A szoláris koncentrátorok működési elve szerint nagyon különböznek a. Sőt, a termikus naperőművek jóval hatékonyabbak, mint a fotovoltaikusok, számos jellemzőjük miatt.

A szoláris koncentrátor feladata a fókuszálás napsugarak hőhordozóval ellátott tartályon, ami lehet például olaj vagy víz, amelyek jól elnyelik a napenergiát. A koncentrálási módszerek különbözőek: parabola-hengeres koncentrátorok, parabola tükrök vagy torony típusú heliocentrikus berendezések.

Egyes koncentrátorokban a napsugárzás a fókuszvonal mentén fókuszál, másokban a fókuszpontban, ahol a vevő található. Amikor a napsugárzás visszaverődik nagyobb felület kisebb felületre (a vevő felületére) érhető el hőség, a hűtőfolyadék elnyeli a hőt, miközben áthalad a vevőn. A rendszer egésze egy tároló részt és egy energiaátviteli rendszert is tartalmaz.

A koncentrátorok hatásfoka erősen csökken felhős időszakokban, mivel csak a közvetlen napsugárzás fókuszál. Ez az oka annak, hogy az ilyen rendszerek azokban a régiókban érik el a legnagyobb hatékonyságot, ahol különösen magas a napsugárzás szintje: a sivatagokban, az Egyenlítő környékén. A napsugárzás felhasználásának hatékonyságának növelése érdekében a koncentrátorokat speciális nyomkövetőkkel, nyomkövető rendszerekkel látják el, amelyek biztosítják a koncentrátorok legpontosabb tájolását a nap irányába.

Mivel a szoláris koncentrátorok költsége magas, és a nyomkövető rendszerek időszakos karbantartást igényelnek, alkalmazásuk elsősorban az ipari áramtermelő rendszerekre korlátozódik.

Az ilyen berendezések hibrid rendszerekben használhatók például szénhidrogén üzemanyaggal kombinálva, akkor a tárolórendszer csökkenti a megtermelt villamos energia költségét. Ez lehetővé válik, hiszen a generáció éjjel-nappal fog zajlani.

Parabolikus vályús napkollektoros koncentrátorok legfeljebb 50 méter hosszúak, úgy néznek ki, mint egy hosszúkás tükörparabola. Egy ilyen koncentrátor homorú tükrök tömbjéből áll, amelyek mindegyike párhuzamos napsugarakat gyűjt össze és egy adott pontra fókuszálja. Egy ilyen parabola mentén egy hűtőfolyadékkal ellátott cső van elhelyezve úgy, hogy a tükrök által visszavert összes sugár rá fókuszáljon. A hőveszteség csökkentése érdekében a csövet egy üvegcső veszi körül, amelyet a henger fókuszvonala mentén feszítenek ki.

Az ilyen koncentrátorok észak-déli irányú sorokban vannak elhelyezve, és természetesen napelemes nyomkövető rendszerekkel is fel vannak szerelve. A vezetékben fókuszált sugárzás közel 400 fokra melegíti fel a hűtőfolyadékot, áthalad a hőcserélőkön, gőzt termelve, amely megforgatja a generátor turbináját.

Az igazság kedvéért meg kell jegyezni, hogy a cső helyén fotocella is elhelyezhető. Azonban annak ellenére, hogy a fotovoltaikus celláknál a koncentrátorok mérete kisebb is lehet, ez a hatásfok csökkenésével és a túlmelegedés problémájával jár, ami fejlesztést igényel. minőségi rendszer hűtés.

A 80-as években a kaliforniai sivatagban 9 erőművet építettek parabolikus vályús koncentrátorokon, összesen 354 MW teljesítménnyel. Aztán ugyanez a cég (Luz International) épített egy SEGS I hibrid állomást is Deggettben, 13,8 MW kapacitással, amely további kemencéket tartalmazott földgáz. Általánosságban elmondható, hogy 1990-től a társaság 80 MW összteljesítményű hibrid erőműveket épített.

A parabolikus vályús erőművek napenergia-termelésének fejlesztését Marokkóban, Mexikóban, Algériában és más fejlődő országokban végzik a Világbank finanszírozásával.

Ennek eredményeként a szakértők arra a következtetésre jutottak, hogy manapság a parabola-hengeres erőművek mind jövedelmezőség, mind hatékonyság szempontjából rosszabbak, mint a torony- és tányéros típusú naperőművek.

parabola tányér-szerű tükrök, amelyek a napsugarakat egy vevőre fókuszálják, amely minden ilyen tányér fókuszában van. Ugyanakkor a hőhordozó hőmérséklete ezzel a fűtési technológiával eléri az 1000 fokot. A folyékony hűtőfolyadék azonnal a generátorhoz vagy a motorhoz kerül, amelyet a vevővel kombinálnak. Itt például Stirling és Brayton motorokat használnak, amelyek jelentősen növelhetik az ilyen rendszerek teljesítményét, mivel az optikai hatásfok magas és a kezdeti költségek alacsonyak.

A parabolikus lemezes típusú napelemes erőművek hatásfokának világrekordja a 29%-os hatásfok, amelyet a hőenergia elektromos energiává alakításával érnek el a Rancho Mirage Stirling-motorral kombinált lemezes üzemében.

