Fokusiranje sunčeve svetlosti za zagrevanje vode. Kako funkcionira solarno čvorište? Praktična upotreba solarnih koncentrata

Po principu rada solarni koncentratori se vrlo razlikuju od. Štaviše, solarne termoelektrane su zbog mnogih svojstava mnogo efikasnije od fotonaponskih.

Zadatak solarnog koncentratora je usmjeriti sunčeve zrake na spremnik s rashladnom tekućinomkoja mogu biti, na primjer, ulje ili voda, dobro apsorbiraju solarnu energiju. Metode koncentracije su različite: parabolični cilindrični koncentratori, parabolična ogledala ili heliocentrične instalacije tipa kule.

U nekim koncentratorima sunčevo je zračenje fokusirano duž žarišta, u drugima - u žarištu, gdje se nalazi prijamnik. Kada se sunčevo zračenje reflektira sa veće površine na manju površinu (na površinu prijemnika), postiže se visoka temperatura, nosač topline apsorbira toplinu, krećući se kroz prijemnik. Sistem u cjelini također sadrži akumulirajući dio i sistem za prijenos energije.

Učinkovitost koncentratora uvelike se smanjuje u oblačnom periodu jer je fokusirano samo direktno sunčevo zračenje. Iz tog razloga takvi sustavi postižu najveću efikasnost u regijama u kojima je nivo insolacije posebno visok: u pustinjama, u regiji ekvatora. Da bi povećali efikasnost korištenja sunčevog zračenja, koncentratori su opremljeni posebnim trackerima, sustavima za praćenje koji omogućuju najtačniju orijentaciju koncenttora u smjeru sunca.

Budući da su troškovi solarnih koncentratora visoki, a servo sustavi zahtijevaju periodično održavanje, njihova se upotreba uglavnom ograničava na industrijske sisteme za proizvodnju električne energije.

Takva postrojenja mogu se koristiti u hibridnim sustavima zajedno, na primjer, s ugljikovodičnim gorivom, tada će sustav skladištenja smanjiti troškove proizvedene električne energije. To će biti moguće jer će se generacija dešavati svakodnevno.

Solarni koncentratori paraboličnog cilindra dolaze u duljinama do 50 metara, izgledaju kao izdužena parabola zrcala. Takva vodilica sastoji se od niza konkavnih ogledala od kojih svako skuplja paralelnu sunčevu svjetlost i fokusira ih na određeno mjesto. Duž takve parabole smještena je cijev s rashladnom tekućinom, tako da su sve zrake ogledale ogledala usmjerene na nju. Za smanjenje gubitka topline, cijev je okružena staklenom cijevi koja se proteže duž žarišne linije cilindra.

Takvi koncentratori su raspoređeni u redovima u smjeru sjever-jug i sigurno su opremljeni sustavima za praćenje sunca. Usmjereno linijsko zračenje, zagrijava rashladno sredstvo na gotovo 400 stupnjeva, ono prolazi kroz izmjenjivače topline, stvarajući paru, koja rotira generator turbine.

Pošteno, valja napomenuti da se na mestu cevi može nalaziti i fotoćelija. No, uprkos činjenici da je kod solarnih ćelija veličina koncentrata možda manja, to može biti ispunjeno smanjenjem efikasnosti i problemom pregrijavanja, što zahtijeva razvoj visokokvalitetnog rashladnog sustava.

U pustinji Kalifornije 80-ih godina izgrađeno je 9 elektrana na paraboličnim cilindrima, ukupnog kapaciteta 354 MW. Tada je ista kompanija (Luz International) također izgradila hibridnu stanicu SEGS I u Deggettu, kapaciteta 13,8 MW, što je uključivalo i dodatnu peć na prirodni plin. Općenito, od 1990. godine kompanija je izgradila hibridne elektrane ukupnog kapaciteta 80 MW.

Razvoj solarne energije u paraboličnim cilindričnim elektranama provodi se u Maroku, Meksiku, Alžiru i drugim zemljama u razvoju uz financiranje Svjetske banke.

Stručnjaci konačno zaključuju da su danas parabolične cilindrične elektrane inferiornije i po isplativosti i po efikasnosti u odnosu na solarne elektrane kula i tipa ploča.

- ovo su, poput satelitskih antena, parabolična ogledala s kojima su sunčeve zrake usmjerene na prijemnik koji se nalazi u fokusu svakog takvog posuđa. U isto vrijeme temperatura rashladne tečnosti ovom tehnologijom grijanja dostiže 1000 stepeni. Tečna rashladna tečnost odmah se dovodi u generator ili motor, koji je u kombinaciji sa prijemnikom. Ovdje se, na primjer, koriste Stirlingovi i Brighton motori, koji mogu značajno povećati rad takvih sistema, jer je optička efikasnost visoka, a početni troškovi niski.

Svjetski rekord u pogledu učinkovitosti solarne instalacije paraboličnog tipa posuđa je 29% efikasnosti koja se postiže pretvaranjem toplinske energije u električnu energiju, na jedinici montiranu na suđe u kombinaciji sa Stirlingovim motorom na Mirage Ranchu.

Zahvaljujući modularnom dizajnu, solarni sustavi u obliku ploča vrlo su perspektivni, omogućuju lako postizanje potrebnih razina snage i za hibridne potrošače povezane na javne komunalne mreže i za samostalne. Primer je STEP projekat koji se sastoji od 114 paraboličnih ogledala prečnika 7 metara, a koja se nalaze u Gruziji.

Sistem proizvodi paru srednjeg, niskog i visokog pritiska. Para niskog pritiska dovodi se u sustav klima uređaja tvornice pletiva, srednja tlaka pare koristi se za samu proizvodnju pletiva, a para visokog pritiska koristi se izravno za proizvodnju električne energije.

Naravno, solarni koncentratori u obliku ploča, u kombinaciji sa Stirlingovim motorom, zanimaju vlasnike velikih energetskih kompanija. Dakle, Science Applications International Corporation u suradnji s tri energetske kompanije razvija sustav koji koristi Stirlingov motor i parabolična zrcala koja mogu proizvesti 25 kW električne energije.

U solarnim elektranama tipa kule sa centralnim prijemnikom, solarno zračenje se fokusira na prijemnik, koji se nalazi na vrhu kule. Oko kule postavljene u velikom broju solarni reflektori. Heliostati su opremljeni dvoosnim sistemom praćenja za sunce, zbog kojeg se uvijek rotiraju tako da se zrake nepomično koncentriraju na prijemniku topline.

Prijemnik apsorbira toplotnu energiju, koja potom rotira generator turbina.

Tečna rashladna tečnost koja kruži u prijemniku prenosi pare u termički akumulator. Obično su vodena para sa temperaturom od 550 stepeni, vazduh i druge gasovite supstance sa temperaturom do 1000 stepeni, organske tečnosti sa niskim vrelištem - ispod 100 stepeni, a takođe tečni metal - do 800 stepeni.

Ovisno o namjeni stanice, para može rotirati turbinu za proizvodnju električne energije ili se direktno koristiti u bilo kojoj proizvodnji. Temperatura u prijemniku se kreće od 538 do 1482 stepena.

Postrojenje Solar One Tower u južnoj Kaliforniji, jedna od prvih takvih stanica, inicijalno je proizvodilo struju kroz sistem pare / vode, stvarajući 10 MW. Tada je prošla modernizaciju, a poboljšani prijemnik, koji sada radi na rastopljenim solima i sustavu za skladištenje topline, postao je mnogo efikasniji.

To je dovelo do činjenice da su elektrane na tornju s akumulatorom topline označile proboj u tehnologiji solarnih koncentrata: električna energija u takvoj elektrani može se proizvesti po potrebi, budući da sustav za skladištenje topline može skladištiti toplinu do 13 sati.

Tehnologija rastaljene soli omogućava skladištenje sunčeve topline na temperaturi od 550 stepeni, a struja se sada može proizvoditi u bilo koje doba dana i u bilo kojem vremenu. Solarna stanica sa dva kula od 10 MW postala je prototip ove industrijske elektrane. U budućnosti - izgradnja industrijskih stanica kapaciteta od 30 do 200 MW za velika industrijska preduzeća.

Izgledi su ogromni, ali razvoj je otežan potrebom velikih površina i značajnim troškovima izgradnje toranjskih stanica industrijskog razmjera. Na primjer, za smještaj stanice sa 100 megavata trebate 200 hektara, dok je za nuklearnu elektranu koja može proizvesti 1000 megavata električne energije potrebno samo 50 hektara. Parabolične cilindrične stanice (modularnog tipa) za male kapacitete, zauzvrat, isplativije su od kula.

Dakle, toranjski i parabolični cilindri pogodni su za elektrane od 30 MW do 200 MW, koje su povezane mrežom. Modularni diskovi su pogodni za autonomne mreže napajanja, kojima je potrebno samo nekoliko megavata. Sustavi kula i ploča skupi su u proizvodnji, ali pružaju vrlo visoku efikasnost.

Kao što vidite, parabolični cilindrični koncentratori zauzimaju optimalan položaj kao najperspektivnije od tehnologije solarnih koncentratora za naredne godine.

