Populiariausi saulės energijos panaudojimo vandens šildymui būdai yra plokščių arba vakuuminių saulės kolektorių kūrimas. Tačiau vis dar yra metodų, turinčių gana aukštą efektyvumo koeficientą, kurie padeda saulės energijai sunaudoti vandenį. Šiame straipsnyje bus nagrinėjamas vienas iš šių būdų, būtent saulės energijos koncentratoriaus sukūrimas karšto vandens tiekimui.
Norint sukurti vandens šildymo sistemą naudojant saulės reflektorių, autoriui reikėjo šių medžiagų:
1) parabolinė palydovinė antena
2) veidrodinė plėvelė
3) varinis vamzdis
4) druska
5) juodi karščiui atsparūs dažai
6) mullito krištolo pluoštas
Apsvarstykite sistemos pagrindus ir saulės koncentratoriaus kūrimo etapus.
Pagrindinis tokios sistemos pranašumas yra didesnis jos produktyvumas: aukštos kokybės atšvaitai sufokusuoja didelį saulės šviesos tankį vienoje vietoje, o tai leidžia per kelias sekundes vandenį paversti garu.
Norėdami parodyti tokių sistemų vizualinę galią, rekomenduoju perskaityti šią vaizdo medžiagą:
Kaip parodyta vaizdo įraše, nedidelis saulės koncentratorius gali deginti medieną, išlydyti šviną, tai yra, saulės spindulių koncentracijos vietoje susidaranti temperatūra yra gana aukšta.
Tačiau ši sistema turi nemažai trūkumų, kuriuos turite žinoti prieš nusprenddami sukurti tokią sistemą.
Norint, kad atšvaitas būtų nuolat pasuktas saulės link, būtina įdiegti specialias sekimo sistemas, kurios visą dieną koreguos atšvaitą saulės atžvilgiu. Šie sekimo įrenginiai yra gana brangūs ir sunaudoja nemažai energijos.
Koncentratoriaus efektyvumas labai priklauso nuo atspindinčio paviršiaus švaros, todėl veidrodėliai reikalauja, kad jie būtų švarūs.
Jei šie trūkumai jūsų negąsdina, tada, norint pastatyti koncentratorių, jums reikės parabolinės palydovinės antenos, ir nėra ypač svarbu, ar tai tiesioginis dėmesys, ar kompensuota modelis. Svarbiausia yra teisinga parabolė, kuri sukoncentruos visus pagautus spindulius vienoje vietoje. Iš esmės jūs pats netgi galite pasidaryti anteną iš kartono lakštų, tačiau tokios sistemos efektyvumas labai priklauso nuo parabolės kokybės.
Išvalęs antenos paviršių, autorius įklijavo ją veidrodine plėvele. Veidrodiniam paviršiui sukurti geriausia naudoti metalinę plėvelę su lipniu sluoksniu. Klijuoti paviršių tokiu plėvele yra gana paprasta lipnių tapetų principu, tačiau taip pat galite naudoti veidrodžių fragmentus, kad ant antenos sukurtumėte atspindintį paviršių.
Kadangi pats palydovinės antenos pavidalas yra išlenktas, nėra visiškai pagrįsta bandyti klijuoti vieną plėvelės gabalą. Todėl prieš įklijuodamas autorius filmą supjaustė plonomis juostelėmis. Dėl šio požiūrio buvo galima gana tolygiai ir kokybiškai suklijuoti visą antenos paviršių.
Po to, kai antena įgyja veidrodinį paviršių, reikia nustatyti židinio tašką, tai bus atspindėtos saulės šviesos koncentracijos vieta nuo antenos paviršiaus. Paprastai saulės antenos fokusavimo taškas yra tik keitiklio srityje, tačiau jei parabolę pastatėte patys, tada fokusavimo tašką lengviausia nustatyti naudojant eksperimentinį metodą. Būtina paimti storesnės faneros gabalą ir palaipsniui jį atitraukti nuo stebulės, kol ant jo esanti saulės dėmė nesumažės, kai tik ji bus minimali, tai bus saulės spindulių židinio taškas. Svarbiausia atsiminti, kad šioje vietoje sutelkta šiluma, todėl turite būti atidūs ir dėvėti apsauginę įrangą: odines pirštines, suvirinimo kaukę ar akinius nuo saulės.
Kitas, jūs turite padaryti šilumokaitį, kuris praneš vandens temperatūrą. Tam autorius panaudojo varinį vamzdį. Į jį įpylė druskos ir dar truputį pradėjo vyti vamzdį. Druska vario vamzdžio viduje reikalinga tam, kad apvijos metu vamzdis neišlygėtų.
Autorius pažymi, kad norėdamas sunaudoti maksimalią saulės energiją, šilumokaitis nepakenčia dažyti juodos spalvos. Kadangi šilumokaitis patirs aukštą temperatūrą, dažymui būtina naudoti karščiui atsparius dažus.
Taip pat norint padidinti efektyvumą, būtina šilumos izoliatorių izoliuoti taip, kad jis neatvėstų nuo vėjo.
Žemiau yra izoliuotos šilumos kriauklės schema:
Šilumokaičiui izoliuoti naudokite ugniai atsparias medžiagas, nes šioje vietoje susikaupia aukšta temperatūra. Šio koncentratoriaus autorius tam tikslui panaudojo mullito krištolo pluoštą, kuris naudojamas dujinėse ir mufelinėse krosnyse. Stiklas taip pat turėtų būti grūdintas, kad nedeformuotųsi nuo temperatūros.
Šilumos kriauklė buvo pagaminta vandens aušinamų radiatorių, skirtų kompiuteriams, principu. Jis gaminamas atsižvelgiant į stebulės fokusavimo taško taško dydį.
Žemiau yra saulės koncentratoriaus prijungimo schema:
Autorius taip pat primena, kad vamzdžiai ir bakas taip pat turi būti izoliuoti, kad padidėtų efektyvumas.