Зеркальные концентраторы, повышающие КПД, для солнечных коллекторов

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Обоснуйте.

 

а до конца (ещё два предложения) прочитать не судьба?

 

,
Dimannby учите физику. 3-й класс, вторая четверть. Мощность... всего. Нет мощности - нет всего! Учите физику...

 

Вы серъёзно? И что во второй части? Какие выводы? Проникнитесь смыслом. Автор предлагает сравнить мощность пучка с естественным освещением. Но... здесь же не учитывается пропускная способность самого световода и его частотная характеристика.

 

Постеснялись бы печатать заезженные фразы...

 

По крайней мере таким способом многое может определиться. Тогда Вы будете пользоваться не понятиями "ярчайший пучек света", а конкретными значениями в Вт. (Вт/м2) Замер температуры подложки панели освещаемой пучком и естественным освещением даст повод для дальнейшего обдумывания ситуации.

 

Внешний вид космического варианта солнечной установки Луч-1, разработанной и изготовленной в институте, для технологических исследований взаимодействия солнечного света с материалами на борту космического аппарата. "Револьвер" для температурных работ на борту корабля с помощью световодного жгута, осуществляющего передачу фокального пятна.

 

В 4 сообщении этой ветки есть замечательное видео, в котором виден поворот зеркал вслед за солнцем, который происходит в течении дня. Трубы в течении дня стоят на месте. Чтобы солнечные лучи всегда падали под прямым углом на трубы нужно корректировать раз в одни или несколько суток наклон труб так, чтобы они "смотрели" на Полярную звезду.

Когда сделаю - обязательно. Сейчас собираю солнечные батареи, которые будут давать электричество для циркуляции воды. Потом доделаю cnc-станок и к августу может быть будет что показать.

 

Предлагаю использовать в качестве мишени концентратора трубку вакуумную.
Систему можно сделать на самотоке так называемый термосифон (за счет разности плотностей холодного и горячего теплоносителя).
Устройство и работа:
- колба (трубка) вакуумная закрыта резиновой пробкой;
- в пробке просверлены 2 отверстия под 2 патрубка;
- вход холодного теплоносителя происходит по длинной трубке и т. к. его плотность большая опускается в низ колбы;
- далее тепло непосредственно от стенок колбы передается теплоносителю и он поднимается вверх колбы (за счет уменьшения его плотности);
- уже нагретый теплоноситель выходит из колбы через короткий патрубок и далее в коллектор к ТО (не показан).
Материал для патрубков лучше брать с низкой теплопроводностью.
Плюсы:
- можно создать самотечную систему без насоса (ломаться будет нечему);
- обеспечивается лучший теплосъем со стенок колбы, чем использовать штатные металлические тепловоды;
- система работает под атмосферным давлением (система теплоносителя).
Минусы:
- большой объем теплоносителя;
- для самоциркуляции необходимо небольшое гидравлическое сопротивление системы коллекторов, ТО и прочего, поэтому диаметр трубопроводов должен быть относительно большой.

 

Обосновываю.
Излучение солнца имеет большой спектр. Говоря по простому, солнце излучает сразу красный, зелёный инфракрасный и ещё кучу частот. Никто пока не смог сделать прозрачный для всех частот световой. Оптоволокно использует окна прозрачности-нулевое поглощение для определённых частот. Для оптоволокна нужен лазер-источник света одной частоты, который совпадает с окном прозрачности.
Грубо говоря, свет солнца попадая в световод, который есть сейчас-большинство энергии тупо затухает в световоде. На выходе жалкие проценты.
Идеальные солнечные концентраторы будущего, конечно же, будут построены по данному принципу, но пока сама теоретическая физика не знает как это сделать. Сведения из моего высшего образования в области оптоэлектроники.
Свет солнца не перевести без значительных потерь на одну частоту-если вы вдруг задумали сделать это перед тем, как пустить в световод, так как свет одной частоты-более чистая энергия, чем свет на многих частотах. Обратный процесс из энергии более высокой частоты в менее высокую-возможен на простом приборе. Как пример - элнктрочайник. Энергию высокой частоты - электрическую-мы простым прибором переводим в тепло. Из тепла в электричество можно перевести огромной тепловой турбиной... То есть сложным прибором.