Glavni zadatak solarnog kolektora je pretvaranje energije dobivene od sunca u električnu energiju. Princip rada i dizajn opreme su jednostavni, pa ih je tehnički lako izraditi. U pravilu se primljena energija koristi za grijanje zgrada. Izrada solarnog kolektora za grijanje kuće vlastitim rukama trebala bi započeti s odabirom svih komponenti.

Pokazi sve

Dizajn i princip rada

Grijanje kuće pretvaranjem solarne energije u električnu energiju se u pravilu koristi kao dodatni izvor topline, a ne kao glavni. S druge strane, ako instalirate struju velike snage i pretvorite sve uređaje u kući u električnu energiju, to možete učiniti samo sa solarnim kolektorom.

Ali vrijedi zapamtiti da je grijanje uz pomoć solarnih kolektora bez dodatnih izvora topline moguće samo u južnim krajevima. U ovom slučaju trebalo bi biti puno panela. Moraju se postaviti tako da ne padaju sjene (na primjer, s drveća). Ploče treba postavljati s prednjom stranom u smjeru koji je tokom dana najviše osvijetljen suncem.

Solarni koncentratori

Iako danas postoji puno raznolikosti takvih uređaja, princip rada je isti za sve. Bilo koji krug uzima solarnu energiju i prenosi je na potrošača, predstavljajući krug s rednim rasporedom uređaja. Komponente koje proizvode električnu energiju su solarni paneli ili kolektori.

Kolektor se sastoji od cijevi koje su serijski povezane s dovodom i izlazom. Mogu se postaviti i u obliku zavojnice. Unutar epruveta je industrijska voda ili mešavina vode i antifriza. Ponekad se jednostavno pune protokom zraka. Do cirkulacije dolazi zbog fizičkih pojava kao što su isparavanje, promjena stanja agregacije, tlaka i gustoće.

Apsorberi obavljaju funkciju prikupljanja energije od sunca. Izgledaju kao čvrsta metalna ploča crne boje ili dizajn mnogih ploča povezanih cijevima.

Za izradu poklopca kućišta koriste se materijali sa visokom propusnošću svjetla. Često se radi o pleksiglasu ili kaljenim vrstama običnog stakla. Katkad se koriste polimerni materijali, ali se proizvodnja plastičnih kolektora ne preporučuje. To je zbog velike ekspanzije od sunca. Kao rezultat toga, može doći do smanjenja pritiska u slučaju.

Ako će sustav raditi samo u jesen i proljeće, tada se voda može koristiti kao nosač topline. Ali zimi joj moraju se zamijeniti mješavinom antifriza i vode. U klasičnim dizajnima, ulogu rashladne tečnosti igra zrak, koji se kreće duž kanala. Mogu se napraviti od običnog stručnog lista.

Radno iskustvo solarne ploče proizvedene samostalno (solarni panel 3, deo).

Ako se kolektor mora postaviti za grijanje male zgrade koja nije povezana s autonomnim sustavom grijanja privatne kuće ili centraliziranim mrežama, tada je prikladan jednostavan sustav s jednim krugom i grijaćim elementom na njegovom početku. Shema je jednostavna, ali je prikladnost njene instalacije sporna, jer će raditi samo po sunčanom ljetu. Međutim, njegov rad ne zahtijeva cirkulacijske pumpe i dodatne grijače.

S dva kruga sve je puno složenije, ali broj dana kada se električna energija aktivno proizvodi povećava se nekoliko puta. U ovom slučaju, sakupljač će obraditi samo jedan krug. Većina tereta dodijeljena je jednom uređaju koji radi na struju ili drugoj vrsti goriva.

Iako performanse uređaja direktno ovise o broju sunčanih dana u godini, a cijena je previsoka, još uvijek je vrlo popularan među stanovništvom. Ništa manje uobičajena je izrada DIY izmjenjivača topline.

Klasifikacija temperature

Heliosistemi su klasificirani prema različitim kriterijima. Ali na uređajima koji se mogu proizvesti samostalno, trebali biste obratiti pažnju na vrstu rashladne tekućine. Takvi se sistemi mogu podijeliti u dvije vrste:

upotreba raznih tekućina;
dizajne vazduha.

Prve se koriste najčešće. Produktivniji su i omogućuju vam izravno povezivanje kolektora na sustav grijanja. Klasifikacija temperature je takođe uobičajena, u okviru koje uređaj može raditi:

Napravite bateriju Part11

Potonji tip solarnih sistema djeluje zahvaljujući vrlo složenom principu prenosa solarne energije. Oprema treba puno prostora. Ako ga smjestite u seosku kućicu, tada će zauzeti pretežni dio lokacije. Za proizvodnju energije trebat će vam posebna oprema, tako da je gotovo nemoguće sami napraviti solarni sustav.

Napravite sam

Postupak izrade solarnog grijača s vlastitim rukama prilično je fascinantan, a gotov dizajn donijet će mnogo koristi vlasniku. Zahvaljujući takvom uređaju moguće je riješiti problem grijanja prostora, grijanja vode i drugih važnih ekonomskih zadataka.

DIY Materijali

Primjer je postupak stvaranja grijaćeg uređaja koji će grijanu vodu dovoditi u sustav. Najjeftinija opcija za proizvodnju solarnog kolektora je upotreba drvenih blokova i šperploča, kao i iverica, kao glavnih materijala. Kao alternativu možete koristiti aluminijske profile i metalne limove, ali oni će koštati više.

Svi materijali moraju biti otporni na vlagu, odnosno moraju udovoljavati zahtjevima za vanjsku upotrebu. Dobro napravljen i postavljen solarni kolektor može trajati od 20 do 30 godina. S tim u vezi, materijali moraju imati potrebne radne karakteristike za upotrebu tokom cijelog razdoblja. Ako je kućište izrađeno od drveta ili iverice, tada se za produljenje radnog vijeka impregnira vodeno-polimernim emulzijama i lakom.

Pregled: Domaći solarni panel (baterija).

Potrebni materijali za izradu mogu se kupiti na javnom tržištu ili napraviti od materijala dostupnih na bilo kojoj farmi. Dakle, glavna stvar na koju morate obratiti pažnju je cijena materijala i komponenti.

Toplinska izolacija

Da bi se smanjili gubici topline, na dnu kutije je položen izolacijski materijal. Za to možete koristiti polistiren, mineralnu vunu itd. Moderna industrija nudi širok izbor različitih grijača. Na primjer, folija je dobra opcija. Ne samo da će spriječiti gubitak topline, već će i odraziti sunčeve zrake, što znači da će povećati zagrijavanje rashladne tečnosti.

U slučaju korištenja pjene ili polistirena za izolaciju, cijevi se mogu rezati na cijevi i montirati na taj način. U pravilu je apsorber pričvršćen na dno tijela i položen je na izolacijski materijal.

Kolektor hladnjaka

Toplina solarnog kolektora je upijajući element. To je sustav koji se sastoji od cijevi duž kojih se kreće rashladna tekućina, te drugih dijelova, obično izrađenih od bakra.

Najbolji materijal za cevasti dio je bakar. Ali domaći zanatlije izmislili su jeftiniju opciju - creva od polipropilenakoje su upletene u spiralni oblik. Priključci se koriste za povezivanje na sistem na ulazu i izlazu.

Pri ruci, materijalima i alatima dopušteno je korištenje raznih, odnosno gotovo bilo kojih koji su na farmi. Sakupljač topline „uradi sam“ može biti napravljen od starog hladnjaka, polipropilenskih i polietilenskih cijevi, radijatora od čeličnih ploča i drugih improviziranih sredstava. Važan čimbenik pri odabiru izmjenjivača topline je toplinska vodljivost materijala od kojeg je izrađena.

Idealna opcija za izradu kućnog kolektora vode je bakar. Ima najveću toplotnu provodljivost. Ali upotreba bakrenih cijevi umjesto polipropilena ne znači da će uređaj dozirati puno više tople vode. Pod jednakim uvjetima, bakrene cijevi će biti 15-25% efikasnije od instaliranja analoga polipropilena. Stoga je upotreba plastike preporučljiva, osim toga, ona je mnogo jeftinija od bakra.

Kada koristite bakar ili polipropilen, svi priključci (navojni i zavareni) moraju biti zapečaćeni. Mogući raspored cijevi je paralelan ili u obliku zavojnice. Vrh glavne konstrukcije s cijevima zatvoren je staklom. Kada se oblik u obliku zavojnice smanjuje broj priključaka i, shodno tome, moguće formiranje curenja, a također osigurava ravnomjerno kretanje rashladne tekućine kroz cijevi.

Za pokrivanje kutije možete koristiti ne samo staklo. U te svrhe koriste se prozirni, mat ili valoviti materijali. Možete koristiti moderne akrilne analoge ili monolitne polikarbonate.

U proizvodnji klasične verzije možete koristiti kaljeno staklo ili pleksiglas, polikarbonatne materijale itd. Dobra alternativa bilo bi korištenje polietilena.

