Enerģijas avoti, piemēram, elektrība, ogles un gāze, pastāvīgi kļūst dārgāki.

Cilvēkiem vairāk jādomā par lietošanu zaļākas sistēmas apkure.

Tāpēc tas tika izstrādāts tehniskās inovācijas alternatīvo siltuma avotu jomā. Šim nolūkam ir izmantoti saules kolektori.

Saules kolektors apkurei

Šīs ierīces virsmai ir zema atstarošanas spēja, kuras dēļ siltums tiek absorbēts. Telpu apsildīšanai šis mehānisms izmanto saules gaismu un tās infrasarkano starojumu.

Lai uzsildītu ūdeni un apsildītu māju, pietiek ar vienkārša saules kolektora jaudu. Tas ir atkarīgs no vienības dizaina. Persona var patstāvīgi veikt aprīkojuma uzstādīšanu. Šim nolūkam jums nav jāizmanto dārgi instrumenti un materiāli.

Atsauce. Koeficients noderīga darbība profesionālas ierīces ir 80—85% . Pašdarinātie ir daudz lētāki, taču to efektivitāte ne vairāk kā 60-65%.

Dizains

Iekārtas struktūra ir vienkārša. Ierīce ir taisnstūra plāksne, kas sastāv no vairākiem slāņiem:

• ierāmēts pretatstarojošs rūdīta stikla pārsegs;
• absorbētājs;
• apakšējā izolācija;
• sānu izolācija;
• cauruļvads;
• stikla aizkars;
• alumīnija pret laikapstākļiem izturīgs korpuss;
• savienojošie piederumi.

Sistēma ietver 1-2 kolekcionāri, uzglabāšanas ietilpība un avankameru. Dizains ir organizēts slēgts, tāpēc saules stari iekrīt tikai tajā un pārvēršas siltumā.

Darbības princips

Instalācijas darbības pamatā ir termosifons. Iekārtas iekšpusē esošais dzesēšanas šķidrums cirkulē pats par sevi, kas palīdzēs atteikties no sūkņa lietošanas.

Apsildāmajam ūdenim ir tendence celties, tādējādi nospiežot auksto ūdeni un transportējot to uz siltuma avotu.

Kolekcionārs ir cauruļveida radiators, kas ir uzstādīts koka kastē, kura viena plakne ir no stikla. Caurules vienības ražošanā tiek izmantotas tērauda. Novirzīšana un padeve tiek veikta pa caurulēm, kas tiek izmantotas santehnikas ierīcē.

Struktūra darbojas šādi:

1. Kolektors pārvērš saules enerģiju siltumā.
2. Šķidrums nonāk uzglabāšanas tvertnē caur piegādes līniju.
3. Dzesēšanas šķidruma cirkulācija notiek neatkarīgi vai ar elektriskā sūkņa palīdzību. Šķidrumam instalācijā ir jāatbilst vairākām prasībām: tie neiztvaikos augstā temperatūrā, ir netoksiski, sala izturīgi. Parasti ņem destilētu ūdeni, kas sajaukts ar glikolu proporcijā 6:4.

saules koncentrators

saules enerģijas uzglabāšanas ierīce ir siltumnesēja funkcija. Kalpo, lai koncentrētu enerģiju uz emitētāja uztvērēju izstrādājuma iekšpusē.

Ir šādi veidi:

• paraboliski cilindriski koncentratori;
• koncentratori uz plakanām lēcām ( Fresnel objektīvs);
• uz sfēriskām lēcām;
• paraboliskie koncentratori;
• saules torņi.

Centrmezgli atspoguļo starojumu no lielas plaknes uz mazu kas palīdz sasniegt augstu temperatūru. Šķidrums absorbē siltumu un virzās uz sildīšanas objektu.

Svarīgs! Ierīču cena nav lēta, un arī tiem nepieciešama pastāvīga kvalificēta apkope. Šādas iekārtas tiek izmantotas hibrīdsistēmās, visbiežāk rūpnieciskā mērogā, un ļauj palielināt kolektora veiktspēju.

Saules kolektoru veidi

Pašlaik ir vairākas saules apkures kolektoru šķirnes.

Plakana, dari pats

Šī ierīce sastāv no paneļa, kurā ir uzstādīta absorbējošā plāksne.Šāda veida ierīce ir visizplatītākā. Vienību izmaksas ir pieejamas un ir atkarīgas no pārklājuma veida, ražotāja, jaudas un apkures zonas. Cenas šāda veida aprīkojumam - no 12 tūkstošiem rubļu.

Foto 1. Pieci saules kolektori plakans tips, uzstādīts uz privātmājas jumta. Ierīces ir noliektas.

Piemērošanas joma

Līdzīgi kolekcionāri bieži uzstāda privātmājās telpu apkurei un piegādei karsts ūdens. Ierīces tiek galā ar ūdens sildīšanu vasaras duša valstī. Ir lietderīgi tos darbināt siltā un saulainā laikā.

Uzmanību! Kolektora virsma nevar aizsegt citas ēkas, koki un mājas. Tas negatīvi ietekmē veiktspēju. Aprīkojums tiek montēts uz ēkas jumta vai fasādes, kā arī uz jebkuras piemērotas virsmas.

