Cuptorul solar este realizat conform tehnologii diferite, astfel încât structura sa este diferită una de cealaltă. Astfel de produse produse industrial diferă la un pret mare. Poti realiza chiar tu multe modele cu minim de bani si efort maxim. Înainte de a începe analiza modele de casă, luați în considerare un cuptor industrial pentru dezvoltare generală– GoSun.
Această soluție se bazează pe două tehnologii: un tub de vid primește energie concentrată de la un suport de oglindă - un concentrator. Astfel, temperatura din interiorul tubului ajunge la 280°C în câteva minute, ceea ce face posibilă gătirea, aburul sau prăjirea oricărei alimente. Există o serie de site-uri cu rețete adaptate pentru un astfel de cuptor. Această metodă de gătit nu este în niciun fel inferioară celor obișnuite existente, ci doar adaugă procesului ecologic.
Funcționare și tipuri
Operați astfel de dispozitive mai bine varaîntr-o zonă deschisă, neumbrită. Toate tipurile de astfel de concentratoare de energie folosesc suprafețe reflectorizante, așa că ar trebui să vă protejați ochii de razele purtând ochelari de soare când lucrați cu aragazul.
Prima vedere de pe o antenă satelit
O sobă bazată pe o antenă satelit veche. Pentru a preveni blocarea soarelui, ar trebui să alegeți un tip de antenă offset, principiul de funcționare este prezentat în figura de mai jos.
Oglinda antenei trebuie acoperită cu folie reflectorizantă. În locul unde se afla convertorul prin satelit, ar trebui să echipați un loc de gătit în care sunt instalate sau atârnate ustensile pentru gătit sau încălzit alimente. Pentru a asigura temperatura maximă, ar trebui să mutați antena la fiecare jumătate de oră, menținând astfel focalizarea termică maximă asupra obiectului de încălzire. A doua vedere este dintr-un obiectiv Fresnel. Produce apă distilată sau proaspătă. Folosit în zonele în care lipsește apă dulce sau pe litoralul mării. La epicentrul fasciculului, temperatura poate ajunge la 1000°C, ceea ce reprezintă un pericol de arsuri termice. Prin urmare, trebuie utilizat cu precauție extremă.
Baza designului este o lentilă Fresnel. Folosit anterior în producția de televizoare, îl puteți obține de acolo sau pur și simplu îl puteți cumpăra. Este lentila care va determina costul de fabricație a sobei. Fabricarea constă în construirea unui cadru pentru obiectivul existent, așa cum se arată în ilustrația de mai jos.
A treia vedere este realizată din carton. Similar cu primul discutat, doar antena este din carton. Baza este tăiată și rulată într-o placă parabolică. Un strat reflectorizant de folie de aluminiu este lipit de cupa interioară.
Ca exemplu, luați în considerare un reflector cu o distanță focală de 130 mm și un diametru de 800 mm. Mărimea poate fi mărită dacă este necesar. Veți avea nevoie de o foaie de dimensiune: metru cu metru. Poate fi solid sau compus din două sau patru piese. Desenăm patru cercuri concentrice cu razele prezentate în tabel. Le împărțim în 8 diametre uniform distanțate (la 22,5°). Fiecare este format din 16 sectoare identice.
Pe fiecare, este marcat simetric un arc, a cărui lungime este prezentată în tabelul de mai jos. Aceste valori sunt lungimea totală a arcului, inclusiv ambele părți ale diviziunii. Fiecare arc trece la un unghi foarte mic (mai puțin de 5°) și practic nu se distinge de cordonul corespunzător.
Conectați, aproximativ de-a lungul direcției radiale, punctele de capăt ale arcelor tocmai indicate. Trebuie să tăiați zona din afara celui mai mare cerc. Penele, indicate prin conexiuni în figura de mai jos, nu vor colecta razele. Acestea vor fi fie eliminate, fie folosite ca câmpuri pentru a conecta vâslele adiacente. Nu este nevoie să vă grăbiți pentru a tăia conexiunile radiale, instrucțiunile vor fi date ulterior.
Vâslele sunt îndoite peste cercurile desenate mai devreme pentru a crea marginile. Cercurile sunt afișate ca linii punctate în figura de mai sus. A face o îndoire în arc nu este ușor dacă material din tabla nu foarte subțire și elastică.
Asamblare
Foaia este formată din părți legate într-un cerc. Cel mai bun mod– duplicați-l pe o singură parte. Trebuie să atașați fiecare parte a reflectorului deasupra duplicatului.
După îndoire, lamele se suprapun astfel încât una este mai sus sau mai jos decât ambele vecine. Este important ca paleta să aibă două câmpuri, câte unul pe fiecare parte. Lamele cu și fără boruri alternează în jurul circumferinței: imaginea de mai jos. Vâslele cu boruri vor fi mai jos decât vâslele fără boruri.
Deoarece lamele sunt plate, există o tranziție între ele și zonele care se suprapun. Pentru a evita interferența în zona de tranziție, asigurați un spațiu liber între lamele adiacente. Lățimea suplimentară poate fi tăiată cu sau fără lame de margine, vezi imaginea de mai sus.
Faceți o gaură de aproximativ 5 mm în diametru în vârful fiecărei pane. Aceste găuri sunt prea mici pentru a fi afișate în imaginea de mai sus. Ele vor face tăierea mai ușoară.
Conectați vâslele împreună folosind diferite mijloace: capse, cuie, lipici, cusut sau altfel. Soluție optimă depinde de materialul tablei și de disponibilitatea elementelor de fixare.
