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
bme280 bmp280 gps mpu-6050 options stm32 ssd1331 ssd1306 eb-500 3d-printer soldering tim mpu-9250 dma watchdog piezo exti web raspberry-pi docker ngnix solar bluetooth foc html css brushless flask dc-dc capture gpio avr rs-232 mpx4115a atmega mongodb st-link barometer pwm nvic git java-script programmator dht11 hih-4000 pmsm encoder max1674 smd sensors rtc adc lcd motor timer meteo examples i2c usb flash sms rfid python esp8266 servo books bldc remap eeprom bkp battery ethernet uart usart displays led websocket nodemcu wifi
Архіви