Važno je uzeti u obzir da upotreba analoga (valovite i mat površine) pomaže u smanjenju prenosa svjetlosti. U tvorničkim modelima za to se koristi posebno solarno staklo. U svom sastavu ima malo željeza, što omogućava male gubitke topline.

Instalacijski spremnik

Da biste stvorili rezervoar za skladištenje, možete koristiti bilo koji spremnik zapremine od 20 do 40 litara. Upotrebljava se i šema s nekoliko spremnika koji su međusobno povezani u jedan sistem. Preporučljivo je izolirati spremnik, inače se zagrijana voda brzo hladi.

Ako pogledate, u ovom sustavu nema akumulacije, pa se zagrijana rashladna tekućina mora odmah iskoristiti. Stoga se skladišni rezervoar koristi za:

održavanje pritiska u sistemu;
zamjena prednje komore;
distribucija grijane vode.

Naravno, taj solarni kolektor koji radi sam kod kuće neće pružiti kvalitetu i efikasnost karakteristiku tvornički proizvedenih modela. Koristeći samo improvizirane materijale, ne vrijedi govoriti o visokoj učinkovitosti. U industrijskom dizajnu takvi su pokazatelji nekoliko puta veći. Međutim, financijski troškovi postat će ovdje mnogo manji, jer se koriste improvizirana sredstva. Samostalna solarna instalacija značajno će povećati nivo udobnosti u seoskoj kući, ali i smanjiti troškove drugih energetskih resursa.

GoSol startup kompanija namjerava učiniti solarnu energiju dostupnom svima na globalnoj razini. U tu svrhu stvorila je inicijativu za razvoj i širenje uputstava za sastavljanje solarnih koncentrata iz lokalnih materijala koji bi mogli postati efikasni izvori topline za kuhanje, pranje, grijanje vode i grijanje.

„Misija GoSol.org jeste iskorjenjivanje energetskog siromaštva i minimiziranje posljedica globalnog zagrijavanja širenjem naše„ uradi sam “tehnologije (uradi sam od sebe - uradi sam)“ i rušenjem svih vrsta prepreka slobodnom pristupu suncu. energije. Uz vašu pomoć želimo privući zajednice, poduzetnike i obrtnike da koriste najmoćniji svjetski izvor energije. Svi materijali i alati potrebni za primjenu ovih tehnologija već su proizvedeni i obiluju ih u svim dijelovima svijeta “, stoji na web stranici GoSol.

GoSol entuzijasti pokrenuli su tvrtku uz pomoć koje imaju namjeru prikupiti 68.000 dolara za realizaciju svojih ciljeva. Do sada je inicijativa prikupila oko 27.000 dolara, a nedavno je GoSol objavio svoju prvu upute za stvaranje solarnog koncentratora.

Pogledajte također: Da li je Ripasso solarni koncentrator najefikasniji način pretvaranja solarne energije?

Besplatni vodič, korak po korak, sadrži sve informacije koje su vam potrebne da biste stvorili vlastiti solarni koncentrator snage 0,5 kW. Zrcalna površina uređaja imat će površinu od oko 1 kvadratnog metra, a troškovi njegove proizvodnje koštat će od 79 do 145 dolara, ovisno o regiji u kojoj žive.

Sol1, solarna instalacija GoSol dobila je ime, zauzet će oko 1,5 kubnih metara prostora. Rad na njegovoj proizvodnji trajat će otprilike sedmicu dana. Materijali za njegovu konstrukciju bit će željezni uglovi, plastične kutije, čelične šipke, a glavni radni element - hemisfera koja se reflektira - predloženo je da se izrađuje od komada običnog kupaonskog ogledala.

Sunčev koncentrator može se koristiti za pečenje, prženje, grijanje vode ili očuvanje hrane dehidracijom. Uređaj može poslužiti i kao primjer efikasnog rada solarne energije i pomoći će mnogim poduzetnicima u zemljama u razvoju da pokrenu vlastiti posao. Osim što smanjuju štetne emisije, GoSol solarni koncentratori pomoći će u smanjenju krčenja šuma zamjenom drveta spaljenog čistom solarnom energijom.

GoSol priručnik može se koristiti ne samo za stvaranje i praktičnu primjenu, već i za prodaju solarnih koncentratora, što će pomoći da se značajno smanji prag pristupa solarnoj energiji, koji se danas uglavnom stvara fotonaponskim solarnim pločama. Njihov trošak ostaje na izuzetno visokom nivou u regijama u kojima često nije moguće dobiti energiju na druge načine.

Besplatna uputa solarnog koncentratora dostupna je na web stranici GoSol, a da biste je dobili, morat ćete ostaviti svoju adresu e-pošte na koju će se poslati ažurirane informacije. Ako želite da se „solarna“ inicijativa kreće brže i u većem obimu, tada tvrtku možete financijski financijski podržati - startup također prihvaća novčane doprinose, čija će nagrada ovisiti o iznosu donacije.

Pogledajte također: Ukrajinski solarni koncentrator "Diversity" - priručnik za besplatan pristup

Video: GoSol.org Besplatna Sunčeva kampanja za graditelje

ecotechnica.com.ua

Domaći solarni koncentrator zrcalnog filma

Ogromnu količinu besplatne energije sunca, vode i vjetra i još mnogo toga što priroda može dati, ljudi koriste već duže vrijeme. Za neke je to hobi, ali neko ne može preživjeti bez uređaja koji mogu izvlačiti energiju "iz zraka". Na primjer, u afričkim zemljama solarni paneli dugo su bili pratilac ljudi, u sušnim selima se uvode solarni sustavi za navodnjavanje, solarne pumpe se postavljaju na bušotine itd.

Solarne peći u ovoj kineskoj radnji.

U evropskim zemljama sunce ne sjaji tako jako, ali ljeta su prilično vruća pa je žalost kada se potroši besplatna energija prirode. Postoje uspješni dizajni za peći na solarni pogon, ali oni koriste čvrsta ili montažna parabolična ogledala. Prvo, skupo je, a drugo, dizajn čini težim i, samim tim, nije uvijek prikladno koristiti, na primjer, kada je potrebno lagano dovršeno središte, a zanimljiv model domaćeg paraboličnog solarnog koncentratora stvorio je talentirani izumitelj. Neće to predstavljati veliko opterećenje u kampanji.

Malo je stvari potrebno da biste napravili kućni filmski solarni koncentrator. Sve se one prodaju na bilo kojem tržištu odjeće. Samoljepljivi ogledalo film. Ima glatku, sjajnu površinu i zato je izvrstan materijal za zrcalni dio solarne peći. Iverne ploče i isti list tvrdog kartona. Tanko crijevo i zaptivno sredstvo.

Kako napraviti solarnu pećnicu?

Prvo se pomoću ploče od iverice izrezuju dva prstena veličine koja vam je potrebna pomoću ubodne testere koja se moraju međusobno zalijepiti. Na fotografiji i u videozapisu pojavljuje se jedan prsten, ali autor navodi da je kasnije dodao drugi prsten. Prema njemu, čovjek bi se mogao ograničiti na jedno, ali morao je povećati prostor za formiranje dovoljne konkavnosti paraboličkog ogledala. U suprotnom, fokus snopa će biti predaleko. Krug tvrdog kartona reže se na veličinu prstena kako bi tvorio stražnju stijenku solarnog koncentratora. Prsten treba zalijepiti na ploču. Svakako dobro obložite brtvilom. Konstrukcija treba biti potpuno hermetička. Pažljivo, tako da postoje ravni rubovi, napravite malu rupu u koju ćete čvrsto umetnuti tanko crijevo. Za nepropusnost, spoj creva i prstena se takođe može zapečatiti. Zategnite film zrcala preko prstena. Ispustite vazduh iz kućišta jedinice i tako formirajte sferno ogledalo. Savijte crijevo i zakačite ga pomoću zaptivke. Napravite prikladno postolje za gotovu glavčinu. Energija ove instalacije je dovoljna da se rastopi aluminijska limenka.

Pažnja! Parabolični solarni reflektori mogu biti opasni i mogu izazvati opekline i oštećenja oka ako se s njima postupa pažljivo! Pogledajte video o tome kako napraviti solarnu peć.

Korišteni materijal sa stranice zabatsay.ru. Kako napraviti solarnu bateriju - ovdje.

izobreteniya.net

Kako napraviti solarni koncentrator vlastitim rukama (na primjer, parabolični)

Problem korišćenja solarne energije od davnina je zaposjeo najbolje umove čovječanstva. Bilo je jasno da je Sunce snažan izvor slobodne energije, ali niko nije razumio kako to energiju iskoristiti. Ako je vjerovati drevnim piscima Plutarch i Polybius, prva osoba koja je praktički koristila solarnu energiju bio je Arhimed, koji je pomoću optičkih uređaja koje je izumio uspio skupiti sunčeve zrake u snažnu zraku i izgorjeti rimsku flotu.

