Самодельный солнечный концентратор из зеркальный пленки

Самодельный солнечный концентратор из зеркальный пленки

Для нагрева воды, используя энергию солнца, мы используем плоские и вакуумные солнечные коллекторы, но мало кто знает, что это не единственные способы нагрева воды, используя энергию солнца, которые обладают высоким КПД.

В разделе «солнечные печи», я уже описывал подобный концентратор, который можно сделать из спутниковой антенны предназначение которого было для приготовления еды. Но сейчас мы рассмотрим изготовление, своими руками солнечного концентратора применяя его именно для нагрева воды (горячего водоснабжения).

Основное достоинство солнечного концентратора (рефлектора) в том, что они могут достигать более высоких КПД.

Фокусируя высокую плотность солнечной энергии в одной точке, они способны превращать воду в пар в считанные секунды.

Для наглядности, хочу представить к вашему вниманию видео, где продемонстрировано, как солнечный концентратор, имеющий небольшую площадь зеркала, может воспламенить дерево, расплавить свинец и т.д.

Но наряду с достоинствами у солнечного концентратора есть существенные недостатки:

1. Необходимо применять сложные системы слежения за солнцем (трекеры), которые в свою очередь не дешевые и потребляют электроэнергию.

2. Зеркало требует постоянной чистки от пыли, которая оседает на поверхность зеркала, тем самым снижая эффективность солнечного концентратора.

Для изготовления солнечного концентратора своими руками нам понадобится ненужная (старая) параболическая спутниковая антенна (неважно прямофокусная или офсетная) которая будет концентрировать солнечные лучи в одной точке.

Если лишней спутниковой антенны у вас в наличии нет, то ее можно изготовить своими руками из картона или ему подобные (для этого посетите сайты посвященные строительству спутниковых антенн). Но, разумеется эффективность будет зависеть от того на сколько точно вы изготовите параболу.

Поверхность концентратора обклеиваем зеркальной пленкой. На мой взгляд, для этих целей наиболее подходит металлизированная пленка с клейким слоем (по типу самоклеющих обоев), но можно приклеить и кусочки зеркал.

Самодельный солнечный концентратор из зеркальный пленки

Поскольку поверхность спутниковой антенны искривлена, то, разумеется, цельный кусок приклеить не удастся и целесообразно пленку нарезать на тонкие полоски.

Самодельный солнечный концентратор из зеркальный пленки

Таким образом, можно довольно ровно оклеить всю криволинейную поверхность.

Самодельный солнечный концентратор из зеркальный пленки

Теперь нужно определить точку фокуса, т.е. место в которой сконцентрированы солнечные лучи.

Если вы использовали спутниковую антенну, то точка фокуса будет находиться в районе крепления конвертера.

Если параболу вы строили самостоятельно, то точку фокуса можно найти экспериментальным путем.

Для этого концентратор устанавливается перпендикулярно солнцу, подносим кусок деревянной доски к центру и постепенно отводим от концентратора. Минимальное солнечное пятно и будет являться точкой фокуса.

Внимание!!! В данном месте сконцентрирована высокая энергия (в нашем случае порядка 300 градусов, но не забывайте, чем больше площадь параболы тем больше температура будет в точке фокуса) и дерево может воспламениться, поэтому используйте индивидуальные средства защиты (солнечные очки или сварочную маску и кожаные или брезентовые перчатки).

Теплоприемник можно сделать РёР· медной трубки, обмотав РІРѕРєСЂСѓРі 1/2″ – 3/4″ трубы. Чтобы медная трубка РЅРµ сплющилась РІРѕ время намотки, вовнутрь необходимо затрамбовать соль.

Самодельный солнечный концентратор из зеркальный пленки

Чтобы использовать энергию солнца по максимуму, теплоприемник обязательно необходимо окрасить в черный цвет используя термостойкую краску.

Самодельный солнечный концентратор из зеркальный пленки

Однако хочу отметить, что если теплоприемник не будет теплоизолирован, то он будет остывать от порывов ветра, соответственно получаем снижение КПД.

Самодельный солнечный концентратор из зеркальный пленки

Как вариант предлагаю вот такую схему утепленного теплоприемника.

Самодельный солнечный концентратор из зеркальный пленки

Учитывая, что в данном месте сконцентрирована высокая температура, то в качестве утеплителя необходимо использовать огнеупорные материалы, например муллитокристаллическое волокно, которое используют в газовых горнах и муфельных печах. А стекло использовать закаленное, поскольку обычное от перепадов температур может лопнуть.

