Проектируем солнечную установку из спутниковой антенны

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Я имею ввиду восток-запад (одноосная), а то через час, фокус уходит и греет воздух возле трубки.

 

Я думаю что такая система наверно тоже имеет право на существование
тоько сам коллектор уже будет не прямолинейной формы, а вот какой
можно определить либо расчётом, либо экспериментом

 

я тут на одно сообщение наткнулся

на кремниевых батареях , я подобное уже побывал проделывать, не вышло, но пусть в теме это будет. Идея то хорошая и ток и вода горячая и охлаждение для элементов.

 

Информации по контролерам слежения за солнцем много в англоязычном интернете, у нас тоже есть, но меньше. Ключевые слова поиска solar tracking (tracker), solar tracking circuit, solar dish, solar concentrator. Я поиск веду в режиме картинок, мне хватает.
На рис.1 хорошая принципиальная схема. Я за основу брал иную, но после переделок и упрощений получилась такая же, как на фото, только без гистерезиса. И вместо отдельных полевых транзисторов я брал транзисторные сборки комланарных полевиков (намучился с ними, они маааленькие, одну спалил паяльником). Фото контролера пока нет, сфотаю попозже. Сама следящая головка на предыдущих фото видна на углу концентратора оранжевая такая. Там 4 фототранзистора ответственные за ориентацию верх-низ, лево-право. Вот что-то подобное (рис.2, не мое). У меня вышло 1 микросхема (компаратор), 4 транзисторные сборки, 8 резисторов, 4 фототранзистора, 1 печатная плата, витая пара 2 метра, клемная колодка 1 шт. Все это около 300 руб. Да, еще коробочка, куда все это умещалось (если приглядеться на предыдущих фотках коробочка где-то на земле лежит, к ней все проводы тянутся).

А я все же настаиваю на слежении для параболоцилиндров вокруг одной оси, вы сами будете удивлены, как увеличится выработка тепловой энергии за день.

 

Вы имеете ввиду почти вертикальное расположение трубки с вращением концентратора восход-запад?

 

Извените, если что не так. Тоже собираюсь делать коллектор и слежение за солнцем, но хочу не аналоговый трэкер, а трекер на МК, высчитывать координаты и крутить шаговыми движками в место, где по расчетам солнце должно быть. будет только 1 датчик - измерение освещенности по широкому кругу, когда солнца мало или нету - то чего его вообще крутить.

Коллектор хочу набирать из плоских зеркал, так как плоское зеркало достаточно дешево. Единственное, не могу найти информацию об спектре отражения обычного зеркала, друг убеждает, что ИК диапазон отражаться не будет :/ а проверить пока - никак

 

Я имею в виду ориентацию оси концентратора восток-запад и вращение (слежение) вокруг нее внаправлении север-юг. Так проще опорно-поворотная конструкция и меньше ветровые нагрузки. Зимой, как я уже писал выше, потери эфективной площади не очень велики, а летом нет такой потребности в тепловой энергии, да и энергии вырабатываться все равно будет больше, чем зимой. Хотя и наклонно располагать тоже имеет смысл, зимой можно добиться большей эфективности. Но, как мне кажеться, поворотное устройство сложнее, выше требования к прочности.


Про зеркало. ИК-излучение хорошо отражается от пульта ДУ на телевизор Алюминиевая амальгама (с внутренней стороны зеркала) очень хорошо отражает в достаточно широком диапазоне длин волн (от ИК до УФ), коэф.отражения около 0,9 во всемдиапазоне. А вот само стекло поглощает часть ИК (дальнюю область) и УФ. Потому при отражении от зеркала чать спектра обрезается. Но, во-первых, стекло не поглощает ИК область, близкую к видимому излучению (как раз наиболее энергетическую у ИК от солнца). Во-вторых, основная энергия солнечного излучения, дошедшего до поверхности земли, сосредоточена в видимой части спектра. Так что оснований для беспокойств немного, кроме хрупкости и массы зеркал.

 

Господа,

Кто-нибудь сталкивался с рефлекторами такой формы


описание правда по англицки здесь
Им вроде, никакого трэкинга не нужно
почему не популярны?

 

потому, что очень сложная геометрия, много переотражений, проще горизонтальный параболоцилиндроидный концентратор, ему тоже особо слежение не нужно, особенно если он длинный.
Кроме того его один раз разместил и забыл (на неделю), например на крыше. С трекером нужно место для разворота махины, проблемы с шлангами-сальниками и прочее.

 

alfdivn "Когда солнца мало или нет, то чего вапще крутить".
Не вздумайте так делать. Когда солнца визуально мало, или нет, это совсем не значит что его нет. Видимый спектр не очень важен. Параболоцилиндроид кипятит воду в июне при сплошной облачности. Если на улице температура выше 25. Я проверял. Как раз важно знать где солнце, и метод с ориентировкой по координатам местоположения солнца дает хороший плюс, по сравнению с оптической системой.
Правда я посчитал координатную - слишком сложной в реализации.
Точнее система приводов должна быть прецизионной. С хорошими ходовыми винтами с трапецеидальной резьбой. И приличными сервами. Мне такая механика пока не доступна за разумные деньги.


