Зеркальные концентраторы, повышающие КПД, для солнечных коллекторов

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Это попозже, сначала давайте посмотрим Ваши расчеты.

 

Ну, с 75,26694° к горизонту согласны?

 

Ну, в литературе пишут про +/- 15 градусов от широты для зимы/лета.
Так что эту цифру тоже можно принять (пока).
Интересно как ловить первую цифру после запятой, не говоря уже про пятую (это как практик к теоретику).

 

Ловить лучше вращением по резьбе - подъем - спуск. Не надо "ловить" пятую и даже четвертую цифру, там не такая точность (если обратили внимание на угол наклона оси, то точность только до 2 знака после запятой, так, что округлим до 75,27°). Про точность - далее точность будет еще больше отклонятся от истины, но нам слишком точно и не надо.
Угол можно вычислить, если можете построить прямоугольный треугольник, и знаете точно длину гипотинузы и катета, ну или двух катетов. Чем длиннее у вас катеты-гипотенузы - тем точнее результат. Короче, нужна линейка (рулетка) и калькулятор с функцией arcsin и т. д. Думаю вы знаете

 

В принципе нормально.

Добавьте и вакуумники, у меня такие стоят.
Так даже интереснее будет, сравнить Ваш виртуальный "концентратор" с моими реальными данными.

До "резьбы" и функции типа "аршин" ещё далеко.

ждем расчеты.

 

Пока проигнорирую. Изначально условия сравнения были ранее согласованы. Сравниваем СК плоский и концентратор.

Итак, продолжаем. При суточном движении солнца эффективная площадь (площадь постоянно перпендикулярная падению лучей солнца) СК меняется в зависимости от угла азимута и угла высоты солнца над горизонтом и в общем случае представляет собой параллелограмм (параллельная проекция СК на плоскость перпендикулярную лучам солнца).

Годовой максимум эффективной площади приходится в момент зимнего солнцестояния и представляет собой квадрат.

Ежедневно в астрономический полдень наступает дневной максимум площади, и эффективная площадь представляет собой прямоугольник.

Определение эффективной площади СК. ​

Пусть есть некоторая плоскость Р перпендикулярная лучам солнца и точка А принадлежит ей. Есть горизонтальная плоскость Hи нижние углы нашего квадратного метра СК принадлежат этой плоскости (точки С и D). Есть некая прямая а которая принадлежит и плоскостям Н и Р (линия пересечения плоскостей).

Необходимо спроецировать нашу поверхность концентратора АВСD на плоскость Р и найти площадь получившегося параллелограмма A’B’C’D’.

Проецирование:

1. Спроецируем нашу точку А на плоскость Н (опустим перпендикуляр) и получим точку A’’.

2. Далее отложим отрезок А’’ А’’’ (принадлежит плоскости Н) повернутый на угол 270 – λ и перпендикулярный прямой а получив точку А’’’.

3. Найдем отрезок АА’’ = ADsinβ, т. к. АD = 1 м (по условию), то АА’’ = sinβ. И отрезок DA’’=cos β.

4. Угол АА’’’ A’’ = 90-γоткуда АА’’’ = АА’’/sin (90- γ) = sinβ/ sin (90- γ).

5. Из точки Dв плоскости Н возведем перпендикуляр к отрезку A’’A’’’ и получим отрезок DA’’’’= A’’’D’’’ = DA’’cos (A’’’’A’’D), где A’’’’A’’D=90-(270-λ)= λ-180, откуда A’’’D’’’ = D’X=cos (λ-180).

6. Необходимо найти А’’’ А’’’’=DD’’’ = A’’A’’’-A’’A’’’’, для этого найдем А’’А’’’’ и A’’A’’’, т. к. угол DA’’A’’’’ известен (λ-180), то А’’А’’’’=DA’’ cos (λ-180)=cosβ cos(λ-180) и A’’A’’’= AA’’’cos (90- γ)=sinβ/ sin (90- γ) cos (90- γ) откуда А’’’ А’’’’=DD’’’= С’’C’’’= sinβ/ sin (90- γ) cos (90- γ) - cosβ cos(λ-180).

7. Находим масенький участочек D’ D’’’= DD’ tg (D’DD’’’) = DD’’’ sinγ = (sinβ/ sin (90- γ) cos (90- γ) - cosβ cos(λ-180) sinγ.

8. Находим участок AX=AA’’’-XA’’’=AA’’’-D’D’’’= sinβ/ sin (90- γ) – (sinβ/ sin (90- γ) cos (90- γ) - cos β cos(λ-180) sinγ)

9. Находим угол ХD’A= arcrtg (AX/XD’)=arctg (sinβ/ sin (90- γ) – (sinβ/ sin (90- γ) cos (90- γ) - cos β cos(λ-180) sinγ)/ cos (λ-180).

10. Находим СС’’= CDcos (DCC’’) = cos (270- λ).

11. Находим DC’’= CDsin (270-γ)= sin (270- λ).

12. Находим СC’’’= YD’= C’’C’’’+CC’’ = sinβ/ sin (90- γ) cos (90- γ) - cosβ cos(λ-180) +cos (270- λ).

13. Находим C’C’’’=CC’’’ tg (C’CC’’’) = (sinβ/ sin (90- γ) cos (90- γ) - cosβ cos(λ-180) +cos (270- λ) tgγ.

