Как да си направим домашен рефлекторен телескоп. Повишаващи ефективността огледални концентратори за слънчеви колектори Как да си направим параболична основа

Днес ще разгледаме как да създадем домашен отразяващ телескоп. Както вероятно вече знаете, в отразяващите телескопи лещата е представена от огледало. Доста трудно е да се направи домашен отразяващ телескоп, особено ако ръчно правите огледала за него, но несъмненото предимство на самоделния отразяващ телескоп пред същия домашен рефрактор е по-голямото му оптично увеличение в сравнение с рефрактор.


Как самостоятелно да направите мощен рефлектор или рефрактор телескоп с увеличение от 500 до 6000 пъти със собствените си ръце у дома, вижте подробното описание тук: http://remontavto-moto-velo.blogspot.ru/2018/04/500 -6000.html

Астрономи любители изграждат домашно изработени отразяващи телескопи основно по системата на Нютон.Исак Нютон за първи път създава отразяващ телескоп около 1670г. Това му позволи да се отърве от хроматичните аберации (те водят до намаляване на яснотата на изображението, до появата на цветни контури или ивици върху него, които не присъстват на реален обект) - основният недостатък на пречупващите телескопи който е съществувал по това време.


Схемата на "нютоновия" рефлектор изглежда така:


В тази схема огледало 1 е лещата, наричана още главно огледало. Това огледало е параболично или сферично. Огледало 2 се нарича диагонално огледало – това огледало насочва лъча от отразени лъчи през окуляра към наблюдателя. Елементът, отбелязан с номер 3, е очната конструкция.

Фокусът на основното огледало и фокусът на окуляра, поставен в тръбата на окуляра, трябва да съвпадат. Фокусът на основното огледало се определя като върха на конуса от лъчи, отразени от огледалото.


Изработено е диагоналното огледало малки размери, той е плосък и може да има правоъгълна или елипсовидна форма. На оптичната ос на основното огледало (обектив) е монтирано диагонално огледало под ъгъл от 45° спрямо него.

Обикновеното домакинско плоско огледало не винаги е подходящо за използване като диагонално огледало в домашен телескоп - за телескопа е необходима оптически по-точна повърхност. Следователно плоска повърхност на плоско-вдлъбната или плоско-изпъкнала оптична леща може да се използва като диагонално огледало, ако тази равнина първо бъде покрита със слой от сребро или алуминий.

Размерите на плоското диагонално огледало за домашен телескоп се определят от графичната конструкция на конуса от лъчи, които се отразяват от основното огледало. При правоъгълно или елипсовидно огледало страните или осите са свързани една с друга като 1:1,4.

Обективът и окулярът на самостоятелно изработен рефлекторен телескоп са монтирани взаимно перпендикулярно в тръбата на телескопа. За да монтирате основното огледало на домашен телескоп, е необходима рамка, дървена или метална.


За да направите дървена рамка за основното огледало на домашно направен отразяващ телескоп, можете да вземете кръгла или осмоъгълна плоча с дебелина най-малко 10 mm и 15-20 mm по-голяма от диаметъра на основното огледало. Основното огледало е фиксирано върху тази плоча с 4 парчета дебелостенна гумена тръба, поставена на винтове. За по-добро фиксиране под главите на винтовете могат да се поставят пластмасови шайби (самото огледало не може да бъде захванато с тях).

Тръбата на домашен телескоп е направена от парче метална тръба, от няколко слоя картон, залепени заедно. Можете също да направите метално-картонена тръба.

Три слоя дебел картон трябва да бъдат залепени заедно с дърводелство или казеиново лепило, след това поставете картонената тръба в металните усилващи пръстени. Изработват и купа за рамката на главното огледало на домашен телескоп и капак за тръба от метал.

Дължината на тръбата (тръбата) на самоделния отразяващ телескоп трябва да бъде равна на фокусното разстояние на основното огледало, а вътрешният диаметър на тръбата трябва да бъде 1,25 от диаметъра на основното огледало. Отвътре тръбата на домашно направен отразяващ телескоп трябва да бъде „почернена“, т.е. покрийте с матова черна хартия или боядисайте с матова черна боя.


Очният монтаж на домашен отразяващ телескоп в най-простата версия може да се основава, както се казва, „на триене“: подвижната вътрешна тръба се движи по неподвижната външна тръба, осигурявайки необходимото фокусиране. Очният модул също може да бъде с резба.

Преди употреба трябва да се монтира самоделен отразяващ телескоп на специална стойка - стойка.

Сега нека разгледаме по-отблизо как да шлайфаме огледало:

Ако фокусното разстояние на основното огледало с диаметър 100 mm е повече от 700 mm, а с диаметър 120 mm - повече от 900 mm, тогава е по-добре огледалната повърхност да не е параболична, а сферична, което е много по-лесно.
За производството на такова сферично огледало са необходими два диска (с диаметър 100 mm, дебелина най-малко 8-10 mm, с диаметър 120 mm, около 12-14 mm) от добре отгрявано стъкло, например огледало, дисплей, илюминатор. Ако има дебел огледално стъкло, дисковете могат да бъдат изрязани сами с помощта на тръбна бормашина. Извита е от лента от желязо, стомана или друг не много мек метал. Дебелината на стената на свредлото е 1-2 мм.