A tányéros napelemes rendszerek moduláris felépítésüknek köszönhetően nagyon ígéretesek, mind a közcélú hálózatra kapcsolt hibrid fogyasztók, mind az autonóm fogyasztók számára könnyen elérhetővé teszik a szükséges teljesítményszinteket. Példa erre a Georgia államban található STEP projekt, amely 114, 7 méter átmérőjű parabolatükörből áll.

A rendszer közepes, alacsony és magas nyomású. Alacsony nyomású gőzt a kötőgyár légkondicionáló rendszerébe, közepes nyomású gőzt magát a kötőipart, a nagynyomású gőzt pedig közvetlenül az áramtermeléshez.

Természetesen a Stirling-motorral kombinált tányér alakú napkollektorok a nagy energetikai cégek tulajdonosait érdeklik. A Science Applications International Corporation tehát három energiacéggel együttműködve egy Stirling-motort és parabolatükröket használó rendszert fejleszt, amely 25 kW áramot képes előállítani.

A központi vevővel ellátott napelemes tornyokban a napsugárzás a vevőre összpontosul, amely a torony tetején található.. A torony körül nagy számban pontozott heliosztát reflektorok. A heliosztátok biaxiális napkövető rendszerrel vannak felszerelve, aminek köszönhetően mindig úgy vannak elforgatva, hogy a sugarak fixen koncentrálódjanak a hűtőbordára.

A vevő elnyeli a hőenergiát, amely ezután megforgatja a generátor turbináját.

A vevőben keringő folyékony hűtőfolyadék gőzt továbbít a hőtárolóba. Általában 550 fokos vízgőz működik, legfeljebb 1000 fokos levegő és egyéb gáznemű anyagok, alacsony forráspontú szerves folyadékok - 100 fok alatt és folyékony fémek - 800 fokig.

Az állomás céljától függően a gőz egy turbinát forgathat villamos energia előállítására, vagy közvetlenül felhasználható valamilyen termelésben. A vevőegység hőmérséklete 538 és 1482 fok között változik.

A dél-kaliforniai Solar One toronymű, az egyik első ilyen jellegű erőmű, eredetileg víz-gőz rendszeren keresztül termelt áramot, 10 MW-ot leadva. Aztán korszerűsítésen esett át, és sokkal hatékonyabbá vált a továbbfejlesztett, mára olvadt sókon működő vevőegység és a hőtároló rendszer.

Ez oda vezetett, hogy a hőtároló tornyok áttörést jelentettek a napelemes koncentrátortechnológiában: egy ilyen erőműben szükség szerint lehet villamos energiát termelni, hiszen a hőtároló rendszer akár 13 órán át is képes hőt tárolni.

Az olvadt só technológia lehetővé teszi a naphő 550 fokos hőtárolását, és a nap bármely szakában és bármilyen időjárási viszonyok között most már villamos energiát lehet termelni. A 10 MW teljesítményű "Solar Two" toronyállomás az ilyen típusú ipari erőművek prototípusa lett. A jövőben 30-200 MW teljesítményű ipari állomások építése nagy ipari vállalkozások számára.

A kilátások óriásiak, de a fejlődést hátráltatja az igény nagy területek, valamint az ipari méretű toronyállomások építésének jelentős költsége. Például egy 100 megawatt teljesítményű toronyállomás elhelyezéséhez 200 hektárra van szükség, míg egy 1000 megawatt áramot termelni képes atomerőműhöz mindössze 50 hektár. A kis kapacitású parabola-hengeres (moduláris típusú) állomások pedig költséghatékonyabbak, mint a toronyos állomások.

Így a torony- és parabolakoncentrátorok alkalmasak a 30 MW-tól 200 MW-ig terjedő, hálózatra kapcsolt erőművekhez. A moduláris poppet koncentrátorok olyan hálózatok autonóm tápellátására alkalmasak, amelyek mindössze néhány megawattot igényelnek. Mind a torony-, mind a poppet-rendszerek gyártása költséges, de nagyon magas hatékonyságot biztosítanak.

Mint látható, a parabola-hengeres koncentrátorok optimális pozíciót foglalnak el, mint a következő évek legígéretesebb szoláris koncentrátortechnológiája.

Évezredünk eleje óta foglalkoztatja az emberiség legkiválóbb elméit a napsugarak energiájának felhasználási lehetősége és módszerei. Az emberek már akkor is tökéletesen megértették, hogy a Nap nevű égitest kimeríthetetlen energiájú sugárzás forrása. Azt azonban senki sem találta ki, hogyan „szelídítse meg” és használja fel a maga javára abban a távoli időben. A máig fennmaradt források szerint az ókor írói, Plutarkhosz és Polübiosz jelezték, hogy aki először saját kezűleg írta a rajzokat és összeállított egy működő találmányt, Arkhimédész volt.

Ez egy olyan eszköz volt, amely egyes optikán alapuló eszközökkel egyetlen erőteljes folyamba koncentrálta a napsugárzás sugárzását. Ezt követően a találmányt arra használták, hogy megsemmisítsék a rómaiak birodalmi flottáját, akik ragadozó célokkal érkeztek.

Lényegében egy bölcs görög mérnök találmánya, amelyet saját kezűleg szerelt össze, az első, a Földön létrehozott napenergián alapuló parabolakoncentrátor, amelynek elve az volt, hogy a sugárzást egyetlen kis sugárban koncentrálják.