U stvari, uređaj koji je izumio veliki Grk bio je prvi koncentrator sunčevog zračenja, koji je skupljao sunčeve zrake u jedan energetski snop. A u fokusu ovog koncentratora temperatura bi mogla dostići 300 ° C - 400 ° C, što je sasvim dovoljno za paljenje drvenih brodova rimske flote. Može se samo nagađati koji je uređaj Arhimed izumio, iako je prema modernim konceptima imao samo dvije mogućnosti.

Sam naziv uređaja - solarni koncentrator, govori sam za sebe. Ovaj uređaj prima sunčeve zrake i sakuplja ih u jednu zraku energije. Najjednostavnije središte poznato je svima od djetinjstva. Ovo je obična bikonveksna leća, s kojom je bilo moguće zapaliti razne figure, natpise, čak i čitave slike, kad su sunčeve zrake takve leće sakupljale u malu tačku na drvenoj ploči, listiću papira.

Ova leća pripada takozvanim vatrostalnim koncentratorima. Osim konveksnih sočiva, u ovu klasu koncentrata spadaju i Fresnelove leće, prizme. Koncentratori dugog fokusa, izgrađeni na osnovu linearnih Fresnelovih sočiva, uprkos niskim troškovima, koriste se vrlo malo, budući da su veliki. Njihova upotreba je opravdana tamo gdje dimenzije glavčine nisu kritične.

Vatrostalno solarno čvorište

Koncentrator prizme sunčevog zračenja lišen je ovog nedostatka. Štaviše, takav uređaj je u stanju da koncentriše i deo difuznog zračenja, što značajno povećava snagu svetlosnog snopa. Trokraka prizma, na temelju koje je izgrađen takav koncentrator, istovremeno je i prijemnik zračenja i izvor energetske zrake. U ovom slučaju prednje lice prizme prima zračenje, stražnje lice se odražava, a zračenje već iskrsava sa bočne strane. Osnova rada takvog uređaja je princip potpunog unutarnjeg odražavanja zraka prije nego što dođu do bočnog lica prizme.

Za razliku od vatrostalnih, refleksni koncentratori rade na principu skupljanja reflektirane sunčeve svjetlosti u energetski snop. Svojim dizajnom dijele se na ravne, parabolične i parabolične cilindre. Ako govorimo o učinkovitosti svake od tih vrsta, tada najviši stupanj koncentracije - do 10 000 - daju parabolični koncentratori. Ali za izgradnju solarnih sustava za opskrbu toplinom koriste se uglavnom ravni ili parabolični cilindrični sustavi.

Parabolični (refleksni) solarni koncentratori

Praktična upotreba solarnih koncentrata

Zapravo, glavni zadatak bilo kojeg solarnog koncentratora je prikupljanje zračenja sunca u jedan snop energije. I tu energiju možete koristiti na razne načine. Vodu možete grijati besplatnom energijom, a količina zagrijane vode odredit će se veličinom i dizajnom koncentratora. Mali parabolični uređaji mogu se koristiti kao solarna pećnica za kuhanje.

Parabolični koncentrator kao solarna peć

Možete ih koristiti za dodatno osvjetljenje solarnih panela za povećanje izlazne snage. A može se koristiti i kao vanjski izvor topline za Stirlingove motore. Parabolični koncentrator daje u fokusu temperaturu reda od 300 ° C - 400 ° C. Ako se u fokus tako relativno malog ogledala postavi, na primjer, stalak za čajnik, tava, dobijete solarnu pećnicu, na kojoj brzo možete kuhati hranu, kuhati vodu. Grijač sa rashladnom tekućinom u fokusu omogućit će vam brzo zagrijavanje čak i tekuće vode, koja se tada može koristiti u kućanske svrhe, na primjer, za tuširanje, pranje posuđa.

Najjednostavnije šeme za grijanje vode solarnim koncentratorom

Ako se fokus paraboličnog zrcala postavi na Power Stirlingov motor, tada možete dobiti malu termoelektranu. Na primjer, Qnergy je razvio i lansirao motore serije Stirling QB-3500 koji su dizajnirani za rad sa solarnim koncentratorima. Zapravo, bilo bi ispravnije nazvati ih generatorima električne struje temeljenim na Stirlingovim motorima. Ovaj uređaj stvara električnu struju od 3.500 vata. Izlaz pretvarača je standardni napon od 220 volti 50 herca. To je sasvim dovoljno da osigurate struju za kuću za porodicu od 4 osobe, vikendicu.

Usput, koristeći princip rada Stirlingovih motora, mnogi obrtnici izrađuju uređaje vlastitim rukama koji koriste rotacijsko ili povratno kretanje. Na primjer, pumpe za vodu za ljetnu rezidenciju.

Glavni nedostatak paraboličnog koncentratora je taj što mora biti stalno fokusiran na sunce. U industrijskim instalacijama helija koriste se posebni sustavi za praćenje koji rotiraju ogledala ili refraktori koji prate kretanje sunca i na taj način osiguravaju prijem i koncentraciju maksimalne količine solarne energije. Za pojedinačnu upotrebu malo je vjerojatno da bi se mogli koristiti takvi uređaji za praćenje, jer njihov trošak može značajno premašiti troškove jednostavnog reflektora na uobičajenom stativa.

Kako sami napraviti solarni koncentrator

Najlakši način da napravite improvizirani solarni koncentrator je koristiti staru satelitsku antenu. Prvo morate odlučiti u koju će svrhu ovaj koncentrator koristiti, a zatim na temelju toga odaberite mjesto ugradnje i pripremiti bazu i nosače u skladu s tim. Antenu temeljito operite, osušite, nalepite zrcalni film na prijemnu stranu tanjura.

Da bi film ravnomjerno ležao, bez bora i nabora, treba ga izrezati na trake širine ne više od 3-5 centimetara. Ako namjeravate koristiti koncentrator kao solarnu peć, preporučuje se izrezati otvor na sredini ploče promjera oko 5 - 7 centimetara. Kroz ovaj otvor će se prolaziti nosač sa postoljem za suđe (plamenik). To će osigurati nepomičnost posude s pripremljenom hranom kada reflektor bude okrenut na suncu.

Ako je ploča malog promjera, preporučuje se i rezanje traka na komade duljine oko 10 cm. Svaki komad zalijepite zasebno, pažljivo postavljajući spojeve. Kad je reflektor spreman, treba ga postaviti na nosač. Nakon toga bit će potrebno odrediti žarište, jer se optička žarišna točka na satelitskoj anteni ne podudara uvijek sa položajem glave za prijem.

Domaća solarna čvornica - pećnica

Da biste odredili žarište, morate se naoružati tamnim naočarima, drvenom pločicom i debelim rukavicama. Zatim ogledalo trebate usmjeriti direktno na sunce, uhvatiti sunčanog zeca na dasku i, prilazeći ili uklanjajući dasku u odnosu na ogledalo, pronaći mjesto na kojem će ovaj zeko imati najmanju veličinu - malu tačku. Rukavice su potrebne da biste zaštitili ruke od opekotina ako slučajno padnu na područje snopa. Pa, i kad se pronađe tačka fokusa, ostaje nam samo popraviti i montirati potrebnu opremu.

Postoji mnogo opcija za samostalnu proizvodnju solarnog koncentratora. Na isti način, Stirlingov motor može se napraviti od materijala koji se nalazi u ruci. I ovaj motor možete koristiti u razne svrhe. Koliko ima dovoljno mašte, želje i strpljenja.

solarb.ru

Ovaj domaći proizvod o tome kako izraditi solarni bojler. Tačnije je to nazvati paraboličnim solarnim koncentratorom. Njegova glavna prednost je što ogledalo odražava 90% solarne energije, a njegov parabolični oblik koncentriše tu energiju u jednom trenutku. Ova instalacija će efikasno raditi u većini regija Rusije, i to do 65 stepeni N

Za sastavljanje kolektora potrebno nam je nekoliko osnovnih stvari: sama antena, sistem za praćenje sunca i izmjenjivač topline kolektora.

Parabolična antena.

Možete koristiti bilo koju antenu - željezo, plastiku ili fiberglas. Antena bi trebala biti tipa panela, a ne mrežne. Ovdje su važni područje i oblik antene. Zapamtite, snaga grijanja \u003d površina antene. I da će snaga prikupljena antenom s promjerom od 1,5 m biti 4 puta manja od snage prikupljene antenom sa zrcalnom površinom od 3 m.

Trebat će vam i rotacijski mehanizam za sklop antene. Može se naručiti na Ebayu ili na Aliexpressu.

Trebat će vam rola od aluminijske folije ili lavsan film zrcala koji se koristi za staklenike. Lepak kojim će se film zalepiti na paraboli.

Bakrena cijev promjera 6 mm. Fitingi, za povezivanje tople vode sa rezervoarom, bazenom, bunarom ili na kojem ćete primijeniti ovaj dizajn. Autor je na EBAY-u kupio rotacijski mehanizam za praćenje za 30 dolara.

Korak 1 Izmena antene za fokusiranje solarnog zračenja umesto radio talasa.

Trebate samo pričvrstiti film lavanskog zrcala ili aluminijsku foliju na antensko ogledalo.