Самодельный солнечный концентратор из зеркальный пленки

Сам теплоприемник можно сделать по типу ватерблоков (радиаторов водяного охлаждения для компьютеров), только, разумеется, изготавливать необходимо исходя из размеров полученного теплового пятна.

Схема подключения солнечного концентратора, будет иметь примерно такой вид.

Самодельный солнечный концентратор из зеркальный пленки

Разумеется, трубки и бак должны быть теплоизолированны.

�сточники: SolarSistem.ru, Instructables.com

Посмотреть РґСЂСѓРіРёРµ варианты изготовления солнечных коллекторов…

поделиться с друзьями >>>

Карина

Источник: http://www.solarsistem.ru/collector_concentrated.php

Надувной солнечный рефлектор. Как построить солнечный концентратор своими руками из подручных средств, бесплатное руководство от GoSol (видео) — ЭкоТехника Солнечный рефлектор своими руками

Забрал наконецто вакуумный коллектор на 20 трубок, буду из них собирать концентратор. 1-на трубка наполненая водой (3л.) нагрелась с 20*С до 68.3*С (кипяток на ощуп) за 2 часа 40 минут. За окном 26 мая, на солнце 42*С в тени 15*С время проведения эксперимента с 16,27 до 18,50 солнце садится…
А в концентраторе замер показал 19 минут! до тех же 68*С.

Скорость можно увеличить, увеличив площадь концентратора, но тогда возрастает парусность и ухудшается целостность конструкции…
Площадь концентратора составляет 1,0664м.кв.(62х172см.)
Фокусное расстояние 16см.

Покупаете 1-ну вакуумную трубка, а снимаете с неё как с 7-ми в моём варианте, если считать по площади.

Внизу видео одного из первопроходцев, которая натолкнула меня на мой подвиг.

Столкнулся пока с проблемой плохой склейки акрила с клеем для зеркал. Легко отклеилось от основы… Также клей для зеркал очень мягкий и система «гуляет» нужно усиливать конструкцию.
сказал (а):
По совету FarSeer; я расположил ось горизонтально (ориентация восток-запад для зимы).

Такое расположение проще в конструктивном плане, ветровые нагрузки меньше, увод (переворот) от осадков тоже проще.

В связи с тем, что свои «совки» я буду размещать горизонтально в направлениях восток-запад, дабы не зацыкливаться на трекерах, пришлось обдумывать, как сделать отбор тепла более эффективным, так как стандартная схема с конденсацией жидкости может в теории не работать, так как нет стёка конденсата вниз и соответственно подъёма пара вверх для отдачи своего тепла. Сделал 2 вида отбора тепла от вакуумной трубки.
Вариант-1 (справа, на фото-1) Родной наконечник (утолщение где собирается пар) активно омывается теплоносителем.
Вариант-2 (среднее, на фото-1) взято 2 трубки одна 10мм. в диаметре, другая 15 мм. в диаметре и вставленны одна в другую, по аналогии рекуператоров, внутренняя не доходит до конца пару см. а наружная в конце заглушена, а сверху эти трубки рассоеденены тройником см. фото. Как показали опыты, между горизонтальной трубкой и стоящей под 45* при температурах около 80* разница была около 5* хотя мне говорили что в горизонтальном положении данная трубка вообще работать не будет!
Жду потепления, чтобы выкопать под стойки ямки, потому что земля ещё мёрзлая и копать её не реально.
Что касается аварийных режимов, уже всё продуманно, стоит бесперибойник на 1.5 Квт типа Smart с дополнительными аккумуляторами.

Второй и на мой взгляд самый существенный момент по решению аварийных ситуаций, закрывание зеркал или концентратора от солнца или же его поворачивание от оси фокуса, что выведет концентратор на минимальную мощность простой вакуумной трубки в самый жаркий сезон к примеру, по этому же принцыпу, можно регулировать сумарную мощность концентраторов выводя некоторые из фокуса.

Как вариант концентратора из подручного материала см. фото.

Огромное количество свободной энергии солнца, воды и ветра и многого другого из того, что может дать природа, люди используют давно.

Для кого-то это хобби, а кто-то не может выжить без приспособлений, которые могут извлекать энергию “из воздуха”.