În cazul rar în care foaia plată este foarte groasă, lamele se pot împinge unele împotriva altora. În acest caz, nu există garanții. Este necesar să se asigure un spațiu liber pentru lipici. În plus, benzile adezive aplicate în goluri pot fi aplicate și pe suprafețele interioare și exterioare pentru a ține lamele împreună. Benzile aplicate pe suprafață trebuie să fie foarte subțiri pentru a nu distorsiona suprafața reflectorizantă.
Energia luminii solare. Ar trebui să atașați câte o lamă, în sensul acelor de ceasornic sau în sens invers acelor de ceasornic. Mai întâi atașați fiecare lamă din secțiunea exterioară. În mod similar, continuând să se deplaseze spre interior. Toate secțiunile vâslei trebuie atașate înainte de a lucra la o altă vâslă.
Filmul reflectorizant se aplică după ce reflectorul parabolic a luat forma. Folia de aluminiu pentru uz general este ideala in bucatarie. Filmul mai gros (mai greu) va fi mai durabil. Aluminiu folie de plastic, folosit în pungi pentru alimente și băuturi sau în ambalajele cadou, este acceptabil, dar puțin mai puțin eficient și vizibil mai puțin durabil decât folia de aluminiu.
De obicei, folia este lipită de reflector. Adezivul trebuie să fie pe bază de apă. Aceasta include lipiciul din făină, orez sau amidon. Pentru a evita ridurile pe film, utilizați adeziv subțire, care nu curge.
Este mai ușor să lipiți folie pe o foaie plată decât pe un vas parabolic. Cu toate acestea, dacă foaia este foarte subțire, procesul de îndoire a foii va crea riduri în acoperire. Prin urmare, cel mai bine este să-l lipiți după ce ați făcut placa de carton. Materialul din foi care se extinde și se contractă semnificativ cu umiditatea și temperatură tinde, de asemenea, să creeze riduri în film. Prin urmare, cartonul nu este un material de foaie ideal. Ridurile reduc eficiența. De asemenea, scurtează durata de viață a stratului reflectorizant.
În primul rând, folia trebuie tăiată în trapeze. Două trapeze identice pot fi tăiate dintr-un dreptunghi cu foarte puține deșeuri (poza de mai jos). Încercați mai întâi să utilizați un ziar pentru a determina latime optima, lungimea și panta, deoarece aceasta depinde de forma și dimensiunea foliei dvs. Fantele scurte pot fi tăiate de-a lungul marginilor trapezului, astfel încât acesta să poată fi suprapus fără riduri. Trapezele acoperă complet toate marginile, cu excepția faptului că cercul va fi acoperit cu folie la capăt.
Imaginile arată: a) tăierea a două piese trapezoidale dintr-una dreptunghiulară; b) reducerea fantelor scurte de-a lungul marginilor fiecărei pane
Acoperiți cu atenție suprafața vâslei cu lipici. Cu toate acestea, nu ar trebui să îl folosiți excesiv dacă materialul din foi (de exemplu, cartonul) se poate umfla atunci când este umed. Pentru a evita bulele, mai întâi trebuie să atașați o bucată mică de folie de vâslă. Păstrați cea mai mare parte a filmului în aer, fără lipici. Întindeți încet zona capturată, apăsați pe ea. Folia este atașată lângă linia centrală (pe lungimea sa). Va fi evident cât de mult se îndoaie și se suprapune lângă marginile sale. Este normal ca în cazul în care excesul de lipici iese pe suprafața reflectorizante, acesta să fie șters ulterior.
Când suprafața reflectorizantă este acoperită cu reflector, ștergeți-o ușor cu o cârpă umedă și curată. Ștergerea îndepărtează excesul de lipici și aliniază filmul lipit. Trebuie să lăsați lipiciul să se usuce, acest lucru poate dura câteva zile dacă materialul din foi este permeabil la apă. Apoi, trebuie să ștergeți din nou cu o cârpă umedă și curată pentru a îndepărta orice adeziv rămas și pentru a-l păta.
Instalăm produsul finit pe un suport rotativ, deasupra focalizării energie solară Facem un design pentru un suport pentru ustensile de gătit.
Am scris deja un articol despre cum se face un cuptor solar parabolic bazat pe o antenă parabolica. O astfel de sobă a arătat caracteristici și eficiență excelente. Cu toate acestea, nu toată lumea are o antenă satelit inutilă, iar cumpărarea uneia special pentru fabricarea unui cuptor solar este foarte costisitoare. Prin urmare, acest articol va vorbi despre fabricarea unui cuptor solar parabolic pe bază de folie și carton.
Materiale pe care autorul le-a folosit pentru a crea acest model de cuptor solar:
1) carton ondulat
2) cuțit de papetărie
3) lipici
4) folie lustruită
5) șuruburi m4 20 mm
6) șaibe largi
7) țesătură
8) sârmă
Să luăm în considerare cât mai detaliat posibil planul de creare a unui cuptor solar parabolic, precum și principalele caracteristici distinctive acest model.
Și astfel, autorul a decis să realizeze un cuptor solar în formă de antenă parabolica, folosind cartonul ca material principal.
Pentru a fi mai precis, carton ondulat de la obișnuit cutii de carton. Prin urmare, pentru ca toate elementele să fie suficient de uniforme și rezistente, autorul a prins două astfel de foi cu lipici, astfel încât undele de carton ondulat ale fiecărei foi să fie perpendiculare între ele.
Pentru a simplifica fabricarea unui cuptor solar, autorul a realizat mai multe diagrame, conform cărora a continuat construcția.