Takav film možete naručiti na Aliexpressu, ako iznenada film ne nađete u trgovinama

To se radi gotovo jednako jednostavno kao što zvuči. Potrebno je samo uzeti u obzir da ako je antena, na primjer, promjera 2,5 m, a film širine 1 m, tada nije neophodno da se antena pokrije filmom u dva prolaza, formiraće se bore i nepravilnosti koje će pogoršati fokus sunčeve energije. Izrežite ga na male trake i pričvrstite na antenu ljepilom. Prije lijepljenja filma provjerite je li antena čista. Ako postoje mesta gde je boja natekla, očistite ih brusnim papirom. Morate izravnati sve izbočine. Imajte na umu da je konvertor LNB-a uklonjen sa svog mjesta - inače se može rastopiti. Nakon što nalepite film i postavite antenu na mesto, ne stavljajte ruke ni lice blizu mesta na kojem je pričvršćena glava - rizikujete ozbiljne opekotine od sunca.

Korak 2 sistem praćenja.

Popis dijelova: geliotraker.zip (preuzimanja: 371) * U1 / U2 - LM339 * Q1 - TIP42C * Q2 - TIP41C * Q3 - 2N3906 * Q4 - 2N3904 * R1 - 1meg * R2 - 1k * R3 - 10k * R4 - 10k * R5 - 10k * R6 - 4.7k * R7 - 2.7k * C1 - 10n keramika * M - DC motor do 1A * LED - 5mm 563nm Video o radu heliotrakera prema shemi iz arhive

Može se izraditi na osnovu prednjeg glavčina automobila VAZ-a.

Koga zanima fotografija snimljena odavde: Okretni mehanizam

Korak 3 Izrada kolektora izmjenjivača topline

Da biste napravili izmjenjivač topline, trebat će vam bakrena cijev umotana u prsten i staviti u fokus našeg koncentratora. Ali prvo moramo saznati veličinu žarišta ploče. Da biste to učinili, uklonite LNB pretvarač s ploče, ostavljajući montažne nosače pretvarača. Sada morate okrenuti ploču na suncu, nakon što ste fiksirali komad ploče na mjesto pretvarača. Držite ploču malo u tom položaju dok se ne pojavi dim. Trebat će vam otprilike 10-15 sekundi. Nakon toga, odvijte antenu od sunca, uklonite ploču s držača. Sve manipulacije antenom, njenim okretima, izvode se tako da slučajno ne stavite ruku u fokus ogledala - to je opasno, možete se jako opeći. Ostavite da se ohladi. Izmjerite veličinu izgorjelog dijela drva - to će biti veličina vašeg izmjenjivača topline.

Veličina tačke fokusa određivat će vam koliko bakrene cijevi trebate. Autoru je bilo potrebno 6 metara cijevi s tačkama veličine 13 cm. Zakretajući mehanizam Mislim da je moguće, umjesto valjane cijevi, staviti auto radijator iz peći za automobile, postoje prilično mali radijatori. Radijator treba potamniti zbog bolje apsorpcije toplote. Ako odlučite koristiti cijev, morate je pokušati saviti bez viškova i nagiba. Obično se za to cijev napuni pijeskom, zatvori s obje strane i savije na nekoj trn odgovarajućeg promjera. Autor je ulio vodu u cjevčicu i stavio je u zamrzivač, otvorene krajeve prema gore kako voda ne bi iscurila. Led u cijevi stvorit će pritisak iznutra, što pomaže da se izbjegnu kičenja. To će omogućiti savijanje cijevi s manjim polumjerom savijanja. Mora biti konusno presavijen; svaki zavoj ne smije biti mnogo veći u promjeru od prethodnog. Možete zalijepiti zavoje kolektora zajedno za čvršću strukturu. I ne zaboravite da ispustite vodu nakon što završite sa sakupljačem, tako da nakon što je instalirate na mjesto, da vas ne izgori parom ili toplom vodom

Korak 4. Sve to sastavite i pokušajte.

Montažna montaža Sada imate zrcalnu parabolu, modul za praćenje sunca smješten u vodootporni spremnik ili plastični spremnik, gotov kolektor. Sve što treba učiniti je instalirati kolektor na mjesto i testirati ga u radu. Možete ići dalje i poboljšati dizajn tako što napravite nešto poput posude sa izolacijom i stavite je na stražnju stranu kolektora. Mehanizam praćenja trebao bi pratiti kretanje od istoka ka zapadu, tj. da se tokom dana okrenemo za sunce. I sezonski položaji zvezde (gore / dole) mogu se podesiti ručno jednom sedmično. Možete, naravno, dodati mehanizam za praćenje i vertikalno, tada ćete dobiti gotovo automatsku instalaciju. Ako planirate koristiti vodu za grijanje bazena ili kao topla voda u vodovodu, trebat će vam pumpa koja će pumpati vodu kroz kolektor. Ako ćete zagrijati spremnik s vodom, morate poduzeti mjere da izbjegnete eksploziju ključale vode i cisterne. To se može učiniti pomoću elektronskog termostata, koji će, ako se dostigne postavljena temperatura, ogledalo od sunca preusmjeriti pomoću mehanizma za praćenje.

Dodati ću sam da se zimi, koristeći sakupljač, moraju preduzeti mere kako se voda ne bi smrzavala noću i u lošim vremenskim uslovima. Da biste to učinili, bolje je napraviti zatvoreni ciklus, s jedne strane kolektor, a s druge izmjenjivač topline. Napunite sistem uljem - može se zagrijati na višu temperaturu, stepeni do 300 i neće se smrznuti na hladnoći. Izvor

U kontaktu sa

Da biste napisali komentar morate ući na stranicu putem društvenih mreža. mreža (ili registracija): Redovna registracija

Informacije

Posjetioci u grupi Gosti ne mogu komentirati ovu publikaciju.

usamodelkina.ru

Najpopularniji načini korištenja solarne energije za zagrijavanje vode su stvaranje ravnih ili vakuumskih solarnih kolektora. Ipak, još uvijek postoje metode s prilično visokim koeficijentom efikasnosti koji pomažu da se energija sunca koristi za zagrijavanje vode. Ovaj članak će razmotriti jednu od ovih metoda, a to je stvaranje solarnog koncentratora za opskrbu toplom vodom.

Da bi stvorio sistem grijanja vode pomoću sunčevog reflektora, autor je trebao sljedeće materijale: 1) parabolični satelitski tanjur 2) ogledalo film 3) bakrena cijev 4) sol 5) otporna na toplinu crna boja 6) mulitno-kristalno vlakno

Razmotrite osnove sustava i faze stvaranja solarnog koncentratora. Glavna prednost ovog sustava su njegove veće performanse: visokokvalitetni reflektori usredotočuju visoku gustoću sunčeve svjetlosti na jednu točku, što vam omogućava da pretvorite vodu u paru u nekoliko sekundi.

Da biste pokazali vizuelnu snagu takvih sistema, preporučujem vam da pročitate sledeći video materijal:

Kao što je prikazano u videu, mali solarni koncentrator može sagorjeti drvo, rastopiti olovo, to jest, temperatura koja se pojavi u točki koncentracije sunčeve svjetlosti je prilično visoka.

Međutim, ovaj sustav ima niz nedostataka koje morate znati prije nego što se odlučite za izgradnju takvog sustava.

Da bi se reflektor stalno okretao prema suncu, potrebno je ugraditi posebne sisteme za praćenje koji će tokom dana prilagoditi reflektor u odnosu na sunce. Ti su trackeri prilično skupi i troše prilično malo energije.

Učinkovitost koncentratora jako ovisi o čistoći reflektirajuće površine, tako da ogledala zahtijevaju njihovo održavanje čistim.

Ako vas ovi nedostaci ne plaše, za izradu koncentratora trebat će vam parabolična satelitska antena, a nije posebno važno je li riječ o modelu s direktnim fokusom ili offsetom. Glavna stvar je ispravna parabola, koja će koncentrirati sve uhvaćene zrake u jednoj točki. U principu, sami možete čak i napraviti izgled antene iz listova kartona, ali efikasnost takvog sistema uvelike ovisi o kvaliteti parabole.

Nakon čišćenja površine antene, autor je nastavio lijepljenje zrcalnim filmom. Za stvaranje zrcalne površine najbolje je koristiti metalni film sa ljepljivim slojem. Lijepljenje površine takvim filmom prilično je jednostavno na principu samoljepljive tapete, ali možete koristiti i dijelove ogledala za stvaranje reflektirajuće površine na anteni.

S obzirom da sam satelitski anteno ima zakrivljen oblik, nije sasvim razumljivo pokušati zalijepiti ijedan komad filma. Stoga je autor prije lijepljenja film izrezao na tanke trake. Zahvaljujući ovom pristupu, bilo je moguće lijepiti cijelu površinu antene prilično ravnomjerno i kvalitetno.