Той е фиксиран върху дървен диск със същия диаметър като огледалото. Дисковете се изрязват чрез завъртане на тръбна бормашина на конструирана за тази цел машина или ръчно. Под ръба на свредлото непрекъснато се намазва суспензия от абразив (например шмиргел), смесен с вода.


Плоско-изпъкнали кондензаторни лещи за фотографски увеличители могат да се използват като заготовки за огледала чрез обработка на плоската им повърхност. Такива обективи с диаметър до 113 мм могат да бъдат закупени във фотомагазини.
Дисковете се изрязват. Сега те трябва да бъдат полирани. За да направите това, ще ви трябват материали за шлайфане и полиране, както и смола и колофон. Смелете огледалото с абразивни прахове - карборунд (силициев карбид), корунд или шмиргел. В работата си ще имате нужда от абразиви с различни по големина зърна. Обикновено се различават по числа: 40-20 (най-грубите), 12-10, b-4. Абразивни прахове с различен брой могат да се получат чрез натрошаване на абразивен (шлифовъчен) камък на малки парченца. Полученият прах се сортира чрез пресяване през фини сита.

Смелете дискове на машина. На дебела дъска - основата - е фиксирана въртяща се кръгла или шест-, осмоъгълна маса. В центъра му въртяща се в основата ос е плътно фиксирана. Масата може да се поддържа от 3 стоманени топки, „вдлъбнати” в основата. Много е удобно да работите на такава машина: вместо сами да обикаляте около масата, можете да завъртите масата на машината.


Започнете шлайфането с най-грубия абразив. За да шлайфате огледало на сферична повърхност, поставете един диск върху другия. Първо, закрепете долния диск в центъра на въртящата се маса с 4 винта с поставени върху тях парчета от дебелостенна гумена тръба. След това, смазвайки съпоставящите се повърхности с суспензия от абразивен прах с вода, преместете горния диск от вас и към вас на 1/4 - "/z от радиуса. В същото време двата диска непрекъснато се въртят в противоположни посоки. в резултат повърхността на горния диск става вдлъбната, а долната - изпъкнала.

За да се ускори процеса на грубо смилане, пръстеновидното смилане се използва в съвременната любителска практика. Вземете парче дебелостенна чугунена тръба като пръстен. Диаметърът на пръстена е около половината от диаметъра на огледалото. Поставяйки бъдещото огледало на мястото на мелницата, смилайте го с пръстен, като намажете суспензията от абразив с вода. Уверете се, че пръстенът не излиза извън ръба на мелницата. Пръстенът и масата на машината трябва да се въртят равномерно в противоположни посоки през цялото време. При шлайфане с пръстен се получава вдлъбнатина в стъклото много по-бързо, отколкото при шлайфане на стъкло със стъкло. При по-нататъшно смилане освен стъклената мелница се използват мелници, чиито основи са направени от най- различни материали: метал, гетинакс, текстолит, отлят от смес от цимент с пясък или цимент с алабастър. Използва се и дърво, импрегнирано с водоотблъскващ състав. Върху основата на такава мелница са залепени квадратчета от стъкло или плексиглас. Използват се и специални метални мелници.

Основите им, имащи формата на сфера, се обработват на струг. Използването на описаните по-горе мелници ни позволява да се ограничим до един стъклен диск - бъдещото огледало.


Когато ваканцията наближи дадена стойност(за огледало 100 мм - не повече от 0,90 мм; за огледало 120 мм - не повече от 1,00 мм), преминете от грубо към фино шлайфане, като използвате все по-фини и по-фини степени на абразив.
След като завършите шлайфането с най-финия абразив, полирайте повърхността на огледалото. Върху долния диск - мелница, нанесете слой от смолиста сплав с колофон с дебелина 4-5 мм. Разделете слоя с мрежа от канали на квадрати - фасети за по-добър контакт със стъклото и циркулация на полиращия агент.

Принципът на действие на устройството за сянка е както следва. В центъра на кривината O на огледалото, което се тества, поставете изкуствена звезда - точков източник на светлина (например направете малка пункция в листово фолио и го осветете отзад с ярка светлина) и в точката на пресичане от светлинните лъчи, отразени от огледалото (горната част на конуса O"), поставете "ножа на Фуко" (например бръснач.) Поставете се зад фенерчето и потърсете отражението на звездата в огледалото .

Приближавайки или отдалечавайки се от огледалото, уверете се, че изкуствената звезда изпълва цялата повърхност на огледалото със своята светлина. Ако сега бавно пресечем горната част на конуса от лъчи с „ножа на Фуко“, тогава цялото огледало ще „угасне“ едновременно. Това означава, че всички лъчи, отразени от огледалото, се събират в една точка. Ако кривината на огледалната повърхност се отклони от посочената, тогава ще видите "картина в сянка", която се използва за преценка на формата на повърхността. Коригирайте повърхността на огледалото чрез допълнително полиране, променяйки естеството на движенията на огледалото (щрихи) или формата на полиращата подложка. Реалните отклонения на повърхността на огледалото, което сте направили от сферата, се измерват в части от микрона.