Например в африканских странах солнечные батареи давно стали спасительным спутником для людей, в засушливых деревнях внедряются системы орошения на солнечных батареях, устанавливаются “солнечные” насосы на колодцы и др.

В европейских странах солнце не светит столь ярко, но лето довольно жаркое, и очень жаль, когда дармовая энергия природы пропадает зря. Существуют удачные разработки печей на солнечной энергии, но в них используются цельные или сборные зеркала.

Это во-первых дорого, во-вторых утяжеляет конструкцию и поэтому не всегда удобно в эксплуатации, например, когда требуется малый вес готового концентратора.

Интересную модель самодельного параболического солнечного концентратора создал талантливый изобретатель.

Для ее изготовления не нужны зеркала, поэтому она очень легкая и не будет тяжелым грузом в походе.

Самодельный солнечный концентратор из зеркальный пленки
Самодельный солнечный концентратор из зеркальный пленки
Самодельный солнечный концентратор из зеркальный пленки

Для создания самодельного солнечного концентратора на основе пленки требуется совсем немного вещей. Все они продаются на любом вещевом рынке.
1. Самоклеющаяся зеркальная пленка. Она имеет ровную блестящую поверхность и поэтому является прекрасным материалом для зеркальной части солнечной печи.
2. Лист ДСП и такой же по размеру лист оргалита.

3. Тонкий шланг и герметик.

Как сделать солнечную печь?

Сначала из древесно-стружечной плиты нужного вам размера электролобзиком вырезаются два кольца, которые надо приклеить друг к другу. На фото и видео фигурирует одно кольцо, но автор указывает, что позднее он добавил второе кольцо.

Читайте также:  Как отомстить соседям снизу проучить жильцов сбоку и испортить им жизнь, как по закону насолить шумным людям за громкую музыку или другой шум

По его словам, можно было бы ограничиться одним, но пришлось увеличить пространство для формирования достаточной вогнутости параболического зеркала. В противном случае фокус луча будет располагаться слишком далеко. Под размер кольца вырезается круг из оргалита для формирования задней стенки солнечного концентратора.

Кольцо следует приклеить к оргалиту. Обязательно хорошо все промажьте герметиком. Конструкция должна быть полностью герметичной.
Сбоку аккуратно, чтобы были ровные края, проделайте небольшое отверстие, в которое плотно вставьте тонкий шланг. Для герметичности соединение шланга и кольца также можно обработать герметиком.

Поверх кольца натяните зеркальную пленку.
Откачайте воздух из корпуса установки и таким образом сформируйте сферическое зеркало. Шланг загните и зажмите прищепкой.

Сделайте удобную подставку для готового концентратора. Энергии данной установки достаточно, чтобы расплавить алюминиевую банку.

Внимание
! Параболические солнечные отражатели могут быть опасными и могут при неосторожном обращении привести к ожогам и повреждениям глаз!
Посмотрите процесс изготовления солнечной печки на видео.

Использован материал с сайта забацай.ру. Как сделать солнечную батарею – .

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.

Самодельный солнечный концентратор из зеркальный пленки

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

Самодельный солнечный концентратор из зеркальный пленки

Под размер кольца вырезается круг из оргалита.

Самодельный солнечный концентратор из зеркальный пленки

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

Самодельный солнечный концентратор из зеркальный пленки

Сбоку делаем дырку и вставляем шланг.

Самодельный солнечный концентратор из зеркальный пленки

И наконец сверху натягиваем зеркальную пленку.

Самодельный солнечный концентратор из зеркальный пленки

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

Для этого агрегата желательно сделать подставку.

Самодельный солнечный концентратор из зеркальный пленки

  • Шпарит эта штука будь здоров.

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

Источник: https://mebelrion.ru/naduvnoi-solnechnyi-reflektor-kak-postroit-solnechnyi-koncentrator.html

Концентраторы солнечной энергии

Проблема использования солнечной энергии с древних времен занимала лучшие умы человечества. Было понятно, что Солнце – это мощнейший источник даровой энергии, но как эту энергию использовать, не понимал никто.

Если верить античным писателям Плутарху и Полибию, то первым человеком, практически использовавшим солнечную энергию, был Архимед, который с помощью изобретенных им неких оптических устройств сумел собрать солнечные лучи в мощный пучок и сжечь римский флот.

В сущности, устройство, изобретенное великим греком, представляло собой первый концентратор солнечного излучения, который собрал солнечные лучи в один энергетический пучок.