Autorul a decis să creeze o parabolă din 12 părți de aceeași dimensiune. Conform dimensiunilor prezentate în diagrame, viitorul cuptor solar va avea o suprafață de aproximativ 0,8 metri pătrați. Cu toate acestea, puteți crește scara elementelor oferind astfel cuptorului solar parabolic o suprafață mai mare, care la rândul său va crește temperatura maximă pe care o poate produce cuptorul.
Pentru a accelera procesul de tăiere a elementelor unui cuptor solar din foi de carton, autorul a desenat un element și l-a făcut un șablon. Apoi, acest segment de șablon a fost pur și simplu aplicat pe carton și folosind cuțit de papetărie toate celelalte segmente au fost tăiate.
Pentru a proteja și întări elementele cuptorului solar, autorul a realizat bordura acestora. Pentru a face acest lucru, de fiecare element de-a lungul marginilor a fost lipită o fâșie de lemn de 5 cm lățime. hârtie groasă. Elementele au fost, de asemenea, conectate între ele folosind o bandă de material lipită, care va acționa ca o articulație cu balamale. Această conexiune va permite cuptorului solar să fie pliat dacă este necesar pentru depozitare sau mișcare.
Deoarece autorul a preferat să folosească plierea „acordeonului” a sobei, benzile de țesătură dintre segmente au fost atașate alternativ din față spre spate. În același timp, autorul a lăsat un spațiu între fiecare element de 2-3 mm lățime, astfel încât marginile elementelor nu vor experimenta încărcare suplimentară la plierea cuptorului solar.
După ce toate elementele au fost conectate între ele, autorul a obținut parabola necesară. Următorul pas a fost să lipiți folie pe suprafața sa interioară. Autorul a folosit folie lustruită, deoarece are un efect reflectorizant destul de mare. Magazinele vând tapet autoadeziv cu suprafață de oglindă, care este perfect și pentru lipirea suprafeței interioare a unui cuptor solar.
Pentru a fixa elementele în formă de parabolă, autorul a înșurubat mai multe șuruburi pe primul și al doisprezecelea segment al cuptorului solar. Autorul a folosit șuruburi M4 de 20 mm și șaibe largi pentru a le fixa în siguranță, deoarece acestea vor fi înșurubate în carton.
În punctul de convergență al elementelor cuptorului solar, autorul a realizat un plan rotund de placaj. Acest plan acționează ca un dop, precum și ca un reținător pentru partea îngustă a elementelor cuptorului solar. Pentru a face acest lucru, autorul a folosit un fir care va atașa elementele la acest dop.
Toate acestea sunt prezentate perfect în imaginile schematice de mai jos:
După cum se poate vedea din această diagramă, firul este introdus în orificiul fiecărui segment pe rând, după care toate segmentele de la bază sunt înfășurate cu frânghie și fixate în siguranță.
Pentru a realiza un suport pe care va fi instalată tigaia, autorul a folosit bloc de lemn si un gratar metalic.
În acest fel, puteți regla cu ușurință unghiul de înclinare al cuptorului solar în sine și locația tigaii în acesta, care depinde direct de poziția soarelui la orizont.
Deoarece cuptorul solar este fabricat în principal din carton și folie, este destul de ușor, așa că trebuie să fie asigurat în timpul instalării pentru a preveni să fie suflat de vânt. Cuptorul solar este fixat folosind cabluri de prindere, iar pentru a se asigura că geometria cuptorului nu suferă de aceste fire de prindere, autorul strânge parabola cu o funie. 
În mod surprinzător, pe vreme senină, viteza de gătit, potrivit autorului, este de două ori mai rapidă decât atunci când se utilizează aragaz cu gaz. Alte avantaje ale acestei sobe sunt că este foarte ieftin de fabricat, deoarece nu necesită materiale scumpe. Datorită designului său pliabil, acest cuptor solar este foarte ușor de transportat și depozitat și este, de asemenea, foarte ușor, deoarece componenta sa principală este cartonul.
Recent, au devenit din ce în ce mai populare cuptoare solare, și exact făcut singur. De fapt, a face un cuptor solar cu propriile mâini este foarte simplu. În acest articol, am făcut o selecție a mai multor opțiuni pentru cuptoarele solare, care au fost realizate de meșteri populari și, de asemenea, am examinat instrucțiuni pas cu pas fabricarea acestora.
Opțiunea nr. 1 pentru realizarea unui aragaz.
Așadar, vă prezentăm prima variantă, care merită atenție. Pentru a face un cuptor solar cu propriile mâini, veți avea nevoie de:
- Foaie de placaj grosime 3 mm.
- Tabla de acoperis sau fier zincat grosime 0,5mm
- Grinda 4x4
- Scânduri de 2 cm grosime, lungime totală 4 m.
- Margeta de fixare de sticla
- Oglindă
- Vopsea neagră
- Două pahare 50x50 cm
- Pixuri
Procesul de a face o sobă cu propriile mâini
Din lemn sunt decupate patru rafturi (2 din spate au 52,6 cm și 2 din față au 26,7 cm), pe care soba va fi susținută cu șuruburi sau cuie. Pereții portanti ai cadrului sunt tăiați din placaj (1,5x1,5 m), partea de jos(60,5x67,5cm) și un cadru ca acesta este asamblat.
Următoarea etapă este realizarea unui cadru din 4 scânduri de 6 cm lățime și 54,9 cm lungime, care sunt lipite între ele, iar în interiorul cadrului este atașată și o șină. Ulterior, acolo sunt introduse două pahare pentru a izola termic cuptorul.
Cadrul în sine va fi fixat pe un cadru de susținere, care este montat pe rafturi.