Jūs interesēs arī:

plakano kolektoru dizains

Ierīces sastāvs:

• drošības stikls;
• vara caurules;
• siltumizolācija;
• absorbējoša virsma ar augstu absorbcijas pakāpi;
• alumīnija rāmis.

Kolektors, kuram ir cauruļveida spole, ir klasisks variants. Kā alternatīvu improvizēti dizaini pieteikties: polipropilēna materiāls, alumīnija dzērienu kannas, gumijas dārza šļūtenes.

Sistēmas apakšai un malām jābūt siltumizolētām. Ja absorbētājs saskaras ar ķermeni, ir iespējami siltuma zudumi. Ierīces ārējo daļu aizsargā rūdīts stikls ar īpašām īpašībām. Antifrīzu ņem kā dzesēšanas šķidrumu.

Darbības princips

Šķidrums tiek uzkarsēts un nonāk uzglabāšanas tvertnē, no kuras tas atdzesētā veidā pārvietojas uz kolektoru. Struktūra ir pieejama divās versijās.: vienķēdes un divkontūru. Pirmajā gadījumāšķidrums nonāk tieši tvertnē, otrajā- iet caur plānu cauruli caur ūdeni tvertnē, sasildot telpas tilpumu. Kustības laikā tas atdziest un atkal pārvietojas kolektorā.

Foto 2. Plakanā tipa saules kolektora shēma un darbības princips. Bultiņas norāda ierīces daļas.

Priekšrocības un trūkumi

Šāda veida vienībām ir šādas priekšrocības:

• augsta veiktspēja;
• lēts;
• ilgstoša darbība;
• uzticamība;
• paštaisītas uzstādīšanas un apkopes iespēja.

Plakanie kolektori ir piemēroti darbībai dienvidu rajonos ar silts klimats. Viņu mīnuss ir liels vējš lielās virsmas dēļ stiprs vējš var iznīcināt struktūru. Aukstā ziemas laikā veiktspēja samazinās. Ideālā gadījumā iekārta būtu jāuzstāda vietnes vai mājas dienvidu pusē.

Vakuums

ierīci sastāv no atsevišķām caurulēm, kas apvienotas augšpusē un veido vienu paneli. Faktiski katra no caurulēm ir neatkarīgs savācējs. Tas ir efektīvi moderns izskats lietojams pat aukstā laikā. Vakuuma ierīces ir sarežģītākas salīdzinājumā ar plakanajām ierīcēm, tāpēc tās ir dārgākas.

Foto 3. Vakuuma tipa saules kolektors. Ierīce sastāv no daudzām caurulēm, kas fiksētas vienā struktūrā.

Piemērošanas joma

Pieteikties karstā ūdens apgādei un lielu apmeklējumu apkurei. Visbiežāk izmanto vasarnīcās un privātās mājsaimniecībās. Uzmontēts uz ēku fasādēm, slīps vai plakanie jumti, īpašas atbalsta konstrukcijas. Tie darbojas aukstā klimatā un ar īsām dienasgaismas stundām, nemazinot efektivitāti. Pateicoties augstajai efektivitātei, tos izmanto arī lauksaimniecības zemēs, rūpniecības uzņēmumos. Šis veids ir izplatīts Eiropas valstīs.

Dizains

Ierīce ietver:

• siltuma uzglabāšana (ūdens tvertne);
• ķēde siltummaiņa cirkulācijai;
• pats savācējs;
• sensori;
• uztvērējs.

Iekārtas dizains ir virkne cauruļveida profilu, kas uzstādīti paralēli. Uztvērējs un vakuuma caurules ir izgatavotas no vara. Stikla caurules bloks ir atdalīts no ārējās ķēdes, lai kolektora darbība neapstājas, kad tas sabojājas. 1-2 caurules. Kā papildu aizsardzība tiek izmantota poliuretāna izolācija.

Atsauce. Kolektora atšķirīga iezīme ir sakausējuma sastāvs, no kura izgatavotas caurules. Šis ar alumīniju pārklāts un poliuretāna aizsargāts varš.

Darbības princips

Celtniecības darbi pamatojoties uz nulles vakuuma siltumvadītspēju. Starp caurulēm veidojas bezgaisa telpa, kas droši saglabā saules staru radīto siltumu.

Vakuuma kolektors darbojas šādi:

• saules enerģiju uztver caurule vakuumkolbā;
• uzkarsētais šķidrums iztvaiko un paceļas uz caurules kondensācijas zonu;
• dzesēšanas šķidrums plūst uz leju no kondensācijas zonas;
• cikls tiek atkārtots no jauna.

Pateicoties šim darbam daudz lielāka siltuma pārnese un siltuma zudumi ir mazi. Enerģiju var uzkrāt, pateicoties vakuuma slānim, kas efektīvi uztver siltumu.

Foto 4. Vakuuma saules kolektora ierīces shēma. Ierīces sastāvdaļas ir norādītas ar bultiņām.

