Самодельный солнечный концентратор. Солнечные концентраторы своими руками

Солнечный концентратор

Еще со времен начала нашего тысячелетия, возможность и способы использования энергии солнечных лучей заботили самые выдающиеся умы человечества. Уже тогда люди прекрасно понимали, что небесное светило по имени Солнце, является источником излучения неисчерпаемой энергии. Однако как «приручить» и использовать его в своих интересах в то далекое время не выяснил никто. Согласно дошедшим до наших дней источникам, писатели времен античности Плутарх и Полибий, указали, что человеком, который первым собственноручно написал чертежи и собрал работающее изобретение, был Архимед.

Солнечный концентратор

Это было устройство, которое посредством неких приспособлений на основе оптики концентрировало излучение солнечной радиации в один мощный поток. Впоследствии изобретение было применено для уничтожения имперского флота римлян, прибывшего с захватническими целями.

По своей сути, изобретение мудрого греческого инженера, которое он собрал своими руками – это первый созданный на планете Земля параболический концентратор на основе солнечной энергии, принцип действия которого состоял в концентрации излучения в одном небольшом пучке.

В районе воздействия такого пучка уровень температуры мог достигать от 300 до 400 градусов Цельсия. Такой энергии, сконцентрированной на корпусе любого из кораблей римского военного флота (который в то время полностью состоял из дерева), было бы достаточно для возгорания морского судна. Сегодня можно только делать предположения насчет того, какое конкретно изобретение дал миру Архимед, но исходя из современных знаний и представлений о технологиях и достижениях в данной области энергетики, было только два возможных варианта.

Начнем с того, что само наименование, которое получило изобретение – это солнечный концентратор, такое название говорит за себя само.

Линза, выпуклая с обеих сторон – это пример простейшего концентратора

Это устройство, которое путем улавливания солнечного излучения определенным изгибом поверхности концентрирует лучи в одной точке, добиваясь кратных показателей увеличения энергии. Все мы помним из своего юного прошлого обычную линзу, выпуклую с обеих сторон – это пример простейшего концентратора. В солнечную погоду, регулируя своими руками угол падения излучения солнца, можно было выжечь на деревянной поверхности или на бумаге все, что приходило в голову, любую фигуру или надпись.

Такая линза принадлежит к группе рефракторных концентраторов. В дополнение к выпуклым линзам, к этой же группе концентраторов относят и линзы Френеля, представляющие собой призму. Длиннофокусные концентраторы собираются с использованием так называемых линейных линз. Такие концентраторы очень недорогие и их легко собрать своими руками, не прибегая к помощи квалифицированного инженера (если вы решите это сделать, в сети закачано достаточное количество видео, запрос – homemade solar reflector). Однако в практике они используются совсем нечасто, одна из причин этого – их довольно крупные габариты. Такие концентраторы, в том числе и самодельные, применяют в тех местах, где сделать это позволяют площади и занимаемое ими пространство, не являющимися критичным для его обладателя.

Линза Френеля размером примерно с альбомный лист

Такой недостаток отсутствует у призменного концентратора солнечного излучения. Кроме того, это оборудование может частично концентрировать и часть диффузионного излучения, тем самым в значительной мере увеличивая мощность создаваемого энергетического лучевого потока. Трехгранная призма, с применением которой строится данный механизм, одновременно осуществляет функции и инициатора излучения точки концентрации луча, и приема этого излучения. В дополнение ко всему задняя грань многогранника отражает поток энергии принятого передней гранью солнечного излучения, а боковая грань отвечает за выдачу излучения. В принципе работы этого оборудования заложен механизм максимального отражающего воздействия на солнечные лучи до момента их попадания на боковую грань.

Рефлекторный солнечный концентратор solar в сравнении с рефракторными функционирует путем объединения энергии пучка отраженной солнечной радиации. Исходя из формы конструкции, такие концентраторы делятся на подвиды и называются параболоцилиндрическими и параболическими. Если разбираться в показателях коэффициента полезного действия этих устройств, то самым мощным источником энергии будет параболический концентратор, он выдает до 10 тысяч единиц концентрации.

Параболический концентратор выдает до 10 тысяч единиц концентрации

Однако для создания энергетических солнечных систем теплоснабжения (особенно для отопления зимой) в большей степени прибегают к установке параболоцилиндрических или плоских устройств, к тому же такую систему легко монтировать и своими руками.