И в фокусе этого концентратора температура могла достигать 300°С — 400°С, что вполне достаточно для того, чтобы воспламенить деревянные суда римского флота.

Можно только догадываться, какое именно устройство изобрел Архимед, хотя, по современным представлениям, вариантов у него было всего два.

Уже само наименование устройства – солнечный концентратор – говорит само за себя. Этот прибор принимает солнечные лучи и собирает их в единый энергетический пучок.

Самый простой концентратор всем знаком из детства.

Это обычная двояковыпуклая линза, которой можно было выжигать различные фигурки, надписи, даже целые картинки, когда солнечные лучи собирались такой линзой в маленькую точку на деревянной доске, листе бумаги.

Эта линза относится к так называемым рефракторным концентраторам. Кроме выпуклых линз к этому классу концентраторов относятся также линзы Френеля, призмы.

Длиннофокусные концентраторы, построенные на основе линейных линз Френеля, несмотря на свою дешевизну, практически используются очень мало, так как обладают большими размерами.

Их применение оправдано там, где габариты концентратора не являются критичными.

Самодельный солнечный концентратор из зеркальный пленкиРефракторный солнечный концентратор

Этого недостатка лишен призменный концентратор солнечного излучения. Более того, такое устройство способно концентрировать также и часть диффузного излучения, что значительно повышает мощность светового пучка.

Трехгранная призма, на основе которой построен такой концентратор, является и приемником излучения и источником энергетического пучка. При этом передняя грань призмы принимает излучение, задняя грань – отражает, а из боковой грани уже выходит излучение.

В основу работы такого устройства заложен принцип полного внутреннего отражения лучей до того, как они попадут на боковую грань призмы.

В отличие от рефракторных, рефлекторные концентраторы работают по принципу сбора в энергетический пучок отраженного солнечного света. По своей конструкции они подразделяются на плоские, параболические и параболоцилиндрические концентраторы.

Если говорить об эффективности каждого из этих типов, то наивысшую степень концентрации – до 10000 – дают параболические концентраторы.

Но для построения систем солнечного теплоснабжения используются в основном плоские или параболоцилиндрические системы.

Самодельный солнечный концентратор из зеркальный пленкиПараболические (рефлекторные) солнечные концентраторы

Практическое применение солнечных концентраторов

Самодельный солнечный концентратор из зеркальный пленки

Собственно, основная задача любого солнечного концентратора – собрать излучение солнца в единый энергетический пучок. А уж воспользоваться этой энергией можно различными путями. Можно даровой энергией нагревать воду, причем, количество нагретой воды будет определяться размерами и конструкцией концентратора. Небольшие параболические устройства можно использовать в качестве солнечной печи для приготовления пищи.

Самодельный солнечный концентратор из зеркальный пленки

Самодельный солнечный концентратор из зеркальный пленкиПараболический концентратор в качестве солнечной печи

Можно использовать их для дополнительного освещения солнечных батарей, чтобы повысить выходную мощность. А можно использовать в качестве внешнего источника тепла для двигателей Стирлинга. Параболический концентратор обеспечивает в фокусе температуру порядка 300°С – 400°С.

Если в фокусе такого сравнительно небольшого зеркала поместить, например, подставку для чайника, сковороды, то получится солнечная печь, на которой очень быстро можно приготовить пищу, вскипятить воду.

Помещенный в фокусе нагреватель с теплоносителем позволит достаточно быстро нагревать даже проточную воду, которую затем можно использовать в хозяйственных целях, например, для душа, мытья посуды.

Самодельный солнечный концентратор из зеркальный пленкиПростейшая схем нагрева воды солнечным концентратором

Если в фокусе параболического зеркала поместить подходящий по мощности двигатель Стирлинга, то можно получить небольшую тепловую электростанцию. Например, фирма Qnergy разработала и пустила в серию двигатели Стирлинга QB-3500, которые предназначены для работы с солнечными концентраторами.

В сущности, правильнее было бы их назвать генераторами электрического тока на базе двигателей Стирлинга. Этот агрегат вырабатывает электрический ток мощностью 3500 ватт. На выходе инвертора – стандартное напряжение 220 вольт 50 герц.

Этого вполне достаточно, чтобы обеспечить электричеством дом для семьи из 4 человек, дачу.

