Dugo sam želio napraviti solarni parabolički koncentrator. Nakon što sam pročitao dosta literature o izradi kalupa za parabolično ogledalo, odlučio sam se za najjednostavniju opciju - satelitsku antenu. Satelitska antena ima parabolični oblik koji odbija reflektirane zrake u jednu točku.
Za osnovu sam pazio na harkovske ploče "Varijanta". Po meni prihvatljivoj cijeni mogao sam kupiti samo proizvod od 90 cm. Ali cilj mog iskustva je visoka temperatura u žarištu. Za postizanje dobrih rezultata potrebna je površina ogledala - što veća, to bolje. Dakle, ploča bi trebala biti 1,5 m, a po mogućnosti 2 m. Asortiman proizvođača Kharkov ima ove veličine, ali su izrađeni od aluminija, pa su, prema tome, cijene pretjerane. Morao sam zaroniti u internet u potrazi za rabljenim proizvodom. A u Odesi su mi građevinari, rastavljajući neki objekt, ponudili satelitsku antenu dimenzija 1,36m x 1,2m, napravljenu od plastike. Malo ispod onoga što sam htio, ali cijena je bila dobra i naručio sam jedan tanjur.
Dobivši tanjur za par dana, otkrio sam da je proizveden u SAD-u, da ima snažna rebra za ukrućenje (brinuo sam se je li kućište dovoljno čvrsto i hoće li voditi nakon lijepljenja ogledala), te jaku orijentaciju mehanizam s mnogo postavki.
Kupio sam i ogledala, debljine 3 mm. Naručio sam 2 m2. - malo s marginom. Ogledala se prodaju uglavnom s debljinom od 4 mm., Našao sam C ocjenu da se lakše reže. Odlučio sam napraviti veličinu ogledala za koncentrator 2 x 2 cm.
Nakon što sam prikupio glavne komponente, počeo sam proizvoditi postolje za čvorište. Bilo je nekoliko uglova, komada cijevi i profila. Izrezana na mjeru, zavarena, očišćena i obojana. Evo što se dogodilo:
Dakle, nakon što sam napravio postolje, počinjem rezati ogledala. Ogledala su bila dimenzija 500 x 500 mm. Najprije sam ga prerezao na pola, a zatim rešetkom 2 x 2 cm. Isprobao sam hrpu staklorezaca, ali sada u trgovinama nije moguće pronaći barem nešto pametno. Novi rezač stakla savršeno reže 5-10 puta i to je to.... Nakon toga ga možete odmah baciti. Možda postoje neki profesionalni, ali ne biste ih trebali kupovati u trgovinama hardverom. Stoga, ako će netko napraviti koncentrator od ogledala, pitanje rezanja ogledala je najteže!
Ogledala su izrezana, tronožac je spreman, počinjem lijepiti ogledala! Proces je dug i naporan. Ispostavilo se da je moj broj ogledala na gotovom središtu 2480 komada. Clay je izabrao pogrešnu. Kupio sam posebno ljepilo za ogledala - dobro drži, ali je gusto. Kod lijepljenja, istiskivanja kapi na zrcalo i zatim pritiskanja na stijenku tanjura, postoji mogućnost neravnomjernog pritiskanja zrcala (negdje jače, negdje slabije). Zbog toga ogledalo možda neće biti čvrsto zalijepljeno, tj. neće usmjeriti svoju zraku sunca u fokus, već oko njega. A ako je fokus zamagljen, nema čega očekivati visoke rezultate. Gledajući unaprijed, reći ću da je moj fokus ispao mutan (iz čega zaključujem da je bilo potrebno nanijeti drugo ljepilo). Iako su rezultati eksperimenta bili ugodni, žarište je bilo veličine oko 10 cm, a još uvijek je postojala zamagljena mrlja od oko 3-5 cm svaka. temperatura. Trebalo mi je skoro 3 da zalijepim ogledala punih dana. Površina izrezanih ogledala bila je oko 1,5 m2. Bilo je brakova, u početku, dok se nije prilagodio - puno, kasnije puno manje. Neispravni retrovizori vjerojatno nisu prelazili 5%.
Solarni parabolični koncentrator je spreman.
Tijekom mjerenja maksimalna temperatura u žarištu koncentratora bila je najmanje 616,5 stupnjeva. Sunčeve su zrake pomogle u vatri drvena ploča, taljenje kositra, olovni uteg i aluminijska limenka za pivo. Eksperiment sam proveo 25. kolovoza 2015. u regiji Kharkov, u gradu Novaya Vodolaga.
U planu za iduću godinu (a možda se i ostvari u zimsko razdoblje) prilagoditi koncentrator praktičnim potrebama. Možda za grijanje vode, možda za proizvodnju električne energije.