După ce se fixează cadrul de susținere, se realizează o cutie specială în jurul perimetrului în care va fi amplasat cadrul principal. Cadrul principal va fi mobil.
Apoi se decupează cu foarfece metalice piesa metalica unde va avea loc încălzirea. Se fac tăieturi pe laterale, se face o îndoire, iar foaia se introduce în interiorul viitoarei sobe și se asigură.
Pentru eficiență, partea metalică este vopsită în negru.
Sticla este tăiată și atașată de cadru folosind un material de etanșare. Folosind un bloc pe care va fi atașată balamaua, se instalează un capac pe care se vor fixa oglinzile cu lipici. Capacul este întărit în jurul perimetrului cu benzi. Apoi mânerele sunt atașate.
Pentru ca soba să funcționeze pe deplin, este necesar să o izolați. Pentru aceasta, se folosește izolația standard.
Procesul complet de fabricație este prezentat în videoclip autor(greenpeace.ru).
A doua opțiune pentru a face un cuptor solar cu propriile mâini
În acest caz, un cuptor solar sau un concentrator solar este realizat dintr-o antenă parabolică veche cu un diametru de aproximativ un metru, pe suprafața interioară a căreia sunt lipite oglinzi sau o peliculă de oglindă. Mai mult, este de preferat utilizarea oglinzilor, deoarece acestea sunt mai ușor de curățat. În acest caz, a doua opțiune este foarte ușor de fabricat. Suprafata reflectorizanta parabolica iti permite sa concentrezi razele soarelui intr-un punct, in centru. Designul cadrului depinde de imaginația autorului, principalul lucru este că este convenabil să plasați vasele în care va avea loc încălzirea în centru. În acest scop, de regulă, o structură metalică de sine stătătoare este realizată sau atașată la antenă. Un exemplu de astfel de cuptor solar este prezentat în videoclip.
Viaţă omul modern Este greu de imaginat fără a folosi energia. În mod tradițional, sursele de energie sunt petrolul, gazele și cărbunele. Cu toate acestea, în natură, rezervele de combustibili fosili sunt limitate, iar ziua nu este departe în care se vor epuiza. Pentru a evita o criză energetică, mințile științifice din întreaga lume dezvoltă în mod activ tehnologii bazate pe surse alternative de energie regenerabilă, cum ar fi căldura solară, energia eoliană și mișcarea apei în râuri, mări și oceane, energia mareelor. valurile marii. În multe țări din lume, utilizarea diferitelor instalații care transformă energia solară în energie termică crește treptat.
Energie solară alternativă
Chestiune economică sau acasă, depunere apă fierbinteși multe alte aspecte ale suportului vieții se confruntă mai des cu proprietarii de imobile situate departe de limitele orașului, lipsiți de posibilitatea de a se bucura de beneficiile civilizației. Cea tradițională necesită o aprovizionare cu combustibil, iar asta înseamnă atât bani, cât și o suprafață considerabilă. Dacă pentru încălzire se folosește gaz sau motorină, sunt necesare containere speciale și un loc de depozitare sigur, precum și sistem special depuneri. Cărbunele și lemnele de foc trebuie depozitate într-un șopron mare.
În astfel de situații, în fiecare an tot mai mulți proprietari de case apelează la utilizarea energiei solare inepuizabile. Instalațiile speciale care colectează și transformă razele de lumină în căldură sunt destul de acceptabile pentru iernile înnorate rusești. Chiar și într-o zi relativ mohorâtă, soba solară face față încălzirii casă de țară. În plus, utilizarea energiei solare este absolut silentioasă și nu produce emisii toxice în atmosferă.
Tipuri de încălzitoare solare
În mod constant tehnologii emergente vă permit să utilizați diverse modele colectoare care acumulează energie solară chiar și la temperaturi sub zero și pe vreme înnorată. Disponibilitatea informațiilor vă permite să alegeți în mod independent modelul potrivit sau să faceți un cuptor solar cu propriile mâini. Astăzi, colectoarele solare sunt reprezentate de trei tipuri principale:
- Plat.
- Vid.
- Aer.
După ce s-au familiarizat cu principiile funcționării, caracteristicile de instalare și eficiența acestora, este ușor de ales model potrivit soba solara pentru incalzirea casei.
Colectoare plate
Cele mai comune și mai economice panouri plate constau dintr-un cadru din aluminiu acoperit cu sticlă specială închisă la culoare care protejează structura de precipitații și posibile deteriorari. Montat în interior pentru circulația lichidului de răcire tuburi de cupru. Iar spațiul liber al panoului este umplut cu material care primește și reține căldura. Pentru a preveni risipirea energiei solare, panoul este echipat cu izolatie termica. Astăzi, aceste modele sunt considerate cele mai eficiente pentru clima rusă.
Încălzitoare cu vid
Ele funcționează ca un termos și constau dintr-un sistem de tuburi cu două straturi umplut cu vid. Tuburile interioare din sticlă închisă sunt umplute cu lichid de răcire. Acoperite cu un strat de silicon, acestea absorb radiații infraroșiiși căldura razelor solare, iar vidul este un izolator termic absolut, reținând 95% din energia primită. Chiar și cu foarte temperaturi scăzute acest tip de cuptor solar este destul de eficient.
Modele cu aer
Mai puțin utilizate sunt colectoarele de aer care încălzesc aerul care intră în interiorul casei. Principiul de funcționare al unui astfel de dispozitiv se bazează pe efectul de seră, adică printr-un strat conducător de lumină, razele infraroșii sunt acumulate într-un receptor de căldură, care transferă energia solară primită într-o porțiune din aerul care intră în casă. Sunt ușor de instalat, economice, dar ineficiente și mai proaste decât lichidele.