Az ilyen sugár által érintett területen a hőmérséklet elérheti a 300-400 Celsius-fokot. Ez az energia a római haditengerészet bármely hajójának testére koncentrálva (amely akkoriban teljes egészében fából állt), elegendő lett volna egy tengeri hajó meggyújtásához. Ma már csak feltételezéseket lehet tenni arról, hogy Arkhimédész milyen találmányt adott a világnak, de az alapján modern tudásés az energia ezen a területen elért technológiákkal és vívmányokkal kapcsolatos elképzelésekkel csak két lehetőség volt.

Kezdjük azzal, hogy maga a név, amit a találmány kapott, egy napelemes koncentrátor, ez a név önmagáért beszél.

A mindkét oldalon domború lencse egy egyszerű koncentrátor példája.

Ez egy olyan eszköz, amely a napsugárzást a felület bizonyos meghajlításával rögzíti, és egy pontra koncentrálja a sugarakat, és több mutatót ér el az energia növekedésére vonatkozóan. Fiatal múltunkból mindannyian emlékszünk egy közönséges lencsére, amely mindkét oldalon domború – ez a legegyszerűbb koncentrátor példája. Napos időben a napsugárzás beesési szögének saját kezű beállításával kiéghet a fa felület vagy papíron mindent, ami eszébe jutott, bármilyen alak vagy felirat.

Az ilyen lencse a refraktor koncentrátorok csoportjába tartozik. Ugyanebbe a koncentrátorcsoportba tartoznak a konvex lencsék mellett a Fresnel lencsék is, amelyek egy prizma. A hosszú fókuszú koncentrátorokat úgynevezett lineáris lencsék segítségével állítják össze. Az ilyen hubok nagyon olcsók és könnyen összeszerelhetők saját kezűleg, képzett mérnök segítsége nélkül (ha úgy dönt, hogy ezt megteszi, elegendő videó van feltöltve a hálózatra, a kérés házi készítésű napelemes reflektor). A gyakorlatban azonban meglehetősen ritkán használják őket, ennek egyik oka meglehetősen nagy méreteik. Az ilyen koncentrátorokat, beleértve a házi készítésűeket is, olyan helyeken használják, ahol a terület és az általuk elfoglalt hely, amely nem kritikus tulajdonosa számára, ezt lehetővé teszi.

Ilyen hátrány hiányzik a napsugárzás prizmakoncentrátorában. Ezenkívül ez a berendezés részben koncentrálni tudja a diffúziós sugárzás egy részét, ezáltal jelentősen megnöveli a generált energiasugár-fluxus teljesítményét. A háromszögű prizma, amelynek felhasználásával ez a mechanizmus épül, egyszerre látja el a nyaláb koncentrációs pontjának sugárzásának iniciátorát és e sugárzás fogadását. Mindezek mellett a poliéder hátsó felülete tükrözi a napsugárzás elülső felületére érkező energiaáramot, az oldalfelület pedig a sugárzás kibocsátásáért felelős. A berendezés működési elve azon a mechanizmuson alapul, amely maximálisan visszaveri a napsugarakat, amíg el nem érik az oldalfelületet.

A fényvisszaverő szoláris koncentrátor a refraktorokhoz képest a visszavert napsugárzás nyalábjának energiáját kombinálva működik. A szerkezet alakja alapján az ilyen koncentrátorokat alfajokra osztják, és parabolikusnak és parabolikusnak nevezik. Ha megérti ezeknek az eszközöknek a hatékonyságát, akkor a legerősebb energiaforrás egy parabola koncentrátor lesz, amely akár 10 ezer egység koncentrációt is termel.

A parabolikus koncentrátor akár 10 ezer egység koncentrációt is szállít

Azonban energiát teremteni napelemes rendszerek hőellátás (különösen téli fűtésre) nagyobb mértékben igénybe veszi a parabolikus ill lapos eszközök Ezenkívül egy ilyen rendszert könnyű felszerelni saját kezével.

A napelemes koncentrátorok gyakorlati felhasználása és alkalmazása

Elvileg bármilyen kialakítású napelem-koncentrátorok fő funkciója a napból érkező sugárzás összegyűjtése és egy ponton történő koncentrálása. Az energia hatókörének meghatározása a berendezés tulajdonosának a döntése. Teljesen ingyenes és megújuló energia felhasználásával vizet melegíthet gazdasági szükségletekés higiéniai igényeket. A felmelegítendő víz mennyisége csak a tányér méretétől és általános kialakítás töményítő. A kis méretű parabola koncentrátorok főző sütőként használhatók, amelyek kizárólag koncentrált napsugárzással működnek.

Télen a koncentrátorok használhatók további forrás napfény a fotovoltaikus napelemek számára, ezáltal növelve azok értékét kimeneti teljesítmény elégtelen napsugárzás körülményei között.

A parabola koncentrátorok sütőként is használhatók ételkészítéshez

Valójában a kristályos akkumulátorok használata a hatékonyság növelésére nagyon jó ötlet, tekintettel a koncentrátorok alacsony költségére. Sőt, nem kell szabadalom egy ilyen mintához. Egyfajta házi készítésű napelemes rendszer lesz belőle.

A készüléket úgy is lehet használni, mint offline forrás energiát a Stirling-motorhoz (egy ilyen motorra szabadalmat nagyon régen szerzett a feltalálója). A parabolacsoport koncentrátorai 300 és 400 °C közötti hőmérsékletet hoznak létre a napfény gyűjtésének helyén.