U svakom slučaju, priroda nam je svima podarila moćan izvor energije, samo ga trebamo naučiti koristiti. Energija sunca tisuću puta pokriva sve potrebe čovječanstva. A ako čovjek može uzeti barem mali dio te energije, onda će to biti najveće postignuće naše civilizacije, zahvaljujući kojem ćemo spasiti naš planet.
U nastavku je video u kojem ćete vidjeti proces proizvodnje solarnog koncentratora baziranog na satelitskoj anteni, te eksperimente koji su rađeni pomoću koncentratora.
Ogromnu količinu besplatne energije sunca, vode i vjetra i još mnogo toga što priroda može dati ljudi koriste već odavno. Nekome je to hobi, a netko ne može preživjeti bez uređaja koji mogu izvlačiti energiju “iz zraka”. Na primjer, u afričkim zemljama solarni paneli odavno su postali spasonosni suputnik za ljude, u sušnim selima uvode se sustavi navodnjavanja na solarnu energiju, na bunare se postavljaju "solarne" pumpe itd.
U europskim zemljama sunce ne sja tako jarko, ali ljeto je prilično vruće i šteta je kada se besplatna energija prirode troši. Postoje uspješni razvoji peći na solarna energija, ali koriste puna ili montažna ogledala. Prvo, to je skupo, a drugo, čini strukturu težom i stoga nije uvijek prikladna za rad, na primjer, kada je potrebna mala težina gotovog koncentratora.
Zanimljiv model domaćeg paraboličnog solarnog koncentratora stvorio je talentirani izumitelj.
Za njegovu izradu nisu potrebna ogledala, stoga je vrlo lagan i neće biti težak teret na planinarenju.
Za izradu kućnog solarnog koncentratora na bazi filma potrebno je vrlo malo stvari. Svi se prodaju na bilo kojem tržištu odjeće.
1. Samoljepljiva zrcalna folija. Ima glatku, sjajnu površinu i stoga je odličan materijal za zrcalni dio solarne pećnice.
2. Iveral ploča i lesonit ploča iste veličine.
3. Tanko crijevo i brtvilo.
Kako napraviti solarnu pećnicu?
Prvo se električnom ubodnom pilom izrežu dva prstena od iverice potrebne veličine, koje je potrebno zalijepiti jedan za drugi. Na fotografiji i videu prikazan je jedan prsten, ali autor navodi da je naknadno dodao i drugi prsten. Prema njemu, moglo se ograničiti na jedno, ali je trebalo povećati prostor kako bi se formirala dovoljna konkavnost paraboličnog zrcala. Inače će žarište zrake biti predaleko. Ispod veličine prstena iz lesonita se izrezuje krug za oblikovanje stražnji zid solarni koncentrator.
Prsten treba zalijepiti na lesonit. Obavezno sve dobro premažite brtvilom. Dizajn mora biti potpuno zapečaćen.
Sa strane, pažljivo tako da rubovi budu jednaki, napravite malu rupu u koju čvrsto umetnite tanko crijevo. Za nepropusnost, spoj crijeva i prstena također se može tretirati brtvilom.
Preko prstena rastegnite zrcalni film.
Ispustite zrak iz instalacijskog kućišta i na taj način formirajte sferno zrcalo. Savijte crijevo i stegnite ga štipaljkom.
Napravite prikladan stalak za gotovu glavčinu. Energija ove instalacije dovoljna je za topljenje aluminijske limenke.
Pažnja! Parabolični solarni reflektori mogu biti opasni i mogu uzrokovati opekline i oštećenje očiju ako se njima ne rukuje pažljivo!
U videu pogledajte proces izrade solarne peći.
Korišteni materijali sa stranice zabatsay.ru. Kako napraviti solarnu bateriju -.
(Kanada) razvili su svestrani, snažni, učinkoviti i jedan od najekonomičnijih solarnih paraboličkih koncentratora (CSP - Concentrated Solar Power) promjera 7 metara, kako za obične vlasnike kuća tako i za industrijsku upotrebu. Tvrtka je specijalizirana za proizvodnju mehanički uređaji, optika i elektronika, što joj je pomoglo u stvaranju konkurentnog proizvoda.
Prema ocjeni proizvođača, solarni koncentrator SolarBeam 7M superioran je u odnosu na druge vrste solarnih uređaja: ravne solarne kolektore, vakuumske kolektore, solarne koncentratore tipa „korita“.
Vanjski izgled solarnog koncentratora Solarbeam
Kako radi?
Automatski solarni koncentrator prati kretanje sunca u 2 ravnine i usmjerava ogledalo točno prema suncu, omogućujući sustavu da prikupi maksimalnu sunčevu energiju od zore do kasnog zalaska sunca. Bez obzira na godišnje doba ili mjesto korištenja, SolarBeam održava točnost ukazivanja na sunce do 0,1 stupnja.