Eficacitatea unui astfel de echipament depinde de intensitatea luminii solare, de dimensiunea structurii utilizate și instalare corectă. De exemplu, colectoarele plate și în vid sunt montate numai pe acoperișuri înclinate. Panoul unui cuptor solar mare, cu o suprafață de 20 m2, asigură încălzirea constantă de înaltă calitate a unei case de țară cu un etaj.
Principiul de funcționare al încălzitorului solar
Autonom sistem de incalzire, care funcționează prin procesarea energiei solare, include trei componente principale în proiectarea sa:
- Un colector care transformă lumina directă a soarelui în energie care încălzește lichidul de răcire (apă sau antigel).
- Un sistem de conducte (circuit de schimb de căldură) pentru circulația lichidului de răcire care trece prin baterie.
- Depozitarea căldurii. De regulă, se folosește un recipient cu apă care este încălzită pentru utilizare ulterioară.
Mecanismul de funcționare al sobei solare este simplu: lichidul de răcire este încălzit în tuburile colectoare și trece prin circuitul de schimb de căldură prin rezervorul de stocare. Apa încălzită în rezervor este furnizată la radiatoarele sistemului de încălzire al casei, circuitul de schimb de căldură al pardoselii încălzite sau este utilizată în alimentarea cu apă caldă, de exemplu, pentru duș sau spălat vase.
Instalare DIY cuptor solar
Astăzi lider în producția și utilizarea sistemelor pe surse alternative aprovizionarea este China. Această țară reprezintă 78% din volumul global de sisteme solare puse în funcțiune. Pe piata moderna Producătorii chinezi oferă colectoare solare de bună calitate si la preturi economice. Deoarece încălzirea solară este proiectată pentru 25-30 de ani de funcționare, se recomandă să achiziționați panouri de schimb de căldură de la producători de încredere și puteți instala singur sistemul.
Radiatoarele solare sunt amplasate pe suprafața acoperișului sau încastrate în structura acoperișului, cu partea frontală orientată spre sud. Suprafața panourilor variază de la 2 la 8 m2 și într-un sistem de încălzire pot exista mai multe elemente conectate între ele prin tuburi. De la colectorul solar la caloriferele sistemului de incalzire al casei si la baterie termica Tuburile sunt trecute prin suprafața acoperișului. Toate îmbinările trebuie sigilate. Sistemul este umplut cu lichid de răcire și pus în funcțiune. Unghiul ideal de înclinare pentru instalarea unei sobe solare este considerat a fi de 35°, deși mulți producători recomandă 15-20°. Înainte autoinstalare Este recomandabil să consultați un reprezentant al companiei. De teama de a sparge sau de a instala prost echipamente scumpe din cauza experienței reduse în astfel de lucrări, este mai bine să încredințați instalarea unui colector solar profesioniștilor.
Cum se face un cuptor solar
Este posibil să construiți un colector solar de bază pentru foarte mult Pe termen scurt si cu costuri minime. Cum? Realizarea unui cuptor solar cu propriile mâini este simplă: table de fier galvanizat strălucitor sunt fixate pe versantul sudic al acoperișului și pe ele este instalat un butoi cu un volum de 150-200 de litri. Apa furnizată acestuia se poate încălzi până la 60 o C. Dezavantajul acestui design este că în condiții geroase recipientul va îngheța, dar apa va rămâne rece. Și, de asemenea, într-o zi înnorată, butoiul nu se va încălzi la temperatura dorită.
Un alt proiect de casă popular este un cuptor solar realizat dintr-o bobină de frigider. Un cadru este realizat din șipci cu o bază realizată dintr-un covor de cauciuc acoperit cu folie. Bobina, spălată de reziduurile de freon, este asigurată în interiorul cadrului cu cleme și șuruburi. Prin prealabil găuri forate este conectat prin conducte la rezervor de stocare având o priză pentru alimentarea cu apă încălzită. Cadrul este închis etanș cu sticlă, apa este furnizată bobinei prin gravitație.
Astfel de desene simple folosit de obicei de locuitorii de vară pentru a obține cantități mici de apă caldă.
Utilizarea eficientă a energiei solare
Calculele efectuate de oamenii de știință ai Academiei Ruse de Științe arată că în banda de mijlocÎn Rusia, pe 1 m 2 soarele emite de la 100 la 250 W de energie și până la 1000 W la prânz într-o zi senină. Aceste calcule demonstrează că un colector solar cu o suprafață de 2 m2 poate încălzi zilnic 100 de litri de apă la o temperatură de 45-55 o C, dar nu mai mică de 37 o C.
Un sistem de încălzire sigur, complet automatizat și ecologic pentru o casă de țară nu necesită costuri suplimentare nici pentru o sursă de energie, nici reparații sau întreținere timp de câteva decenii. Tot ceea ce este necesar de la utilizator este curățarea periodică a suprafeței colectoarelor de praf, murdărie și zăpadă.
Există de fapt mai multe structuri similare în lume. Să începem cu Solar Furnace din Franța, adică din Franța.
Cuptorul solar din Franța este conceput pentru a genera și concentra temperaturile ridicate necesare pentru diferite procese.
Acest lucru se realizează prin captarea razelor soarelui și concentrarea energiei acestora într-un singur loc. Structura este acoperită cu oglinzi curbate, strălucirea lor este atât de mare încât poate fi imposibil să le privești, până la durerea în ochi. Această structură a fost ridicată în 1970, Pirineii Orientali fiind aleși ca locație cea mai potrivită. Și până astăzi cuptorul rămâne cel mai mare din lume.