Кстати, используя принцип работы двигателей Стирлинга, многие умельцы своими руками делают устройства, в которых используется вращательное или возвратно-поступательное движение. Например, водяные насосы для дачи.

Основной недостаток параболического концентратора заключается в том, что он должен быть постоянно ориентирован на солнце.

В промышленных гелиевых установках применяются специальные системы слежения, которые поворачивают зеркала или рефракторы вслед за движением солнца, обеспечивая тем самым прием и концентрацию максимального количества солнечной энергии.

Для индивидуального использования вряд ли будет целесообразным применять подобные следящие устройства, так как их стоимость может значительно превышать стоимость простого рефлектора на обычной треноге.

Как сделать самому солнечный концентратор

Самый простой способ для изготовления самодельного солнечного концентратора – это использовать старую тарелку от спутниковой антенны.

Вначале нужно определиться, для каких целей будет использоваться этот концентратор, а затем, исходя из этого, выбрать место установки и подготовить соответствующим образом основание и крепления.

Тщательно вымыть антенну, высушить, на приемную сторону тарелки наклеить зеркальную пленку.

Для того, чтобы пленка легла ровно, без морщин и складок, ее следует разрезать на полоски шириной не более 3 – 5 сантиметров.

Если предполагается использовать концентратор в качестве солнечной печи, то рекомендуется в центре тарелки вырезать отверстие диаметром примерно в 5 – 7 сантиметров.

Через это отверстие будет пропущен кронштейн с подставкой для посуды (конфоркой). Это обеспечит неподвижность емкости с приготовляемой едой при повороте рефлектора на солнце.

Если тарелка небольшого диаметра, то рекомендуется еще и полоски разрезать на кусочки длиной примерно по 10 см. Наклеивать каждый кусочек отдельно, тщательно подгоняя стыки.

Когда отражатель будет готов, его следует установить на опору.

После этого нужно будет определить точку фокуса, так как точка оптического фокуса у тарелки спутниковой антенны не всегда совпадает с позицией приемной головки.

Читайте также:  Компостный ящик своими руками варианты изготовления, чертежи, фото

Самодельный солнечный концентратор из зеркальный пленкиСамодельный солнечный концентратор – печь

Чтобы определить точку фокуса, необходимо вооружиться темными очками, деревянной дощечкой и толстыми перчатками.

Затем нужно направить зеркало прямо на солнце, поймать на дощечку солнечный зайчик и, приближая или удаляя дощечку относительно зеркала, найти точку, где этот зайчик будет иметь минимальные размеры – небольшую точку.

Перчатки нужны для того, чтобы уберечь руки от ожога, если они случайно попадут в зону действия луча. Ну, а когда точка фокуса будет найдена, ее останется только зафиксировать и монтировать необходимое оборудование.

Вариантов самостоятельного изготовления солнечных концентратором существует множество. Точно так же самому из подручных материалов можно смастерить и двигатель Стирлинга. А уж использовать этот двигатель можно для самых различных целей. На сколько хватит фантазии, желания и терпения.

Источник: http://solarb.ru/kontsentratory-solnechnoi-energii

Как построить солнечный концентратор своими руками из подручных средств, бесплатное руководство от GoSol (видео)

Самодельный солнечный концентратор из зеркальный пленки

Стартаповская компания GoSol намерена сделать солнечную энергию доступной для каждого в глобальном масштабе. Для этого ею была создана инициатива по разработке и распространению инструкций по сборке солнечных концентраторов из местных материалов, которые могли стать эффективными источниками тепла для приготовления пищи, стирки, нагрева воды и отопления.

«Миссия GoSol.orgсостоит в том, чтобы искоренить энергетическую нищету и минимизировать последствия глобального потепления путем распространения нашей DIY-технологии (DIYот англ. Do It Yourself — рус. «сделай это сам») и разрушения всяких барьеров на пути к свободном доступу к солнечной энергии. С вашей помощью мы хотим привлечь сообщества, предпринимателей и умельцев к использованию самого мощного в мире источника энергии. Все материалы и инструменты, необходимые для реализации этих технологий уже произведены и в изобилии присутствуют во всех уголках мира» — говорится на сайте GoSol. Самодельный солнечный концентратор из зеркальный пленки

Энтузиасты GoSol запустили компанию, с помощью которой намереваются собрать 68 000 долларов для воплощения в жизнь своей цели. На данный момент инициатива привлекла около 27 000 долларов и совсем недавно GoSol выпустила свою первую инструкцию по созданию солнечного концентратора.