Ha egy fém állványt teszünk az edényekhez, és ráhelyezünk egy vízforralót a viszonylag kis tányérról érkező sugarak koncentrációjának tartományában, akkor gond nélkül forralhatunk vizet áram nélkül. A fűtőtestet az energiakoncentráció pontjára helyezve gyorsan felmelegszik és folyóvíz elég nagy mennyiségben a további gazdasági igényekhez való felhasználáshoz. Öntözheti a kertet, mosogathat, zuhanyozhat.

Ha a teljesítmény szempontjából megfelelően kiválasztott Stirling-motort a sugár fókuszába helyezi, egy kis hő- és elektromos állomást kap.

A Stirling motorokat úgy tervezték, hogy együtt működjenek a napelemes koncentrátorral

Például egy Qnergy nevű cég kifejlesztette és benyújtotta a szabadalmat, és piacra dobta a QB-3500 Stirling motorokat, amelyeket kifejezetten úgy terveztek, hogy együtt működjenek a napelemes reflektoros szoláris koncentrátorral. Lényegében egy ilyen eszköz elektromos áramgenerátornak tekinthető, ahol a Stirling-motor látja el a fő funkciót. Ne feledje, hogy egy ilyen rendszer is megköveteli akkumulátorok a kapott energia tárolására. Egy ilyen erőmű 3500 watt teljesítményű elektromos áramot állít elő. A kimeneti inverter szabványos 220 voltos feszültséget, 50 Hz frekvenciát állít elő. Ez az áramerősség elegendő ahhoz, hogy teljes mértékben kielégítse egy olyan ház szükségleteit, amelyben egy négytagú család él. Az ilyen elemek használata hatékony Kúria. A webhelyére telepített koncentrátor rendelkezik kinézet parabolaantenna a külső esztétikum megsértése nélkül.

Az egyik gyártó egyébként szabadalmat jegyeztetett be egy olyan készülékre, ahol a Stirling-motor elvét kihasználva olyan rendszert lehet létrehozni, amely alapvetően oda-vissza vagy forgó mozgást fog működtetni (nem kell akkumulátort beépíteni). Ilyen rendszer például a kútba vagy más célra szolgáló vízszivattyú.

A parabola koncentrátort szisztematikusan forgatni kell, hogy kövesse a nap sugarait, ahogy a Föld forog a nap folyamán

A parabolakoncentrátor fő hátránya, hogy szisztematikusan ellenőrizni kell, a napsugarak irányába forgatva, miközben a Föld forog a nap folyamán. Ahol a nagy hőerőművekben ipari méretű koncentrátorokat használnak, ott az akkumulátorcsoportra külön rendszereket szerelnek fel a nap mozgásának nyomon követésére. Az ilyen rendszerek elforgatják a tükröket annak mozgását követően. Ez garantálja az állandó és hatékony vétel beérkező napsugárzás a leghatékonyabb szögben. De az ilyen felszerelések magánhasználata valószínűleg nem lesz megfelelő, mivel a beszerzési költségek sokkal magasabbak lesznek, mint egy normál állványra szerelt reflektor költsége.

Hogyan készítsünk magunknak napsugárzás-koncentrátort?

Ennek a kérdésnek a tanulmányozására hivatkozhatunk a vlagyivosztoki feltaláló, Jurij Rylov tapasztalataira, akinek szabadalma van a fűtőrendszer. Már jó ideje nagyszerű Nyaralóház A több mint 400 négyzetméter összterületű, teljes fűtése akkumulátoros rendszerrel történik, ahol a hűtőfolyadékot egy napkollektoros koncentrátor melegíti.

Yury Rylov koncentrátora több mint kétszer olyan hatékonyan működik, mint a napelemek

Az egész rendszert, amelyre ennek eredményeként szabadalmat kapott, maga a mester fejlesztette ki. Koncentrátora több mint kétszer olyan hatékonyan működik, mint a napelemek.

Ennek számos oka van, az egyik a koncentrátorrendszer, amelyre a feltaláló szabadalmat kapott, szinte a teljes beérkező napsugárzási spektrum energiáját felhalmozza. A következő ok az, hogy a rendszert napkövető mechanizmussal egészítették ki (figyelembe véve a felszereltség körét ez az eset, ez indokolt lehet).

A rendszer tömeggyártásba való bevezetésével azonban problémák adódtak. A létrehozott eszköz alatt több mint öt évvel ezelőtt a feltaláló szabadalmat kapott Orosz Föderáció, de eddig nem kapott széleskörű ipari forgalmazást. Ez meglehetősen furcsa, mivel Rylov szerint a koncentrátora lehetővé teszi a ház bejáratának öt emeleten történő fűtését, feltéve, hogy forró víz. Nyolc óra üzemidő alatt a berendezés egy köbméter vizet melegít fel. Ezalatt a koncentrátor 80 kW villamos energiát termel majd. Ezenkívül a feltaláló szembesült a szellemi tulajdon védelmének problémájával Oroszországban. Azokban az országokban kell foglalkozni a készüléke tulajdonjogának rögzítésével, ahol ilyen gyártás létesítésére van lehetőség, külföldön a hivatalnokok nem segítenek a szabadalom megszerzésében.