Вдлъбнатата сферична повърхност на полирано огледало отразява само около 5% от светлината, падаща върху него. Следователно, той трябва да бъде покрит с отразяващ слой от алуминий или сребро. Огледалото е алуминирано само в специална инсталация, като можете да го посребрите и у дома.

В нютонов отразяващ телескоп диагонално плоско огледало отклонява странично конуса от лъчи, отразени от главното огледало. Много е трудно сами да направите добро плоско огледало. Вместо това огледало, използвайте призма с пълно вътрешно отражение от призмен бинокъл. При основно огледало с диаметър 100-120 mm размерите на правоъгълните равнини на призмата, разположени под ъгъл 90°, са между 20x20 mm и 25x25 mm.

Като плоско диагонално огледало можете също да използвате плоската повърхност на обектив, повърхността на светлинен филтър от камера или всяка друга оптически точна равнина. Покрийте го със слой сребро или алуминизирайте.

Стартъп компания GoSol възнамерява да направи слънчевата енергия достъпна за всички глобална скала. За целта тя създаде инициатива за разработване и разпространение на инструкции за сглобяване на слънчеви концентратори от местни материали, които биха могли да станат ефективни източници на топлина за готвене, пране, загряване на вода и отопление.

„Мисията на GoSol.org е да изкорени енергийната бедност и да сведе до минимум последиците от глобалното затопляне чрез разпространение на нашата DIY технология (направи си сам от английски. Направи си сам – руски „направи си сам“) и разрушаване на всички бариери пред свободния достъп до слънчева енергия енергия. С ваша помощ искаме да ангажираме общности, предприемачи и занаятчии да използват най-мощния източник на енергия в света. Всички материали и инструменти, необходими за прилагане на тези технологии, вече са произведени и са в изобилие във всички краища на света “, се казва в уебсайта на GoSol.

Ентусиастите на GoSol стартираха кампания, с която възнамеряват да съберат $68 000, за да сбъднат целта си. На този моментинициативата събра около 27 000 долара и съвсем наскоро GoSol пусна първото си ръководство с инструкции за изграждане на слънчев концентратор.

Вижте още: Соларен концентратор Ripasso - най-много ефективен методпреобразуване на слънчева енергия?

Безплатно стъпка по стъпка ръководствосъдържа цялата необходима информация за създаване на слънчев концентратор от 0,5 kW със собствените си ръце. Отразяващата повърхност на устройството ще има площ от около 1 квадратен метър, а цената на производството му ще струва от $79 до $145, в зависимост от региона на пребиваване.

Sol1, получих това име слънчева инсталацияот GoSol, ще отнеме приблизително 1,5 кубически метра пространство. Работата по производството му ще отнеме около седмица. Материалите за изграждането му ще бъдат железни ъгли, пластмасови кутии, стоманени пръти, а основният работен елемент - отразяващо полукълбо - се предлага да бъде направен от парчета от обикновено огледало за баня.

Соларният концентратор може да се използва за печене, пържене, загряване на вода или консервиране на храна чрез дехидратация. Устройството може да служи и като демонстрация ефективна работаслънчева енергия и ще помогне на много предприемачи в развиващите се страни да започнат собствен бизнес. Освен че помага за намаляване вредни емисиив атмосферата, слънчевите концентратори GoSol ще помогнат за намаляване на обезлесяването, като заменят изгорената дървесина с чиста слънчева енергия.

Инструкцията GoSol може да се използва не само за създаване и практическо приложение, но и за продажба на слънчеви концентратори, което ще помогне за значително намаляване на прага за достъп до слънчева енергия, която днес се генерира основно чрез фотоволтаични слънчеви панели. Цената им остава изключително висока високо нивов региони, където често просто не е възможно да се получи енергия по други начини.

Безплатно ръководство за соларен концентратор е достъпно на уебсайта на GoSol и за да го получите, ще трябва да оставите своя имейл адрес, на който ще бъде изпратена актуализирана информация. Ако искате "слънчевата" инициатива да се развива по-бързо и в по-голям мащаб, тогава можете да подкрепите компанията финансово - стартъпът все още приема парични вноски, наградата за които ще зависи от размера на дарението.

Вижте също: Украински слънчев концентратор "Разнообразие" - инструкции в публичното пространство

Видео: GoSol.org Безплатна кампания Sun за строители

ecotechnica.com.ua

Домашен слънчев концентратор от огледален филм

Страхотно количествобезплатна енергия на слънцето, водата и вятъра и много други неща, които природата може да даде, хората използват отдавна. За някои това е хоби, но някой не може да оцелее без устройства, които могат да извличат енергия „от нищото“. Например, в африкански странислънчевите батерии отдавна са животоспасяващ спътник за хората, въвеждат се напоителни системи, захранвани със слънчева енергия в сухите села, „слънчеви“ помпи се монтират на кладенци и т.н.

