Обычная параболическая антенна для приема спутниковых сигналов. Ее задача – собрать электромагнитное излучение от спутника и сфокусировать его в точку, где находится приемник. Природа света и радиоволн одна, поэтому сможем собрать солнечные лучи, но придется поклеить всю эту поверхность большим количеством маленьких зеркал.
Солнечные печи в этом китайском магазине.
Гелиоконцентратор из антенны
Итак, была параболическая тарелка, а получился гелиоконцентратор. Просто посмотрим, что станет со штатным приемником, который собирал радиоволны, а теперь, как солнечный концентратор, собранный из параболической антенны, будет принимать 2000 кратное солнечное излучение.
Наводим, нашу тарелку на солнце. Ого… Хорошо запекает, но к сожалению конструкция получилась не идеальной, потому что не все зайчики оказались в точке фокуса солнечной тарелки. Но приемник начал плавиться, случилось все быстро. Ну что ж, это первый случай в использовании параболических антенн, когда приемник сгорает таким прямым способом, а не от попадания молниями, не дай Бог.
Наша конструкция солнечного концентратора не идеальна, потому что не удалось собрать все 2000 солнечных зайчиков в одной точке, но даже того количества достаточно, чтобы загорелся пластик. Ну посмотрим, хватит ли, чтобы загорелся деревянный кораблик.
По поводу модели. Будем прожигать обычную фанеру, но на ней с большой достоверностью изображен древнеримский корабль, который 2000 лет назад бороздил просторы Средиземного моря.
Задача просто поставить ее просто в фокус концентратора. Так, засекаем время, начинает дымить, прошло всего 15 секунд, полминуты и верхний слой фанеры почти прогорел. Есть небольшая проблема. Дерево, когда обугливается, становится нагаром, который имеет маленькую теплопроводность, он защищает от прямого излучения. Надо просто подождать. 2 минуты уже. Начинает дымиться обратная сторона. Еще чуть-чуть и будет сквозная дырка. Прошло 4 минуты и есть сквозное отверстие, но видно, что дырка не ровная точка, а имеет вытянутую форму.
Пока солнце двигается по горизонту, солнечный зайчик точно так же скользит по поверхности. Видимо в этом есть небольшая проблема для статичных установок. Если зеркала стоят неподвижно и светят на один объект, то солнечный зайчик соответственно смещается. Может не хватить времени для того, чтобы древесина занялась. Возможно Архимед и поджигал римские судна, то скорее всего свои зеркала направлял не на дерево, а на паруса. Смотрите видео, как изготовить самодельный солнечный концентратор. В качестве основы использована параболическая антенна с радиусом нужной кривизны.
Источник: https://youtu.be/O9K7cExBFNQ
Бесплатное тепло. Солнечная параболическая печь своими руками
Приветствую, друзья! Как я уже неоднократно писал, альтернативная энергетика меня давно привлекает, и на этот раз хочу рассказать про как сделать быстро солнечную печь для приготовления пищи.
Как я уже писал, использовать солнечную энергию, переводить ее в электрическую, а потом уже в тепловую – не эффективно. Слишком большие потери сводят на нет все попытки, с помощью электричества получать тепловую энергию.
Поэтому есть масса изобретений для “перехвата” инсоляции и перевода ее в тепловую энергию – от солнечных коллекторов, до оптических солнечных печек.
Предлагаю рассмотреть простейшую печку, в которой можно даже вскипятить воду в не пасмурное время суток.
Для этого нужно взять несколько картонных коробок, или листы строительного картона, и по шаблону нарезать 12 лепестков.
По линии сгиба слегка подогнуть, и сделать отверстия по диаметру шпагата или проволоки, которую найдете.
Начинайте связывать между собой торцами лепестков совмещая отверстия. Между собой лепестки можно еще скрепить скотчем.
Наклейте фольгу изнутри. Можно использовать 5 сантиметровую алюминиевую ленту с клеевой стороной – продается в строительных магазинах по 350-400 рублей за 40 метров.
Нарежьте стеклопластиковую арматуру диаметром 6-8 мм, или возьмите , и сделайте подобие площадки, для того. чтобы можно было устойчиво поставить посуду для приготовления еды.
Для устойчивости из брусочков сделать нужно платформу. На фото ниже пример, как просто сделать из брусков регулируемую платформу – очень удобно регулировать угол наклона.