Priekšrocības un trūkumi

Šāda veida ierīču priekšrocības:

• izturība;
• stabilitāte darbībā;
• pieņemams remonts, ir iespējams nomainīt tikai vienu bojātu elementu, nevis visu konstrukciju;
• zems vējš, spēja izturēt vēja brāzmas;
• maksimālā absorbcija saules enerģija.

Iekārtas ir dārgas, kuras var atpelnīt tikai dažu gadu laikā pēc lietošanas. Arī komponentu cena ir augsta, un to nomaiņai var būt nepieciešama profesionāļa palīdzība. Sistēma nespēj pašattīrīties no ledus, sniega, sala.

Vakuuma kolektoru veidi

Produkti ir divu veidu: ar netiešu un tiešu siltumapgādi. Konstrukciju darbība ar netiešu piegādi tiek veikta no spiediena caurulēs.

Ierīcēs ar tiešu siltuma padevi siltumnesēja konteiners un stikla vakuuma ierīces tiek piestiprinātas pie rāmja noteiktā leņķī, caur gumijas savienojošo gredzenu.

Aprīkojums savienojas ar ūdensvadiem caur aizcietējuma vārstu, un fiksācijas vārsts kontrolē ūdens līmeni tvertnē.

Jūs interesēs arī:

Gaiss

Ūdenim ir daudz lielāka siltumietilpība nekā gaisam. Taču tā lietošana ir saistīta ar vairākām ikdienas problēmām ekspluatācijas laikā (cauruļu korozija, spiediena kontrole, fiziskā stāvokļa maiņa) Gaisa kolektori nav tik dīvains, ir vienkāršs dizains. Ierīces nevar uzskatīt par pilnvērtīgu citu veidu aizstājēju, taču tās spēj samazināt komunālo pakalpojumu izmaksas.

Piemērošanas joma

Šāda veida aprīkojums tiek izmantots māju gaisa apsildē, drenāžas sistēmās Un gaisa atgūšanai (apstrādei). To izmanto lauksaimniecības produktu žāvēšanai.

Dizains

Sastāv no:

• adsorbers, siltumu absorbējošs panelis korpusa iekšpusē;
• ārējā izolācija no rūdīta stikla;
• siltumizolācija starp korpusa sienu un absorbētāju;
• noslēgts korpuss.

Foto 5. Gaisa saules kolektors mājas apkurei. Ierīce ir piestiprināta vertikāli pie ēkas sienas.

Ierīce atrodas tuvu apkures objektam lielu siltuma zudumu dēļ gaisa līnijās.

Darbības princips

Atšķirībā no ūdens savācējiem, gaiss neuzkrāj siltumu, bet nekavējoties izlaiž to izolācijā. Saules gaisma skar ierīces ārējo daļu un sasilda to, gaiss sāk cirkulēt konstrukcijā un silda telpu.

Jūs varat izveidot gaisa kolektoru pats, ražošanā izmanto improvizētus materiālus: alus bundžas no vara vai alumīnija, skaidu plātņu paneļi, alumīnija un metāla loksnes.

Foto 6. Gaisa saules kolektora ierīces shēma. Zīmējumā parādītas ierīces galvenās daļas.

Priekšrocības un trūkumi

Priekšrocības:

• zemas ierīces izmaksas;
• iespēja pašinstalācija un remonts;
• dizaina vienkāršība.

No trūkumiem: ierobežots apjoms (tikai apkure), zema efektivitāte. Naktīs iekārta strādās, lai atdzesētu gaisu, ja tā nebūs aizvērta.

Saules kolektoru komplekta izvēle apkures sistēmai

Ierīces izvēle atkarīgs no mērķiem, uz kuriem tiks virzīts struktūras darbs. Saules sistēma tiek izmantota gaisa uzturēšanai, karstā ūdens nodrošināšanai, ūdens sildīšanai baseinam.

Jauda

Lai aprēķinātu iespējamo saules sistēmas jaudu, jums jāzina 2 parametri: saules insolācija noteiktā reģionā īstajā gadalaikā un kolektora efektīvais absorbcijas laukums. Šie skaitļi ir jāreizina.

Vai ir iespējams izmantot kolektoru ziemā

Vakuuma ierīces tikt galā ar darbu aukstā klimatā. plakans uzrāda zemu veiktspēju aukstā laikā un ir labāk piemērotas dienvidu reģioniem.

Mazāk piemērots darbībai aukstumā gaisa struktūra tā kā naktī tas nav spējīgs uzsildīt gaisu.

Problēmas ar stiprām lietusgāzēm, jo ziemā tehnika bieži aizmieg ar sniegu un nepieciešama regulāra tīrīšana. Sals gaiss atņem uzkrāto siltumu, un pašu kolektoru var sabojāt krusa.

Apsveriet darbības jomu

Rūpniecībā saules sistēmu izmantošana ir izplatītāka. Saules enerģiju izmanto elektrostaciju, tvaika ģeneratoru, ūdens atsāļošanas iekārtu darbībā. Ūdens sildīšanai, vasarnīcas vai pirts apsildīšanai sadzīves apstākļos biežāk tiek uzstādīti vakuuma kolektori, retāk plakanie. Gaisa sistēmas palīdz samazināt apkures izmaksas, sildot gaisu dienas laikā.