Слънчеви фурни в това Китайски магазин.

В европейските страни слънцето не грее толкова ярко, но лятото е доста горещо и е жалко, когато безплатната енергия на природата се губи. Има успешни разработки на фурни, захранвани със слънчева енергия, но те използват монолитни или сглобяеми параболични огледала. Първо, той е скъп, и второ, прави конструкцията по-тежка и следователно не винаги удобна за използване, например, когато се изисква малко тегло на готовия концентратор. Интересен модел на домашно направен параболичен слънчев концентратор е създаден от талантлив изобретател няма да бъде тежък товар при поход.

Необходими са много малко неща, за да се създаде домашен филмов слънчев концентратор. Всички те се продават на всеки пазар за дрехи.1. Самозалепващо огледално фолио. Има гладка лъскава повърхност и затова е отличен материал за огледалната част на соларната фурна.2. Лист ПДЧ и лист твърд картон с еднакъв размер.3. Тънък маркуч и уплътнител.

Как да си направим слънчева фурна?

Първо се изрязват два пръстена от ПДЧ с необходимия ви размер с електрически прободен трион, които трябва да бъдат залепени един за друг. Снимката и видеото показват един пръстен, но авторът посочва, че по-късно е добавил втори пръстен. Според него човек можеше да бъде ограничен до един, но трябваше да се увеличи пространството, за да се образува достатъчна вдлъбнатина на параболичното огледало. В противен случай фокусът на лъча ще бъде твърде далеч. Под размера на пръстена се изрязва кръг от твърда плоча, за да се образува задната стена на слънчевия концентратор.Пръстенът трябва да се залепи за плочата. Не забравяйте да покриете всичко добре с уплътнител. Дизайнът трябва да бъде напълно запечатан.Отстрани внимателно, така че да има равни ръбове, направете малък отвор, в който плътно поставете тънък маркуч. За херметичност връзката на маркуча и пръстена може да се обработи и с уплътнител.Разтегнете огледално фолио върху пръстена.Евакуирайте въздуха от тялото на уреда и така образувайте сферично огледало. Огънете маркуча и го затегнете с щипка за пране удобна стойказа готовия концентратор. Енергията на тази инсталация е достатъчна, за да разтопи алуминиева кутия.

Внимание! Параболичните слънчеви рефлектори могат да бъдат опасни и могат да причинят изгаряния и увреждане на очите при небрежно боравене! Гледайте видеото как да си направите соларна печка.

Използван материал от сайта zabatsay.ru. Как да си направим слънчева батерия - тук.

izobreteniya.net

Как да направите слънчев концентратор със собствените си ръце (например параболичен)

Проблемът с използването на слънчева енергия е занимавал най-добрите умове на човечеството от древни времена. Беше ясно, че Слънцето е най-мощният източник на безплатна енергия, но никой не разбра как да използва тази енергия. Ако вярвате на древните писатели Плутарх и Полибий, тогава първият човек, който на практика използва слънчевата енергия, е Архимед, който с помощта на някои изобретени от него оптични устройства успява да събере слънчеви лъчив мощен лъч и изгори римската флота.

По същество устройството, изобретено от великия грък, е първият концентратор на слънчева радиация, който събира слънчевите лъчи в един енергиен лъч. И във фокуса на този концентратор температурата може да достигне 300 ° C - 400 ° C, което е напълно достатъчно, за да запали дървените кораби на римския флот. Може само да се гадае какъв вид устройство е изобретил Архимед, въпреки че според съвременните идеи той имаше само две възможности.

Самото име на устройството - слънчев концентратор - говори само за себе си. Това устройство приема слънчевите лъчи и ги събира в един енергиен лъч. Най-простият концентратор е познат на всички от детството. Това е обикновена двойно изпъкнала леща, която може да изгори различни фигури, надписи, дори цели снимки, когато слънчевите лъчи се събират от такава леща в малка точка върху дървена дъска, лист хартия.

Тази леща принадлежи към така наречените рефракторни концентратори. В допълнение към изпъкналите лещи, лещите и призмите на Френел също принадлежат към този клас концентратори. Концентраторите с дълъг фокус, базирани на линейни лещи на Френел, въпреки ниската си цена, на практика се използват много малко, тъй като имат големи размери. Използването им е оправдано, когато размерите на концентратора не са критични.

Огнеупорен слънчев концентратор

Призматичният концентратор на слънчевата радиация е лишен от този недостатък. Освен това, такова устройство е способно да концентрира част от дифузното лъчение, което значително увеличава мощността на светлинния лъч. Тристранната призма, на основата на която е изграден такъв концентратор, е едновременно приемник на лъчение и източник на енергиен лъч. В този случай предната страна на призмата получава радиация, задната страна отразява и излъчването вече излиза от страничната повърхност. Работата на такова устройство се основава на принципа на пълно вътрешно отражение на лъчите преди те да ударят страничната повърхност на призмата.

