Сонячний тепловий концентратор. Сонячна енергетика.
Я вже писав про свої сонячні досліди майже рік тому. Цього року продовжив експерименти з дзеркалом. В магазинах частенько продають дзеркала, які мають з одного боку звичайну (пласку) поверхню, а іншого - увігнуту: для збільшення зображення.
На скільки вони близькі, чи краще сказати, далекі від параболи, - сказати не можу, але світло збирають в пучок досить пристойно, хоча, звісно, не ідеально. Я придбав дзеркало діаметром 8 дюймів (реальних 186 мм.) Таким дзеркалом можна за декілька секунд запалити білий папірець. Отже мета експерименту: визначити на скільки суттєво впливає на ефективність водонагрівальної установки якість поверхні дзеркала. Зрозуміло, що коефіцієнт відбиття у дзеркала вищий, ніж у фольги та металізованого скочу, отже і ефективність дзеркала, звісно, буде більшою. Але, крім коефіцієнта відбиття, на якість роботи може вплинути якість поверхні. Наприклад: невеличкі нерівності - на перший погляд, не суттєві, - можуть значно погіршувати збирання усього світла. На малюнку зображена така нерівність і напрямки відбиття світла.
Отже, для експерименту я взяв ту ж саму ємність, яку використовував у самому першому експерименті з параболою.
Так само у чорне відерце було налито 100 грам води. Пляма світла від дзеркала була спрямована на бокову поверхню відерця протягом 10 хвилин. Температура води вимірювалась пірометром. За цей час температура води виросла на 15.8 градусів. Згідно розрахунків дзеркало видало потужність 11 Вт. Якщо перерахувати на 1 квадратний метр, виходить 448 Вт. Нагадаю, що з параболами з фольги аналогічний експеримент дав результат 177 Вт з одного квадратного метра. Тобто, якість поверхні дуже суттєво впливає на результат.
Наступний експеримент - з теплоприймальником, який використовувався раніше у експериментах з параболою. Нагадаю, що це термоізольована ємність з подвійним склом, яка значно підвищує перетворення сонячних променів у тепло і протидіє інфрачервоному випромінюванню у зовнішнє середовище. Отже, результати такі:
260 грамів води за 15 хвилин нагрілися всього на 8 градусів. Розрахунки показують, що потужність всього 9.7 Вт. Тобто, менше ніж очікувалось. Експерименти виконувались декілька разів і були отримані схожі результати.
Я це поясню тим, що окрім води прогрівати доводилося і досить масивну металеву ємність з мідними патрубками, масивним склом, тощо. Для малопотужного дзеркала це стало досить суттєвим теплопоглиначем.
Нагадаю, що у тогорічних експериментах з параболою діаметром в 0.6м (тобто, її площа була майже 10 разів більшою за дзеркало) використання «теплоприймальника» підвищило ефективність майже втричі.
Використання дзеркала з великою фокусною відстанню дозволяє розташувати теплоприймач таким чином, щоб він не затіняв дзеркало. Нажаль, з саморобними параболами це зробити важче, бо чим більша фокусна відстань, тим вища повинна бути точність виготовлення параболи.
P.S. Сонячна енергія і надалі залишається альтернативною, бо всю зиму, коли тепла так не хватало, Сонце було сховано хмарами. Тепер, коли і так спекотно, Сонце може нагріти все, що нам потрібно. Нажаль, ми не можемо зберегти це тепло до зими і тому палимо вуглеводні. Але нам ніхто не забороняє використати дармову енергію.
Успіхів.
Дивись також:
Tags
timer meteo pwm capture dma smd brushless sensors 3d-printer examples sms git st-link adc rfid exti web bme280 bmp280 gps options barometer battery lcd dht11 hih-4000 atmega dc-dc piezo solar bluetooth displays mpx4115a bldc websocket eb-500 motor raspberry-pi usb rtc usart max1674 avr soldering mongodb esp8266 programmator mpu-6050 remap rs-232 pmsm bkp gpio i2c eeprom encoder stm32 css docker flask nodemcu ssd1331 tim flash servo nvic ssd1306 mpu-9250 ethernet led foc python ngnix watchdog books html java-script wifi uart
Архіви