Kā izveidot saules ūdens sildītāju. Pareizāk to saukt par parabolisko saules koncentratoru. Tā galvenā priekšrocība ir tā, ka spogulis atspoguļo 90% no saules enerģijas, un tā paraboliskā forma koncentrē šo enerģiju vienā punktā. Šī instalācija efektīvi darbosies lielākajā daļā Krievijas reģionu līdz 65 grādiem ziemeļu platuma.

Lai saliktu kolektoru, mums ir vajadzīgas dažas pamata lietas: pati antena, saules izsekošanas sistēma un siltummainis-kolektors.

paraboliskā antena.

Jūs varat izmantot jebkuru antenu - dzelzi, plastmasu vai stiklšķiedru. Antenai jābūt paneļa tipam, nevis sietam. Šeit svarīgs ir antenas laukums un forma. Jāatceras, ka sildīšanas jauda = antenas virsmas laukums. Un ka jauda, ​​ko savāc antena ar diametru 1,5 m, būs 4 reizes mazāka nekā jauda, ​​ko savāc antena ar spoguļa laukumu 3 m.

Jums būs nepieciešams arī rotācijas mehānisms antenas montāžai. To var pasūtīt Ebay vai Aliexpress.

Jums būs nepieciešams alumīnija folijas rullis vai lavsan spoguļplēve, ko izmanto siltumnīcām. Līme, ar kuru plēve tiks pielīmēta pie parabolas.

Vara caurule ar diametru 6 mm. Armatūra, savienošanai karsts ūdens uz tvertni, baseinu, aku vai vietu, kur izmantosit šo dizainu. Autors iegādājās rotācijas izsekošanas mehānismu EBAY par 30 USD.

1. darbība Antenas pārveidošana, lai radioviļņu vietā fokusētu saules starojumu.

Atliek tikai piestiprināt lavsan spoguļplēvi vai alumīnija foliju antenas spogulim.

Šādu filmu var pasūtīt vietnē Aliexpress, ja jūs to neatrodat veikalos

Tas ir gandrīz tikpat viegli izdarāms, kā izklausās. Jārēķinās tikai ar to, ka, ja antenas diametrs, piemēram, ir 2,5 m, bet plēve ir 1 m plata, tad nav nepieciešams pārsegt antenu ar plēvi divos piegājienos, krokās un nelīdzenumos. veidosies, kas pasliktinās saules enerģijas fokusēšanu. Izgrieziet to mazās sloksnēs un piestipriniet pie antenas ar līmi. Pirms plēves uzlīmēšanas pārliecinieties, vai antena ir tīra. Ja ir vietas, kur krāsa ir uzbriedusi, notīriet tās ar smilšpapīru. Jums ir jāizlīdzina visi pārkāpumi. Lūdzu, ņemiet vērā, ka LNB ir jānoņem no vietas, pretējā gadījumā tas var izkust. Pēc plēves uzklāšanas un antenas uzstādīšanas vietā nelieciet rokas vai seju galvas stiprinājuma punkta tuvumā — jūs riskējat iegūt nopietnus saules apdegumus.

2. darbības izsekošanas sistēma.

Kā jau bija rakstīts augstāk – autors nopirka izsekošanas sistēmu Ebay. Varat arī meklēt rotācijas saules izsekošanas sistēmas. Bet es atradu vienkāršu shēmu ar santīma cenu, kas diezgan precīzi izseko saules stāvokli.

Detaļu saraksts:
(lejupielādes: 450)
* U1/U2 — LM339
* Q1 — TIP42C
* Q2-TIP41C
*Q3-2N3906
*Q4-2N3904
* R1 - 1meg
* R2 - 1k
* R3 - 10k
* R4 - 10k
* R5 - 10k
* R6 - 4,7 tūkst
* R7 - 2,7 tūkst
* C1 - 10n keramika
* M - līdzstrāvas motors līdz 1A
* Gaismas diodes - 5mm 563nm

Video par saules izsekotāja darbību pēc shēmas no arhīva

To pašu var izgatavot, pamatojoties uz VAZ automašīnas priekšējo rumbu.

Interesentiem foto ņemts no šejienes:

3. solis Siltummaiņa-kolektora izveide

Lai izgatavotu siltummaini, jums būs nepieciešama vara caurule, kas velmēta gredzenā un novietota mūsu koncentratora fokusā. Bet vispirms mums ir jāzina trauka fokusa punkta lielums. Lai to izdarītu, no šķīvja jāizņem LNB pārveidotājs, atstājot pārveidotāja stiprinājumus. Tagad jums ir jāpagriež plāksne saulē, pēc tam, kad ir nostiprināts dēļa gabals vietā, kur ir piestiprināts pārveidotājs. Turiet dēli šajā pozīcijā kādu laiku, līdz parādās dūmi. Tas aizņems aptuveni 10-15 sekundes. Pēc tam atskrūvējiet antenu no saules, noņemiet dēli no stiprinājuma. Visas manipulācijas ar antenu, tās pagriezieniem tiek veiktas tā, lai nejauši neiebāztu roku spoguļa fokusā - tas ir bīstami, varat stipri apdegties. Ļaujiet tai atdzist. Izmēriet sadedzinātā koka gabala izmēru - tas būs jūsu siltummaiņa izmērs.