A legtöbb egyszerű módja saját készítésű hub összeállításához – ez egy régi parabolaantenna alapján készül

Tehát a saját házi készítésű hub megépítésének legegyszerűbb módja, ha egy régi parabolaantenna alapján készíti el. A mechanizmus összeszerelése előtt határozza meg a használat célját, majd válassza ki a koncentrátor helyét. Alaposan tisztítsa meg az antennát, és rögzítsen egy fényvisszaverő fóliát a munkaoldalra.

A fólia egyenletes lerakása és az esetleges ráncok elkerülése érdekében vágja a fóliát ötven milliméternél nem nagyobb csíkokra. Ha úgy dönt, hogy a sűrítőt napelemes sütőként használja, jobb lesz, ha körülbelül 70 milliméter átmérőjű lyukat készít az edény középső részébe. Vezesse át rajta az ételtartó rögzítését. A készülék garantálja a tartály rögzített helyzetét a felmelegített tárggyal a készülék nap mögötti fordulásakor.

Ha csak kis átmérőjű tányér áll a rendelkezésére, akkor érdemes 100 milliméteres csíkokra vágni a szalagot. Minden csíkot külön kell ragasztani, gondosan és pontosan igazítva az illesztéseket.

Ha befejezte a fényvisszaverő elem beillesztését, határozza meg, hol van a sugarak koncentrációs pontja. Ezt azért kell megtenni, mert az edény formája gyakran nem garantálja a fókuszpont és a jelfogadó fej elhelyezkedésének egybeesését.

Házi készítésű napelemes koncentrátor sütő

Kezdetben érdemes beazonosítani a koncentráció helyét, ehhez vegyünk fel napszemüveget. Vesz fatáblaés vastag ujjatlan. Irányítsa a reflektort a nap felé, és fókuszálja a felfogott sugarakat a táblára, majd állítsa be a távolságot, amíg a leghatékonyabb, koncentrált energiasugarat nem kapja, addig csinálja, amíg a legkisebb méretét el nem éri. A viselt kesztyűk megvédik a bőrt a leégéstől, ha véletlenül a sugarak fókuszterületére helyezi a kezét. A koncentrációpont meghatározása után már csak a szerkezetet kell rögzítenie és be kell fejeznie a beépítését optimális hely. Ahogy feltalálói körökben mondják: "Csak a szabadalom megszerzése van hátra." Használja munkája eredményét, szerezzen kimeríthetetlen és ingyenes energiaforrást.

A Stirling motor improvizált, közönséges anyagok felhasználásával szerelhető össze

A napsugárzáson alapuló koncentrátorok gyártására számos lehetőség kínálkozik. Ugyanígy te magad is összeállíthatsz egy Stirling-motort rögtönzött, közönséges anyagok felhasználásával (ez valóban lehetséges, bár első pillantásra elérhetetlennek tűnik), és ennek a motornak a képességeit többféle célra felhasználhatod. hosszú ideje. Minden korlátozás csak az Ön türelmén és képzelőerején múlik.

Régóta szerettem volna napelemes parabolikus koncentrátort készíteni. Miután sok irodalmat elolvastam a parabolatükör öntőformájának elkészítésével kapcsolatban, a legegyszerűbb lehetőség mellett döntöttem - egy parabolaantenna mellett. A parabola alakú parabolaantenna egy ponton összegyűjti a visszavert sugarakat.

Az alapra néztem Harkov lemezek "Variant". Számomra elfogadható áron csak 90 cm-es terméket tudtam venni. De tapasztalatom célja a magas hőmérséklet a fókuszban. A jó eredmények eléréséhez tükörfelületre van szükség - minél nagyobb, annál jobb. Ezért a lemeznek 1,5 m-nek, lehetőleg 2 m-nek kell lennie. A harkovi gyártó választéka ilyen méretekkel rendelkezik, de alumíniumból készülnek, és ennek megfelelően az árak túlzóak. El kellett merülnöm az Internetben, használt termék után kutatva. Odesszában pedig az építők valami tárgyat szétszedve felajánlottak egy 1,36m x 1,2m méretű, műanyagból készült parabolaantennát. Kicsit elmaradt attól, amit szerettem volna, de az ár jó volt, és rendeltem egy tányért.

Az edény kézhezvétele után pár nap alatt rájöttem, hogy az USA-ban készült, erős merevítő bordákkal rendelkezik (aggódtam, hogy elég erős-e a tok, és hogy tükrök ragasztása után vezet-e), erős tájolású. mechanizmus sok beállítással.

3mm vastag tükröket is vettem. 2 nm-t rendeltem. - egy kicsit margóval. A tükröket főleg 4 mm vastagságban árulják., találtam egy C fokozatot, hogy könnyebb legyen vágni. Úgy döntöttem, hogy a töményítő tükreinek mérete 2 x 2 cm.

A fő alkatrészek összegyűjtése után elkezdtem gyártani a kerékagy állványát. Több sarok, csődarabok és profilok voltak. Méretre vágva, hegesztett, tisztított és festett. Íme, mi történt:

Szóval, miután felálltam, elkezdek tükröket vágni. A tükrök 500 x 500 mm méretűek voltak. Először kettévágtam, majd 2 x 2 cm-es ráccsal.Próbáltam egy csomó üvegvágót, de most nem lehet legalább valami értelmeset találni a boltokban. Egy új üvegvágó 5-10x tökéletesen vág, és ennyi.... Utána azonnal ki lehet dobni. Lehet, hogy van néhány professzionális, de ne vásárolja meg őket hardverboltokban. Ezért, ha valaki töményítőt fog készíteni tükrökből, akkor a tükörvágás kérdése a legnehezebb!

