Solarzelle2 solar cells
3 haubenförmige Abdeckung3 hood-shaped cover
4 Windsensor4 Wind sensor
5 Windrad5 Wind turbine
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Cited By (1)
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2001
- 2001-11-27 DE DE20119186U patent/DE20119186U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 20030515 |
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| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20050128 |
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| R157 | Lapse of ip right after 6 years |
Effective date: 20080603 |