Fokusa punkta izmērs noteiks, cik daudz vara cauruļu jums ir nepieciešams. Autoram vajadzēja 6 metrus caurules ar vietas izmēru 13cm.

Domāju, ka var, tinuma caurules vietā var likt radiatoru no auto plīts, ir diezgan mazi radiatori. Lai labāk absorbētu siltumu, radiatoru vajadzētu nomelnot. Ja nolemjat izmantot cauruli, mēģiniet to saliekt bez saliekumiem vai saliekumiem. Parasti šim nolūkam cauruli piepilda ar smiltīm, aizver no abām pusēm un saliek uz kāda piemērota diametra serdeņa. Autore ielēja caurulē ūdeni un ielika tajā saldētava, atveriet galus, lai novērstu ūdens izplūšanu. Ledus caurulē radīs spiedienu no iekšpuses, kas ļaus izvairīties no saliekumiem. Tas ļaus cauruli saliekt ar mazāku lieces rādiusu. Tam jābūt salocītam pa konusu - katram pagriezienam nevajadzētu būt daudz lielākam diametrā nekā iepriekšējam. Varat pielodēt kolektora pagriezienus kopā, lai iegūtu stingrāku dizainu. Un neaizmirstiet iztukšot ūdeni pēc tam, kad esat pabeidzis darbu ar kolektoru, lai pēc tā ievietošanas vietā jūs nesadedzinātu tvaiks vai karstais ūdens.

4. solis Saliek visu kopā un izmēģini.

Tagad jums ir spoguļattēla parabola, saules izsekošanas modulis, kas ievietots ūdensnecaurlaidīgā traukā, vai plastmasas trauks, pilnīgs kolektors. Atliek tikai uzstādīt kolektoru vietā un pārbaudīt tā darbību. Jūs varat iet tālāk un uzlabot dizainu, izveidojot kaut ko līdzīgu pannu ar izolāciju un uzliekot to atpakaļ kolekcionārs. Izsekošanas mehānismam ir jāseko kustībai no austrumiem uz rietumiem, t.i. pagriezieties dienas laikā, lai sekotu saulei. Zvaigznes sezonas pozīcijas (uz augšu / uz leju) var manuāli pielāgot reizi nedēļā. Var, protams, pievienot izsekošanas mehānismu arī vertikāli – tad iegūsi gandrīz automātisku instalācijas darbību. Ja plānojat ūdeni izmantot baseina apkurei vai kā karsto ūdeni santehnikā, jums būs nepieciešams sūknis, kas sūknēs ūdeni caur kolektoru. Ja karsējat tvertni ar ūdeni, jums jāveic pasākumi, lai izvairītos no ūdens vārīšanās un tvertnes eksplozijas. To var izdarīt, izmantojot Detaļas Publicēts: 10/12/2015 08:32

Bezmaksas soli pa solim rokasgrāmata satur visu nepieciešamo informāciju, lai ar savām rokām izveidotu 0,5 kW saules koncentratoru. Ierīces atstarojošās virsmas laukums būs aptuveni 1 kvadrātmetru, un tā ražošanas izmaksas maksās no 79 līdz 145 USD atkarībā no dzīvesvietas reģiona.

Sol1, kā nosaukta GoSol saules elektrostacija, aizņems aptuveni 1,5 kubikmetrus vietas. Darbs pie tā izgatavošanas prasīs apmēram nedēļu. Materiāli tā izgatavošanai būs dzelzs stūri, plastmasas kastes, tērauda stieņi, bet galveno darba elementu - atstarojošo puslodi - piedāvāts veidot no parasta vannas istabas spoguļa gabaliem.

Saules koncentratoru var izmantot cepšanai, cepšanai, ūdens sildīšanai vai pārtikas konservēšanai caur dehidratāciju. Ierīce var kalpot arī kā saules enerģijas efektīvas darbības demonstrācija un palīdzēs daudziem uzņēmējiem attīstības valstīs uzsākt savu biznesu. Papildus tam, ka GoSol saules enerģijas koncentratori palīdz samazināt kaitīgo izmešu daudzumu atmosfērā, tie palīdzēs samazināt mežu izciršanu, aizstājot sadedzinātu koksni. tīra enerģija saule.

GoSol instrukciju var izmantot ne tikai, lai izveidotu un praktisks pielietojums, bet arī saules koncentratoru pārdošanai, kas palīdzēs ievērojami pazemināt slieksni piekļuvei saules enerģijai, kas mūsdienās galvenokārt tiek ražota ar fotoelementu saules paneļiem. To izmaksas joprojām ir ārkārtīgi augstas augsts līmenis reģionos, kur bieži vien vienkārši nav iespējams iegūt enerģiju citos veidos.

