1. Dispositivo detector de la luminosidad de la bóveda celeste caracterizado porque comprende,

al menos:(i) una primera pluralidad de fotosensores (1) distribuidos uniformemente sobre la superficie de una semiesfera (2); en donde el plano tangente superior de la semiesfera (2) debe ser paralelo con el plano de fijación y todos los planos de corte deben de tener un corte limpio; y en donde la semiesfera (2) comprende una tapa inferior (21), del mismo material que la semiesfera (2); y porque además comprende una pluralidad de orificios superiores (22), donde se alojan los fotosensores (1); y donde la tapa inferior (21) dispone de sendos conectores (23) para alimentación y comunicación de los distintos elementos; y(ii) un segundo elemento de control y acondicionamiento de señal (3) de los fotosensores (1), que comprende, al menos: (a) un multiplexor analógico (31) de las señales procedentes de los distintos fotosensores (1); (b) un amplificador de la señal (32) procedente del multiplexor analógico (31); (c) un convertidor analógico - digital (33) de la señal amplificada; y (d) un microprocesador (34) de la señal, comprendiendo a su vez una interfaz de comunicaciones (35); y en donde, además, comprende dos fuentes de alimentación internas, una de tensión positiva (36) y otra de tensión negativa (37), incluyendo un convertidor (38) de corriente continua a corriente continua, así como un estabilizador lineal (39).2. Dispositivo detector de la luminosidad de la bóveda celeste, según reivindicación 1, caracterizado porque la pluralidad de fotosensores (1) consiste en 32 fotodiodos.3. Dispositivo detector de la luminosidad de la bóveda celeste, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los fotosensores (1) están distribuidos en la semiesfera (2) según vectores definidos desde el punto de concentración del fotosensor (1) hasta el centro de gravedad de la semiesfera (2).4. Dispositivo detector de la luminosidad de la bóveda celeste, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la semiesfera (2) está constituida esencialmente en fibra de vidrio.5. Dispositivo detector de la luminosidad de la bóveda celeste, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los fotosensores (2) del dispositivo están, con una posición fija en su orientación hacia el norte, con una posición en la que los planos de las posiciones de los fotosensores (2) estén nivelados.6. Dispositivo detector de la luminosidad de la bóveda celeste, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende una brújula (4) con capacidad para proporcionar tanto la orientación como el nivel de la posición.7. Dispositivo detector de la luminosidad de la bóveda celeste, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende un trípode (5).8. Dispositivo detector de la luminosidad de la bóveda celeste, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los fotosensores (1) están confinados en una mirilla (11) que, además, proporciona efecto lente para amplificar la señal que reciben

Dispositivo detector de la luminosidad de la bóveda celeste.

Objeto de la invención

El dispositivo detector de la bóveda celeste, objeto del presente modelo de utilidad, describe un sensor que determina la luminosidad de la bóveda celeste, de tal modo que puede ser utilizado para dirigir a través de sus señales un seguidor solar, o bien para hacer un mapa de radiancia lumínica. Dicho dispositivo está basado en una semiesfera en la que se introducen los sensores, repartidos de forma simétrica sobre su superficie.

Antecedentes de la invención

En la actualidad, no existen soluciones preparadas para la medición de la radiancia lumínica de la bóveda celeste y/o para dirigir un seguidor solar en función de dicha intensidad luminosa. Solamente existen proyectos que introducen elementos electromecánicos para, a través de pequeños motores de corriente continua con fotodiodos acoplados, simular una semiesfera.

En el estado de la técnica se describe la patente europea EP1538880, que relata un dispositivo de medición de la luz exterior, con varios sensores de luminosidad para captar la luz exterior, donde el dispositivo de medición de la luz exterior presenta un primer sensor de luminosidad, situado en una superficie dispuesta de forma horizontal, para determinar la luminosidad global total de la luz exterior, así como otros tres sensores de luminosidad orientados horizontalmente y dispuestos en una configuración triangular para determinar la dependencia de la luz exterior en función de la dirección. Todo ello dentro de un recubrimiento de fibra de vidrio semiesférico.