Солнечный концентратор Ripasso — самый эффективный способ преобразования солнечной энергии?

Бесплатное пошаговое руководство содержит всю необходимую информацию для создания своими руками солнечного концентратора мощностью 0,5 кВт. Отражающая поверхность устройства будет иметь площадь около 1 квадратного метра, а стоимость его производства обойдется от $79 до $145 в зависимости от региона проживания.

Sol1, такое название получила солнечная установка от GoSol, займет приблизительно 1,5 кубических метра пространства. Работы по его изготовлению займут около недели. Материалами для его конструкции послужат железные уголки, пластмассовые коробки, стальные прутья, а основной рабочий элемент – отражающую полусферу – предлагается выполнить из кусков обычного зеркала ванных комнат.

Самодельный солнечный концентратор из зеркальный пленки Самодельный солнечный концентратор из зеркальный пленки

Солнечный концентратор может быть использован для выпечки, жарки, нагрева воды или консервации продуктов питания, посредством обезвоживания.

Устройство также может служить демонстрационным примером эффективной работы солнечной энергии и поможет многим предпринимателям развивающихся стран начать собственное дело.

В дополнение к содействию снижению вредных выбросов в атмосферу, солнечные концентраторы GoSol помогут сократить вырубку лесов, заменив сжигаемую древесину чистой энергией солнца.

Инструкция GoSol может быть использована не только для создания и практического применения, но и для продажи солнечных концентраторов, которые помогут значительно снизить порог доступа к солнечной энергии, которая, главным образом, сегодня генерируется посредством фотогальванических солнечных панелей. Их стоимость остается на крайне высоком уровне в регионах, где добыть энергию другими способами зачастую просто не возможно.

Самодельный солнечный концентратор из зеркальный пленки

Бесплатная инструкция солнечного концентратора доступна на сайте GoSol, а чтобы получить ее потребуется оставить свой email адрес, на который будет отправляться обновленная информация.

Если же вы желаете, чтобы «солнечная» инициатива продвигалась стремительней и в более крупных масштабах, то можно поддержать компанию финансово – стартап еще принимает денежные взносы, награда за которые будет зависеть от суммы пожертвования.

  • Украинский солнечный концентратор «Diversity» — инструкция в свободном доступе
  • Видео: компания GoSol.org Free The Sun Campaign for Builders
  • Источник: treehugger.com

А вы что думаете по этому поводу? Дайте нам знать – напишите в х!

Источник: https://ecotechnica.com.ua/energy/solntse/317-kak-postroit-solnechnyj-kontsentrator-svoimi-rukami-iz-podruchnykh-sredstv-besplatnoe-rukovodstvo-ot-gosol-video.html

Новый солнечный концентратор из пленочных труб

Экология потребления. Наука и техника: Австрийская компания HELIOVIS предлагает более дешевую и менее ресурсоемкую технологию с использованием перерабатываемых пластиковых пленок в качестве сырья.

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.

Самодельный солнечный концентратор из зеркальный пленки

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.

Самодельный солнечный концентратор из зеркальный пленки

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.

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.

Самодельный солнечный концентратор из зеркальный пленки

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.

Самодельный солнечный концентратор из зеркальный пленки

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.

 опубликовано econet.ru 

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

Источник: https://econet.ru/articles/174077-novyy-solnechnyy-kontsentrator-iz-plenochnyh-trub

Место под солнцем. Как беларусский энтузиаст разработал дешёвый и эффективный солнечный концентратор

Пока государство строит атомную электростанцию, отдельные энтузиасты пытаются развивать в Беларуси зелёную энергетику. Дмитрий Поварго разработал солнечный концентратор, стоимость которого в разы меньше зарубежных аналогов.

16.01.2018 Жыццё ў стылі «эка» Аўтар: Наста Захаревич

Самодельный солнечный концентратор из зеркальный пленки

По словам Дмитрия, к этому проекту он пришёл, по сути, совершенно случайно: «Я помогал другу монтировать систему отопления, и он рассказал в процессе про солнечные коллекторы.

Меня заинтересовало, почему у нас это направление не очень активно развивается, и я стал посещать соответствующие выставки, изучать литературу и так далее. Согласно данным физического факультета БГУ, годовое потребление электроэнергии в Беларуси в последние годы составляет около 36 млрд кВт*ч.