Zrake koje padaju na solarni koncentrator fokusiraju se u jednu točku.
Proračuni i dizajn SolarBeam 7M
Stres - testiranje
Za projektiranje sustava korištene su metode 3D modeliranja i softverskog testiranja otpornosti na stres. Ispitivanja se izvode prema FEM metodologiji (Finite Element Analysis) za proračun naprezanja i pomaka dijelova i sklopova pod utjecajem unutarnjih i vanjska opterećenja optimizirati i testirati dizajn. Ovo precizno testiranje osigurava da SolarBeam može raditi pod ekstremnim vjetrom i klimatskim uvjetima. SolarBeam je uspješno prošao simulacije opterećenja vjetrom do 160 km/h (44 m/s).
Ispitivanje naprezanja spoja između okvira paraboličnog reflektora i stupa
Fotografija nosača glavčine Solarbeam
Testiranje naprezanja nosača solarnog koncentratora
Razina proizvodnje
Često visoki troškovi proizvodnje paraboličkih koncentratora sprječavaju njihovu masovnu upotrebu u individualnoj konstrukciji. Korištenje žigova i velikih segmenata reflektirajućeg materijala smanjilo je troškove proizvodnje. Solartron je koristio mnoge inovacije koje se koriste u automobilskoj industriji za smanjenje troškova i povećanje proizvodnje.
Pouzdanost
SolarBeam je testiran u teškim uvjetima na sjeveru, pružajući visoke performanse i izdržljivost. SolarBeam je dizajniran za sve vremenske uvjete, uključujući visoke i niske temperature okoliš, opterećenje snijegom, poledica i jaki vjetrovi. Sustav je predviđen za 20 i više godina rada uz minimalno održavanje.
Parabolično ogledalo SolarBeam 7M može primiti do 475 kg leda. To je približno jednako ledenom pokrivaču debljine 12,2 mm na cijeloj površini od 38,5 m2.
Instalacija normalno radi u snježnim padalinama zahvaljujući zakrivljenom dizajnu sektora ogledala i mogućnosti automatskog izvođenja "automatskog čišćenja snijega".
Performanse (usporedba s vakuumskim i ravnim kolektorima)
Q / A = 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 nekoncentrirajućih solarnih kolektora izračunata je pomoću sljedeće formule:
Učinkovitost = F učinkovitost kolektora - (nagib*Delta T)/G sunčevog zračenja
Krivulja performansi za SolarBeam koncentrator pokazuje ukupnu visoku učinkovitost u cijelom temperaturnom rasponu. Ravni pločasti i vakuumski solarni kolektori pokazuju manju učinkovitost kada su potrebne više temperature.
Usporedni grafikoni Solartrona i ravnih/vakuumskih solarnih kolektora
Učinkovitost (COP) Solartrona kao funkcija temperaturne razlike dT
Važno je napomenuti da gornji dijagram ne uzima u obzir gubitak topline od vjetra. Osim toga, gornji podaci pokazuju maksimalnu učinkovitost (u podne), a ne odražavaju učinkovitost tijekom. Podaci su dati za jedan od najboljih ravnih i vakuumskih kolektora. Uz visoku učinkovitost, SolarBeamTM proizvodi dodatnih 30% više energije zahvaljujući dvoosnom praćenju sunca. U geografskim područjima gdje vladaju niske temperature, učinkovitost ravnih i vakuumskih kolektora je značajno smanjena zbog velike površine apsorbera. SolarBeamTM ima površinu apsorbera od samo 0,0625 m2 u usporedbi s površinom za sakupljanje energije od 15,8 m2, što rezultira malim gubitkom topline.
Također imajte na umu da će zbog sustava praćenja s dvije osi SolarBeamTM hub uvijek raditi maksimalno učinkovito. Efektivna površina SolarBeam kolektora uvijek je jednaka stvarnoj površini zrcala. Ravni (fiksni) kolektori gube potencijalnu energiju prema donjoj jednadžbi:
PL = 1 - COS i
gdje je PL gubitak energije u %, od maksimuma pri pomaku u stupnjevima)
Kontrolni sustav
SolarBeam kontrole koriste tehnologiju "EZ-SunLock". S ovom tehnologijom sustav se može brzo instalirati i konfigurirati bilo gdje u svijetu. Sustav za praćenje prati sunce s točnošću od 0,1 stupnja i koristi astronomski algoritam. Sustav ima mogućnost generalnog dispečiranja putem udaljenih mreža.
Nenormalne situacije u kojima će se "tanjur" automatski parkirati na sigurno mjesto.
- Ako tlak rashladnog sredstva u krugu padne ispod 7 PSI
- Kada je brzina vjetra veća od 75 km/h
- U slučaju nestanka struje, UPS (Uninterruptible Power Supply) pomiče antenu na sigurno mjesto. Kada se napajanje vrati, automatsko praćenje sunca se nastavlja.