Matricei de oglinzi i se atribuie funcțiile unui reflector parabolic și cel înalt regim de temperatură chiar la focalizare poate ajunge până la 3500 de grade. Mai mult, puteți regla temperatura prin schimbarea unghiurilor oglinzilor.
Cuptor solar folosind astfel resursă naturală Cum lumina soarelui, este considerată o metodă indispensabilă pentru obținerea temperaturilor ridicate. Și ele, la rândul lor, sunt utilizate pentru o varietate de procese. Astfel, producerea hidrogenului necesită o temperatură de 1400 de grade. Modurile de testare pentru materialele efectuate în condiții de temperatură ridicată includ o temperatură de 2500 de grade. Așa sunt testate navele spațiale și reactoarele nucleare.
Așadar, cuptorul solar nu este doar o clădire uimitoare, ci și vitală și eficientă, în timp ce este considerat o modalitate prietenoasă cu mediul și relativ ieftină de a atinge temperaturi ridicate.
Matricea de oglinzi acționează ca un reflector parabolic. Lumina este focalizată pe un centru. Iar temperatura de acolo poate atinge temperaturi la care oțelul poate fi topit.
Dar temperatura poate fi reglată prin instalarea de oglinzi în diferite unghiuri.
De exemplu, temperaturi de aproximativ 1400 de grade sunt folosite pentru a produce hidrogen. Temperatura 2500 grade - pentru testarea materialelor in conditii extreme. De exemplu, așa sunt verificate reactoarele nucleare și navele spațiale. Dar temperaturi de până la 3500 de grade sunt folosite pentru producția de nanomateriale.
Cuptorul solar este o modalitate ieftină, eficientă și ecologică de a obține temperaturi ridicate.
În sud-vestul Franței, strugurii prosperă și se coc tot felul de fructe - e cald! Printre altele, aici soarele strălucește aproape 300 de zile pe an, iar în ceea ce privește numărul de zile senine aceste locuri sunt, poate, pe locul doi, după Coasta de Azur. Dacă caracterizăm valea de lângă Odeyo din punct de vedere al fizicii, atunci puterea radiației luminoase aici este de 800 de wați pe 1. metru pătrat. Opt becuri cu incandescență puternice. Puțin? Este suficient ca o bucată de bazalt să se răspândească într-o băltoacă!
— Cuptorul solar din Odeyo are o capacitate de 1 megawatt, iar pentru aceasta necesită aproape 3 mii de metri de suprafață oglindă,- spune Serge Chauvin, curatorul muzeului local al energiei solare. — Mai mult, trebuie să colectați lumina de pe o suprafață atât de mare într-un punct focal cu diametrul unei farfurii.
Vizavi de oglinda parabolica sunt instalate heliostate - placi speciale de oglinda. Sunt 63 dintre ele cu 180 de secțiuni. Fiecare heliostat are propriul său „punct de responsabilitate” – un sector al parabolei pe care se reflectă lumina colectată. Deja pe oglinda concavă, razele soarelui sunt concentrate în punctul focal - același cuptor. În funcție de intensitatea radiațiilor (a se citi: claritatea cerului, ora zilei și perioada anului), se pot atinge temperaturi foarte diferite. În teorie - până la 3800 de grade Celsius, în realitate s-a dovedit a fi până la 3600.
— Odată cu mișcarea soarelui, heliostatele se mișcă și pe cer,- Serge Chauvin își începe turneul. — Fiecare are un motor instalat în spate, iar împreună sunt controlate central. Nu este necesar să le instalați într-o poziție ideală - în funcție de sarcinile laboratorului, gradul la punctul focal poate fi variat.
Cuptorul solar din Odeyo a început să fie construit la începutul anilor '60 și a fost pus în funcțiune deja în anii '70. Multă vreme a rămas singurul de acest fel de pe planetă, dar în 1987 a fost ridicată o copie lângă Tașkent. Serge Chauvin zâmbește: „Da, da, exact o copie.”
Soba sovietică, de altfel, rămâne și ea operațională. Cu toate acestea, nu numai că se efectuează experimente, ci și unele sarcini practice. Adevărat, locația cuptorului nu permite atingerea acelorași temperaturi ridicate ca în Franța - la punctul focal, oamenii de știință uzbeci reușesc să obțină mai puțin de 3000 de grade.
Oglinda parabolica este formata din 9000 de placi - fatete. Fiecare este lustruit, acoperit cu aluminiu și ușor concav pentru o focalizare mai bună. După ce a fost construită clădirea cuptorului, toate teșiturile au fost instalate și calibrate manual - acest lucru a durat trei ani!
Serge Chauvin ne conduce la un loc nu departe de clădirea cuptorului. Împreună cu noi - un grup de turiști care au ajuns în Odeyo cu autobuzul - fluxul de iubitori de exotism științific nu se usucă. Un curator de muzeu și-a propus să demonstreze potențialul ascuns al energiei solare.
- Doamnă și domnule, atenție!— Deși Serge arată mai mult ca un om de știință, el arată mai mult ca un actor. — Lumina emisă de steaua noastră permite materialelor să fie încălzite, aprinse și topite instantaneu.
Un angajat al cuptorului solar ridică o ramură obișnuită și o plasează într-o cuvă mare, cu un interior ca o oglindă. Serge Chauvin ia câteva secunde pentru a găsi punctul de focalizare, iar stick-ul izbucnește instantaneu în flăcări. Miracole!
În timp ce bunicii francezi ooh and ahh, lucrătorul muzeului se mută într-un heliostat de sine stătător și îl mută doar suficient pentru ca razele reflectate să lovească o copie mai mică a unei oglinzi parabolice instalate chiar acolo. Acesta este un alt experiment vizual care arată capacitățile soarelui.