Читайте также:  Как уменьшить разницу температур между подачей и обраткой

Для получения такого количества энергии с учётом КПД солнечных элементов (около 10%), необходима площадь всего 300 км2, тоесть квадрат со стороной чуть более 17 километров».

В чём инновационность проекта?

Дмитрий сетует на то, что в последнее время в ядерной энергетике наблюдается определённый застой, который во многом объясняется твердой уверенностью подавляющего большинства атомщиков в том, что «альтернативы ядерной энергетике нет».

«Но вспомним, что Солнце – это естественный ядерный реактор, который совершенно безвозмездно отдает нам свою энергию, и который нам не нужно обслуживать”.

Наша планета, находящаяся на расстоянии 149·10 6 км от от Солнца, получает 2·10 17 Вт лучистой энергии.  Наша задача — научиться пользоваться этими дарами.

Принципиально новая солнечная установка показывает технические возможности использования возобновляющегося ресурса».

Как это будет работать

Немало компаний по всему миру предлагают различные разработки солнечных коллекторов, также тысячи энтузиастов иготавливают устройства кустарным способом в домашних мастерских.

Те частные поставщики и дистрибьюторы, которые работают в Беларуси, продают импортированный товар (чаще всего везут из стран Евросоюза и из Китая), и цена на него достаточно высокая. Но , как говорит Дмитрий, финансовая сторона вопроса – только часть общей проблемы.

«Предлагаемые импортные коллекторы физически  не могут полноценно нагревать воду в наших широтах. В общей сложности открытое солнечное сияние продолжается от 1730 до 1950 часов в год. Почти половину годового «запаса» приносят май, июнь и июль, когда в безоблачном небе солнце светит до 16 часов в сутки».

«Классические» солнечные  коллекторы основаны на принципе непрерывной циркуляции воды в накопительный  бак и обратно. И небольшой по площади солнечный коллектор площадью в 1-2 метра квадратных не способен быстро нагреть большой объём воды в несколько сотен литров.

Климат Беларуси не балует нас обилием прямого солнечного света: абсолютно ясных солнечных дней в течении года бывает немного —  количество колеблется от 30–35 на северо-западе до 40–42 на юго-востоке.

В основном же, как правило, у нас переменная облачность, и солнце появляется на десять-двадцать минут, а затем на это же время прячется за облаками, и интенсивность солнечной тепловой энергии резко падает.

Все это крайне неблагоприятно сказывается на перспективах использования солнечной энергии для организации горячего водоснабжения».

Практически единственный выход, как организовать действительно надежное горячее водоснабжение от солнечной энергии – это построение концентрирующего солнечного коллектора с малым объемом воды, нагреваемой в каждую единицу времени.

«Логика тут достаточно простая. Вспомним, за какое время электрический чайник в 1,5 кВт мощности доводить те 1,5 литра воды, что в нем помещаются, до кипения. За считанные минуты! А если заставить его кипятить бочку воды? Период нагрева растянется на несколько часов. Но нам же и не нужна целая бочка горячей воды сразу.

Нам в каждую минуту времени надо всего два-три литра. Соответственно, напрашивается следующая схема нагревания воды: относительно маломощным «чайником» мы быстро нагреваем 1-2 литра воды и сливаем ее в термос. Затем нагреваем следующую порцию и снова сливаем в термос и так далее. А для своих нужд мы используем ее из термоса».

Таким образом, по сути это проточный водонагреватель с накоплением результата его работы. Даже в течении 10-15 минут, когда светит солнце, мы получим около 200 Ватт-часов энергии от Солнца, что эквивалентно 720 кДж. Это позволит нагреть до 50-60 градусов примерно 4-5 литров воды. В следующий «выход» солнца — еще 5 литров, потом еще. И так далее в течении всего дня.

«Второй важный момент, разная длительность светового дня в зависимости от географической широты. В Минске в течение летнего дня солнце описывает большой угол (268°), в то время как «классический» коллектор воспринимает излучение в секторе до 120°.

Другими словами, более половины светового дня, «классический» коллектор в Минске не работает. Таким образом, каким бы высоким не был КПД такого коллектора, его общая эффективность падает с ростом географической широты места использования.

Единственным выходом из сложившейся ситуации является создание поворотных систем для слежения за светилом. Но поворачивать ряд коллекторов, в каждом из которых находится теплоноситель, задача неблагодарная. Гораздо легче управлять светом, т.е. концентрировать солнечное излучение на теплоноситель.