Солнечные концентраторы их практическое использование и применение

В принципе, главная функция солнечных концентраторов любой конструкции – это сбор поступающего от солнца излучения и его сосредоточение в одной точке. Определить область применения данной энергии – выбор хозяина этого оборудования. Используя совершенно бесплатную и возобновляемую энергию, можно разогревать воду для хозяйственных нужд и нужд гигиены. Количество нагреваемой воды будет зависеть только от размеров тарелки и общей конструкции концентратора. Параболические концентраторы небольших размеров могут быть использованы в качестве печи для приготовления продуктов, которая будет работать исключительно на сконцентрированной солнечной радиации.

Зимой концентраторы можно применить в качестве дополнительного источника солнечного света для фотоэлектрических солнечных батарей, тем самым повышая их выходную мощность в условиях недостатка солнечного излучения.

Параболический концентратор в качестве солнечной печи

Параболические концентраторы могут быть использованы в качестве печи для приготовления продуктов

На самом деле применение в целях повышения эффективности кристаллических батарей – довольно неплохая идея, учитывая невысокую стоимость концентраторов. Тем более что патент на такую конструкцию вам не понадобится. Получится своеобразная система электроснабжения homemade solar.

Возможно также применение устройства как автономного источника энергии для двигателя Стирлинга (патент на такой двигатель его изобретателем был получен уже очень давно). Концентраторы группы параболических создают в точке сбора солнечных лучей температуру в диапазоне от 300 до 400 °C.

Если в область концентрации лучей, идущих от сравнительно небольшой тарелки, поставить металлическую подставку для посуды и поместить на нее чайник, без проблем можно вскипятить воду без использования электричества. Разместив нагреватель в точке концентрации энергии, вы довольно быстро разогреете и проточную воду в достаточно больших объемах для дальнейшего использования в хозяйственных нуждах. Сможете полить огород, помыть посуду, принять душ.

Разместив в фокусе луча правильно подобранный по мощности двигатель Стирлинга, вы получите небольшую тепловую и электрическую станцию.

Солнечный концентратор с двигателем Стирлинга

Двигатели Стирлинга созданы для того, чтобы работать в паре с солнечным концентратором

К примеру, одна компания под названием Qnergy разработала и зарегистрировала патент, запустив в серийное производство двигатели Стирлинга QB-3500, которые созданы специально для того, чтобы работать в паре с солнечным концентратором solar reflector. По своей сути такое устройство можно считать генератором электрического тока, где основную функцию выполняет двигатель Стирлинга. Отметим, что такая система также требует наличия аккумуляторных батарей для накапливания полученной энергии. Такая электростанция осуществляет выработку электрического тока мощностью 3500 Вт. Инвертор на выходе выдает стандартное напряжение в 220 вольт, частотой 50 Гц. Такой мощности электрического тока вам хватит для полного обеспечения нужд дома, в котором проживает семья из четырех человек. Эффективно применение подобных батарей и для дачного дома. Установленный на вашем участке концентратор будет иметь внешний вид спутниковой антенны, не нарушая внешнюю эстетику.

Кстати, одним из производителей был зарегистрирован патент устройства, где, применяя принцип работы двигателя Стирлинга, можно создать систему, которая в своей основе будет эксплуатировать поступательно-возвратное или вращательное движение (не требует установки аккумуляторных батарей). Как пример такой системы можно привести водяной насос для колодца или других целей.

Параболический концентратор нужно систематически поворачивать за лучами солнца по мере вращения земли в течение суток

Главный недостаток, которым обладает параболический концентратор – это то, что за ним надо систематически следить, поворачивая его за лучами солнца по мере вращения земли в течение суток. Там, где концентраторы применяются на крупных тепловых станциях в промышленных масштабах, к группе батарей дополнительно монтируют специальные системы слежения за движением солнца. Такие системы поворачивают зеркала вслед за его перемещением. Тем самым гарантируется постоянный и эффективный прием поступающей солнечной радиации под самым эффективным углом. Но применение такого оборудования в частном порядке, скорее всего, будет не очень целесообразным, ввиду того, что затраты на приобретение будут значительно большими, чем стоимость стандартного рефлектора на треножном креплении.

Как сделать концентратор солнечного излучения самому?

