Cele mai populare metode de utilizare a energiei solare pentru încălzirea apei sunt crearea de colectoare solare plate sau vid. Cu toate acestea, mai există metode cu un coeficient destul de ridicat de eficiență care ajută la utilizarea energiei soarelui pentru a încălzi apa. Acest articol va avea în vedere una dintre aceste metode și anume crearea unui concentrator solar pentru alimentarea cu apă caldă.
Pentru a crea un sistem de încălzire a apei folosind un reflector solar, autorul a avut nevoie de următoarele materiale:
1) antena parabolică de satelit
2) film de oglindă
3) tub de cupru
4) sare
5) vopsea neagră rezistentă la căldură
6) fibra de cristal de mullit
Luați în considerare elementele de bază ale sistemului și etapele creării unui concentrator solar.
Principalul avantaj al unui astfel de sistem este productivitatea sa mai mare: reflectoarele de înaltă calitate concentrează densitatea ridicată a luminii solare la un moment dat, ceea ce vă permite să transformați apa în abur în câteva secunde.
Pentru a demonstra puterea vizuală a acestor sisteme, vă recomand să citiți următorul material video:
După cum se arată în videoclip, un mic concentrator solar poate arde lemn, topi plumb, adică temperatura care apare în punctul de concentrare a luminii solare este destul de ridicată.
Cu toate acestea, acest sistem prezintă o serie de dezavantaje pe care trebuie să le cunoașteți înainte de a decide să construiți un astfel de sistem.
Pentru ca reflectorul să fie direcționat constant spre soare, este necesar să instalați sisteme speciale de urmărire care să ajusteze reflectorul în raport cu soarele pe parcursul zilei. Aceste trackere sunt destul de costisitoare și consumă destul de multă energie.
Eficacitatea concentratorului depinde foarte mult de curățenia suprafeței reflectorizante, astfel încât oglinzile necesită menținerea lor curate.
Dacă aceste neajunsuri nu vă sperie, atunci pentru a construi un concentrator, veți avea nevoie de o antenă parabolică satelit și nu este deosebit de important dacă este focalizat direct sau compensat modelul. Principalul lucru este parabola corectă, care va concentra toate razele prinse la un moment dat. În principiu, tu însuți puteți face chiar o aparentă a unei antene din foi de carton, dar eficacitatea unui astfel de sistem depinde foarte mult de calitatea parabolei.
După curățarea suprafeței antenei, autorul a procedat la lipirea acesteia cu o peliculă oglindă. Cel mai bine este să folosiți o peliculă metalică cu un strat adeziv pentru a crea o suprafață de oglindă. Lipirea suprafeței cu un astfel de film este destul de simplă pe principiul tapetului autoadeziv, dar puteți utiliza și bucăți de oglinzi pentru a crea o suprafață reflectorizantă pe antenă.
Întrucât antena de satelit are o formă curbă, nu este întru totul rezonabil să încercați să lipiți o singură bucată de film. Prin urmare, înainte de a lipi, autorul a tăiat filmul în fâșii subțiri. Datorită acestei abordări, a fost posibilă lipirea întregii suprafețe a antenei într-un mod uniform și calitativ.
După ce antena dobândește o suprafață de oglindă, este necesar să se determine punctul de focalizare, acesta va fi locul de concentrare a luminii solare reflectate de la suprafața antenei. De obicei, punctul de focalizare la antena solară este situat chiar în zona convertorului, dar dacă ați construit singură parabola, este mai ușor să determinați punctul de focalizare folosind metoda experimentală. Este necesar să luați o bucată de placaj mai groasă și să o îndepărtați treptat de butuc până când pata solară de pe ea va scădea, de îndată ce este minim, acesta va fi punctul focal al razelor solare. Principalul lucru de reținut este faptul că căldura este concentrată în acest loc, așa că trebuie să fiți atenți și să purtați echipament de protecție: mănuși de piele, o mască de sudare sau ochelari de soare.
În continuare, trebuie să faceți un schimbător de căldură care să raporteze temperatura apei. Pentru aceasta, autorul a folosit o țeavă de cupru. A turnat sarea în ea și a început să se învârtească în jurul conductei ceva mai mult. Sarea din tubul de cupru este necesară pentru ca țeava să nu se aplatizeze în timpul înfășurării.
Autorul observă că pentru a folosi energia maximă de la soare, schimbătorul de căldură nu doare să vopsească negru. Deoarece schimbătorul de căldură va experimenta temperaturi ridicate, este necesar să folosiți vopsea termorezistentă pentru vopsire.
De asemenea, pentru a crește eficiența, este necesară izolarea radiatorului pentru a nu se răci de vânt.
Mai jos este o diagramă a radiatorului izolat:
Folosiți materiale refractare pentru a izola radiatorul, deoarece temperatura ridicată va fi concentrată în acest loc. Autorul acestui concentrator a folosit în acest scop o fibră de cristal de mullit, care este folosită în cuptoarele cu gaz și cuptoarele de muffle. Sticla trebuie de asemenea temperată pentru a nu se deforma de la temperatură.
Chiuveta de căldură a fost realizată pe principiul radiatoarelor răcite cu apă pentru calculatoare. Este fabricat în funcție de dimensiunea spotului punctului de focalizare al butucului.
Următoarea este o diagramă de conectare pentru un concentrator solar:
De asemenea, autorul amintește că tuburile și rezervorul trebuie să fie izolate, de asemenea, pentru a crește eficiența.