Descripción de la invención

Para paliar los problemas arriba mencionados, se presenta el dispositivo detector de la luminosidad de la bóveda celeste, objeto del presente modelo de utilidad. Este dispositivo está concebido como la integración de un dispositivo mecánico y otro eléctrico - electrónico.

El dispositivo mecánico integra 32 fotosensores sobre la superficie de una semiesfera, repartidos uniformemente, con caras regulares y sencillas. Los fotosensores están distribuidos según vectores que deben definirse desde el punto de concentración del fotodiodo hasta el centro de gravedad del dispositivo. Además, el plano tangente superior debe ser paralelo con el plano de fijación y todos los planos de corte deben de tener un corte limpio.

La posición se basa en la estructura de un poliedro convexo, es decir, en el que se verifica que cualquier par de puntos ubicados en el interior determinan un segmento de recta también interior.

La semiesfera está constituida esencialmente en fibra de vidrio, de igual forma que la tapa inferior que cierra el dispositivo. Aparte de los orificios superiores, donde se alojan los fotodiodos, la tapa inferior dispone de sendos conectores para alimentación y comunicación de los distintos elementos.

Para una correcta lectura de los fotosensores del dispositivo, estos siempre tienen que estar correctamente colocados, con una posición fija en su orientación hacia el norte. Por otra parte, se debe tener una posición en la que los planos de las posiciones de los fotosensores estén nivelados. A tal efecto se ha provisto al dispositivo de una brújula con capacidad para proporcionar tanto la orientación como el nivel de la posición. El dispositivo se completa con un trípode que permite su correcta orientación usando conjuntamente los elementos ya mencionados.

Como ha sido comentado anteriormente, los fotosensores utilizados son fotodiodos, donde el número de fotodiodos será de 32, repartidos a lo largo de toda la superficie de forma simétrica, y donde, para salvaguardarlos de las inclemencias, estarán confinados en una mirilla que, además, proporciona efecto lente para amplificar la señal que reciben.

El dispositivo de control y acondicionamiento de señal de los fotosensores comprende, al menos:

Del mismo modo, el circuito así descrito comprende dos fuentes de alimentación internas, una de tensión positiva y otra de tensión negativa. Para la tensión negativa es necesario incluir un convertidor de corriente continua a corriente continua, así como un estabilizador lineal.

El circuito ha de estar siempre habilitado y conectado con un ordenador personal para un correcto funcionamiento del dispositivo. Un software habilitado a tal efecto en el ordenador establece la petición de información y la frecuencia de la captura de datos.

Los fotodiodos están numerados, de tal forma que durante la lectura el dispositivo sea capaz de reconocer que fotodiodo y en qué momento se realiza una determinada lectura. Cada uno de estos fotodiodos tiene su vector espectral calculado, de manera que el sensor nos proporcione la posición de la bóveda celeste que emite dicha luminosidad.

Para un correcto funcionamiento del dispositivo, este comprende un software de medida instalado en un ordenador personal, de manera tal que dicho software sea capaz de visualizar y almacenar la lectura realizada. Dicho software permite, además, cambiar la configuración en cuanto a la forma de transmitir, modificando los valores de la transmisión. Otras características adicionales del dispositivo son el establecimiento de la frecuencia de muestreo, y la realización de estadísticas de los valores proporcionados por los fotosensores.

El presente dispositivo permite una forma de obtener los datos de luminosidad en un entorno que fácilmente puede ser utilizado para aplicaciones que requieran el conocimiento de la procedencia de dicha luz y de su gradiente. El dispositivo objeto de la invención da una visión espectral en tiempo real y con una salida perfectamente operativa desde un autómata u ordenador personal. Su uso en huertos de seguidores solares garantiza una eficiencia en el aprovechamiento de la energía lumínica.

Breve descripción de los dibujos

A continuación se pasa a describir de manera muy breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la invención y que se relacionan expresamente con una realización de dicha invención que se presenta como un ejemplo no limitativo de ésta.