Для изучения данного вопроса можно обратиться к опыту изобретателя из Владивостока Юрия Рылова, имеющего патент на созданную им отопительную систему. Уже на протяжении долгого времени его большой загородный дом, общая площадь которого составляет более 400 квадратных метров, полностью обогревается на основе системы батарей, где теплоноситель разогревается солнечным концентратором.

Схема абсорбера параболоцилиндрического концентратора солнечной энергии с системой слежения за солнцем Юрия Рылова

Концентратор Юрия Рылова работает более чем в два раза эффективней солнечных батарей

Всю систему, на которую он в результате получил патент, умелец разработал сам. Его концентратор работает более чем в два раза эффективней солнечных батарей.

Для этого есть ряд причин, одна из них – это система концентраторов, на которую изобретатель получил патент, она аккумулирует энергию практически всего поступающего спектра солнечной радиации. Следующая причина в том, что система была дополнена механизмом слежения за солнцем (учитывая область применения оборудования в данном случае, это может быть оправданным).

Однако с внедрением системы в массовое производство возникли проблемы. Под созданное устройство уже более чем пять лет назад изобретателем был получен патент Российской Федерации, но до настоящего времени оно не получило широкого промышленного распространения. Это довольно странно, так как со слов Рылова, его концентратор позволяет обогревать подъезд дома в пять этажей, обеспечивая его горячей водой. За восемь часов работы оборудование разогревает кубометр воды. За это же время концентратор выдаст 80 кВт электроэнергии. В дополнение изобретатель столкнулся с проблемой защиты интеллектуальной собственности на территории России. Заниматься закреплением права собственности на свое устройство в тех странах, где возможно наладить такое производство, надо самостоятельно, чиновники не помогают получить патент за границей.

Самый легкий способ для сборки собственного самодельного концентратора – это сделать его на основе старой спутниковой тарелки

Итак, самый легкий способ для сборки собственного самодельного концентратора – это сделать его на основе старой спутниковой тарелки. До начала сборки механизма определитесь с целями его применения, после чего выберите место установки концентратора. Хорошенько вычистите антенну и на рабочую сторону прикрепите отражающую пленку.

Для ровной укладки пленки и во избежание возможного появления складок, разрежьте пленку на полоски, размером не больше пятидесяти миллиметров. Если вы надумали применять концентратор в роли печи, использующей солнечное излучение, будет лучше, когда в центральной части тарелки вы проделаете отверстие около 70 миллиметров диаметром. Через него пропустите крепление емкости с пищей. Приспособление гарантирует фиксированное положение тары с разогреваемым объектом во время разворотов устройства за солнцем.

Если в вашем распоряжении только тарелка с малым диаметром, здесь стоит нарезать ленту полосками по 100 миллиметров. Каждую полоску необходимо клеить отдельно, внимательно и аккуратно выравнивая стыки.

Самодельный солнечный концентратор, поверхность которого покрыта кусочками отражающей серебряной плёнки

Когда вы закончите оклейку отражающего элемента, определите, где находится точка концентрации лучей. Это надо сделать потому, что форма тарелки зачастую не гарантирует совпадения точки фокуса и места расположения головки приема сигнала.

Самодельная печь концентратор на солнечном излучении

Для начала стоит выявить место концентрации, для этого оденьте солнцезащитные очки. Возьмите деревянную доску и плотные варежки. Направьте отражатель в сторону солнца и сфокусируйте пойманные лучи на доске, далее регулируйте расстояние пока не получите максимально эффективный, концентрированный пучок энергии, делайте это до тех пор, пока не получите его самый малый размер. Одетые вами варежки предохранят кожу рук от солнечного ожога, если вы случайно подставите руки в зону фокуса лучей. После того как вы определите точку концентрации, вам останется только зафиксировать конструкцию и закончить ее монтаж в оптимальное место. Как говорят в кругах изобретателей: «Остается только получить патент». Пользуйтесь результатами своего труда, получая неиссякаемый и бесплатный источник энергии.

Двигатель Стирлинга, собранный своими руками

Двигатель Стирлинга можно собрать, используя подручные, распространенные материалы

Существует множество вариантов изготовления концентраторов на основе солнечного излучения. Таким же образом вы сможете сами, используя подручные, распространенные материалы, собрать двигатель Стирлинга (это действительно возможно, хоть, на первый взгляд, и кажется недостижимым), а уж использовать возможности этого двигателя для самых разных целей вы сможете на протяжении длительного времени. Все ограничения зависят только от вашего терпения и наличия фантазии.

