De meest populaire manier om zonne-energie te gebruiken om water te verwarmen, is door vlakke of vacuüm zonnecollectoren te maken. Er zijn echter nog steeds methoden met een vrij hoge efficiëntiecoëfficiënt die helpen om de energie van de zon te gebruiken om water te verwarmen. Dit artikel gaat in op een van deze methoden, namelijk het creëren van een zonneconcentrator voor warmwatervoorziening.
Om een waterverwarmingssysteem te maken met behulp van een zonnereflector, had de auteur de volgende materialen nodig:
1) parabolische satellietschotel
2) spiegelfilm
3) koperen buis
4) zout
5) zwarte hittebestendige verf
6) mulliet-kristalvezel
Overweeg de basis van het systeem en de fasen van het maken van een zonneconcentrator.
Het grote voordeel van een dergelijk systeem is de hogere productiviteit: reflectoren van hoge kwaliteit richten de hoge dichtheid van zonlicht op één punt, waardoor u water in seconden in stoom kunt veranderen.
Om de visuele kracht van dergelijke systemen te demonstreren, raad ik u aan het volgende videomateriaal te lezen:
Zoals te zien is in de video, kan een kleine zonneconcentrator hout verbranden, lood smelten, dat wil zeggen dat de temperatuur die optreedt op het punt van concentratie van zonlicht vrij hoog is.
Dit systeem heeft echter een aantal nadelen die u moet kennen voordat u besluit een dergelijk systeem te bouwen.
Om ervoor te zorgen dat de reflector constant naar de zon wordt gedraaid, moeten speciale volgsystemen worden geïnstalleerd die de reflector de hele dag door ten opzichte van de zon aanpassen. Deze trackers zijn vrij duur en verbruiken behoorlijk wat energie.
De effectiviteit van de concentrator is sterk afhankelijk van de reinheid van het reflecterende oppervlak, dus spiegels moeten schoon worden gehouden.
Als deze tekortkomingen je niet bang maken, dan heb je voor het bouwen van een concentrator een parabolische satellietschotel nodig, en het is niet bijzonder belangrijk of het nu directe focus of offset is het model. Het belangrijkste is de juiste parabool, die alle gevangen stralen op één punt zal concentreren. In principe kun je zelf een schijn van een antenne maken van vellen karton, maar de effectiviteit van zo'n systeem is sterk afhankelijk van de kwaliteit van de parabool.
Na het schoonmaken van het oppervlak van de antenne, plakte de auteur het met een spiegelfilm. Het is het beste om een metalen film met een kleeflaag te gebruiken om een spiegelend oppervlak te creëren. Het plakken van het oppervlak met een dergelijke film is vrij eenvoudig volgens het principe van zelfklevend behang, maar je kunt ook stukjes spiegel gebruiken om een reflecterend oppervlak op de antenne te creëren.
Omdat de satellietschotel zelf een gebogen vorm heeft, is het niet helemaal redelijk om te proberen een enkel stuk film te plakken. Daarom sneed de auteur, alvorens te plakken, de film in dunne reepjes. Dankzij deze aanpak was het mogelijk om het hele oppervlak van de antenne redelijk gelijkmatig en in kwaliteit te lijmen.
Nadat de antenne een spiegelend oppervlak heeft gekregen, is het noodzakelijk om het focuspunt te bepalen, het zal de plaats zijn van de concentratie van gereflecteerd zonlicht vanaf het oppervlak van de antenne. Meestal ligt het focuspunt op de zonne-antenne net in het gebied van de converter, maar als je de parabool zelf hebt gebouwd, is het het gemakkelijkst om het focuspunt te bepalen met behulp van de experimentele methode. Het is noodzakelijk om een stuk triplex dikker te nemen en het geleidelijk van de hub weg te bewegen totdat de zonnevlek erop afneemt, zodra dit minimaal is, zal dit het focuspunt van de zonnestralen zijn. Het belangrijkste om te onthouden is dat de hitte op deze plek is geconcentreerd, dus je moet voorzichtig zijn en beschermende uitrusting dragen: leren handschoenen, een lasmasker of een zonnebril.
Vervolgens moet u een warmtewisselaar maken die de temperatuur aan het water rapporteert. Hiervoor gebruikte de auteur een koperen pijp. Hij ramde het zout erin en begon wat meer om de pijp te wikkelen. Het zout in de koperen buis is nodig zodat de buis tijdens het wikkelen niet plat wordt.
De auteur merkt op dat om de maximale energie van de zon te gebruiken, de warmtewisselaar geen pijn doet om zwart te schilderen. Omdat de warmtewisselaar hoge temperaturen zal ervaren, is het noodzakelijk om hittebestendige verf te gebruiken voor schilderen.
Om de efficiëntie te verhogen, is het ook nodig om het koellichaam te isoleren zodat het niet afkoelt van de wind.
Hieronder is een diagram van het geïsoleerde koellichaam:
Gebruik vuurvaste materialen om het koellichaam te isoleren, omdat hoge temperaturen op deze plaats worden geconcentreerd. De auteur van deze concentrator gebruikte hiervoor een mullite kristalvezel, die wordt gebruikt in gasovens en moffelovens. Glas moet ook worden gehard om niet te vervormen door temperatuur.
Het koellichaam is gemaakt volgens het principe van watergekoelde radiatoren voor computers. Het is vervaardigd volgens de spotgrootte van het focuspunt van de hub.
Het volgende is een aansluitschema voor een zonneconcentrator:
De auteur herinnert er ook aan dat de buizen en de tank ook moeten worden geïsoleerd om de efficiëntie te verhogen.