За разлика от рефракторните концентратори, рефлексните концентратори работят на принципа на събиране на отразената слънчева светлина в енергиен лъч. По своя дизайн те се делят на плоски, параболични и параболично-цилиндрични концентратори. Ако говорим за ефективността на всеки от тези видове, тогава най-високата степенконцентрации - до 10 000 - дават параболични концентратори. Но за изграждането на слънчеви отоплителни системи се използват главно плоски или параболично-цилиндрични системи.

Параболични (рефлекторни) слънчеви концентратори

Практическо приложение на слънчеви концентратори

Всъщност основната задача на всеки слънчев концентратор е да събира слънчевата радиация в един енергиен лъч. И можете да използвате тази енергия различни начини. Възможно е загряване на вода с безплатна енергия, като количеството загрята вода ще се определя от размера и дизайна на концентратора. Малки параболични устройства могат да се използват като соларна печка.

Параболичен концентратор като слънчева фурна

Може да се използва за допълнително осветление слънчеви панелиза увеличаване на изходната мощност. И може да се използва като външен източниктоплина за двигателите на Стърлинг. Параболичният концентратор осигурява фокусна температура от около 300°C - 400°C. Ако например стойка за чайник, тигани се постави във фокуса на такова сравнително малко огледало, тогава получавате слънчева фурна, на която можете да готвите храна и да кипвате вода много бързо. Нагревател с топлоносител, поставен във фокуса, ще ви позволи бързо да загреете дори течаща вода, която след това може да се използва за домакински цели, например за душ, миене на чинии.

Най-простата схема за отопление на вода със слънчев концентратор

Ако двигател на Стърлинг с подходяща мощност се постави във фокуса на параболично огледало, тогава може да се получи малка топлоелектрическа централа. Например Qnergy разработи и пусна двигателите QB-3500 Stirling, които са проектирани да работят със слънчеви концентратори. Всъщност би било по-правилно да ги наречем генератори на електрически ток, базирани на двигатели на Стърлинг. Това устройство генерира електрически ток с мощност 3500 вата. Изходът на инвертора е стандартно напрежение от 220 волта 50 херца. Това е напълно достатъчно, за да осигури електричество на къща за 4-членно семейство, дача.

Между другото, използвайки принципа на работа на двигателите на Стърлинг, много майстори правят устройства със собствените си ръце, които използват въртеливо или възвратно-постъпателно движение. Например водни помпи за летни вили.

Основният недостатък на параболичния концентратор е, че той трябва да бъде постоянно ориентиран към слънцето. В промишлени хелиеви инсталации, специални системипроследяващи, които въртят огледала или рефрактори след движението на слънцето, като по този начин осигуряват приемане и концентрация на максимално количество слънчева енергия. За индивидуална употреба едва ли би било препоръчително да се използват такива проследяващи устройства, тъй като тяхната цена може значително да надвиши цената на обикновен рефлектор на конвенционален статив.

Как да си направим собствен слънчев концентратор

Най-лесният начин да направите домашен слънчев концентратор е да използвате стара сателитна антена. Първо трябва да решите за какви цели ще се използва този хъб и след това въз основа на това да изберете мястото за монтаж и съответно да подготвите основата и крепежните елементи. Измийте старателно антената, подсушете я, залепете огледален филм върху приемащата страна на съда.

За да може филмът да лежи плосък, без бръчки и гънки, той трябва да бъде нарязан на ленти с ширина не повече от 3-5 сантиметра. Ако възнамерявате да използвате концентратора като слънчева фурна, препоръчително е да изрежете дупка в центъра на плочата с диаметър около 5 - 7 сантиметра. През този отвор ще бъде прекарана скоба с опора за съдове (горелка). Това ще осигури неподвижността на съда с приготвената храна, когато рефлекторът е обърнат към слънцето.

Ако плочата е с малък диаметър, също се препоръчва да нарежете лентите на парчета с дължина около 10 см. Залепете всяко парче поотделно, като внимателно регулирате ставите. Когато рефлекторът е готов, той трябва да бъде монтиран върху опората. След това ще е необходимо да се определи точката на фокусиране, тъй като оптичната фокусна точка в сателитната антена не винаги съвпада с позицията на приемащата глава.

Самоделен слънчев концентратор - фурна

За да определите фокусната точка, трябва да се въоръжите с тъмни очила, дървена дъска и дебели ръкавици. След това трябва да насочите огледалото директно към слънцето, да хванете слънчев лъч върху дъската и, като приближите или отдалечите дъската от огледалото, да намерите точката, където този слънчев лъч ще има минимален размер - малка точка. Необходими са ръкавици, за да предпазите ръцете си от изгаряния, ако случайно попаднат в зоната на лъча. Е, когато се намери фокусната точка, остава само да я фиксирате и монтирате необходимото оборудване.

