Cosa sono gli eliostati?
Gli eliostati sono strumenti scientifici che utilizzano uno specchio per riflettere la luce del sole in una direzione specifica. Poiché la posizione del sole rispetto alla Terra cambia durante il giorno, la maggior parte degli eliostati ha una sorta di meccanismo incorporato per tracciare questo movimento. Quelli semplici usano un normale meccanismo a orologeria per seguire il sole, mentre eliostati più complessi includono tracker che rilevano la posizione del sole nel cielo o incorporano un software di microprocessore che compensa l'angolo del sole durante l'anno solare.
La parola eliostato è un composto della parola greca per "sole", elios , e la parola per "fermo" o "stazionario", stat , e sembra essere stata coniata a metà del 18 ° secolo. Come per molte invenzioni scientifiche di quel periodo, un certo numero di inventori è stato accreditato per il dispositivo, rendendo poco chiaro chi ne sia effettivamente responsabile. L'uso più frequente di eliostati nel XVIII secolo fu per osservazioni astronomiche ed esperimenti ottici. Nel 20 ° secolo, gli array di specchi sono stati utilizzati in una vasta gamma di applicazioni principalmente scientifiche, tra cui generazione di elettricità, astronomia, architettura e illuminazione solare.
In un certo senso, l'eliostato funziona piuttosto come il girasole, che traccia il movimento del sole attraverso il cielo per massimizzare l'esposizione. Gli eliostati meccanici funzionano in modo simile e di solito con lo stesso obiettivo finale di sfruttare l'energia del sole. L'eliostato più semplice prevede un meccanismo di rotazione dell'orologio con uno specchio posizionato su di esso per seguire l'avanzamento del sole attraverso il cielo e riflettere la sua luce su un punto prestabilito. In un ambiente di laboratorio, in cui il dispositivo può essere spostato per compensare i cambiamenti nell'angolo del sole, questo tipo di dispositivo è adeguato. Eliostati automatizzati più complessi utilizzano software e sensori per orientarsi in relazione al sole. Le aziende che vendono eliostati per fornire accenti di illuminazione architettonica o soluzioni di illuminazione integrate di solito offrono loro microprocessori incorporati in grado di calcolare algoritmi di posizionamento solare.
Moltissimi array di eliostati che riflettono la luce in posizioni specifiche e sistemi di distribuzione possono essere trovati in grattacieli, in fattorie a energia solare, come effetti architettonici su strutture in tutto il mondo e in molti laboratori di astronomia. L'uso di eliostati in architettura sta crescendo, poiché la luce solare è efficace, libera e piacevole illuminazione ambientale. Nei laboratori, gli eliostati vengono utilizzati per le osservazioni solari, comprese le misurazioni della radiazione solare, nonché per la produzione di energia, la generazione di calore e altre applicazioni. Molti laboratori hanno anche siderostati, progettati per localizzare stelle diverse dal sole.