Die beliebteste Möglichkeit, Sonnenenergie zum Erhitzen von Wasser zu nutzen, besteht darin, flache oder Vakuum-Solarkollektoren zu erzeugen. Es gibt jedoch immer noch Methoden mit einem ziemlich hohen Wirkungsgrad, die dazu beitragen, die Energie der Sonne zum Erhitzen von Wasser zu nutzen. In diesem Artikel wird eine dieser Methoden betrachtet, nämlich die Schaffung eines Solarkonzentrators für die Warmwasserversorgung.
Um ein Wasserheizsystem mit einem Solarreflektor zu erstellen, benötigte der Autor die folgenden Materialien:
1) Parabolische Satellitenschüssel
2) Spiegelfilm
3) Kupferrohr
4) Salz
5) schwarze hitzebeständige Farbe
6) Mullitkristallfaser
Berücksichtigen Sie die Grundlagen des Systems und die Phasen der Erstellung eines Solarkonzentrators.
Der Hauptvorteil eines solchen Systems ist seine höhere Produktivität: Hochwertige Reflektoren fokussieren die hohe Dichte des Sonnenlichts an einem Punkt, sodass Sie Wasser in Sekundenschnelle in Dampf umwandeln können.
Um die visuelle Leistungsfähigkeit solcher Systeme zu demonstrieren, empfehle ich Ihnen, das folgende Videomaterial zu lesen:
Wie im Video gezeigt, kann ein kleiner Solarkonzentrator Holz verbrennen, Blei schmelzen, dh die Temperatur, die am Punkt der Konzentration des Sonnenlichts auftritt, ist ziemlich hoch.
Dieses System weist jedoch eine Reihe von Nachteilen auf, die Sie kennen müssen, bevor Sie sich für den Aufbau eines solchen Systems entscheiden.
Damit der Reflektor ständig in Richtung Sonne gedreht werden kann, müssen spezielle Nachführsysteme installiert werden, die den Reflektor den ganzen Tag über relativ zur Sonne einstellen. Diese Tracker sind ziemlich teuer und verbrauchen ziemlich viel Energie.
Die Wirksamkeit des Konzentrators hängt stark von der Sauberkeit der reflektierenden Oberfläche ab. Spiegel müssen daher sauber gehalten werden.
Wenn Sie diese Mängel nicht erschrecken, benötigen Sie zum Bau eines Konzentrators eine parabolische Satellitenschüssel, und es ist nicht besonders wichtig, ob sie direkt fokussiert oder versetzt ist das Modell. Die Hauptsache ist die richtige Parabel, die alle eingefangenen Strahlen an einem Punkt konzentriert. Im Prinzip können Sie selbst aus Pappbögen einen Anschein einer Antenne machen, aber die Wirksamkeit eines solchen Systems hängt stark von der Qualität der Parabel ab.
Nachdem die Oberfläche der Antenne gereinigt worden war, klebte der Autor sie mit einem Spiegelfilm ein. Verwenden Sie am besten einen Metallfilm mit einer Klebeschicht, um eine Spiegeloberfläche zu erzeugen. Das Einfügen der Oberfläche mit einem solchen Film ist nach dem Prinzip der selbstklebenden Tapete recht einfach. Sie können jedoch auch Spiegelstücke verwenden, um eine reflektierende Oberfläche auf der Antenne zu erzeugen.
Da die Satellitenschüssel selbst eine gekrümmte Form hat, ist es nicht ganz sinnvoll, ein einzelnes Stück Film zu kleben. Daher schnitt der Autor den Film vor dem Einfügen in dünne Streifen. Dank dieses Ansatzes war es möglich, die gesamte Oberfläche der Antenne ziemlich gleichmäßig und qualitativ zu kleben.
Nachdem die Antenne eine Spiegeloberfläche erhalten hat, muss der Fokuspunkt bestimmt werden. Dies ist der Ort der Konzentration des reflektierten Sonnenlichts von der Oberfläche der Antenne. Normalerweise befindet sich der Fokuspunkt an der Solarantenne nur im Bereich des Konverters. Wenn Sie die Parabel jedoch selbst erstellt haben, ist es am einfachsten, den Fokuspunkt mithilfe der experimentellen Methode zu bestimmen. Es ist notwendig, ein Stück Sperrholz dicker zu nehmen und es allmählich von der Nabe wegzubewegen, bis der Sonnenfleck darauf abnimmt. Sobald es minimal ist, ist dies der Fokuspunkt der Sonnenstrahlen. Das Wichtigste ist, dass die Temperatur an diesem Ort konzentriert ist. Sie müssen also vorsichtig sein und Schutzausrüstung tragen: Lederhandschuhe, eine Schweißmaske oder eine Sonnenbrille.
Als nächstes müssen Sie einen Wärmetauscher herstellen, der die Temperatur dem Wasser meldet. Dafür verwendete der Autor ein Kupferrohr. Er rammte das Salz hinein und begann sich ein wenig mehr um das Rohr zu wickeln. Das Salz im Kupferrohr wird benötigt, damit das Rohr beim Aufwickeln nicht abflacht.
Der Autor stellt fest, dass der Wärmetauscher nicht schadet, um die maximale Sonnenenergie zu nutzen, um schwarz zu malen. Da der Wärmetauscher hohen Temperaturen ausgesetzt ist, muss zum Lackieren hitzebeständige Farbe verwendet werden.
Um den Wirkungsgrad zu erhöhen, muss der Kühlkörper isoliert werden, damit er nicht vom Wind abkühlt.
Unten sehen Sie ein Diagramm des isolierten Kühlkörpers:
Verwenden Sie feuerfeste Materialien, um den Kühlkörper zu isolieren, da sich an dieser Stelle hohe Temperaturen konzentrieren. Der Autor dieses Konzentrators verwendete zu diesem Zweck eine Mullitkristallfaser, die in Gasöfen und Muffelöfen verwendet wird. Glas sollte auch getempert werden, um sich nicht von der Temperatur zu verformen.
Der Kühlkörper wurde nach dem Prinzip wassergekühlter Heizkörper für Computer hergestellt. Es wird entsprechend der Punktgröße des Fokuspunkts der Nabe hergestellt.
Unten sehen Sie ein Diagramm des Anschlusses eines Solarkonzentrators:
Der Autor erinnert auch daran, dass die Rohre und der Tank ebenfalls isoliert werden müssen, um die Effizienz zu erhöhen.