Има много опции за самостоятелно производство на слънчеви концентратори. По същия начин можете сами да направите двигател на Стърлинг от импровизирани материали. И можете да използвате този двигател за различни цели. Колко въображение, желание и търпение е достатъчно.

solarb.ru

Това DIY е за това как да се изгради слънчев бойлер. По-правилно е да го наречем параболичен слънчев концентратор. Основното му предимство е, че огледалото отразява 90% от слънчевата енергия, а параболичната му форма концентрира тази енергия в една точка. Тази инсталация ще работи ефективно в повечето региони на Русия, до 65 градуса северна ширина.

За да сглобим колектора ни трябват няколко основни неща: самата антена, системата за проследяване на слънцето и топлообменник-колектор.

параболична антена.

Можете да използвате всяка антена - желязна, пластмасова или фибростъкло. Антената трябва да е тип панел, а не мрежеста. Площта и формата на антената са важни тук. Трябва да се помни, че нагревателната мощност = повърхността на антената. И че мощността, събрана от антена с диаметър 1,5 m, ще бъде 4 пъти по-малка от мощността, събрана от антена с огледална площ от 3 m.

Ще ви е необходим и въртящ се механизъм за монтажа на антената. Може да се поръча от Ebay или Aliexpress.

Ще ви трябва ролка алуминиево фолио или лавсан огледален филм, използван за оранжерии. Лепило, с което филмът ще бъде залепен към параболата.

Медна тръба с диаметър 6 мм. Фитинги, за свързване топла водакъм резервоара, към басейна, кладенеца или където ще приложите този дизайн. Авторът закупи въртящия се проследяващ механизъм от EBAY за $30.

Стъпка 1 Промяна на антената за фокусиране на слънчевата радиация вместо радиовълни.

Всичко, което трябва да направите, е да прикрепите лавсан огледален филм или алуминиево фолио към огледалото на антената.

Такъв филм може да бъде поръчан на Aliexpress, ако изведнъж не намерите филм в магазините

Това е почти толкова лесно да се направи, колкото звучи. Необходимо е само да се вземе предвид, че ако антената например има диаметър 2,5 m, а филмът е широк 1 m, тогава не е необходимо да покривате антената с филм на два прохода, гънки и неравности ще се образува, което ще влоши фокусирането на слънчевата енергия. Нарежете го на малки ивици и го фиксирайте към антената с лепило. Уверете се, че антената е чиста, преди да залепите филма. Ако има места, където боята е подута, почистете ги шкурка. Трябва да изгладите всички нередности. Моля, имайте предвид, че конверторът трябва да бъде свален от мястото му, в противен случай може да се разтопи. След като залепите филма и инсталирате антената на място, не поставяйте ръцете или лицето си близо до точката на закрепване на главата - рискувате сериозно слънчево изгаряне.

Стъпка 2 система за проследяване.

Списък с части: geliotraker.zip (изтегляния: 371) * U1/U2 - LM339 * Q1 - TIP42C * Q2 - TIP41C * Q3 - 2N3906 * Q4 - 2N3904 * R1 - 1 meg * R2 - 1k * R3 - 10k * R5 - 10k * R6 - 4,7k * R7 - 2,7k * C1 - 10n керамика * M - DC мотор до 1A * LEDs - 5 mm 563nm

Самият може да бъде направен на базата на предната главина на автомобил VAZ.


За тези, които се интересуват, снимката е взета от тук: Ротационен механизъм

Стъпка 3 Създаване на топлообменник-колектор

За да направите топлообменник, ще ви е необходима медна тръба, навита на пръстен и поставена във фокуса на нашия концентратор. Но първо трябва да знаем размера на фокусната точка на ястието. За да направите това, трябва да извадите конвертора LNB от чинията, като оставите стойките на конвертора. Сега трябва да завъртите плочата на слънце, след като фиксирате парче от дъската на мястото, където е прикрепен конверторът. Задръжте дъската в това положение за известно време, докато се появи дим. Това ще отнеме приблизително 10-15 секунди. След това развийте антената от слънцето, извадете платката от стойката. Всички манипулации с антената, нейните завои се извършват, така че случайно да не залепите ръката си във фокуса на огледалото - това е опасно, можете да се изгорите лошо. Оставете го да изстине. Измерете размера на изгореното парче дърво - това ще бъде размерът на вашия топлообменник.


Размерът на точката на фокусиране ще определи колко медни тръби са ви необходими. Авторът се нуждаеше от 6 метра тръба с размер на петното 13 см.
Ротационен механизъм според мен е възможно вместо навита тръба да сложиш радиатор от кола печка, има доста малки радиатори. Радиаторът трябва да бъде почернен за по-добро усвояване на топлината. Ако решите да използвате тръба, трябва да се опитате да я огънете без прегъвания или прегъвания. Обикновено за това тръбата се напълва с пясък, затваря се от двете страни и се огъва върху някакъв дорник с подходящ диаметър. Авторът наля вода в тръбата и я сложи във фризера, отворени краища нагоре, за да не изтече водата. Ледът в тръбата ще създаде налягане отвътре, което ще избегне прегъвания. Това ще позволи на тръбата да бъде огъната с по-малък радиус на огъване. Той трябва да бъде сгънат по конус - всеки завой трябва да бъде не много по-голям в диаметър от предишния. Можете да запоявате завоите на колектора заедно за по-твърд дизайн. И не забравяйте да източите водата, след като приключите с колектора, за да не се опарите от пара или гореща вода, след като го върнете на място.