Автор: П. Морозов

Оцените статью:

Загрузка...

Сохраните ссылку чтобы не потерять, она Вам понадобиться:

solntsepek.ru

Самодельный солнечный концентратор —

Дата публикации: 1 октября 2015

Источник: http://inhabitat.com/build-your-own-solar-concentrator-at-home-with-gosols-free-diy-guide/

Представьте себе мир, в котором каждый может получить бесплатную энергию от солнца с помощью местных материалов. Финская компания GoSol запустила проект «Освободи солнце» (Free The Sun), целью которого является оказание помощи всем желающим в постройке солнечных концентраторов. Вместо того, чтобы превращать солнечную энергию в электричество, концентраторы представляют собой устройства, которые дают полезную тепловую энергию людям, проживающим в тех районах, где нет электросетей, при этом без использования угля и дров.

Хотя получение электроэнергии с помощью фотоэлектрических панелей предоставляет великолепный источник энергии, но в компании понимают, что в большинстве бедных сельскохозяйственных районов мира просто не имеется устройств, которые будут потреблять электроэнергию, вырабатываемую солнечными панелями. Там гораздо полезнее окажется солнечная термальная энергия, которая может использоваться для приготовления пищи, обогрева, получения дистиллированной воды или для генерации пара для паровых турбин.

В рамках этого своего проекта представители GoSol выпустили бесплатное руководство по созданию солнечного концентратора (Sol1), которое призвано помочь желающим получить солнечную энергию с помощью недорогих устройств, создаваемых своими руками.

«Солнечная энергия для всех» — это не просто лозунг для команды GoSol; компания предоставляет доступ к солнечной энергии для тех сообществ, которые никогда не имели доступа к централизованным электрическим сетям. При этом термальные устройства на основе солнечных концентраторов не загрязняют окружающую среду.

Руководство Sol1 содержит всю необходимую информацию для построения солнечного концентратора мощностью 0,5 киловатт, причем площадь зеркал составляет примерно 1 кв.метр. Стоимость материалов для построения такого устройства находится в пределах 79-145 долларов. Устройство площадью 1,5 м3 собирается из металлических уголков, труб квадратного сечения и плоских стальных стержней, может быть построено приблизительно в одну неделю.

Бесплатное руководство по созданию солнечного концентратора можно скачать с веб-сайта GoSol (pdf-файл объемом 8,5 МБ на английском языке).

altenergiya.ru

Солнечные концентраторы. Виды, особенности, применение

Полное количество энергии солнца, которое поступает на поверхность Земли всего лишь за неделю, превышает энергию запасов нефти, урана, угля и газа во всем мире. Сберегать солнечное тепло можно различными способами. Одним из таких решений являются солнечные концентраторы. Это специальное устройство для сбора солнечной энергии, которое выполняет функцию нагрева материала-теплоносителя. Обычно применяются для отопления помещений и нужд горячего водоснабжения. Именно указанным свойством он отличается от солнечных батарей, который непосредственно производят электричество.

Устройство

Основная функция солнечного концентратора – фокусировка солнечного излучения на приемнике излучателя, который располагается на фокальной линии или в фокальной точке коллектора солнечной энергии.

Устройство солнечного концентратора предполагает наличие следующих элементов:

• Линзы или отражатели, которые применяются в качестве концентратора солнечных лучей.• Конструкция основания, на которой крепятся линзы или отражатели.• Тепловоспринимающий элемент, в качестве которого часто выступает солнечный коллектор.• Трубопроводы, которые подводят и отводят теплоноситель.• Механизм привода системы слежения. Данный механизм в большинстве случаев включает;1) электронный блок преобразования сигналов;2) датчик направления на Солнце;3) электродвигатель с редуктором, который поворачивает конструкцию солнечного концентратора в двух плоскостях.

В зависимости от конструкции устройство также может включать линзы Френеля, термометр, регулирующий вентиль, контур системы отопления, циркуляционный насос и ряд иных элементов.

Принцип действия

Принцип действия солнечных концентраторов кроется в фокусировке лучей солнца на емкости с теплоносителем.

Работа теплоносителя заключается в поглощении солнечной энергии. В зависимости от используемого метода концентрации энергии солнца могут применяться:

Параболоцилиндрические концентраторы, которые фокусируют солнечное излучение на трубах с маслом или водой.
Гелиоцентрические установки башенного типа.
Специальные параболические зеркала.