GoSol vietnē ir pieejama bezmaksas saules enerģijas koncentratora rokasgrāmata, un, lai to saņemtu, jums būs jāatstāj sava e-pasta adrese, uz kuru tiks nosūtīta atjauninātā informācija. Ja vēlaties, lai "saules" iniciatīva virzītos ātrāk un plašākā mērogā, tad uzņēmumu var atbalstīt finansiāli – startup joprojām pieņem naudas iemaksas, kuru atlīdzība būs atkarīga no ziedojuma summas.

Jau sen gribēju izgatavot saules parabolisko koncentratoru. Izlasot daudz literatūras par paraboliskā spoguļa veidnes izgatavošanu, es izvēlējos vienkāršāko variantu - satelītantenu. Satelītantena ir paraboliska forma, kas savāc atstarotos starus vienā punktā.

Pamatam pieskatīju Harkovas plāksnes "Variant". Par man pieņemamu cenu varēju nopirkt tikai 90 cm preci. Bet manas pieredzes mērķis ir augsta temperatūra fokusā. Lai sasniegtu labus rezultātus, ir nepieciešams spoguļa laukums - jo lielāks, jo labāk. Tāpēc plāksnei jābūt 1,5 m un vēlams 2 m. Harkovas ražotāja sortimentam ir šādi izmēri, taču tie ir izgatavoti no alumīnija, un attiecīgi cenas ir pārmērīgas. Nācās ienirt internetā, lietotas preces meklējumos. Un Odesā celtnieki, demontējot kādu objektu, man piedāvāja satelītantenu ar izmēriem 1,36m x 1,2m, kas izgatavota no plastmasas. Nedaudz pietrūka, ko gribēju, bet cena bija laba un pasūtīju vienu šķīvi.

Saņemot trauku pāris dienu laikā, atklāju, ka tas ražots ASV, tam ir spēcīgas stingrības ribas (bažījos, vai korpuss ir pietiekami izturīgs un vai tas vedīs pēc spoguļu līmēšanas), un spēcīga orientācija mehānisms ar daudziem iestatījumiem.

Nopirku arī spoguļus, 3mm biezumā. Pasūtīju 2 kv.m. - nedaudz ar rezervi. Spoguļi tiek pārdoti galvenokārt ar biezumu 4 mm., es atradu C klasi, lai būtu vieglāk griezt. Nolēmu, ka koncentratora spoguļu izmērs ir 2 x 2 cm.

Pēc galveno komponentu savākšanas es sāku ražot rumbas statīvu. Bija vairāki stūri, cauruļu gabali un profili. Izgriezts pēc izmēra, metināts, notīrīts un krāsots. Lūk, kas notika:

Tā nu, uztaisījis statīvu, sāku griezt spoguļus. Spoguļi bija 500 x 500 mm lieli. Vispirms pārgriezu uz pusēm un tad ar 2x2cm režģi.Izmēģināju kaudzi ar stikla griezējiem, bet tagad veikalos nevar atrast kaut ko prātīgu. Jauns stikla griezējs lieliski griež 5-10 reizes, un viss.... Pēc tam uzreiz var izmest. Varbūt ir daži profesionāli, taču tos nevajadzētu pirkt datortehnikas veikalos. Tāpēc, ja kāds gatavojas izgatavot koncentratoru no spoguļiem, tad jautājums par spoguļu griešanu ir visgrūtākais!

Spoguļi nogriezti, statīvs gatavs, sāku līmēt spoguļus! Process ir garš un nogurdinošs. Mans spoguļu skaits uz gatavās rumbas izrādījās 2480 gab. Klejs izvēlējās nepareizo. Nopirku speciālu līmi spoguļiem - labi turas, bet ir bieza. Pielīmējot, uzspiežot uz spoguļa pilienu un pēc tam piespiežot pie plāksnes sieniņas, ir iespēja nevienmērīgi nospiest spoguli (kur stiprāk, kur vājāk). Sakarā ar to spogulis var nebūt cieši pielīmēts, t.i. virzīs savu saules staru nevis fokusā, bet ap to. Un, ja fokuss ir izplūdis, nav ko gaidīt augstus rezultātus. Raugoties uz priekšu, teikšu, ka mans fokuss izrādījās izplūdis (no kā es secinu, ka vajadzēja uzklāt citu līmi). Lai gan eksperimenta rezultāti bija iepriecinoši, fokuss bija aptuveni 10 cm liels, un joprojām bija izplūdis plankums ap 3-5 cm katrā.Jo mazāks fokuss, jo precīzāka ir staru fokusēšana, jo attiecīgi augstāks temperatūra. Spoguļu līmēšana man prasīja gandrīz 3 pilnas dienas. Izgriezto spoguļu platība bija aptuveni 1,5 kv.m. Bija laulība, sākumā, līdz viņš pielāgojās - daudz, vēlāk daudz mazāk. Spoguļu defekti, visticamāk, nepārsniedza 5%.

Saules paraboliskais koncentrators ir gatavs.