Praćenje
U svakom slučaju, a posebno za industrijske primjene, vrlo je važno znati status vašeg sustava kako bi se osigurala pouzdanost. Morate biti upozoreni prije nego što se problem pojavi.
SolarBeam ima mogućnost nadzora putem SolarBeam Remote Dashboard. Ova ploča je jednostavna za korištenje i pruža važne informacije o statusu SolarBeam, dijagnostici i proizvodnji energije.
Daljinska konfiguracija i upravljanje
SolarBeam se može daljinski konfigurirati i mijenjati u hodu. "Tanjurom" se može upravljati daljinski pomoću mobilnog preglednika ili osobnog računala, čime se pojednostavljuju ili eliminiraju sustavi upravljanja na licu mjesta.
upozorenja
U slučaju alarma ili održavanja, uređaj šalje poruku na e-pošta određeno servisno osoblje. Sva upozorenja mogu se prilagoditi prema korisničkim preferencijama.
Dijagnostika
SolarBeam ima mogućnosti daljinske dijagnostike: temperature i tlakovi sustava, proizvodnja energije itd. Na prvi pogled možete vidjeti status sustava.
Izvještavanje i grafikoni
Ako su potrebna izvješća o proizvodnji energije, lako se mogu dobiti za svako "jelo". Izvješće može biti u obliku grafikona ili tablice.
Montaža
SolarBeam 7M izvorno je dizajniran za velike CSP instalacije, tako da je instalacija bila što jednostavnija. Dizajn omogućuje brzu montažu glavnih komponenti i ne zahtijeva optičko poravnanje, što čini instalaciju i puštanje u rad sustava jeftinim.
Vrijeme ugradnje
Tim od 3 člana može instalirati jedan SolarBeam 7M od početka do kraja za 8 sati.
Zahtjevi za smještaj
SolarBeam 7M širok je 7 metara s udubljenjem od 3,5 metara. Kada instalirate više SolarBeam 7M, svakom sustavu treba dati površinu od približno 10 x 20 metara kako bi se osiguralo maksimalno prikupljanje sunčeve energije uz najmanju količinu zasjenjenja.
Skupština
Parabolična glavčina dizajnirana je za sastavljanje na tlu pomoću mehaničkog sustava za podizanje, što omogućuje brzu i jednostavnu ugradnju nosača, sektora ogledala i nosača.
Područja upotrebe
Proizvodnja električne energije s ORC (Organic Rankine Cycle) instalacijama.
Industrijska postrojenja za desalinizaciju vode
Toplinska energija za postrojenje za desalinizaciju može se isporučiti pomoću SolarBeama
U svakoj industriji gdje je potrebno mnogo toplinske energije za tehnološki ciklus, kao što su:
- Prehrana (kuhanje, sterilizacija, dobivanje alkohola, pranje)
- Kemijska industrija
- Plastika (grijanje, ispuh, odvajanje, …)
- Tekstil (bijeljenje, pranje, glačanje, parenje)
- Nafta (sublimacija, bistrenje naftnih derivata)
- I mnogo više
Mjesto instalacije
Prikladna lokacija za ugradnju su regije koje primaju najmanje 2000 kWh sunčeve svjetlosti po m2 godišnje (kWh/m2/godišnje). Sljedeće regije svijeta smatram najperspektivnijim proizvođačima:
- Regije bivšeg Sovjetskog Saveza
- Jugozapad SAD
- Srednja i Južna Amerika
- Sjeverna i Južna Afrika
- Australija
- Mediteranske zemlje u Europi
- bliski istok
- Pustinjske ravnice Indije i Pakistana
- Regije Kine
Specifikacija modela Solarbeam-7M
- Vršna snaga - 31,5 kW (pri snazi od 1000 W / m2)
- Stupanj koncentracije energije - više od 1200 puta (točka 18 cm)
- Maksimalna temperatura fokusa - 800°S
- Maksimalna temperatura rashladnog sredstva - 270°S
- Operativna učinkovitost - 82%
- Promjer reflektora - 7m
- Površina paraboličnog zrcala - 38,5m2
- Žarišna duljina - 3,8m
- Potrošnja energije servomotora - 48W+48W / 24V
- Brzina vjetra tijekom rada - do 75km/h (20m/s)
- Brzina vjetra (u sigurnom načinu rada) - do 160 km / h
- Praćenje sunca po azimutu - 360°
- Okomito praćenje sunca - 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
- Volumen rashladne tekućine u apsorberu - 0,55 litara
Ukupne dimenzije reflektora
napisano nakon čitanja članka u Photon Internationalu 12/2012. Sve fotografije i podaci su iz ovog izvora.
