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