Солнечное излучение в определенных моделях концентраторов может концентрироваться:

В фокусной точке.
Вдоль фокальной линии, в которой находится приемник.

Все выглядит следующим образом:

Достижение в концентраторах высоких температур обеспечивается путем отражения излучения солнца с большей поверхности на более мелкую поверхность приемника- абсорбера.
Жидкость-теплоноситель, который проходит через приемник, максимально поглощает тепло и переносит его к потребителю.

Температура в приемнике достигает высоких значений, но концентраторы способны фокусировать лишь прямое солнечное излучение. В результате их эффективность в облачную или туманную погоду существенно снижается. Наиболее высокие показатели КПД демонстрируют в регионах с высокой степенью инсоляции, к примеру, в экваториальных или пустынных районах.

Чтобы можно было использовать солнечное излучение максимально эффективно, следует обеспечить ориентацию солнечных концентраторов в направлении солнца. С этой целью концентраторы оснащаются трекером, то есть специальной следящей системой. Она поворачивает систему прямо «лицом» к солнцу.

Одноосные следящие системы выполняют поворот системы с востока на запад. В свою очередь двуосные системы с севера на юг, чтобы ориентировать систему на Солнце круглый год.

В промышленных масштабах параболоцилиндрический зеркальный концентратор обеспечивает фокусировку солнечного излучения, обеспечивая более, чем стократную его концентрацию. В результате жидкость нагревается практически до 400 градусов. Проходя через ряд теплообменников, жидкость вырабатывает пар, который вращает турбину парогенератора. Чтобы минимизировать тепловые потери, приемная трубка окружается прозрачной стеклянной трубкой, которая тянется вдоль фокусной линии цилиндра.

Виды

По конструктивной схеме работы концентраторы выделяют в следующие разновидности:

• Параболические концентраторы.

• Параболоцилиндрические концентраторы.

• Солнечные башни.

• Солнечные концентраторы на сферических линзах.

• Солнечные концентраторы на линзах Френеля, то есть плоских линзах.

Солнечные концентраторы также классифицируют на следующие виды:

Сильно концентрирующие (Кс≥100) и слабо концентрирующие (Кс<100). Это зависит от уровня повышения плотности излучения, либо степени его концентрации.
Селективные и неселективные системы, то есть по степени воздействия сконцентрированного излучения на спектральные характеристики.
Преломляющие (линзовые) и отражающие (зеркальные) системы — по характеру взаимодействия солнечных лучей соптическими элементами солнечных концентраторов.
Без слежения, экваториальная, азимутально-зенитальная система – по схеме слежения за солнцем.
Одно- и многоэлементные системы — по числу оптических элементов, которые последовательно участвуют в процессе концентрирования излучения.
Со следящим приемником, со следящим отражателем – по методу слежения за солнцем.
жидкостным или воздушно-конвективным отводом тепла – по методу отвода тепла.

Особенности

• Излучение солнца в одних концентраторах фокусируется в фокусной точке, в других — вдоль фокальной линии, где и располагается приемник. При отражении излучения с большей поверхности на меньшую, достигается высокая температура приемника, это тепло отводится теплоносителем.

• Эффективность концентраторов существенно снижается в период облачности, так как фокусируется только прямое солнечное излучение. В связи с этим подобные системы имеют высокий КПД в регионах, где особенно высок уровень инсоляции: в районе экватора и пустынях. Для повышения эффективности применения солнечного излучения, концентраторы часто оснащаются следящими системами, которые обеспечивают точную ориентацию на солнце.

• Так как стоимость солнечных концентраторов довольно высока, а следящие системы нуждаются в периодическом обслуживании, в большинстве случаев их применение ограничено промышленными системами электрической генерации. К тому же подобные установки могут применяться в гибридных системах, к примеру, в совокупности с углеводородным топливом. В этом случае аккумулирующая система обеспечит уменьшение себестоимости выдаваемого электричества.

Применение

Параболоцилиндрические концентраторы и башни оптимально работают в структуре крупных систем, соединенных с сетью электростанций, имеющих мощность 30-200 МВт.
Системы тарельчатого типа выполнены из модулей, они могут применяться в автономных установках и группах, имеющих общую мощность в несколько мегаватт.