Mērījumu laikā maksimālā temperatūra koncentratora fokusā bija vismaz 616,5 grādi. Saules stari palīdzēja aizdedzināt koka dēli, izkausēt alvu, svina atsvaru un alumīnija alus skārdeni. Eksperimentu veicu 2015. gada 25. augustā Harkovas apgabalā, Novaja Vodolagā.

Nākamā gada plānos (un varbūt tas izrādīsies ziemas periods), lai pielāgotu koncentratoru praktiskām vajadzībām. Varbūt ūdens sildīšanai, varbūt elektrības ražošanai.

Jebkurā gadījumā daba mums visiem ir devusi spēcīgu enerģijas avotu, tikai jāiemācās to izmantot. Saules enerģija tūkstoš reižu sedz visas cilvēces vajadzības. Un, ja cilvēks var paņemt kaut nelielu daļu no šīs enerģijas, tad tas būs mūsu civilizācijas lielākais sasniegums, pateicoties kuram mēs izglābsim savu planētu.

Zemāk ir video, kurā jūs redzēsiet saules koncentratora ražošanas procesu, pamatojoties uz satelītantenu, un eksperimentus, kas tika veikti, izmantojot koncentratoru.

Saules enerģijas izmantošanas problēma ir nodarbinājusi cilvēces labākos prātus kopš seniem laikiem. Bija skaidrs, ka Saule ir visspēcīgākais brīvās enerģijas avots, taču neviens nesaprata, kā šo enerģiju izmantot. Ja ticēt senajiem rakstniekiem Plutarham un Polibijam, tad pirmais, kas praktiski izmantoja saules enerģiju, bija Arhimēds, kuram, izmantojot dažas paša izgudrotās optiskās ierīces, izdevās savākt saules starus spēcīgā starā un sadedzināt Romas floti.

Būtībā dižā grieķa izgudrotā ierīce bija pirmais saules starojuma koncentrators, kas savāca saules starus vienā enerģijas kūlī. Un šī koncentratora fokusā temperatūra varētu sasniegt 300 ° C - 400 ° C, kas ir pilnīgi pietiekami, lai aizdedzinātu Romas flotes koka kuģus. Var tikai minēt, kādu ierīci Arhimēds izgudroja, lai gan saskaņā ar mūsdienu priekšstatiem viņam bija tikai divas iespējas.

Pats ierīces nosaukums – saules koncentrators – runā pats par sevi. Šī ierīce uztver saules starus un savāc tos vienā enerģijas starā. Vienkāršākais koncentrators ir pazīstams ikvienam no bērnības. Šis ir parasts abpusēji izliekts objektīvs, kas varēja sadedzināt dažādas figūras, uzrakstus, pat veselus attēlus, kad saules starus šāds objektīvs savāca mazā punktā koka dēlis, papīra loksne.

Šis objektīvs pieder pie tā sauktajiem refraktora koncentratoriem. Papildus izliektajām lēcām šai koncentratoru klasei pieder arī Fresnel lēcas un prizmas. Ilga fokusa koncentratori, kuru pamatā ir lineāri Fresnel objektīvi, neskatoties uz to zemajām izmaksām, praksē tiek izmantoti ļoti maz, jo tie ir lieli. To izmantošana ir pamatota, ja koncentratora izmēri nav kritiski.

Ugunsizturīgs saules koncentrators

Saules starojuma prizmatiskajam koncentratoram šis trūkums ir liegts. Turklāt šāda ierīce spēj arī koncentrēt daļu izkliedētā starojuma, kas ievērojami palielina gaismas stara jaudu. Trīsstūrveida prizma, uz kuras bāzes uzbūvēts šāds koncentrators, ir gan starojuma uztvērējs, gan enerģijas stara avots. Šajā gadījumā prizmas priekšējā virsma saņem starojumu, aizmugurējā seja atspoguļojas, un starojums jau izplūst no sānu virsmas. Šādas ierīces darbība ir balstīta uz staru pilnīgas iekšējās atstarošanās principu, pirms tie saskaras ar prizmas sānu virsmu.

Atšķirībā no refraktora koncentratoriem, refleksu koncentratori darbojas pēc principa, ka atstarotā enerģija tiek savākta enerģijas starā. saules gaisma. Pēc konstrukcijas tos iedala plakanos, paraboliskos un paraboliski-cilindriskos koncentratoros. Ja runājam par katra šāda veida efektivitāti, tad visaugstāko koncentrācijas pakāpi – līdz 10 000 – dod paraboliskie koncentratori. Bet saules apkures sistēmu celtniecībai galvenokārt tiek izmantotas plakanas vai paraboliski cilindriskas sistēmas.

Paraboliskie (reflektori) saules koncentratori

Saules koncentratoru praktiskais pielietojums

Faktiski jebkura saules koncentratora galvenais uzdevums ir savākt saules starojumu vienā enerģijas starā. Un jūs varat izmantot šo enerģiju dažādos veidos. Ir iespēja sildīt ūdeni ar brīvo enerģiju, un uzsildītā ūdens daudzumu noteiks koncentratora izmērs un konstrukcija. Mazās paraboliskās ierīces var izmantot kā saules krāsnsēdiena gatavošanai.