- Doamnă și domnule, acum vom topi metalul!
Serge Chauvin pune o bucată de fier în suport, mută menghina în căutarea unui punct focal și, după ce l-a găsit, se îndepărtează la mică distanță.
Soarele își face repede treaba.
O bucată de fier se încălzește instantaneu, începe să fumeze și chiar să scânteie, cedând razelor fierbinți. În doar 10-15 secunde, o gaură de dimensiunea unei monede de 10 cenți este arsă în ea.
- Voila!- Serge se bucură.
Pe măsură ce ne întoarcem în clădirea muzeului, iar turiștii francezi sunt așezați în sala de cinema pentru a viziona un film științific despre funcționarea cuptorului solar și a laboratorului, îngrijitorul ne spune lucruri interesante.
— Cel mai adesea oamenii întreabă de ce este nevoie de toate acestea,- Serge Chauvin ridică mâinile. — Din punct de vedere științific, posibilitățile energiei solare au fost studiate și aplicate acolo unde este posibil în viața de zi cu zi. Există însă sarcini care, datorită dimensiunii și complexității lor de execuție, necesită instalații similare cu aceasta. De exemplu, cum modelăm efectul soarelui asupra pielii unei nave spațiale? Sau încălzirea capsulei de coborâre care se întoarce de pe orbită pe Pământ?
Într-un recipient special refractar instalat în punctul focal al cuptorului solar, este posibil să se recreeze astfel de condiții nepământene, fără exagerare. S-a calculat, de exemplu, că un element de placare trebuie să reziste la temperaturi de 2500 de grade Celsius – iar acest lucru poate fi verificat experimental aici la Odeio.
Îngrijitorul ne conduce prin muzeu, unde sunt instalate diverse exponate - participanți la numeroase experimente efectuate în cuptor. Discul de frana din carbon ne atrage atentia...
- Oh, chestia asta e de la o roată de mașină de Formula 1,- Serge dă din cap. — Încălzirea lui în anumite condiții este comparabilă cu ceea ce putem reproduce în laborator.
După cum sa menționat mai sus, temperatura la punctul focal poate fi controlată cu ajutorul heliostatelor. În funcție de experimentele efectuate, aceasta variază de la 1400 la 3500 de grade. Limita inferioară este necesară pentru producția de hidrogen în laborator, intervalul de la 2200 la 3000 este pentru testare diverse materialeîn condiții extreme de căldură. În cele din urmă, peste 3000 este zona de lucru cu nanomateriale, ceramică și crearea de noi materiale.
— Cuptorul din Odeyo nu îndeplinește sarcini practice,– continuă Serge Chauvin. — Spre deosebire de colegii noștri uzbeci, noi nu depindem de ai noștri activitate economicăși ne ocupăm exclusiv de știință. Printre clienții noștri nu se numără doar oameni de știință, ci și o varietate de departamente, cum ar fi apărarea.
Ne oprim doar la o capsulă ceramică, care se dovedește a fi corpul unei nave cu drone.
— Ministerul de Război a construit un cuptor solar cu diametru mai mic pentru propriile nevoi practice aici, în valea de lângă Odeyo,– spune Serge. — Se vede din unele tronsoane ale drumului de munte. Dar încă apelează la noi pentru experimente științifice.
Îngrijitorul explică avantajele energiei solare față de orice altă energie în îndeplinirea sarcinilor științifice.
- În primul rând, soarele strălucește gratuit,- își îndoaie degetele. — În al doilea rând, aerul de munte facilitează experimentele într-o formă „pură” - fără impurități. În al treilea rând, lumina soarelui permite materialelor să fie încălzite mult mai repede decât orice altă instalație - pentru unele experimente acest lucru este extrem de important.
Este curios că aragazul poate funcționa practic tot timpul anului. Potrivit lui Serge Chauvin, luna optimă pentru efectuarea experimentelor este aprilie.
- Dar dacă este necesar, soarele va topi o bucată de metal pentru turiști chiar și în ianuarie,- zâmbește îngrijitorul. — Principalul lucru este că cerul este senin și fără nori.
Unul dintre avantajele incontestabile ale însăși existenței acestui laborator unic este deschiderea sa totală către turiști. Până la 80 de mii de oameni vin aici în fiecare an, iar acest lucru face mult mai mult pentru a populariza știința printre adulți și copii decât o școală sau o universitate.
Font-Romeu-Odeillot este un oraș pastoral tipic francez. Principala sa diferență față de mii de aceleași este coexistența misterului vieții de zi cu zi și al științei. Pe fundalul unei parabole de oglindă de 54 de metri se află vaci de lapte de munte. Și soarele fierbinte constant.
Acum să trecem la o altă clădire.
La patruzeci și cinci de kilometri de Tașkent, în districtul Parkent, la poalele Tien Shan, la o altitudine de 1050 de metri deasupra nivelului mării, există o structură unică - așa-numitul Big Solar Furnace (BSP) cu o capacitate de unu. mii de kilowați. Este situat pe teritoriul Institutului de Știința Materialelor NPO „Fizica-Soare” al Academiei de Științe a Republicii Uzbekistan. Există doar două astfel de cuptoare în lume, al doilea este în Franța.