В результате в ясный летний день солнечная установка под Минском может произвести энергии не меньше, чем на экваторе (солнце пониже, зато день длиннее)».

О трудностях реализации

На данном этапе для дальнейшего развития проекту нужны новые заинтересованные лица. Также  нужна площадка, где можно смонтировать концентратор, есть потребность в финансовой и информационной поддержке и поддержке с продвижением. Проект надо масштабировать.

«Он может изначально применяться на автономных, временных, сезонных объектах, — в том числе объектах отдыха, строительства и др.; в частном жилом секторе, на сельских подворьях, спортивных сооружениях; казармах воинских частей и других местах».

В целом, трудностей много. Сам Дмитрий не может охватить весь спектр проблем в процессе создания концентратора. Для укрепления позиций гелиоэнергетики в ряду других энергопроизводителей необходимо снижать капитальные затраты на изготовление, монтаж, эксплуатацию солнечных установок; повышать их энергетическую эффективность и пр.

Предприятия, к которым Дмитрий обращается с предложением сотрудничества, сначала вроде как проявляют заинтересованность, но в результате отказывают в реализации проекта.

«В Беларуси зачастую на предприятиях такие условия работы, что нельзя делать условные «шаг влево, шаг вправо». Никто не хочет брать на себя ответственность. Руководство готово работать «по накатанной» и не готово к инновациям.

Я обращался к одному предприятию: у них многомиллионные долги за отопление, и директор изначально согласился реализоввывать мой проект, пообещал хорошую зарплату и так далее. Но в результате оказалось, что никто не собирается там заниматься моим проектом, и я буду делать что-то совершенно иное.

Вот казалось бы: у предприятия огромные долги и им надо искать способы минимизации потерь, но в реальности его субсидирует государство, и всех всё устраивает».

Тем не менее, фактически концентратор вполне конкурентноспособен на международном рынке, и его можно монтировать не только в Беларуси, но и в других странах. Главное преимущество Беларуси для проекта в том, что здесь дешёвое сырьё, и вся конструкция может быть сделана из отечественных материалов.

«Мы можем делать солнечные установки, которые будут в разы дешевле зарубежных аналогов, и экспортировать их. Я работаю над созданием таких концентраторов солнечной энергии, которые могут работать во всех уголках земного шара.

Чтобы установки альтернативной энергетики были доступными самым широким слоям населения и чтобы они пользовались спросом, они должны быть дешёвыми.

Само по себе создание гибридных систем альтернативной энергетики является достаточно эффективным средством снижения себестоимости систем альтернативной энергетики в целом».

Весь остальной мир уже находится на траектории устойчивого роста новой отрасли — отрасли возобновляемой энергетики. Вопрос широкого использования возобновляемых источников энергии в Беларуси рано или поздно придется решать. И дело даже не в том, что наша республика не имеет значительных промышленных запасов нефти, газа или другого ископаемого топлива.

Мировые тенденции использования альтернативных источников энергии таковы, что первыми их осваивать начинают не страны, обделённые природными ресурсами, а страны с развитой научной и технической базой, страны, где вопросы экологии находятся не на последнем месте.

Развивая возобновляемые источники энергии, мы создаём в Беларуси параллельно две новые высокотехнологичные отрасли: производство оборудования и машиностроение для возобновляемой энергетики, а также занимаемся строительством и эксплуатацией подобных объектов, считает Дмитрий Поварго.

«Можем производить непосредственно сами изделия, строить целые фермы «по добыче киловатт», или даже просто предлагать потребителю эти же киловатты.

 Концентраторы можно использовать для нагрева не только воды, но и других жидких теплоносителей, применяемых в системах отопления, кондиционирования, хладоснабжения и промышленных технологических процессах.

Солнечная энергия может быть использована в системах ГВС, системах отопления, в сельском хозяйстве, сушки различных продуктов и материалов. То есть фактически мы можем помочь предприятиям снизить расходную часть на производство собственной продукции», — говорит автор проекта.

Падзяліцца: 16.01.2018

Перадрук матэрыялаў магчымы пры абавязковай наяўнасці зваротнай і актыўнай гіперспасылкі.

Источник: http://www.greenbelarus.info/articles/16-01-2018/mesto-pod-solncem-kak-belarusskiy-entuziast-razrabotal-deshyovyy-i-effektivnyy

Ссылка на основную публикацию