Kratko:
1) Kapacitet CSP (Concentrated Solar Power) stanica diljem svijeta povećao se za 1 GW u 2012. godini. Ovo tržište raste za >100% svake godine (nije greška!).
2) Instalirani kapacitet: 2,8 GW, 2,9 u izgradnji, 7 GW planirano.
3) Najpopularnija je tehnologija paraboličkih reflektora, ali koncentratori-tornjevi i koncentratori na Fresnelovim lećama dobivaju na snazi.
Sada više. Tržište raste ovako: 
(u svijetlo smeđoj i smeđoj boji: godišnji instalirani i instalirani kapacitet (GW) CSP-a. Izvor: Photon International 12/2012.)
Kako će se razvijati CSP tehnologije? Pogledajmo ovu sliku: 
(objašnjenje "legende" s lijeva na desno: općenito, parabolični reflektori, tornjevi, parabolične antene, linearni Fresnel reflektori. Prvi dijagram - krajem 2012., drugi: u izradi, posljednji: u planu)
Očito je da su parabolični reflektori "danas", ali će koncentratorski stupovi biti popularni "sutra". Najveći projekt u izgradnji na ovom području do danas je solarna električna generatorska stanica Ivanpah od 392 MW u južnoj Kaliforniji. 170.000 zrcala usmjerit će svjetlost na tornjeve.
CLFR-ovi postupno ponovno osvajaju tržište: dolazi do povećanja od 1 do 7%. Najveći projekt u ovom području je projekt od 100 MW u Rajasthanu iz Avera Solar-a.
Što su parabolični reflektori?
Ovo je sustav u kojem parabolična zrcala, okrećući se duž svoje osi, fokusiraju sunčeve zrake na cijev koja apsorbira toplinu. Takav sustav omogućuje vam koncentriranje 100 puta i zagrijavanje nosača topline (posebno ulje) do 400 stupnjeva. Kroz izmjenjivač topline, vruće ulje daje energiju pari, koja zauzvrat okreće turbinu. Novi sustavi u ovom području mogu uključivati bateriju u obliku spremnika rastaljene soli (do 8 sati). Sustav je već dobro poznat (još od 80-ih). 
Nedostaci i prednosti:
- dokazana tehnologija.
- No, visoki troškovi u odnosu na druge, "zelene" izvore (npr. PV).
- Ali, niske temperature rashladna tekućina.
- No, u nekim slučajevima takvi sustavi zahtijevaju opskrbu vodom, što nije lako u pustinjskom okruženju.
- No, mjesto ugradnje ne smije imati nagib veći od 1%.
Ovo je sustav u kojem često tisuće rotirajućih zrcala prate sunce i fokusiraju energiju na prijemnik energije. Možete koncentrirati energiju 1000 puta. Visina tornja od 5 do 165 m. Ogledala od 1,1 do 120 m². Temperatura od 440 do 550 stupnjeva Celzijusa. Za prijenos topline koristi se voda ili rastaljena sol.
Nedostaci i prednosti:
- Omogućuje vam da postignete više visoke temperature, veća učinkovitost, niži trošak energije od paraboličkih reflektora.
- Ne zahtijeva ultra ravne terene (može se postaviti na 5% nagiba).
- Rezerva energije u spremniku s rastopljenom soli je do 15 sati.
- No, povijest korištenja takvih sustava je kraća pa je samim time i rizik kreditiranja veći.
- No, cijena je i dalje visoka.
Što su sustavi koncentratora s linearnim Fresnelovim reflektorima?
To su jednostavniji sustavi u usporedbi s paraboličnim kanalima. Svjetlost se koncentrira 30 puta, a umjesto ulja za prijenos topline koristi se voda.
Nedostaci i prednosti:
Jednostavan dizajn, niski troškovi energije.
Ali, visoki tehnološki rizik: tehnologija još nije testirana kao parabolični reflektori.
danas se čvorišta bore za svoju egzistenciju: postaju jeftinija i već poznata solarni paneli pritisak na ovo tržište.
- 1 instalirani vat iz koncentratora danas košta oko 5 USD (parabolični koncentratori),
- 1 instalirani vat za koncentratorske tornjeve iznosi oko 7 USD (cijena ostaje ista ako se energija skladišti u pijesku 6-7 sati, 10 USD ako je rezerva za 12-15 sati).
- 1 instalirani vat za konvencionalne ploče iznosi oko 1 USD.
No, ne zaboravite da je ovo puno mlađa industrija koja slijedi put tradicionalnih fotonapona napravljenih prije 10 godina. Na tom području postoji potencijal za sniženje cijena, a siguran sam da će za sve tehnologije biti dovoljno "mjesta pod suncem".