GreenSerpent не популярны, потому что, при той же площади зеркала по материалу, (если решите сделать длиннофокусную параболу) у вас получится площадь фокальная в три раза больше. И энергии вы соберете соответственно больше в три раза. Овчинка выделки не стоит.

 

У нас на районе солнца достаточно, и зимой и летом. Потому выбор пал на оптическую систему слежения. Если же дымка (диск солнца видно), то оптическая справится. Если же солнца не видно, то сильно сомневаюсь в целесообразности какого-либо слежения. И сомневаюсь, что концентратор при таких условиях вскипятит. Мой параболический (фокальное пятно диаметром 3-4 см) при +30 окружающего воздуха не кипятил. Просто солнышко за облачко зашло. Пока не зашло, концентратор жарил, зашло - так я за ресивер рукой брался - прохладный. Из фокуса не выводил. Минус концентраторов - принимают только прямое солнечное излучение, кроме подобных тому, что выше представил GreenSerpent, они и рассеяное принимают.
Повторюсь, основная энергия солнечного излучения, доходящего до поверхности земли, сосредоточена в видимой части спектра. Влага в атмосфере (облака, дымка) сильно снижают ее приход, при этом максимум энергии смещается а ИК область, которая тоже уменьшается из-за паров воды в атмосфере. Скорее всего ваш концентратор вскипятил воду не при сплошной облачности.

 

afm "Как раз важно знать где солнце, и метод с ориентировкой по координатам местоположения солнца дает хороший плюс, по сравнению с оптической системой.
Правда я посчитал координатную - слишком сложной в реализации.
Точнее система приводов должна быть прецизионной. С хорошими ходовыми винтами с трапецеидальной резьбой. И приличными сервами. Мне такая механика пока не доступна за разумные деньги."

Бывает же совсем провальная освещенность, очень большая, толстая облачность и ради 3-5% от безоблачных показателей не стоит тратить энергию на трекинг

Про прецензионность не совсем понял, где она тут нужна? Солнышко очень плавно движется по горизонту от восхода до заката и тут же не станок с ЧПУ, хотя и на последних обычных ШД (шаговый движок) хорошо справляется. К тому же опыт работы с ШД и драйверами для них у меня имеется, все таки за этот год на балконе появился самодельный фрезерный станок с ЧПУ.

Сперва я тоже посчитал координатную слишком сложной, но теперь нашел очень хорошее решение в плане простоты изготовления механики, с электрической частью на первое время я решил трекинг для тестов делать с компа, на принципе управления ЧПУ, напишу программу с координатами и запущу отработку на компе, потом буду переносить формулы на МК.


Извините не сразу дошло про прецензионность, даже на тросовом приводе у меня в станке она получилась лучше, чем 0.25 мм на 0.5 м, так как пятно будет генериться плоским зеркалом например 50х50 мм, а приемник будет иметь размер 60 мм х 60 мм, то допустимая расстройка на расстоянии 0.5 м около 1°, обычный шаговик имеет дискретность 1.8° в полном шаге (который в данной системе лучше всего использовать) поставим редуктор 1 к 5 например, получим дискретность 0,36° на шаг, пусть с учетом люфтов будет в 2 раза больше, итого точность где - то 0.72° - 1° на простых ШД.

Может я пока и не прав но хочу свои выводы в ближайшее время проверить.


+ ко всему в моем варианте механики зеркала вращаются в 2х плоскостях, в одной из них диапазон углов +- 15° макс, а в другом около 180°, однако возможно достич высокой точности, благодаря конструкции и высокого передаточного числа.

 

Дело в том, что я пока очень приблизительно понимаю, как может выглядеть ваша установка. Поэтому и вопросы соответствующие. Если вы работаете в скетч апе, нарисуйте 3d модельку. Чтоб можно было видеть масштаб и так далее. И вам полезно будет, для изготовления. И народ может чего ценного посоветует. Тут многие люди не один год ломают голову, как сделать "чтобы было круто".

 

Вот-вот. А у нас его, прямого, в декабре вообще нет ни одного дня, бывает (в таблицах - 1-2).
А тот хитрый отражатель называется фоклин, много рисунков СК с ним в кн. Харченко, 1991г., но без подробностей, как работает.

 

Очень всем советую набрать в Гугле (с фильтром Patents) Roland Winston
Всё уже изобретено
Хитрый концентратор изобретателем был назван
"Solar concentrator with restricted exit angles"
US Patent 4130107 @1978. К счастью патент истёк и изобретение в общем пользовании ::

alfdivn,

Очень интересно, с нетерпением жду!
Вы с Андроидом часом не работаете? Я как то здесь в теме про умный дом приводил
сслылку на Гугловскую новоиспеченную систему Android@Home. Но я к сожалению не ай-тишник мне трудно оценить достоинства и недостатки