Стъпка 4 Събираме всичко и го изпробваме.


Пълна инсталация Сега имате огледална парабола, слънчев модул за проследяване, поставен във водоустойчив контейнер, или пластмасов контейнер, пълен колектор. Всичко, което остава да се направи, е да монтирате колектора на място и да го тествате в експлоатация. Можете да отидете по-далеч и да подобрите дизайна, като направите нещо като тиган с изолация и го поставите на гърба на колектора. Механизмът за проследяване трябва да проследява движението от изток на запад, т.е. обръщайте се през деня, за да следвате слънцето. А сезонните позиции на звездата (нагоре/надолу) могат да се регулират ръчно веднъж седмично. Можете, разбира се, да добавите механизъм за проследяване вертикално - тогава получавате практически автоматична работаинсталация. Ако планирате да използвате водата за отопление на басейна или като топла вода във ВиК, ще ви е необходима помпа, която ще изпомпва водата през колектора. Ако загрявате съд с вода, трябва да вземете мерки, за да избегнете вряща вода и експлозия на резервоара. Това може да стане с помощта на електронен термостат, който при достигане на зададената температура ще отклони огледалото от слънцето с помощта на проследяващ механизъм.

От себе си ще добавя, че при използване на колектор през зимата трябва да се вземат мерки водата да не замръзва през нощта и при лошо време. За да направите това, е по-добре да направите затворен цикъл - от една страна, колектор, а от друга, топлообменник. Напълнете системата с масло - може да се загрее до по-висока температура, до 300 градуса, и няма да замръзне на студа. Източник

Във връзка с

За да напишете коментар, трябва да влезете в сайта през социалните мрежи. мрежа (или регистър): Редовна регистрация

Информация

Посетителите в групата Гости не могат да оставят коментари за тази публикация.

usamodelkina.ru

Най-популярният начин за използване на слънчева енергия за загряване на вода е създаването на плоски или вакуумни слънчеви колектори. Въпреки това, все още има методи с доста висока ефективност, които помагат да се използва енергията на слънцето за загряване на водата. Тази статия ще разгледа един от тези методи, а именно създаването на слънчев концентратор за топла вода.

За да създаде система за отопление на вода с помощта на слънчев рефлектор, авторът се нуждае от следните материали: 1) параболична сателитна чиния 2) огледално фолио 3) медна тръба 4) сол 5) черна термоустойчива боя 6) мулитно-кристални влакна

Помислете за основите на системата и етапите на създаване на слънчев концентратор Основното предимство на такава система е по-високата производителност: висококачествени рефлектори фокусират висока плътностслънчева светлина в една точка, което ви позволява да превърнете водата в пара за броени секунди.

За да демонстрирате визуалната сила на такива системи, препоръчвам ви да се запознаете със следния видео материал:

Както е показано във видеото, малък слънчев концентратор може да гори дърва, да стопи олово, тоест температурата, която се получава в точката на концентрация на слънчева светлина, е доста висока.

Тази система обаче има редица недостатъци, които трябва да знаете, преди да решите да изградите такава система.

За да може рефлекторът да бъде постоянно обърнат към слънцето, е необходимо да се инсталират специални системи за проследяване, които ще коригират рефлектора спрямо слънцето през целия ден. Тези тракери са доста скъпи и консумират много енергия.

Ефективността на концентратора е силно зависима от чистотата на отразяващата повърхност, така че огледалата изискват поддържането им чисти.

Ако тези недостатъци не ви плашат, тогава за изграждането на концентратор ще ви трябва параболична сателитна антена и не е особено важно дали е модел с директен фокус или офсет. Основното нещо е правилната парабола, която ще концентрира всички уловени лъчи в една точка. По принцип можете дори да направите нещо като антена от картонени листове, но ефективността на такава система зависи много от качеството на параболата.


След почистване на повърхността на антената, авторът пристъпи към залепването й с огледален филм. Най-добре е да използвате метализиран филм с лепилен слой, за да създадете огледална повърхност. Залепването на повърхността с такъв филм е доста просто според принципа на самозалепващия се тапет, но можете също да използвате парчета огледала, за да създадете отразяваща повърхност върху антената.


Тъй като самата сателитна антена има извита форма, не е напълно разумно да се опитвате да залепите едно парче филм. Ето защо, преди да поставите, авторът наряза филма на тънки ивици. Благодарение на този подход беше възможно да се залепи цялата повърхност на антената доста равномерно и качествено.