Ali također se sjećam optimizma s kojim je Siemens prihvatio koncentratore (Siemens je nedavno najavio kraj radova na ovom području) i sjećam se entuzijazma za tankoslojne silicijeve fotonaponske sisteme. U oba slučaja, prozor mogućnosti zatvorio se s treskom za mnoge džepove.
Razgovarajmo o nedostacima. Ogledala je potrebno očistiti. Štoviše, njihova površina mora biti savršena i takva mora i ostati. cijelo vrijeme rad stanice. 
(čišćenje
Još od početka našeg tisućljeća, mogućnosti i načini korištenja energije sunčeve zrake brinuli su se najistaknutiji umovi čovječanstva. Već tada su ljudi savršeno razumjeli da je nebesko tijelo po imenu Sunce izvor zračenja neiscrpne energije. Međutim, nitko se nije dosjetio kako ga u to daleko vrijeme "ukrotiti" i iskoristiti u svoju korist. Prema izvorima koji su preživjeli do danas, antički pisci, Plutarh i Polibije, naznačili su da je osoba koja je prva vlastitom rukom napisala crteže i sklopila radni izum Arhimed.
Bio je to uređaj koji je, pomoću nekih uređaja temeljenih na optici, koncentrirao zračenje sunčevog zračenja u jedan snažan tok. Kasnije je izum korišten za uništavanje carske flote Rimljana, koji su stigli s predatorskim ciljevima.
U svojoj srži, izum mudrog grčkog inženjera, koji je on sam sastavio svojim rukama, prvi je parabolički koncentrator temeljen na sunčevoj energiji stvoren na planeti Zemlji, čiji je princip bio koncentriranje zračenja u jednom malom snopu.
U području zahvaćenom takvim snopom temperatura bi mogla doseći od 300 do 400 stupnjeva Celzijusa. Takva energija, koncentrirana na trup bilo kojeg broda rimske mornarice (koji je u to vrijeme bio u potpunosti izrađen od drveta), bila bi dovoljna da zapali morsko plovilo. Danas se može samo nagađati o tome koji je konkretni izum Arhimed dao svijetu, ali na temelju moderna znanja i ideja o tehnologijama i dostignućima u ovom području energetike, postojale su samo dvije moguće opcije.
Počnimo s činjenicom da je sam naziv koji je izum dobio solarni koncentrator, ovo ime govori samo za sebe.
Leća konveksna s obje strane primjer je jednostavnog koncentratora.
Riječ je o uređaju koji, hvatajući sunčevo zračenje određenim savijanjem površine, koncentrira zrake u jednu točku, postižući višestruke pokazatelje povećanja energije. Svi se sjećamo iz naše mlade prošlosti obične leće, konveksne s obje strane - ovo je primjer najjednostavnijeg koncentratora. Za sunčanog vremena, podešavanjem upadnog kuta sunčevog zračenja vlastitim rukama, mogli biste izgorjeti na drvena površina ili na papiru sve što vam je palo na pamet, bilo koji lik ili natpis.
Takva leća spada u skupinu refraktorskih koncentratora. Osim konveksnih leća, u istu skupinu koncentratora spadaju i Fresnelove leće koje su prizma. Koncentratori dugog fokusa sastavljaju se pomoću takozvanih linearnih leća. Takva čvorišta su vrlo jeftina i lako ih je sastaviti vlastitim rukama bez pomoći kvalificiranog inženjera (ako se odlučite za to, na mreži ima dovoljno videozapisa, zahtjev je domaći solarni reflektor). Međutim, u praksi se koriste vrlo rijetko, jedan od razloga za to su njihove prilično velike dimenzije. Takvi koncentratori, uključujući i domaće, koriste se na onim mjestima gdje to dopušta područje i prostor koji zauzimaju, a koji nisu kritični za vlasnika.
Takav nedostatak je odsutan u prizmatičkom koncentratoru sunčevog zračenja. Osim toga, ova oprema može djelomično koncentrirati dio difuzijskog zračenja, čime se značajno povećava snaga generiranog toka energetskih zraka. Trokutna prizma, pomoću koje je izgrađen ovaj mehanizam, istovremeno obavlja funkcije pokretača zračenja točke koncentracije snopa i primanja ovog zračenja. Uz sve, stražnja strana poliedra reflektira protok energije sunčevog zračenja koju prima prednja strana, a bočna strana je odgovorna za emisiju zračenja. Princip rada ove opreme temelji se na mehanizmu maksimalnog reflektirajućeg učinka na sunčeve zrake dok ne udare u bočnu stranu.
Reflektivni solarni koncentrator, u usporedbi s refraktorskim, funkcionira kombiniranjem energije snopa reflektiranog sunčevog zračenja. Na temelju oblika strukture, takvi koncentratori su podijeljeni u podvrste i nazivaju se parabolični i parabolični. Ako razumijete učinkovitost ovih uređaja, tada će najmoćniji izvor energije biti parabolički koncentrator, proizvodi do 10 tisuća jedinica koncentracije.