A tükrök vágva, az állvány készen áll, kezdem a tükrök ragasztását! A folyamat hosszú és fárasztó. A kész agyon lévő tükröim száma 2480 darab lett. Clay rosszat választott. Speciális tükörragasztót vettem - jól tart, de vastag. Ragasztáskor, egy cseppet a tükörre nyomva, majd a tányér falához nyomva esély van a tükör egyenetlen benyomására (hol erősebben, hol gyengébbre). Emiatt előfordulhat, hogy a tükör nincs szorosan ragasztva, pl. a napsugarát nem a fókuszba, hanem maga köré irányítja. És ha a fókusz elmosódott, akkor nincs semmi jó eredményre számítani. A jövőre nézve azt mondom, hogy a fókuszom elmosódottnak bizonyult (amiből arra következtetek, hogy más ragasztót kellett felvinni). Bár a kísérlet eredménye tetszetős volt, a fókusz körülbelül 10 cm-es volt, és így is volt egy-egy 3-5 cm körüli elmosódott folt, minél kisebb a fókusz, annál pontosabb a sugarak fókuszálása, ennek megfelelően nagyobb a fókusz hőfok. Majdnem 3-ig tartott a tükrök felragasztása teljes napok. A vágott tükrök területe körülbelül 1,5 nm volt. Volt egy házasság, eleinte, amíg alkalmazkodott - sokat, később sokkal kevésbé. A hibás tükrök aránya valószínűleg nem haladta meg az 5%-ot.

A szoláris parabola koncentrátor készen áll.

A mérések során a maximális hőmérséklet a koncentrátor fókuszában legalább 616,5 fok volt. A napsugarak segítettek felgyújtani egy fadeszkát, megolvasztani az ónt, egy ólomnehezéket és egy alumínium sörösdobozt. A kísérletet 2015. augusztus 25-én végeztem a Harkov régióban, Novaja Vodolaga városában.

A következő évi tervekben (és talán a téli időszakban kiderül) a koncentrátort a gyakorlati igényekhez igazítani. Talán vízmelegítésre, esetleg áramtermelésre.

Mindenesetre a természet hatalmas energiaforrást adott mindannyiunknak, csak meg kell tanulnunk használni. A nap energiája ezerszeresen fedezi az emberiség minden szükségletét. És ha valaki ennek az energiának legalább egy kis részét el tudja vinni, akkor ez lesz civilizációnk legnagyobb vívmánya, aminek köszönhetően megmentjük bolygónkat.

Az alábbiakban látható egy videó, amelyben egy parabolaantennára épülő napelem-koncentrátor gyártási folyamatát és a koncentrátor segítségével végzett kísérleteket láthatja.

Közzétéve: 2013.08.09

Az alternatív energia egyre több nagy elmét érdekel. Nem vagyok kivétel. 🙂

Az egész egy egyszerű kérdéssel kezdődött: „A kefe nélküli motorból generátort lehet alakítani?”
-Tud. Minek?
- Készítsen szélgenerátort.

Szélmalom áramtermelésre – nem igazán kényelmes megoldás. Változó szélerő, töltők, akkumulátorok, inverterek, sok olcsó berendezés. Egy egyszerűsített séma szerint a szélmalom kiválóan melegíti a vizet. A terhelés ugyanis tíz, és egyáltalán nem válogatós a hozzá szolgáltatott áram paraméterei tekintetében. Megszabadulhat az összetett drága elektronikától. A számítások azonban jelentős építési költségeket mutattak egy 500 wattos generátor megpörgetéséhez.
A szél által szállított teljesítményt a képlet számítja ki P=0,6*S*V 3, ahol:
P– teljesítmény, watt
S- Terület, m2
V– szélsebesség, m/s

Az 1 m2-en 2 m/s sebességgel fújó szél 4,8 watt energiát "viszi". Ha a szél sebessége 10 m/s-ra nő, akkor a teljesítmény 600 wattra nő. A legjobb szélturbinák hatásfoka 40-45%. Ezt szem előtt tartva, egy 500 watt teljesítményű generátorhoz, mondjuk 5 m / s széllel. A szélturbina légcsavar által söpört területre, körülbelül 12 négyzetméterre lesz szükség. Ami egy közel 4 méter átmérőjű csavarnak felel meg! Sok pénz – kevés értelem. Add ide az engedély beszerzésének szükségességét (zajhatár). A szélmalom telepítését egyébként egyes országokban még az ornitológusokkal is egyeztetni kell.

De aztán eszembe jutott a Nap! Rengeteg energiát ad nekünk. Először egy befagyott víztározó felett gondoltam erre. Amikor megláttam egy több mint egy méter vastag és 15 x 50 kilométeres jégtömeget, azt gondoltam: „Ennyi jég! Mennyire kell melegíteni, hogy megolvadjon!?” És mindezt a Nap másfél tucat nap alatt megteszi. A referenciakönyvekben megtalálhatja azt az energiasűrűséget, amely eléri a Föld felszínét. A körülbelül 1 kilowatt négyzetméterenkénti adat csábítóan hangzik. De ez tiszta napon az Egyenlítőnél van. Mennyire reális a napenergiát háztartási szükségletekre hasznosítani szélességi köreinken (Ukrajna középső része) a rendelkezésre álló anyagok felhasználásával?