Nakon što antena stekne zrcalnu površinu, potrebno je odrediti tačku fokusa, to će biti mjesto koncentracije reflektirane sunčeve svjetlosti s površine antene. Obično se fokusna točka na solarnoj anteni nalazi upravo u području pretvarača, ali ako ste parabolu izgradili sami, najlakše je utvrditi točku fokusa eksperimentalnom metodom. Potrebno je uzeti komad šperploče deblji i postepeno ga odmicati od glavčine sve dok sunčeva mrlja na njemu ne opadne, čim je to minimalno, to će biti žarište sunčevih zraka. Glavna stvar koju morate zapamtiti je temperatura na ovom mjestu koncentrirana, tako da morate biti oprezni i nositi zaštitnu opremu: kožne rukavice, zavarivačku masku ili sunčane naočale.

Dalje, morate napraviti izmjenjivač topline koji će izvještavati o temperaturi vode. Autor je za to koristio bakarnu cijev. Umočio je sol u nju i počeo još malo vijugati oko cevi. Sol unutar bakrene cijevi je potrebna kako se cijev ne bi spljoštila tijekom navijanja.

Autor napominje da, kako bi iskoristili maksimalnu energiju sunca, izmjenjivač topline ne škodi obojati se u crno. Budući da će izmjenjivač topline osjetiti visoke temperature, za farbanje je potrebno koristiti boje otporne na toplinu.

Takođe, za povećanje efikasnosti potrebno je izolirati hladnjak kako se ne bi ohladio od vjetra. Ispod je dijagram izolovanog hladnjaka:

Za izoliranje hladnjaka koristite vatrostalne materijale, jer će se na ovom mjestu koncentrirati visoka temperatura. Autor ovog koncentratora upotrijebio je u tu svrhu kristalno vlakno od mulita, koje se koristi u plinskim pećima i igleima. Staklo takođe treba kaljeno da se ne deformiše od temperature.

Hladnjak je rađen na principu radijatora sa vodenim hlađenjem za računare. Izrađuje se prema veličini tačke fokusa u središtu.

Ispod je dijagram povezivanja solarnog koncentratora:

usamodelkina.ru

Solarni termalni koncentrator. Solarne energije.

Alternativna energija je zainteresirana za sve veći broj velikih umova. Nisam izuzetak. 🙂

Sve je počelo jednostavnim pitanjem: "Da li je moguće pretvoriti motor bez četkica u generator?" - Da. Zašto? -Napraviti generator vjetra.

Vjetrenjača za proizvodnju električne energije nije baš zgodno rješenje. Promjenjiva snaga vjetra, punjači, baterije, pretvarači, puno jeftine opreme. U pojednostavljenoj shemi vjetrenjača se nosi s "izvrsnom" vodom za grijanje. Opterećenje iznosi deset, a apsolutno nije zahtjevno na parametre električne energije koja se na njega napaja. Možete se riješiti složene skupe elektronike. No izračuni su pokazali značajne troškove izgradnje za okretanje generatora od 500 W. Snaga koju vjetar nosi izračunava se formulom P \u003d 0,6 * S * V3, gdje je: P snaga, Watt je površina, m2V je brzina vjetra, gospođa

Vjetar koji puše na 1 m2 brzinom od 2 m / s „nosi“ energiju od 4,8 vata. Ako se brzina vjetra poveća na 10 m / s, tada će se snaga povećati na 600 W. Najbolji vjetroelektrani imaju efikasnost od 40-45%. Imajući to u vidu, za generator kapaciteta 500 W u vjetru, recimo, 5 m / s. Trebat će područje progutano vijakom generatora vjetra, oko 12 m 2. Što odgovara vijaku s promjerom od gotovo 4 metra! Mnogo novca je od male koristi. Ovde dodajte potrebu za dozvolom (ograničenje buke). Usput, u nekim zemljama postavljanje vjetrenjače treba uskladiti čak i s ornitolozima.

Ali tada sam se setio Sunca! Daje nam puno energije. O tome sam prvi put razmišljao nakon leta nad smrznutim rezervoarom. Kad sam vidio masu leda veću od metra i mjerenu 15 do 50 kilometara, pomislio sam: „Ovo je toliko leda! Koliko treba zagrijati da se rastopi !? “ A Sunce će sve to učiniti za jedan i pol dana. U referentnim knjigama možete pronaći gustoću energije koja doseže površinu zemlje. Brojka od oko 1 kilovata po kvadratnom metru zvuči primamljivo. Ali to je na ekvatoru vedrog dana. Koliko je realno koristiti solarnu energiju za potrebe domaćinstva na našim širinama (središnji dio Ukrajine) koristeći dostupne materijale?

Koja se stvarna snaga, uzimajući u obzir sve gubitke, može dobiti od ovog kvadratnog metra?

Da bih razjasnio ovo pitanje, napravio sam prvi parabolični termički koncentrator od kartona (fokus u posudi parabole). Uzorak iz sektora nalijepljen običnom folijom za hranu. Jasno je da su kvaliteta površine i reflektirajuća svojstva folije vrlo daleko od idealnog.

Ali zadatak je bio upravo metode „kolektivnog gazdinstva“ za zagrijavanje određenog volumena vode kako bi se utvrdilo koja se snaga može dobiti uzimajući u obzir sve gubitke. Uzorak se može izračunati pomoću datoteke Exel ParabAnt-v2.rar koju sam na Internetu pronašao za obožavatelje da samostalno grade parabolične antene. Znajući količinu vode, njen toplinski kapacitet, početnu i krajnju temperaturu, možete izračunati količinu topline potrošenu na njeno grijanje. A, znajući vrijeme grijanja, možete izračunati snagu. Znajući dimenzije koncentratora, možete odrediti koju praktičnu snagu možete dobiti s jednog kvadratnog metra površine na koju pada sunčeva svjetlost.

Kao volumen za vodu uzeta je polovina aluminijumskih limenki, izvana obojena crnom bojom.

U fokus paraboličnog solarnog koncentratora nalazi se spremnik s vodom. Sunčev koncentrator se fokusira na sunce.

Eksperiment br. 1

održana je oko maja ujutro oko 7:00 sati. Jutro je daleko od idealnog vremena, ali tek ujutro Sunce sija kroz prozor moje „laboratorije“.

Sa promjerom parabole od 0,31 m, proračuni su pokazali da se dobija snaga oko 13,3 W. Oni. najmanje 177 vata / m² Treba napomenuti da je okrugla otvorena posuda daleko od najbolje opcije za postizanje dobrog rezultata. Dio energije ide u grijanje samog limenke, dio se zrači u okoliš, uključujući i nošen zračnim strujama. Uopće, čak i u takvim uvjetima daleko od idealnih, možete bar nešto dobiti.

Eksperiment 2

Za drugi eksperiment napravljena je parabola promjera 0,6 m. Kao ogledalo korišćena je metalizirana ljepljiva traka kupljena u trgovini hardvera. Njegove su reflektivne kvalitete nešto bolje od aluminijske folije za hranu.

Parabola je imala veću žarišnu duljinu (fokus izvan čaše parabole).

To je omogućilo projiciranje zraka na jednu površinu grijača i postizanje visoke temperature u fokusu. Parabola u nekoliko sekundi lako izgori list papira. Eksperiment je proveden oko 7:00 ujutro početkom juna. Prema rezultatima eksperimenta s istom volumenom vode i istim spremnikom, dobio sam snagu od 28 vata, što odgovara oko 102 vata / m². To je manje nego u prvom eksperimentu. To je zbog činjenice da se sunčeve zrake iz parabole nisu optimalno uklopile na okruglu površinu limenke. Neki su zraci prošli, neki su pali duž tangente. Konzervu je hladio svježi jutarnji povjetarac s jedne strane, dok je s druge grijao. U prvom je eksperimentu, s obzirom na to da je žarište bilo unutar posude, limenka grijala na sve strane.

Eksperiment 3

Shvativši da se pristojnim rezultatom može postići ispravnim hladnjakom, napravljen je sljedeći dizajn: kalaj je obojen crno iznutra ima cijevi za dovod i pražnjenje vode. Hermetički zatvoren prozirnim dvostrukim staklom. Toplotno izolovano.

Opšta šema je sljedeća:

Grijanje se odvija na sljedeći način: zrake iz solarnog koncentratora (1) prodiru kroz staklo u obale prijemnika topline (2), gdje stižu na crnu površinu i zagrijavaju ga. Voda u kontaktu s površinom limenke upija toplinu. Staklo ne prenosi infracrveno (termičko) zračenje loše, tako da je gubitak toplotnog zračenja minimaliziran. Budući da se s vremenom čaša zagrijava toplom vodom i počinje zračiti toplinom, primijenjeno je dvostruko staklo. Idealno je ako postoji vakuum između naočala, ali to je kod kuće nedostižan zadatak. Na naličju je bankina termički izolirana pjenom što takođe ograničava emisiju toplinske energije u okoliš.

Prijemnik topline (2) povezan je na spremnik (3) pomoću cijevi (4,5) (u mom slučaju plastična boca). Dno spremnika je 0,3 m iznad grijača. Ovaj dizajn omogućava konvekciju (samo cirkulaciju) vode u sistemu.

Idealno je da ekspanzijski spremnik i cijevi također budu termički izolirani. Eksperiment je proveden oko 7:00 ujutro sredinom juna. Eksperimentalni rezultati su sljedeći: Snaga 96,8 vata, što odgovara otprilike 342 vata / m2.