BSP a fost pus în funcțiune sub Uniunea Sovietică în 1987”, spune Mirzasultan Mamatkasymov, secretar științific al Institutului de Știința Materialelor NPO Physics-Solntse, candidat la Științe Tehnice. — Sunt alocate fonduri suficiente de la bugetul de stat pentru conservarea acestui obiect unic. Două laboratoare ale institutului sunt situate aici, patru sunt în Tașkent, unde se află principala bază științifică, unde sunt studiate proprietățile chimice și fizice ale materialelor noi. Efectuăm procesul de sinteză a acestora. Experimentăm aceste materiale observând procesul de topire la diferite temperaturi.
BSP este un complex complex optic-mecanic cu sisteme automate management. Complexul constă dintr-un câmp de heliostate situat pe versantul muntelui și care direcționează razele soarelui într-un concentrator paraboloid, care este un gigant oglindă concavă. La focarul acestei oglinzi se creează cea mai ridicată temperatură - 3000 de grade Celsius!
Câmpul de heliostate este format din șaizeci și două de heliostate situate în model de tablă de șah. Ele oferă suprafeței oglinzii concentratorului flux luminos în modul de urmărire continuă a Soarelui pe tot parcursul zilei. Fiecare heliostat, care măsoară șapte metri și jumătate pe șase metri și jumătate, este format din 195 de elemente de oglindă plate numite „fațete”. Suprafața de reflectare a câmpului heliostatic este de 3022 de metri pătrați.
Concentratorul, către care heliostatele direcționează razele solare, este o structură ciclopică înălțime de patruzeci și cinci de metri și lățime de cincizeci și patru de metri.
Trebuie remarcat faptul că avantajul cuptoarelor solare, în comparație cu alte tipuri de cuptoare, este că ele realizează instantaneu temperatură ridicată, care face posibilă obținerea de materiale pure fără impurități (mulțumită și purității aerului de munte). Sunt folosite pentru petrol și gaze, textile și o serie de alte industrii.
Oglinzile au o anumită durată de viață și mai devreme sau mai târziu eșuează. În atelierele noastre producem oglinzi noi, pe care le instalăm pentru a le înlocui pe cele vechi. Sunt 10.700 dintre ei doar în concentrator și 12.090 în heliostate. Procesul de realizare a oglinzilor are loc în instalatii de vid, unde aluminiul este pulverizat pe suprafața oglinzilor uzate.
Fergana.Ru:- Cum rezolvați problema găsirii specialiștilor, întrucât după prăbușirea Uniunii a existat o ieșire a acestora în străinătate?
Mirzasultan Mamatkasymov:- La momentul lansării instalației în 1987, aici lucrau specialiști din Rusia și Ucraina și ne instruiau oamenii. Datorită experienței noastre, acum avem posibilitatea de a pregăti noi înșine specialiști în acest domeniu. Tinerii vin la noi de la Facultatea de Fizică a Universității Naționale din Uzbekistan. După absolvirea universității, eu însumi lucrez aici din 1991.
Fergana.Ru:- Când te uiți la această structură grandioasă, la ajurat structuri metalice, parcă plutind în aer și susținând în același timp „armatura” concentratorului, îmi vin în minte cadre de filme SF...
Mirzasultan Mamatkasymov:- Ei bine, în timpul vieții mele, nimeni de aici nu a încercat să filmeze science fiction folosind aceste „peisaje” unice. Adevărat, vedetele pop uzbece au venit să-și filmeze videoclipurile.
Mirzasultan Mamatkasymov:- Astăzi vom topi brichete presate din pulbere de oxid de aluminiu, al căror punct de topire este de 2500 de grade Celsius. În timpul procesului de topire, materialul curge pe un plan înclinat și se scurge într-o tavă specială, unde se formează granule. Sunt trimiși la un atelier de ceramică situat în apropierea BSP, unde sunt zdrobiți și folosiți la fabricarea diverselor produse ceramice, de la mici alimentatoare de fir pentru industria textilă până la bile goale din ceramică care arată ca bile de biliard. Bilele sunt folosite în industria petrolului și gazelor ca flotoare. În același timp, evaporarea de la suprafața produselor petroliere depozitate în containere mari la depozitele de petrol este redusă cu 15-20 la sută. Pentru ultimii ani Am fabricat aproximativ șase sute de mii din aceste flotoare.
Producem izolatori si alte produse pentru industria electrica. Se caracterizează prin rezistență crescută la uzură și rezistență. Pe lângă oxidul de aluminiu, folosim și un material mai refractar - oxidul de zirconiu cu un punct de topire de 2700 de grade Celsius.
Procesul de topire este monitorizat de un așa-numit „sistem tehnic de viziune”, care este echipat cu două camere speciale de televiziune. Unul dintre ele transferă direct imaginea pe un monitor separat, celălalt pe un computer. Sistemul vă permite atât să observați procesul de topire, cât și să efectuați diferite măsurători.
Trebuie adăugat că BSP este folosit și ca instrument astrofizic universal, deschizând posibilitatea studierii cerului înstelat pe timp de noapte.
Pe lângă lucrările de mai sus, institutul acordă o mare atenție producției de echipamente medicale pe bază de ceramică funcțională (sterilizatoare), instrumente abrazive, uscătoare și multe altele. Un astfel de echipament a fost introdus cu succes în instituțiile medicale din republica noastră, precum și în instituții similare din Malaezia, Germania, Georgia și Rusia.
În paralel, institutul a dezvoltat instalații solare de mică putere. De exemplu, oamenii de știință ai institutului au creat cuptoare solare cu o capacitate de un kilowați și jumătate, care au fost instalate pe teritoriul Institutului de Metalurgie Tabbin (Egipt) și la Centrul Metalurgic Internațional din Hyderabad (India).
http://victorprofessor.livejournal.com/profile
Și iată mai multe despre acest subiect . Desigur, să ne amintim și în general despre . Oh, da, dar știi