Heliostato

Un heliostato o helióstato (de helios, la palabra griega para sol, y stat, estacionario) es un dispositivo que incluye un espejo, generalmente uno plano, que gira para seguir reflejando la luz del sol hacia un objetivo predeterminado, compensando los movimientos aparentes del sol en el cielo. El objetivo puede ser un objeto físico, distante del helióstato, o una dirección en el espacio. Para ello, la superficie reflectante del espejo se mantiene perpendicular a la bisectriz del ángulo entre las direcciones del sol y el objetivo visto desde el espejo. En casi todos los casos, el objetivo está estacionario en relación con el helióstato, por lo que la luz se refleja en una dirección fija. Según fuentes contemporáneas, la heliostata, como se la llamó al principio, fue inventada por Willem's Gravesande (1688-1742).^[1]​ Otros contendientes son Giovanni Alfonso Borelli (1608–1679) y Daniel Gabriel Fahrenheit (1686–1736).^[2]​ Un heliostato diseñado por George Johnstone Storey se encuentra en la colección del Science Museum Group.^[3]​

Hoy en día, la mayoría de los helióstatos se utilizan para la iluminación natural o para la producción de energía solar concentrada, generalmente para generar electricidad. También se utilizan a veces en la cocina solar. Unos pocos se usan experimentalmente para reflejar rayos de luz solar inmóviles en telescopios solares. Antes de la disponibilidad de láseres y otras luces eléctricas, los helióstatos se usaban ampliamente para producir haces de luz intensos y estacionarios con fines científicos y de otro tipo.

La mayoría de los helióstatos modernos están controlados por computadoras. La computadora recibe la latitud y la longitud de la posición del helióstato en la tierra y la hora y la fecha. A partir de ellos, utilizando la teoría astronómica, calcula la dirección del sol visto desde el espejo, por ejemplo, la orientación de la brújula y el ángulo de elevación. Luego, dada la dirección del objetivo, la computadora calcula la dirección de la bisectriz de ángulo requerida y envía señales de control a los motores, a menudo motores paso a paso, para que giren el espejo a la alineación correcta. Esta secuencia de operaciones se repite con frecuencia para mantener el espejo correctamente orientado.

Las grandes instalaciones, como las centrales termosolares, incluyen campos de helióstatos compuestos por muchos espejos. Por lo general, todos los espejos en dicho campo están controlados por una sola computadora.

Hay tipos más antiguos de helióstatos que no utilizan computadoras, incluidos los que funcionan parcial o totalmente a mano o con un mecanismo de relojería, o que están controlados por sensores de luz. Estos ahora son bastante raros.

Los helióstatos deben distinguirse de los seguidores solares o de los seguidores solares que apuntan directamente al sol en el cielo. Sin embargo, algunos tipos más antiguos de helióstatos incorporan seguidores solares, junto con componentes adicionales para bisecar el ángulo entre el sol, el espejo y el objetivo.

Un siderostat es un dispositivo similar que está diseñado para seguir una estrella más débil, en lugar del sol.

1. ↑ A New and Complete Dictionary of Arts and Sciences, vol 2, London, 1763, p. 1600
2. ↑ Pieter van der Star, Daniel Gabriel Fahrenheit's Letters to Leibniz and Boerhaave, Leiden, 1983, p. 7.
3. ↑ «Heliostat, contrived by the late G. Johnstone Stoney, D.Sc., F.R.S., c. 1875.». Science Museum Group. Consultado el 20 de junio de 2022.