Oni. učinkovitost sistema poboljšana je za više od 3 puta samo zahvaljujući optimizaciji dizajna hladnjaka!

Tokom eksperimenata 1,2,3, parabola je bila ciljana na sunce ručno, "okom". Parabola i grijaći elementi koje drže ruke. Oni. grijač nije uvijek bio u fokusu parabole, jer se ruke ljudi umaraju i počinju tražiti ugodniji položaj, što nije tehnički ispravno uvijek.

Kao što ste možda primijetili, sa moje strane su uloženi napori da se osiguraju odvratni uslovi za eksperiment. Daleko od idealnih uvjeta, naime: - nije idealna površina koncentrata - nije idealna reflektirajuća svojstva površina koncentratora - nije idealna orijentacija prema suncu - nije idealna pozicija grijača - nije idealno vrijeme za eksperiment (jutro)

nije mogao spriječiti dobivanje savršeno prihvatljivih rezultata za ugradnju od improviziranih materijala.

Eksperiment br. 4

Zatim je grijaći element bio nepokretan u odnosu na solarni koncentrator. To je omogućilo da se snaga poveća na 118 vata, što odgovara otprilike 419 vata / m². I to ujutro! Od 7 do 8 ujutro!

Postoje i druge metode zagrijavanja vode pomoću solarnih kolektora. Kolektori s vakuumskim cijevima su skupi, a ravni imaju velike temperaturne gubitke u hladnoj sezoni. Upotreba solarnih koncentratora može riješiti ove probleme, ali zahtijeva primjenu mehanizma solarne orijentacije. Svaka metoda ima i prednosti i nedostatke.

Jedno od pitanja koje treba riješiti na putu praktične primjene solarnih koncentratora je smanjenje njegove snage. Oni. čvorište mora podnijeti opterećenja vjetra. Da biste smanjili windage, možete koristiti koncentratore sastavljene iz pojedinih segmenata. Takvi zrcalni koncentratori mogu biti prilično ravni u poređenju s posudom parabole, a „rupa“ struktura smanjuje njihov dobitak.

Pročitajte i:

Pogledajte i Parabolu, solarnu energiju, solarni kolektor.

Primjena solarnih termalnih koncentrata: http: //ua.livejournal.com/580303.html https://www.youtube.com/watch?v\u003d1hPmE3Swtvw https://www.youtube.com/watch?v\u003dRbjey5RGx3c https: //www.youtube.com/watch?v\u003dM5OO3vCHRoI https://www.youtube.com/watch?v\u003dCgZ0N6cg-v4

P.S. Solarna energija je resurs koji će dugo ostati besplatan za sve stanovnike planete. A sada ga svi mogu slobodno primiti u svoje svrhe. Bez upotrebe skupih tehnologija, ali koristeći samo materijale dostupne svima. Kako su potvrđeni gore navedenim eksperimentima.

www.avislab.com

Znam: uradi sam - SolarNews

Glavna prednost koncentrata je njegova visoka učinkovitost grijanja. Moć reflektora može usmjeriti energiju u jednoj točki u jednoj točki, dovoljnoj za ključanje vode nekoliko sekundi.

Glavni nedostaci takvog sustava su potreba za stalnim praćenjem sunca (inače učinkovitost koncentratora pada na nulu) i poliranje i uklanjanje prljavštine s površine.

Da biste napravili solarni reflektor vlastitim rukama, trebat će vam:

1. Nepotrebna parabolična antena (takođe na Internetu možete pronaći upute za samostalno pravljenje paraboličnih ploča).

2. Metalizirano ogledalo s ljepljivim slojem (ili komadima ogledala za one koji su posebno voljni)

3. Prijemnik topline - spiralni presjek bakrene cijevi - i ulazne / izlazne cijevi.

4. Spremnik za izmjenu topline (ako je potrebno).

5. U slučaju upotrebe domaćeg paraboloida, nosač za prijemnik topline. U slučaju korištenja antene, prijemnik topline može se fiksirati na mjestu gdje je konvertor montiran.

Faze proizvodnje solarnog koncentratora:

1. Očistite površinu satelitske antene ili domaćeg paraboloida od prljavštine i masnoće. Na sredini napravite rupe za cijevi.

2. Zalijepite zrcalni film izrezan na tanke trake. Potrebne su tanke trake kako biste zalijepili zakrivljenu površinu antene što je moguće čvršće bez spojeva, vidljivih šavova i nepravilnosti (ne zaboravite napraviti rupe za cijevi).

Nalepnica ogledalo film na očišćenu površinu tanjira

Rezultat lijepljenja paraboloida

3. Učvrstite hladnjak, obojen crnom bojom otpornom na toplinu, na žarište i na njega dovedite ulazne i izlazne cijevi.

Učvršćivanje hladnjaka na fokus koncentatora

4. Ulijte tečnost u rezervoar za razmenu toplote i ugradite solarni koncentrator okomito na sunce.

Važno: Mora se imati na umu da temperatura u koncentracijskoj točki može doseći 300-500 stupnjeva, stoga, pri radu s solarnim paraboličnim koncentratorom, morate se pridržavati sigurnosnih mjera - radite u zaštitnoj odjeći (kožne ili ceradne rukavice) i sunčanim naočalama ili zavarivačkoj maski.

Shema grijanja vode pomoću domaćeg solarnog koncentratora izgleda ovako:

Shema domaćeg solarnog koncentratora sa spremnikom za izmjenu topline

Na osnovu materijala s solarsistem.ru

Eto, tako izgleda rad domaćeg solarnog koncentratora na videu (vrlo slično eksperimentu sa „solarnim kotlom“, zar ne?):

solar-news.ru Kako promijeniti slavinu u kupatilu vlastitim rukama

Napravite sami grejanje od polipropilenskih cevi

(Kanada) razvio je univerzalni, snažni, efikasni i jedan od najekonomičnijih solarnih paraboličnih koncentrata (CSP - Concentrated Solar Power) promjera 7 metara, kako za obične vlasnike domova, tako i za industrijsku upotrebu. Tvrtka se specijalizirala za proizvodnju mehaničkih uređaja, optike i elektroničke opreme koji su joj pomogli u stvaranju konkurentnog proizvoda.

Prema proizvođaču, solarni koncentrator SolarBeam 7M superioran je drugim vrstama solarnih uređaja: ravni solarni kolektori, vakuumski kolektori, solarni oluci.

Izgled Sunčeve zrake Solar Hub

Kako radi?

Automatizacija solarnog koncentratora nadgleda kretanje Sunca u dvije ravnine i usmjerava ogledalo tačno prema suncu, omogućavajući sistemu da prikupi maksimalnu solarnu energiju od zore do kasnog zalaska sunca. Bez obzira na godišnje doba ili mjesto upotrebe, SolarBeam održava tačnost usmjeravanja sunca na 0,1 stupanj.

Zraci koji padaju na solarni koncentrator fokusirani su u jednoj tački.

Proračuni i dizajn SolarBeam 7M

Ispitivanje stresa

Za dizajn sistema korišteni su 3D modeliranje i softverske metode testiranja otpornosti na stres. Ispitivanja se rade u skladu s FEM metodologijom (analiza metodom konačnih elemenata) radi izračunavanja naprezanja i pomicanja dijelova i sklopova pod utjecajem unutarnjih i vanjskih opterećenja kako bi se optimizirala i potvrdila konstrukcija. Ovako precizno testiranje sugerira da SolarBeam može raditi u ekstremnim vjetrovitim i klimatskim uslovima. SolarBeam je uspješno prošao simulaciju opterećenja vjetra do 160 km / h (44 m / s).

Ispitivanje napona povezanosti paraboličnog okvira reflektora i postolja

Fotografija priključka Solarbeam Hub

Testiranje naprezanja u solarnom stanju

Nivo proizvodnje

Često, visoki troškovi izrade paraboličnih koncenttora ometaju njihovu masovnu upotrebu u individualnoj gradnji. Upotreba matrica i velikih segmenata reflektirajućeg materijala smanjila je troškove proizvodnje. Solartron je koristio mnoge inovacije koje se koriste u automobilskoj industriji radi smanjenja troškova i povećanja proizvodnje.

Pouzdanost

SolarBeam je testiran u otežanim uslovima na sjeveru, pruža velike performanse i izdržljivost. SolarBeam je dizajniran za sve vremenske uvjete, uključujući visoke i niske temperature okoline, opterećenje snijega, zaleđivanje i jake vjetrove. Sustav je dizajniran za 20 ili više godina rada uz minimalno održavanje.

SolarBeam 7M parabolično ogledalo može zadržati do 475 kg leda. To je otprilike jednako 12,2 mm ledenog pokrivača na cijeloj površini od 38,5 m2.
Uređaj normalno radi u snježnim padavinama zbog zakrivljenog dizajna zrcalnih sektora i mogućnosti automatskog obavljanja „automatskog uklanjanja snijega“.