 

Вот текст с "Юного техника" № 6 июнь 2001г.
СОЛНЦЕ В РОЛИ… СВАРЩИКА
"Благодаря энергии Солнца дуют ветры, волнуются океанские воды, текут реки. Суммарный поток солнечного излучения на земную поверхность в среднем составляет около 160 Вт/м2. Человечество пытается по-разному использовать этот вечный источник энергии: есть солнечные батареи, преобразующие солнечный свет в электричество, есть нагревательные водяные котлы.
Юрий Мочалов из подмосковного города Королева предлагает использовать энергию солнечного света для сварки металлов и других материалов.
Сварочный аппарат по идее Юрия состоит из параболического зеркала, фокусирующего солнечный свет на оптической системе, дающей параллельный пучок света. Этот пучок поступает по гибкому световоду к другой оптической системе, которая и фокусирует луч на месте сварки.
И пусть предложение использовать световую энергию Солнца для сварки не ново, сама по себе идея интересна. Стоит лишь при ее воплощении учитывать «подводные камни», которые подстерегают изобретателя.
С одной стороны использовать световоды для транспортировки световой энергии затруднительно, так как для передачи столь большой мощности — порядка кВт и более — понадобится световод диаметром не менее 2 см. Кроме того, плотность энергии в луче будет столь велика, что потери в фокусирующих линзах вызовут их перегрев. Именно поэтому на практике применение нашли другие лучевые сварочные установки — лазерные, где для фокусировки и управления лучом используются магнитные «линзы».
И все же повторим: идея использования энергии солнечного света для сварки заслуживает внимания, и мы благодарны Юрию Мочалову за напоминание."

А вот статья из "Вокруг Света" за ноябрь 1975г: http://www.vokrugsveta.ru/vs/article/5383/
"Широкий размах электрификации обусловлен возможностью передавать электрическую энергию на большие расстояния. А может быть, можно так же передавать и солнечную энергию? Ответ был найден — «проводами» лучистой энергии может стать светокабель из тончайших стеклянных волокон. Диаметр каждого из них, покрытого оболочкой-зеркалом, составляет несколько сотых миллиметра. Луч света, попавший в такое волоконце, будет метаться между его стенками и, претерпев миллиарды отражений, выйдет с другого его конца. Будучи перевитыми вместе, волоконца-ниточки образуют толстый, но эластичный жгут — светокабель. Перед нами гигантская параболическая зеркальная чаша на крыше завода, следящее устройство все время поворачивает ее вслед за солнцем. Из фокуса отражателя, оттуда, где белизной сверкает солнечный зайчик, берет начало светокабель. В его торец, как в открытую трубу, устремляется поток концентрированного света. Дальше он разбегается по отдельным световым проводам к рабочим местам. Совсем как ток по разветвляющейся электропроводке!

Световоды обещают упростить применение солнечной энергии и в быту, например, при отоплении зданий. Стеклянные жгуты, заделанные в каменную кладку, будут постоянно прогревать ее, а спущенные в подвал станут аккумулировать солнечную энергию, нагревая воду или песок. Разбегаясь по этажам и квартирам, световоды приведут солнечное освещение даже в самые темные комнаты. На наших же кухнях вместо газовых плит появятся солнечные. Повернул рычажок на панели — и сконцентрированный солнечный свет ударил в дно кастрюльки или сковородки. Быстро, чисто и удобно. И конечно, никаких тебе вредных газов."

В 1975г. ПРЕДЛАГАЛИ СТЕКЛЯННЫЙ СВЕТОВОД, ПОКРЫТЫЙ ОБОЛОЧКОЙ-ЗЕРКАЛОМ.

 

Что касается сведений в области оптоэлектроники. В 30 годах прошлого столетия Президент Академии наук СССР Вавилов С. И. и открытие Г. А. Аскоряна относительно эффектов не линейной оптики обнадёживают возможность передачи энергии солнечного излучения. Эти эффекты обосновываются самофокусировкой света при большой степени концентрации излучения. Даже при торцевой накачки лазера солнечным энергией требуется концентрация в 200 и более раз, а это несравнимо с способом оптической концентрации. Кроме того, при большой плотности светового потока отсутствует поглощение. По оптоволокну передаётся энергия в милливольтах, и более 50 кВт лазера пока не существует, но это я не утверждаю.

 

И... прошло 42 года. Пока имеем только передачу информационных сигналов по оптическим кабелям. Хотя есть варианты освещения темных комнат в дневное время. Но днем это не так актуально. Аккумулировать "солнечное освещение" без трансформации в электричество пока не научились.
По передаче мощностей нужных для отопления и нагрева воды пока вариантов совсем не наблюдается.
Что это означает? Видимо не все так просто и сказочно. Наверное физические законы мешают.

 

Вот ближайшее будущее систем обогрева https://www.nsktv.ru/news/razrabotka_alternativnykh_istochnikov_energii_131120171627/

 

Столько всяких репортажей уже видали и обогреватели и двигатели, и все супер и весь мир за пояс заткнем... только в реальность это не выходит.
Я так понял, что в репортаже речь шла об абсорбционной холодильной машине, которую решили использовать в качестве теплового насоса, только классические аммиак и воду решили заменить метанолом и силикагелем. И что тут нового? В очередной раз поразят обывателя тем, что на 1 КВт электричества получат 2-3КВт тепла? Или обойдемся без эл-ва, но будем бегать с ведрами на ручей...
Очередное освоение денег и навряд ли оно принесет что-то кардинально новое. Репортаж по большому счету ни о чем.