Параболоцилиндрические установки на текущий момент являются одной из наиболее развитых солнечных энергетических технологий. Вероятнее всего, что именно они в ближайшей перспективе будут использоваться в промышленности. Благодаря эффективной теплоаккумулирующей способности станции башенного типа также могут стать станциями недалекого будущего. Благодаря модульному характеру «тарелок» они могут применяться в небольших установках.

«Тарелки» и башни позволяют обеспечить более высоких значений КПД при получении энергии меньшей стоимости. Однако это требует значительного снижения капитальных затрат. В настоящее время только параболические концентраторы уже апробированы и в скором времени будут усовершенствованы. Башенные станции требуют демонстрации эксплуатационной надежности и эффективности. Для систем тарельчатого типа нужна разработка недорого концентратора и создание коммерческого двигателя.

Недостатки и достоинства

Параболические концентраторы.

Преимущества — опробованная технология.

Недостатки:

Высокие затраты.
Низкая температура теплоносителя.
Нужен ультраплоский ландшафт.

Башни.

Преимущества:

Более высокая эффективность.
Более высокая температура.
Ниже стоимость энергии.
Не нужен ультраплоский ландшафт.

Недостатки:

Высокая цена.
Малая распространенность.

Солнечные концентраторы с линейными отражателями Френеля.

Преимущества:

Низкая стоимость энергии.
Простой дизайн.

Недостатки — не опробована технология.

Похожие темы:

electrosam.ru

В открытом доступе появилась инструкция по изготовлению солнечного

Экология потребления.Специально для тех, кто пока не решился перевести свой дом на альтернативные источников энергии

Специально для тех, кто пока не решился перевести свой дом на альтернативные источников энергии, или для кого это очень дорого, проектная группа EnergyTorrent разработала и недавно представила в открытом доступе чертежи и техническую документация для сбора эффективного солнечного концентратора.

Как известно, традиционный солнечный концентратор позволяет получать высокотемпературное тепло для обогрева и горячего водоснабжения дома. Кроме того, с некоторыми изменениями в конструкции устройство может вырабатывать и электричество. Теперь собрать свой собственный солнечный концентратор может любой желающий, скачав довольно подробные инструкции с EnergyTorrent Wiki, а также закупив необходимые материалы и инструменты (которые также перечислены в инструкции).

Концентратор Diversity, построенный на основе использования линзы Френеля, способен нагревать центральную область до 260 градусов по Цельсию. Его технические характеристики таковы:

— диаметр: 1,5 метра; — общая площадь: 1,76 кв. метров; — эффективная площадь сбора солнечного излучения: 1,39 кв. см; — общая площадь отражения: 1,64 кв. см; — фокусное расстояние: 1 метр.

Проектная группа EnergyTorrent опубликовала все необходимые CAD-файлы, которые, кстати, могут быть изменены под конкретные требования. Например, пользователь самостоятельно может изменить размер концентратора или фокусное расстояние солнечного концентратора Diversity, для этого ему, правда, нужно овладеть основами работы в программе Rhinoceros CAD и установить некоторые дополнительные плагины. Однако, все внесенные изменения никак не отразятся на работоспособности устройства.

Стоит отметить, что как сам проект солнечного концентратора, так и инструкции по его изготовлению были разработаны в 2014 году во время солнечного хакатона SunnyDay, организованного EnergyTorrent среди молодых программистов и полностью посвященного солнечным концентраторам. Ну а в настоящее время проектная группа занята организацией нового хакатона, который станет продолжением прошлогоднего мероприятия, но уже на международном уровне, с привлечением заинтересованных команд программистов с разных стран для разработки более мощного солнечного коллектора. Проведение SunnyDay-2015 запланировано на 15 – 20 августа 2015 года.опубликовано econet.ru

фотоматериал: cleantechnica.com

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet

econet.ru

Новый солнечный концентратор из пленочных труб на 55% дешевле традиционных гелиосистем и может служить мобильной электростанцией (видео)

Солнечные системы концентрирующего типа (CSP) используют зеркала и стекло для концентрации солнечной энергии на небольших участках и преобразуют ее в электричество. Они установили новый стандарт с точки зрения низкого углеродного следа для солнечной энергии, но до сих пор применяемая технология, известная как параболические желоба, является сравнительно ресурсо- и энергоемкой.

Австрийская компания HELIOVIS предлагает более дешевую и менее ресурсоемкую технологию с использованием перерабатываемых пластиковых пленок в качестве сырья. И она вошла в число первых, кто использовал средства SME Instrument (новый инструмент поддержки малых и средних инновационных компаний) для строительства своей электростанции.