Parabolični koncentrator isporučuje do 10 tisuća jedinica koncentracije
Međutim, za stvaranje energije solarni sustavi opskrba toplinom (osobito za grijanje zimi) u većoj mjeri pribjegava ugradnji paraboličkih odn ravni uređaji, osim toga, takav sustav je lako montirati vlastitim rukama.
Solarni koncentratori praktičnu upotrebu i primjena
U osnovi, glavna funkcija solarni koncentratori bilo kojeg dizajna je skupljanje zračenja koje dolazi od sunca i njegova koncentracija u jednoj točki. Određivanje opsega ove energije je izbor vlasnika ove opreme. Korištenjem potpuno besplatne i obnovljive energije moguće je zagrijavati vodu za kućanstvo i higijenske potrebe. Količina vode koju treba zagrijati ovisit će samo o veličini ploče i opći dizajn koncentrator. Parabolični koncentratori male veličine može se koristiti kao pećnica za kuhanje koja će raditi isključivo na koncentrirano sunčevo zračenje.
Zimi se koncentratori mogu koristiti kao dodatni izvor sunčeve svjetlosti za fotonapon solarni paneli, čime se povećava njihova izlazna snaga u uvjetima nedovoljnog sunčevog zračenja.
Parabolični koncentratori se mogu koristiti kao peći za pripremu hrane
Zapravo, korištenje kristalnih baterija za povećanje učinkovitosti prilično je dobra ideja, s obzirom na nisku cijenu koncentratora. Štoviše, za takav dizajn nećete trebati patent. Ispostavit će se neka vrsta domaćeg solarnog sustava napajanja.
Također je moguće koristiti uređaj kao autonomni izvor energije za Stirlingov motor (patent za takav motor njegov je izumitelj dobio jako davno). Koncentratori parabolične skupine stvaraju temperaturu u rasponu od 300 do 400 °C na mjestu skupljanja sunčeve svjetlosti.
Ako u području koncentracije zraka koje dolaze iz relativno male posude, stavite metalni stalak za posuđe i na njega postavite kuhalo za vodu, lako možete prokuhati vodu bez upotrebe struje. Postavljanjem grijača na točku koncentracije energije brzo ćete se zagrijati i tekuća voda dovoljno velik za daljnju upotrebu za gospodarske potrebe. Možete zaliti vrt, oprati suđe, istuširati se.
Postavljanjem Stirlingovog motora pravilno odabranog po snazi u fokus snopa dobit ćete malu toplinsku i električnu stanicu.
Stirlingovi motori dizajnirani su za rad u tandemu sa solarnim koncentratorom
Na primjer, jedna tvrtka pod nazivom Qnergy razvila je i podnijela patent, lansirajući QB-3500 Stirling motore, koji su posebno dizajnirani za rad u tandemu sa solarnim koncentratorom sa solarnim reflektorom. U biti, takav uređaj se može smatrati generatorom električna struja, gdje glavnu funkciju obavlja Stirlingov motor. Imajte na umu da takav sustav također zahtijeva baterije za pohranu primljene energije. Takva elektrana proizvodi električnu struju snage 3500 vata. Izlazni pretvarač proizvodi standardni napon od 220 volti, frekvencije od 50 Hz. Ova snaga električne struje vam je dovoljna da u potpunosti zadovoljite potrebe kuće u kojoj živi četveročlana obitelj. Korištenje takvih baterija učinkovito je za seoska kuća. Koncentrator instaliran na vašem mjestu imat će izgled satelitsku antenu bez narušavanja vanjske estetike.
Usput, jedan od proizvođača registrirao je patent za uređaj gdje se, koristeći princip Stirlingovog motora, može stvoriti sustav koji će u osnovi pokretati klipno ili rotacijsko kretanje (ne zahtijeva ugradnju baterija). Primjer takvog sustava je pumpa za vodu za bunar ili druge namjene.
Parabolični koncentrator mora se sustavno okretati kako bi pratio sunčeve zrake dok se Zemlja okreće tijekom dana
Glavni nedostatak paraboličkog koncentratora je da se mora sustavno nadzirati okretanjem u smjeru sunčevih zraka kako se Zemlja okreće tijekom dana. Ako se koncentratori koriste u velikim termoelektranama u industrijskim razmjerima, oni se dodatno montiraju na skupinu baterija specijalni sustavi praćenje kretanja sunca. Takvi sustavi okreću zrcala prateći njegovo kretanje. To jamči stalnu i učinkovit prijem dolazno sunčevo zračenje pod najučinkovitijim kutom. Ali privatno korištenje takve opreme najvjerojatnije neće biti vrlo prikladno zbog činjenice da će troškovi nabave biti puno veći od cijene standardnog reflektora na stativu.