14. Находим длину YC’=C’C’’’-YC’’’= C’C’’’-D’D’’’ = (sinβ/ sin (90- γ) cos (90- γ) - cosβ cos(λ-180) +cos (270- λ) tgγ -(sinβ/ sin (90- γ) cos (90- γ) - cosβ cos(λ-180) sinγ.

15. Находим угол YD’C’ = arctg (YC’/YD’)= arctg (sinβ/ sin (90- γ) cos (90- γ) - cosβ cos(λ-180) +cos (270- λ) tgγ -(sinβ/ sin (90- γ) cos (90- γ) - cosβ cos(λ-180) sinγ)/(sinβ/ sin (90- γ) cos (90- γ) - cosβ cos(λ-180) +cos (270- λ)

16. Находим угол ω=AD’C’ = 180 – (YC’D’+XD’A) = 180 – (arctg (sinβ/ sin (90- γ) cos (90- γ) - cosβ cos(λ-180) +cos (270- λ) tgγ -(sinβ/ sin (90- γ) cos (90- γ) - cosβ cos(λ-180) sinγ)/(sinβ/ sin (90- γ) cos (90- γ) - cosβ cos(λ-180) +cos (270- λ)+ arctg (sinβ/ sin (90- γ) – (sinβ/ sin (90- γ) cos (90- γ) - cos β cos(λ-180) sinγ)/ cos (λ-180)

17. Находим длину C’D’=YD’ cos (YD’C’) = (sinβ/ sin (90- γ) cos (90- γ) - cosβ cos(λ-180) +cos (270- λ) cos (arctg (sinβ/ sin (90- γ) cos (90- γ) - cosβ cos(λ-180) +cos (270- λ) tgγ -(sinβ/ sin (90- γ) cos (90- γ) - cosβ cos(λ-180) sinγ)/(sinβ/ sin (90- γ) cos (90- γ) - cosβ cos(λ-180) +cos (270- λ)

18. Находим длину AD’=AX/sinADX’= (sinβ/ sin (90- γ) – (sinβ/ sin (90- γ) cos (90- γ) - cos β cos(λ-180) sinγ)/ sin (arcrtg (AX/XD’)=arctg (sinβ/ sin (90- γ) – (sinβ/ sin (90- γ) cos (90- γ) - cos β cos(λ-180) sinγ)/ cos (λ-180)

19. Ну, и наконец площадь нашего параллелограмма по формуле S=absinω,

Наша основная формула:

S= C’D’ AD’ Sin (AD’C’) = sinβ/ sin (90- γ) cos (90- γ) - cosβ cos(λ-180) +cos (270- λ) cos (arctg (sinβ/ sin (90- γ) cos (90- γ) - cosβ cos(λ-180) +cos (270- λ) tgγ -(sinβ/ sin (90- γ) cos (90- γ) - cosβ cos(λ-180) sinγ)/(sinβ/ sin (90- γ) cos (90- γ) - cosβ cos(λ-180) +cos (270- λ)* (sinβ/ sin (90- γ) – (sinβ/ sin (90- γ) cos (90- γ) - cosβ cos(λ-180) sinγ)/ sin (arcrtg (AX/XD’)=arctg (sinβ/ sin (90- γ) – (sinβ/ sin (90- γ) cos (90- γ) - cosβ cos(λ-180) sinγ)/ cos (λ-180)* Sin (180 – (arctg (sinβ/ sin (90- γ) cos (90- γ) - cosβ cos(λ-180) +cos (270- λ) tgγ -(sinβ/ sin (90- γ) cos (90- γ) - cosβ cos(λ-180) sinγ)/(sinβ/ sin (90- γ) cos (90- γ) - cosβ cos(λ-180) +cos (270- λ)+ arctg (sinβ/ sin (90- γ) – (sinβ/ sin (90- γ) cos (90- γ) - cosβ cos(λ-180) sinγ)/ cos (λ-180).


Что осталось:

1 Определить ту же самую площадь для концентратора

2 Определить местонахождение солнца вычислив все углы γ и λ.

3 Определить истинный угол падения лучей на СК.

4 Определить количество солнечной радиации в течении года по дням, часам и минутам приходящихся на поверхности и интегрировать их.

 

ОК.

Увидеть цифры.

 

Вариант из тарелок

остальные серии https://www.youtube.com/channel/UCPUCc_34gckr22d_QE2cHqg

 

Есть уже такое

Теперь дело дошло до абсорбера. Думаю сделать так как на фото из алюминия. Но на жаль такого профиля нет в продаже. Из чего можна "собрать" такую конструкцию.

 

@Romchuk, @Romchuk, @Romchuk, @Romchuk, @Romchuk,

А фото конструкции поподробнее можете выложить ?.

 

Концентратор 50 кв. м., себестоимость 1214 $.

 

в какой местности это?

 

в Колорадо, штат на западе центральной части США.

 

Спасибо всем за материалы и обсуждения, очень много полезного. Помогите всё же найти оптимальный вариант материала для зеркальной пластины концентратора. Понятно что зеркало из минерального стекла - просто и эффективно, но имеет значение масса, т. к. отражатель будет открываться и закрываться вертикально руками, обычные зеркала тяжеловаты. Никак не могу найти в сети сравнение теплоотражения зеркальных поверхностей различных материалов - на стекле, оргстекле, акриле, полированная нержавейка, зеркальных плёнок.
Ну и где купить победителя, и чтоб цена не зашкаливала. Спасибо.