Сегодня существует много способов получения энергии за счет концентрации солнечного излучения и, возможно, наиболее узнаваемой формой является «солнечная башня», включающая сотни гелиостатов (двухосевых отражателей), которые направляют солнечный свет на тепловой приемник на вершине башни, и которая больше всего подвергается претензиям со стороны «солнечных скептиков» из-за вреда птицам. В то же время, параболические системы фокусируют солнечный свет на приемнике намного ближе, чем солнечные башни, нагревая трубку внутри желоба для сбора тепловой энергии, что позволяет избежать проблем с птицами.

Новое решение в CSP имеет некоторое сходство с системами на параболических желобах, поскольку в нем также используется концентрация солнечного света на центральном тепловом приемнике, но технология Heliovis в первую очередь направлена на то, чтобы избавиться от высоких издержек. Свернутую систему HELIOtube можно перевозить в стандартном контейнере, а трубы надувать на месте. Это обеспечивает значительные конкурентные преимущества в материалах, производстве, логистике и затратах на установку.

Как заявляют разработчики, технология HELIOtube, основанная на системе из пластиковых пленок вместо жестких параболических зеркал, обойдется примерно на 55% дешевле, в сравнении с традиционными параболическими концентраторами, при этом позволяет сократить выбросы CO2 на 40% за счет легких и перерабатываемых материалов.

Читайте также: Самодельный солнечный концентратор от харьковской команды hooli

Надувные цилиндрические концентраторы длиной 220 м можно легко транспортировать в стандартном контейнере, а затем разворачивать на территории солнечных электростанций. Они способны обеспечить стократную концентрацию света и нагревают теплоноситель до температуры 400-600° С, чего вполне достаточно для питания вырабатывающих электричество паровых турбин.

Внутри трубы создаются две воздухонепроницаемые камеры, а зеркальная пленка сохраняет небольшой перепад давления между ними. Весь цилиндр поддерживается алюминиевыми фермами и стальным каркасом. Жидкий теплоноситель, проходящий через приемник, может затем напрямую подавать тепло или использоваться для выработки пара.

В июне компания запустила «первое промышленное применение этой технологии» с использованием коммерчески доступных пластиковых пленок. HELIOVIS открыла пилотный проект в Испании, где 1 мегаваттная 200-метровая система шириной 9 метров поставила мировой рекорд по использованию однородного зеркала площадью 1600 м2. Новая гелиосистема также включает элементы теплового хранения энергии, которые обеспечивают выделение тепла после наступления темноты, поставляя его в грибные теплицы. Ожидается, что HELIOtube сэкономит фермерам десятки тысяч литров дизельного топлива.

HELIOVIS AG – частная акционерная компания со штаб-квартирой в Австрии, основанная в 2009 году австрийским изобретателем Йоханнесом Хёфлером и швейцарским экспериментальным и квантовым физиком Феликсом Тифенбахером. За последние семь лет HELIOVIS разработала технологию HELIOtube и создала профессиональную команду из 25 международных специалистов. В настоящее время HELIOVIS активно работает на Ближнем Востоке, в Северной Африке, Европе, США и Австралии.

Читайте также: Солнечные шары-коллекторы могут быть в 30 раз эффективнее традиционных фотоэлектрических панелей

Источник: treehugger.com

Понравилась статья? Поделитесь ею и будет вам счастье!

ecotechnica.com.ua

Простой солнечный рефлектор

Вдохновением для постройки этого агрегата послужила программа "Разрушители легенд" на канале Дискавери. В этой программе "разрушители" проверяли миф о том, как Архимед сжег Римский флот с помощью зеркал. Дважды этот миф был разрушен. Но тем не менее построить простое фокусирующее зеркало, способное поджечь доску или приготовить обед, можно.

Для этого потребуется совсем немного.

1. Самоклеющаяся зеркальная пленка (можно купить в магазинах торгующими обоями). Пленка для окон не подойдет.

2. Лист ДСП и такой же оргалита.

3. Тонкий шланг и герметик.

Из ДСП вырезается кольцо. В последствии мне понадобилось два кольца. Иначе луч будет фокусироваться слишком далеко. Кольцо выпиливается лобзиком.

Под размер кольца вырезается круг из оргалита.

Кольцо приклеивается к оргалиту. Важно хорошо все промазать герметиком. Конструкция должна быть герметичной и не пропускать воздух.