Milyen valódi erőt lehet ebből kihozni az összes veszteséget figyelembe véve négyzetméter?

A probléma tisztázása érdekében elkészítettem az első parabolikus hőkoncentrátort kartonból (a fókusz a parabola táljában van). A szektorok mintáját közönséges ételfóliával ragasztottam át. Nyilvánvaló, hogy a felület minősége és a fólia fényvisszaverő tulajdonságai nagyon távol állnak az ideálistól.

De a feladat az volt, hogy egy bizonyos mennyiségű vizet „kolhozos” módszerekkel melegítsenek fel, hogy megtudják, milyen teljesítmény érhető el, figyelembe véve az összes veszteséget. A mintát az Exel fájl segítségével lehet kiszámolni, amit az interneten találtam azoktól, akik szeretnek önállóan parabolaantennákat építeni.
A víz térfogatának, hőkapacitásának, kezdeti és véghőmérsékletének ismeretében kiszámítható a fűtésére fordított hőmennyiség. És a fűtési idő ismeretében kiszámíthatja a teljesítményt. A koncentrátor méreteinek ismeretében megállapítható, hogy milyen gyakorlati teljesítmény érhető el egy négyzetméternyi felületből, amelyre napfény esik.

Kívülről feketére festett alumíniumdoboz egy felét vették víztérfogatnak.

Egy parabolikus szoláris koncentrátor fókuszába egy víztartályt helyeznek. A napelemes koncentrátor a nap felé van orientálva.

1. kísérlet

május végén reggel 7 óra körül került megrendezésre. A reggel korántsem az ideális időpont, de pont reggel süt be a Nap a „laboratóriumom” ablakán.

Parabola átmérővel 0,31 m számítások azt mutatták, hogy egy nagyságrendű hatalom 13,3 watt. Azok. legkevésbé 177 watt / négyzetméter Itt kell megjegyezni, hogy a kerek nyitott tégely messze nem a legtöbb a legjobb mód hogy jó eredményt érjünk el. Az energia egy részét magának a doboznak a melegítésére fordítják, egy részét besugározzák környezet, beleértve a légáramlatok által elhordott. Általánosságban elmondható, hogy még ilyen távolról sem ideális körülmények között legalább kaphat valamit.

2. kísérlet

A második kísérlethez egy átmérőjű parabola 0,6 m. Tükörként fémezett ragasztószalag, vásárolt hardver üzlet. Fényvisszaverő tulajdonságai valamivel jobbak, mint az alumínium élelmiszerfóliáé.

A parabola gyújtótávolsága hosszabb volt (a fókusz a parabola tálán kívül).

Ez lehetővé tette a sugarak kivetítését a fűtőelem egyik felületére, és magas hőmérséklet elérését a fókuszban. A parabola könnyen átég egy papírlapon néhány másodperc alatt. A kísérletet június elején 7 óra körül végezték el. Az azonos térfogatú vízzel és azonos edénnyel végzett kísérlet eredményei alapján megkaptam a teljesítményt 28 watt., ami hozzávetőlegesen megfelel 102 watt/nm. Ez kevesebb, mint az első kísérletben. Ez azzal magyarázható, hogy a parabolából érkező napsugarak nem mindenhol hullottak optimálisan az edény kerek felületére. A sugarak egy része elhaladt, néhány érintőlegesen esett. Az üveget az egyik oldalon a friss reggeli szellő hűtötte, míg a másik oldalon felmelegedett. Az első kísérletben, mivel a fókusz a tálban volt, az edényt minden oldalról melegítették.

3. kísérlet

Felismerve, hogy a megfelelő hűtőbordával tisztességes eredményt lehet elérni, a következő terv készült: egy konzervdoboz belsejében feketére van festve, és fúvókákkal rendelkezik a vízellátáshoz és a vízelvezetéshez. Hermetikusan lezárt átlátszó dupla üveggel. Hőszigetelt.

Az általános séma a következő:

A felfűtés a következőképpen történik: a szoláris koncentrátorból érkező sugarak ( 1 ) az üvegen keresztül hatoljon be a hővevő edényébe ( 2 ), ahol fekete felületre kerülve felmelegítik. A víz az edény felületével érintkezve elnyeli a hőt. Az üveg nem engedi át jól az infravörös (hő) sugárzást, így a hősugárzási veszteségek minimálisak. Mivel idővel az üveg meleg vízzel felmelegszik és hőt sugároz, dupla üvegezést használtak. Tökéletes lehetőség ha vákuum van a poharak között, de ez itthon megfoghatatlan feladat. A bank hátoldala habbal hőszigetelt, ami szintén korlátozza a hőenergia környezetbe történő kisugárzását.

Hűtőborda ( 2 ) csövek segítségével ( 4,5 ) csatlakozik a tartályhoz ( 3 ) (esetemben műanyag palack). A tartály alja 0,3 méterrel a fűtőtest felett van. Ez a kialakítás biztosítja a víz konvekcióját (önkeringtetését) a rendszerben.