Figura 1.- Muestra una representación esquemática en planta de la distribución de los fotosensores dentro del dispositivo objeto de la presente invención.

Figura 2.- Muestra una representación esquemática frontal de la distribución de los fotosensores dentro del dispositivo objeto de la presente invención.

Figura 3.- Muestra una representación esquemática frontal de la semiesfera, soportes y accesorios integrantes del dispositivo objeto de la presente invención.

Figura 4.- Muestra una representación en diagrama de bloques del circuito de control y acondicionamiento de señal del dispositivo objeto de la presente invención.

Realización preferente de la invención

Como es posible observar en las figuras adjuntas, el dispositivo detector de la luminosidad de la bóveda celeste comprende al menos:

En la presente realización práctica, la pluralidad de fotosensores (1) consiste en 32 fotodiodos.

Los fotosensores (1) están distribuidos en la semiesfera (2) según vectores definidos desde el punto de concentración del fotosensor (1) hasta el centro de gravedad de la semiesfera (2). El plano tangente superior de la semiesfera (2) debe ser paralelo con el plano de fijación y todos los planos de corte deben de tener un corte limpio.

La semiesfera (2) está constituida esencialmente en fibra de vidrio, comprendiendo dicha semiesfera (2) una tapa inferior (21), del mismo material que la...

1. Dispositivo detector de la luminosidad de la bóveda celeste caracterizado porque comprende, al menos:

(i) una primera pluralidad de fotosensores (1) distribuidos uniformemente sobre la superficie de una semiesfera (2); en donde el plano tangente superior de la semiesfera (2) debe ser paralelo con el plano de fijación y todos los planos de corte deben de tener un corte limpio; y en donde la semiesfera (2) comprende una tapa inferior (21), del mismo material que la semiesfera (2); y porque además comprende una pluralidad de orificios superiores (22), donde se alojan los fotosensores (1); y donde la tapa inferior (21) dispone de sendos conectores (23) para alimentación y comunicación de los distintos elementos; y

(ii) un segundo elemento de control y acondicionamiento de señal (3) de los fotosensores (1), que comprende, al menos: (a) un multiplexor analógico (31) de las señales procedentes de los distintos fotosensores (1); (b) un amplificador de la señal (32) procedente del multiplexor analógico (31); (c) un convertidor analógico - digital (33) de la señal amplificada; y (d) un microprocesador (34) de la señal, comprendiendo a su vez una interfaz de comunicaciones (35); y en donde, además, comprende dos fuentes de alimentación internas, una de tensión positiva (36) y otra de tensión negativa (37), incluyendo un convertidor (38) de corriente continua a corriente continua, así como un estabilizador lineal (39).

2. Dispositivo detector de la luminosidad de la bóveda celeste, según reivindicación 1, caracterizado porque la pluralidad de fotosensores (1) consiste en 32 fotodiodos.

3. Dispositivo detector de la luminosidad de la bóveda celeste, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los fotosensores (1) están distribuidos en la semiesfera (2) según vectores definidos desde el punto de concentración del fotosensor (1) hasta el centro de gravedad de la semiesfera (2).

4. Dispositivo detector de la luminosidad de la bóveda celeste, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la semiesfera (2) está constituida esencialmente en fibra de vidrio.

5. Dispositivo detector de la luminosidad de la bóveda celeste, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los fotosensores (2) del dispositivo están, con una posición fija en su orientación hacia el norte, con una posición en la que los planos de las posiciones de los fotosensores (2) estén nivelados.

6. Dispositivo detector de la luminosidad de la bóveda celeste, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende una brújula (4) con capacidad para proporcionar tanto la orientación como el nivel de la posición.

7. Dispositivo detector de la luminosidad de la bóveda celeste, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende un trípode (5).

8. Dispositivo detector de la luminosidad de la bóveda celeste, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los fotosensores (1) están confinados en una mirilla (11) que, además, proporciona efecto lente para amplificar la señal que reciben.