Paraboliskais koncentrators kā saules krāsns

Var izmantot papildu apgaismojumam saules paneļi lai palielinātu izejas jaudu. Un to var izmantot kā ārēju siltuma avotu Stirlinga dzinējiem. Paraboliskais koncentrators nodrošina fokusa temperatūru aptuveni 300°C - 400°C. Ja šāda salīdzinoši maza spoguļa fokusā tiek novietots, piemēram, statīvs tējkannai vai pannām, tad iegūst saules krāsni, uz kuras var ļoti ātri pagatavot ēdienu un uzvārīt ūdeni. Sildītājs ar fokusā novietotu siltumnesēju ātri uzsildīs pat tekošu ūdeni, ko pēc tam varēs izmantot sadzīves vajadzībām, piemēram, dušā, trauku mazgāšanai.

Vienkāršākā shēma ūdens sildīšanai ar saules koncentratoru

Ja paraboliskā spoguļa fokusā novieto piemērotas jaudas Stirlinga dzinēju, tad var iegūt nelielu termoelektrostaciju. Piemēram, uzņēmums Qnergy ir izstrādājis un laidis klajā QB-3500 Stirling dzinējus, kas paredzēti darbam ar saules koncentratoriem. Patiesībā pareizāk būtu tos saukt par elektriskās strāvas ģeneratoriem, kuru pamatā ir Stirlinga dzinēji. Šī vienība ražo elektrība jauda 3500 vati. Invertora izeja ir standarta spriegums 220 volti 50 Hz. Tas ir pilnīgi pietiekami, lai nodrošinātu elektrību mājai 4 cilvēku ģimenei, vasarnīcai.

Starp citu, izmantojot Stirlinga dzinēju darbības principu, daudzi amatnieki ar savām rokām izgatavo ierīces, kas izmanto rotācijas vai abpusējās kustības. Piemēram, ūdens sūkņi vasarnīcām.

Paraboliskā koncentratora galvenais trūkums ir tas, ka tam pastāvīgi jābūt vērstam pret sauli. Rūpnieciskajās hēlija instalācijās tiek izmantotas īpašas izsekošanas sistēmas, kas griež spoguļus vai refraktorus, sekojot saules kustībai, tādējādi nodrošinot maksimālā saules enerģijas daudzuma uztveršanu un koncentrēšanu. Individuālai lietošanai šādas izsekošanas ierīces diez vai būtu ieteicams izmantot, jo to izmaksas var ievērojami pārsniegt vienkārša atstarotāja izmaksas uz parastā statīva.

Kā izveidot savu saules koncentratoru

Vienkāršākais veids, kā izgatavot mājās gatavotu saules enerģijas koncentratoru, ir izmantot vecu satelītantenu. Vispirms jums jāizlemj, kādiem nolūkiem šis centrmezgls tiks izmantots, un pēc tam, pamatojoties uz to, izvēlieties uzstādīšanas vietu un attiecīgi sagatavojiet pamatni un stiprinājumus. Rūpīgi nomazgājiet antenu, nosusiniet, pielīmējiet spoguļplēvi uz trauka uztverošās puses.

Lai plēve būtu plakana, bez grumbām un krokām, to vajadzētu sagriezt ne vairāk kā 3-5 centimetrus platās sloksnēs. Ja koncentratoru paredzēts izmantot kā saules krāsni, trauka centrā ieteicams izgriezt caurumu aptuveni 5 - 7 centimetru diametrā. Caur šo caurumu tiks izvadīts kronšteins ar trauku balstu (degli). Tas nodrošinās trauka ar pagatavoto ēdienu nekustīgumu, kad atstarotājs ir pagriezts pret sauli.

Ja plāksnītei ir mazs diametrs, arī sloksnes ieteicams sagriezt apmēram 10 cm garos gabalos.Katru gabalu pielīmējiet atsevišķi, rūpīgi pielāgojot savienojumus. Kad atstarotājs ir gatavs, tas jāuzstāda uz balsta. Pēc tam jums būs jānosaka fokusa punkts, jo satelītantena optiskā fokusa punkts ne vienmēr sakrīt ar uztvērēja galviņas stāvokli.

Paštaisīts saules koncentrators - krāsns

Lai noteiktu fokusa punktu, jums ir jāapbruņojas ar tumšām brillēm, koka dēli un bieziem cimdiem. Pēc tam vajag vērst spoguli tieši pret sauli, noķert saules staru uz tāfeles un, pievelkot dēli tuvāk vai tālāk no spoguļa, atrast punktu, kur šim saules staram būs minimālais izmērs - mazs punkts. Cimdi ir nepieciešami, lai pasargātu rokas no apdegumiem, ja tās nejauši iekrīt staru kūļa zonā. Nu, kad fokusa punkts ir atrasts, atliek tikai to salabot un uzstādīt nepieciešamo aprīkojumu.

Iespējas pašražošana ir daudz saules koncentratoru. Tādā pašā veidā jūs pats varat izgatavot Stirlinga dzinēju no improvizētiem materiāliem. Un jūs varat izmantot šo dzinēju dažādiem mērķiem. Cik iztēles, vēlmes un pacietības pietiek.