Kako sami napraviti koncentrator sunčevog zračenja?
Za proučavanje ovog pitanja može se pozvati na iskustvo izumitelja iz Vladivostoka, Jurija Rylova, koji ima patent za sistem grijanja. Odavno je super Kuća za odmor, ukupna površina koji se prostire na više od 400 četvornih metara, u potpunosti se grije na bazi baterijskog sustava, gdje se rashladna tekućina zagrijava pomoću solarnog koncentratora.
Koncentrator Yuryja Rylova radi više nego dvostruko učinkovitije od solarnih panela
Cijeli sustav, za koji je kao rezultat dobio patent, razvio je sam majstor. Njegov koncentrator radi više nego dvostruko učinkovitije od solarnih panela.
Postoji više razloga za to, jedan od njih je sustav koncentratora, za koji je izumitelj dobio patent, akumulira energiju gotovo cijelog ulaznog spektra sunčevog zračenja. Sljedeći razlog time što je sustav dopunjen mehanizmom za praćenje sunca (s obzirom na opseg opreme u ovom slučaju, to može biti opravdano).
Međutim, pojavili su se problemi s uvođenjem sustava u masovnu proizvodnju. Pod stvorenim uređajem, prije više od pet godina, izumitelj je dobio patent Ruska Federacija, ali do sada nije dobio široku industrijsku distribuciju. Ovo je prilično čudno, jer prema Rylovu, njegov koncentrator omogućuje grijanje ulaza u kuću na pet katova, pružajući Vruća voda. Za osam sati rada, oprema zagrijava kubni metar vode. Za isto vrijeme koncentrator će proizvesti 80 kW električne energije. Osim toga, izumitelj se suočio s problemom zaštite intelektualnog vlasništva u Rusiji. Potrebno je pozabaviti se fiksiranjem vlasništva vašeg uređaja u onim zemljama u kojima je moguće uspostaviti takvu proizvodnju, službenici ne pomažu u dobivanju patenta u inozemstvu.
Najviše jednostavan način sastaviti vlastitu domaću glavčinu - to je napraviti na temelju stare satelitske antene
Dakle, najlakši način za izgradnju vlastitog domaćeg čvorišta je da ga napravite na temelju stare satelitske antene. Prije sastavljanja mehanizma odredite svrhu njegove uporabe, a zatim odaberite mjesto koncentratora. Temeljito očistite antenu i zalijepite reflektirajuću foliju na radnu stranu.
Za ravnomjerno polaganje folije i izbjegavanje mogućih nabora, izrežite foliju na trake ne veće od pedeset milimetara. Odlučite li koncentrator koristiti kao solarnu pećnicu, bit će bolje da u središnjem dijelu posude napravite rupu promjera oko 70 milimetara. Provucite pričvršćivač posude za hranu kroz njega. Uređaj jamči fiksni položaj posude s grijanim objektom tijekom okretanja uređaja iza sunca.
Ako imate na raspolaganju samo ploču malog promjera, vrijedi rezati traku na trake od 100 milimetara. Svaka traka mora biti zalijepljena zasebno, pažljivo i točno poravnavajući spojeve.
Kada završite s lijepljenjem reflektirajućeg elementa, odredite gdje je točka koncentracije zraka. To se mora učiniti jer oblik antene često ne jamči podudarnost žarišne točke i položaja glave za primanje signala.
Domaća solarna koncentratorska pećnica
Za početak, vrijedi identificirati mjesto koncentracije, za to stavite sunčane naočale. Uzmite drvenu dasku i čvrste rukavice. Usmjerite reflektor prema suncu i fokusirajte snimljene zrake na ploču, zatim prilagodite udaljenost dok ne dobijete najučinkovitiji, koncentrirani snop energije, činite to dok ne dobijete njegovu najmanju veličinu. Rukavice koje nosite zaštitit će vašu kožu od opeklina ako slučajno stavite ruke u područje fokusa zraka. Nakon što odredite točku koncentracije, morat ćete samo popraviti strukturu i završiti njezinu instalaciju na optimalnom mjestu. Kako kažu u krugovima izumitelja, "Jedino što preostaje je dobiti patent." Iskoristite rezultate svog rada, dobivajući neiscrpan i besplatan izvor energije.
Stirlingov motor može se sastaviti pomoću improviziranih, uobičajenih materijala
Postoji mnogo mogućnosti za proizvodnju koncentratora na temelju sunčevog zračenja. Na isti način možete sami, koristeći improvizirane, uobičajene materijale, sastaviti Stirlingov motor (to je zaista moguće, iako se na prvi pogled čini nedostižnim), a mogućnosti ovog motora možete koristiti u razne svrhe. dugo vremena. Sva ograničenja ovise samo o vašem strpljenju i mašti.