Ideális esetben a tágulási tartályt és a csöveket is hőszigetelni kell. A kísérletet június közepén, reggel 7 órakor végezték el. A kísérlet eredményei a következők: Teljesítmény 96,8 watt, ami kb 342 watt/nm.

Azok. a rendszer hatékonysága több mint 3-szor javult a hűtőborda kialakításának optimalizálásával!

Az 1., 2., 3. kísérletek során a parabolát kézzel, „szemmel” irányították a Nap felé. A parabolát és a fűtőelemeket kézzel tartották. Azok. nem mindig a fűtő volt a parabola fókuszában, mert az ember keze elfárad és elkezd kényelmesebb pozíciót keresni, ami technikai szempontból nem mindig helyes.

Amint látja, részemről igyekeztek undorító körülményeket biztosítani a kísérlethez. távol ideális körülmények, nevezetesen:
– a koncentrátorok nem ideális felülete
– a koncentrátorfelületek nem ideális fényvisszaverő tulajdonságai
– nem ideális tájolás a nap felé
– a fűtőelem nem ideális helyzete
– nem ideális időpont a kísérletezéshez (reggel)

nem akadályozhatta meg, hogy rögtönzött anyagokból teljesen elfogadható eredményt érjen el.

4. kísérlet

További egy fűtőelem mozdulatlanul rögzítették a napkoncentrátorhoz képest. Ez lehetővé tette a teljesítmény növelését 118 watt, ami kb 419 watt/nm. És ez reggel van! Reggel 7-től 8 óráig!

Vannak más módszerek is a napkollektoros vízmelegítésre. A vákuumcsöves kollektorok drágák, a lapos kollektorok pedig nagy hőveszteséggel rendelkeznek a hideg évszakban. A szoláris koncentrátorok használata megoldhatja ezeket a problémákat, de megköveteli a Nap felé orientáló mechanizmus megvalósítását. Mindegyik módszernek vannak előnyei és hátrányai is.

A napból, vízből és szélből származó hatalmas mennyiségű szabad energia, és még sok más, amit a természet adhat, az emberek már régóta használnak. Egyesek számára ez hobbi, és valaki nem tud túlélni olyan eszközök nélkül, amelyek „a levegőből” képesek kinyerni az energiát. Például az afrikai országokban a napelemek már régóta az emberek megmentő társa, a száraz falvakban napelemes öntözőrendszereket vezetnek be, „napelemes” szivattyúkat szerelnek a kutakra stb.

Az európai országokban nem süt ilyen szépen a nap, de a nyár elég meleg, és kár, ha a természet szabad energiája elpazarol. Vannak sikeres fejlesztések a napelemes sütők terén, de tömör vagy előre gyártott tükröket használnak. Először is, ez drága, másrészt megnehezíti a szerkezetet, és ezért nem mindig kényelmes a működésben, például amikor a kész koncentrátor könnyű súlyára van szükség.
Egy tehetséges feltaláló egy érdekes modellt készített egy házilag készített parabolikus szoláris koncentrátorról.
Nem igényel tükröket az elkészítéséhez, így nagyon könnyű és nem lesz nagy terhelés egy túrán.

Nagyon kevés dolog kell egy házi készítésű film alapú napelem-koncentrátor elkészítéséhez. Mindegyiket bármely ruhapiacon értékesítik.
1. Öntapadó tükörfólia. Sima, fényes felületű, ezért kiváló anyag a napelemes sütő tükörrészéhez.
2. Forgácslap lapés egy ugyanolyan méretű farostlemez lapot.
3. Vékony tömlő és tömítőanyag.

Hogyan készítsünk napelemes sütőt?

Először egy olyan méretű forgácslapból vágunk ki két gyűrűt, amelyre szükségünk van egy elektromos kirakós fűrésszel, amelyeket egymáshoz kell ragasztani. A fotón és a videón egy gyűrű látható, de a szerző jelzi, hogy később hozzáadott egy második gyűrűt is. Szerinte korlátozni lehetett volna egyet, de a teret növelni kellett, hogy a parabolatükör kellő homorú legyen. Ellenkező esetben a sugár fókusza túl távol lesz. A gyűrű mérete alatt a farostlemezből egy kört kivágunk hátsó fal napelem koncentrátor.
A gyűrűt a farostlemezre kell ragasztani. Ügyeljen arra, hogy mindent jól vonjon be tömítőanyaggal. A kialakítást teljesen le kell zárni.
Oldalán óvatosan, hogy az élek egyenletesek legyenek, készítsen egy kis lyukat, amelybe szorosan helyezzen be egy vékony tömlőt. A tömörség érdekében a tömlő és a gyűrű csatlakozása tömítőanyaggal is kezelhető.
Nyújtson tükörfóliát a gyűrűre.
Távolítsa el a levegőt a beszerelési házból, és így gömb alakú tükröt alakítson ki. Hajlítsa meg a tömlőt és rögzítse ruhacsipesszel.
Készítsen kényelmes állványt a kész agy számára. A telepítés energiája elegendő egy alumíniumdoboz megolvasztásához.

Figyelem! A parabolikus szoláris reflektorok veszélyesek lehetnek, és égési sérüléseket és szemkárosodást okozhatnak, ha nem gondosan kezelik őket!
Nézze meg a videóban a napelemes kályha készítésének folyamatát.

Használt anyagok a zabatsay.ru webhelyről. Hogyan kell csinálni napelem – .