Для эффективного съема солнечной энергии каждые полчаса-час нужно перемещать линзу в сторону солнца. Зимой оптимальный угол 75-90 градусов, летом до 10-20 градусов.
zen.yandex.ru/media/podkupolom
Концентрационные технологии солнечной энергетики — CSP/STE
Технологии концентрирования солнечной энергии (CSP — Concentrated Solar Power), другое название — солнечное тепловое электричество (STE — Solar Thermal Electricity), или гелиотермальные технологии, основаны на использовании не световой силы солнечного света, а его температуры. Элементы систем, работающих с применением таких технологий, концентрируют тепловую энергию, что позволяет вырабатывать пар, который затем двигает классическую систему турбины и электрогенератора. Подобные системы могут работать без остановки в любое время дня, даже при отсутствии солнца, потому как часть энергии может в течение определенного времени сохраняться в специальном термальном хранилище и постепенно использоваться для производства энергии. Концентрационные солнечные электростанции не причиняют вреда окружающей среде и достаточно надежны, чтобы удовлетворить растущую потребность в электроэнергии по всему миру.
История технологий концентрации солнечной энергии
История термальных солнечных электростанций насчитывает уже более 100 лет. В 1890 году был изобретен паровой двигатель, работающий от коллектора, концентрирующего солнечную энергию. В 1912 году в Египте была построена первая в мире гелиотермальная электростанция мощностью 45 кВт, использовавшая вогнутые параболические коллекторы.
В конце 1970-х годов начались масштабные исследования в области концентрационных гелиотермальных технологий на основе раннее созданных вогнутых параболических коллекторов. К концу 1980-х гг. начался ввод этих технологий в коммерческую эксплуатацию. С тех пор, по мере продолжающихся исследований и изобретения новых материалов, технологии все больше совершенствуются, в ряде индустриально развитых стран (США, Япония, Испания, Италия) были построены пилотные проекты гелиотермальных станций. Компании Luz International Limited удалось совершить значительный прорыв в разработке и применении CSP технологий на ее солнечных электростациях SEGS, построенных между 1984 и 1991 годами. Это были одни из первых солнечных электростанций, разработанных, построенных, финансируемых и работающих на коммерческой основе. Электростанции SEGS, расположенные в пустыне Мохаве в Калифорнии, до сих пор успешно работают и ежегодно поставляют примерно 354 мВт энергии в энергетическую сеть штата. Этот проект и поныне является самым упоминаемым, когда речь заходит о данном типе технологий.
В настоящее время мир переживает настоящий бум проектов, основанных на гелиотермальных технологиях: по оценкам на первую половину 2010-х гг. уже строится более 5000 мВт мощностей, большая их часть в США и Испании. Лидеры на рынке концентрационной солнечной энергетики — это США, Испания и Германия. Существует три основных типа технологий CSP для строительства электростанций:
- технология центральной башни-ресивера
- технология вогнутых параболических коллекторов
- солнечные генераторы на двигателях
Технология центральной башни-ресивера
Технология центральной башни-ресивера
Электростанции с центральной башней-ресивером состоят из множества рядов гелиостатов, окружающих центральную башню высотой более 100 метров. Жидкая субстанция, протекающая через башню, концентрирует в себе тепловую энергию солнечного света, с помощью нее затем генерируется пар, который вращает турбину, вырабатывающую электричество.
Более подробно и наглядно принцип работы системы с центральной башней-ресивером описан на странице гелиотермальной станции Gemasolar (Испания).
Технология вогнутых параболических коллекторов
Вогнутые параболические коллекторы
Системы, построенные с применением технологии вогнутых параболических коллекторов (или цилиндрических параболических коллекторов, CPC), состоят из множества отражателей с волнистой поверхностью с параболической секцией. В их центральной части расположена туба-абсорбер, по которой течет жидкость (синтетическое термомасло), поглощающая тепловую энергию солнечного света. Эта тепловая энергия, переносимая раскаленным маслом, затем используется для испарения воды и генерации пара, которые вращает турбину, вследствие чего вырабатывается электричество.
В данный момент электростанции, построенные с использованием этой технологии, показывают большую производительность, чем другие CSP-электростанции, и их сравнительно больше по всему миру. Эта технология в различных формах используется уже два десятилетия, включая девять электростанции в Калифорнии; за это время было выработано более 12 миллиардов кВт энергии. Энергоэффективность ее по статистике составляет более 14% (чистый объем производства к количеству полученного солнечного света).
Более подробно и наглядно принцип работы системы, работающей с использованием вогнутых параболических коллекторов, описан на странице гелиотермальных станций Valle 1 и Valle 2 (Испания).
Термохранилище
И та и другая описанные технологии работают совместно с системой промежуточного хранения тепловой энергии (термохранилище), что позволяет электростанции вырабатывать энергию стабильно, избегая пиков и провалов, а также дает ей возможность работать в течение определенного периода без поступления солнечного света, на внутреннем резерве.
zen.yandex.ru/media/id/5b2a95496628cb00a8197af3/
КПД можно поднять, применив трекер.