Сбоку делаем дырку и вставляем шланг.

И наконец сверху натягиваем зеркальную пленку.

Затем воздух из корпуса откачивается и получается сферическое зеркало. Шланг перегибается и зажимается прищепкой.

Для этого агрегата желательно сделать подставку.

Шпарит эта штука будь здоров.

Получилось достичь хорошей фокусировки. Единственное что плохо, это зеркало нельзя направлять в произвольную точку. Только на солнце.

Дальше можно экспериментировать с диаметром. Например, склеить две или три полосы зеркальной пленки. Хотя уже этот размер плавит алюминиевую банку.

Процесс изготовления солнечного рефлектора в видео:

Источник

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

usamodelkina.ru

Украинский солнечный концентратор «Diversity» и международный хакатон SunnyDay 2015

Благодаря украинскому стартапу Energy Torrent, возобновляемая энергия стала еще более доступной. Это касается не только цены, скорее дело в самой сути технологии преобразования солнечной энергии. В этом случае, речь идет о солнечных концентраторах – устройствах, позволяющих получить высокотемпературное тепло, и, с чуть более сложными доработками, электричество. Теперь любой желающий сможет сделать такой концентратор просто в своей домашней мастерской – вся необходимая документация, чертежи и пошаговая инструкция находятся в открытом источнике EnergyTorrent Wiki.

Информация на Wiki-ресурсе позволит каждому желающему сконструировать солнечный концентратор «Diversity». Его работа основана на принципе линзы Френеля (состоящей не из цельного куска шлифованного куска, а из отдельных примыкающих друг к другу концентрических колец). На концентрированных участках прибор может производить температуру достаточную, например, для приготовления пищи или работы парового двигателя Стирлинга.

Технические характеристики солнечного концентратора «Diversity»

Диаметр - 1,5 м
Общая площадь - 1,76 м²
Эффективная площадь сбора солнечного излучения - 1.39 м²
Суммарная площадь отражения - 1,64 м²
Фокусное расстояние - 1 м
Максимальная температура в точке фокуса - 278°С

Чертежи и руководство по изготовлению концентратора достаточно детализированы, так что даже «не специалист» в этой области сможет сделать устройство всего лишь следуя инструкциям. Конечно же, потребуются определенный инструмент и материалы – их список тоже предоставлен на вики-сайте EnergyTorrent. Но главным достоинством проекта, помимо пошагового руководства и подробной документации, является возможность творческого подхода – вносить свои доработки и модификации могут все, кому не безразлична техника.

Авторы проекта предоставили также параметрическую модель концентратора «Diversity», позволяющую изменить масштабы и параметры устройства в соответствии с вашими требованиями. Разобравшись с основами пакета Rhinoceros CAD, пользователь легко сможет изменить размеры концентратора, фокусное расстояние и установить нужные плагины. Необходимо лишь скорректировать несколько переменных, и программа распечатает форму каждого элемента в масштабе 1:1.

Команда проектов EnergyTorrent и Greencubator в этом году проведёт второй (уже международный) солнечный хакатон SunnyDay 2015. Событие, в котором будут участвовать «солнечные» хакеры, инженеры и просто любители альтернативной энергетики, планируют провести В Украине 15 – 20 августа в Украине.

Целью форума SunnyDay, словам организаторов является: «Разработка открытых решений для солнечных концентраторов. На практике это означает, что все чертежи и инструкции по сборке будут опубликованы на EnergyTorrent Wiki. В свою очередь, это означает, что любой человек может построить свой собственный солнечный концентратор для личного или коммерческого использования».

По теме: Солнечный концентратор Ripasso - самый эффективный способ преобразования солнечной энергии?

Проект Energy Torrent, помимо привлечения энтузиастов со всего мира и создания open-source сообщества по разработке ВИЭ технологий расширяет свою краудфандинговую основу. В ближайших планах команды создание компании на Indiegogo. Основной целью проекта является создание открытого энергетического конструктора Energy Torrent, с помощью которого можно будет производить домашние солнечные когенерационные станции и другие «альтернативные» установки.

Видео: Изготовление солнечного концентратора Diversity

Читайте также: Smart Palm – «умная пальма» питается энергией солнца, снабжает прохожих интернетом и заряжает смартфоны

Понравилась статья? Поделитесь ею и будет вам счастье!

ecotechnica.com.ua