Performanse (poređenje sa vakuumskim i plosnatim kolektorima)

Q / A \u003d F '(τα) en Kθb (θ) Gb + F' (τα) en Kθd Gd -c6 u G * - c1 (tm-ta) - c2 (tm-ta) 2 - c5 dtm / dt

Učinkovitost solarnih kolektora bez koncentracije izračunata je prema sljedećoj formuli:

Učinkovitost \u003d F Efikasnost kolektora - (nagib * Delta T) / G Solarno zračenje

Krivulja performansi za SolarBeam Hub pokazuje ukupno visoke performanse u cijelom temperaturnom rasponu. Ravni solarni kolektori i evakuirani kolektori pokazuju nižu učinkovitost kada su potrebne veće temperature.

Uporedni grafikoni za solarne kolektore Solartron i Flat / Vacuum

Učinkovitost (efikasnost) Solartron ovisno o temperaturnoj razlici dT

Važno je napomenuti da gornji dijagram ne uzima u obzir gubitak topline od vjetra. Uz to, gornji podaci ukazuju na maksimalnu efikasnost (u podne) i ne odražavaju efikasnost tokom. Podaci su za jedan od najboljih ravnih i vakuumskih razdjelnika. Pored svoje visoke učinkovitosti, SolarBeamTM stvara dodatnih 30% više energije zbog dvosmjernog praćenja sunca. U geografskim regijama gdje prevladavaju niske temperature, učinkovitost ravnih i evakuiranih rezervoara znatno je smanjena zbog velike površine apsorbera. SolarBeamTM ima apsorber s površinom od svega 0,0625 m2 u odnosu na površinu za prikupljanje energije od 15,8 m2, čime se postižu niski gubici topline.

Također imajte na umu da će sa dvoosnim sustavom praćenja SolarBeamTM Hub uvijek raditi s maksimalnom efikasnošću. Efektivna površina kolektora SolarBeam uvijek je jednaka stvarnoj površini ogledala. Ravni (fiksni) kolektori gube potencijalnu energiju prema donjoj jednadžbi:
PL \u003d 1 - COS i
gdje je PL gubitak energije u%, od maksimalnog pri offsetu u stupnjevima)

Sistem kontrole

SolarBeam Management koristi EZ-SunLock tehnologiju. Pomoću ove tehnologije sistem se može brzo instalirati i konfigurirati bilo gdje u svijetu. Sistem za praćenje prati sunce s tačnošću od 0,1 stupanj i koristi astronomski algoritam. Sistem ima mogućnost opće otpreme putem udaljenih mreža.

Hitni slučajevi u kojima će se „ploča“ automatski parkirati u sigurnom položaju.

Ako tlak rashladne tekućine u krugu padne ispod 7 PSI
Sa brzinom vjetra većom od 75km / h
U slučaju prekida napajanja, UPS (neprekidno napajanje) ploču premješta u siguran položaj. Kad se snaga vrati, automatsko praćenje sunca se nastavlja.

Monitoring

U svakom slučaju, a posebno u industrijskim aplikacijama, vrlo je važno znati stanje vašeg sustava kako biste osigurali pouzdanost. Morate biti upozoren prije pojave problema.

SolarBeam ima mogućnost praćenja putem udaljene nadzorne ploče SolarBeam. Ova je nadzorna ploča jednostavna za korištenje i pruža važne informacije o statusu SolarBeam-a, dijagnostiku i informacije o proizvodnji energije.

Daljinska konfiguracija i upravljanje

SolarBeam se može daljinski konfigurirati i brzo promijeniti postavke. „Ploča“ se može daljinski upravljati pomoću mobilnog pregledača ili računara, pojednostavljujući ili nepotrebne upravljačke sisteme na mjestu instalacije.

Upozorenja

U slučaju alarma ili potrebe za uslugom, uređaj šalje e-mail poruku određenom servisnom osoblju. Sva upozorenja mogu se prilagoditi vašim željama.

Dijagnostika

SolarBeam ima mogućnosti daljinske dijagnostike: temperatura i pritisak u sistemu, proizvodnja energije itd. Na prvi pogled vidite status sistema.

Izvještavanje i grafikoni

Ako trebate primati izvještaje o proizvodnji energije, mogu se lako dobiti za svaku "ploču". Izvještaj može biti u obliku grafikona ili tablice.

Montaža

SolarBeam 7M prvobitno je dizajniran za CSP instalacije velikih razmjera, pa je ugradnja bila što jednostavnija. Dizajn vam omogućuje brzo sastavljanje glavnih komponenti i ne zahtijeva optičko prilagođavanje, što instalaciju i pokretanje sustava čini jeftinima.

Vrijeme instalacije

Tim od 3 osobe može instalirati jedan SolarBeam 7M od početka do kraja u roku od 8 sati.

Zahtevi za plasman

Širina SolarBeam 7M iznosi 7 metara sa udubljenjem od 3,5 metra. Kada instalirate više SolarBeam 7Ms, svakom sustavu se mora dodijeliti površina od približno 10 x 20 metara kako bi se osigurala maksimalna solarna kolekcija s najmanjom količinom zasjenjenja.

Skupština

Paradno čvorište dizajnirano je za sastavljanje na tlo pomoću mehaničkog sistema podizanja, koji omogućava brzu i jednostavnu ugradnju rešetki, zrcalnih sektora i nosača.

Područja upotrebe

Proizvodnja električne energije pomoću ORC (Organic Rankine Cycle) instalacija.

Postrojenja za uklanjanje vode

SolarBeam može dovoditi toplotnu energiju u postrojenje za uklanjanje vode

U bilo kojoj industriji u kojoj je potrebno mnogo toplotne energije za tehnološki ciklus, kao što su:

Hrana (kuhanje, sterilizacija, proizvodnja alkohola, pranje)
Hemijska industrija
Plastika (grijanje, kapuljača, odvajanje, ...)
Tekstil (izbjeljivanje, pranje, prešanje, tretman parom)
Ulje (sublimacija, pročišćavanje naftnih proizvoda)
I mnogo više

Mjesto instalacije

Prikladne lokacije za ugradnju su regije koje primaju najmanje 2000 kWh sunčeve svjetlosti po m2 godišnje (kW * h / m2 / godišnje). Proizvođače koji najviše obećavaju smatram sljedeće regije svijeta:

Regioni bivšeg Sovjetskog Saveza
Jugozapad SAD
Srednja i Južna Amerika
Sjeverna i Južna Afrika
Australija
mediteranske zemlje Evrope
srednji istok
Pustinjske ravnice Indije i Pakistana
Kine

Specifikacija modela Solarbeam-7M

Najviša snaga - 31,5kW (snage 1000W / m2)
Stupanj koncentracije energije - više od 1200 puta (tačka 18cm)
Maksimalna temperatura u fokusu - 800 ° S
Maksimalna temperatura nosača topline - 270 ° C
Operativna efikasnost - 82%
Prečnik reflektora - 7m
Površina paraboličnog zrcala je 38,5 m2
Žarišna duljina - 3.8m
Potrošnja električne energije servomotora - 48W + 48W / 24V
Brzina vjetra za vrijeme rada - do 75km / h (20m / s)
Brzina vjetra (u sigurnom režimu) - do 160 km / h
Praćenje sunca u azimutu - 360 °
Praćenje sunca vertikalno - 0 - 115 °
Visina potpore - 3,5m
Težina reflektora - 476 kg
Ukupna težina -1083 kg
Veličina apsorbera - 25,4 x 25,4 cm
Površina apsorbera -645 cm2
Zapremina rashladne tečnosti u apsorberu iznosi 0,55 litara

Dimenzije reflektora

Solarna energija se može prikupiti i koristiti na više načina. Jedan od najjednostavnijih i najefikasnijih je reflektor sa zrcalom i glavčinom. Nije ga teško napraviti sami.

Reflektor odražava sunčeve zrake i koncentriše ih na posude sa vodom. Ona se zagrijava i ključa, ispuštajući mlaz pare. Dizajn uređaja je prilično jednostavan, glavna stvar je da se ogledala automatski okreću u željeni ugao i prate sunce.

Rezultirajuća para se šalje, na primjer, u pećnicu za kuhanje, cijevima za grijanje kuće, u turbinu za proizvodnju električne energije, na motor, hladnjak itd. U stvari, ako pogledate neku vrstu procesa proizvodnje, tada se gotovo bilo koji njegov dio može pretvoriti u paru.

Domaći Solar-OSE generator pare na linearnim ogledalima s kontrolom Arduino ploče na francuskoj konferenciji proizvođača POC21, posvećen domaćim ekološkim projektima.

Nedavno su autori objavili u otvorenom pristupu pod uputama za sklapanje Creative Commons licence za uređaj. Ovaj kompaktni 1 kW metar odličan je za mala poduzeća, posebno u ruralnim područjima. Ako kombinirate nekoliko modula, snaga se nekoliko puta povećava.

Prema proizvođačima, cijena svih dijelova generatora pare bit će približno 2000 dolara, ali postoje razne mogućnosti za uštedu.

Procijenjeno vrijeme izrade: 150 sati. Jedne nedelje, tri osobe.

Upute pružaju potpuni popis i veličina svih materijala, kao i potrebne alate za rad.