След като антената придобие огледална повърхностнеобходимо е да се определи фокусната точка, тя ще бъде мястото на концентрация на отразената слънчева светлина от повърхността на антената. Обикновено фокусната точка на слънчевата антена е точно в областта на преобразувателя, но ако сами сте изградили парабола, тогава е най-лесно да определите точката на фокусиране с помощта на експерименталния метод. Необходимо е да вземете по-дебело парче шперплат и постепенно да го отдалечите от концентратора, докато слънчевото петно ​​върху него намалее, веднага щом е минимално, това ще бъде фокусната точка на слънчевите лъчи. Основното нещо, което трябва да запомните, е, че на това място е концентрирана висока температура, така че трябва да бъдете внимателни и да носите защитно оборудване: кожени ръкавици, заваръчна маска или слънчеви очила.

След това трябва да направите топлообменник, който ще докладва температурата на водата. За това авторът използва медна тръба. Наби сол в него и започна да навива повече около тръбата. Солта вътре в медната тръба е необходима, така че тръбата да не се сплесква по време на навиване.

Авторът отбелязва, че за да се използва максимално енергията от слънцето, топлообменникът не пречи да бъде боядисан в черно. Тъй като топлообменникът ще изпита високи температури, за боядисване трябва да се използва топлоустойчива боя.

Също така, за да се увеличи ефективността, е необходимо да се изолира радиаторът, така че да не се охлажда от вятъра. По-долу е дадена диаграма на изолиран радиатор:

Използвайте огнеупорни материали за изолация на радиатора, тъй като топлината ще бъде концентрирана на това място. Авторът на този концентратор използва за тези цели мулитно-кристално влакно, което се използва в газови пещи и муфелни пещи. Стъклото също трябва да бъде закалено, за да не се деформира от температурата.

Радиаторът е направен на принципа на водно охлаждане на радиатори за компютри. Изработва се според размера на петното на фокусната точка на концентратора.


По-долу е схемата на свързване на слънчевия концентратор:

usamodelkina.ru

Слънчев топлинен концентратор. Слънчева енергия.

Алтернативната енергия е интересна за всички голямо количествовелики умове. аз не съм изключение. 🙂

Всичко започна с прост въпрос: „Възможно ли е да превърнете безчетков двигател в генератор?“ - Можете. Защо? -Направете вятърен генератор.

Вятърна мелница за генериране на електричество не е много удобно решение. Променлива вятърна мощност, зарядни, акумулатори, инвертори, много евтина техника. В опростена схема вятърната мелница върши отлична работа за нагряване на вода. За натоварването е десет и абсолютно не е придирчиво към параметрите на подаваното към него електричество. Можете да се отървете от сложна скъпа електроника. Но изчисленията показаха значителни разходи за изграждане, за да се върти генератор с мощност 500 вата.Мощността, пренасяна от вятъра, се изчислява по формулата P = 0,6 * S * V3, където: P - мощност, Watts S - площ, m2V - вятър скорост, m/s

Вятърът, който духа върху 1 m2 със скорост 2 m/s, "носи" енергията от 4,8 вата. Ако скоростта на вятъра се увеличи до 10 m/s, тогава мощността ще се увеличи до 600 вата. Най-добрите вятърни турбини имат ефективност от 40-45%. Имайки това предвид, за генератор с мощност 500 вата с вятър от, да речем, 5 m / s. Ще заеме площ, пометена от витлото на вятърната турбина, около 12 кв.м. Което отговаря на винт с диаметър почти 4 метра! Много пари - малко смисъл. Добавете тук необходимостта от получаване на разрешително (ограничение на шума). Между другото, в някои страни инсталирането на вятърна мелница трябва да бъде съгласувано дори с орнитолози.

Но тогава се сетих за Слънцето! Дава ни много енергия. За първи път си помислих за това, след като прелетях над замръзнал резервоар. Когато видях маса лед с дебелина повече от метър и размери 15 на 50 километра, си помислих: „Това е колко лед! Колко трябва да се нагрее, за да се разтопи!?” И всичко това ще бъде направено от Слънцето за десетина дни и половина. В справочниците можете да намерите енергийната плътност, която достига до повърхността на земята. Цифрата от около 1 киловат на квадратен метър звучи примамливо. Но това е на екватора в ясен ден. Колко реалистично е да се използва слънчевата енергия за битови нужди в нашите географски ширини (централната част на Украйна), като се използват налични материали?

Каква реална мощност, като се вземат предвид всички загуби, може да се получи от този квадратен метър?

За да изясня този въпрос, направих първия параболичен топлинен концентратор от картон (фокус в купата на параболата). Залепих шаблона от секторите с обичайните хранително фолио. Ясно е, че качеството на повърхността и отразяващите свойства на фолиото са много далеч от идеалното.

Но задачата беше да се затопли определен обем вода с помощта на „колхозни“ методи, за да се разбере каква мощност може да се получи, като се вземат предвид всички загуби. Моделът може да се изчисли с помощта на файла Exel ParabAnt-v2.rar, който намерих в интернет от фенове на самостоятелно изграждане на параболични антени. Знаейки обема на водата, нейния топлинен капацитет, началната и крайната температура, можете да изчислите количество топлина, изразходвана за нагряването му. И като знаете времето за нагряване, можете да изчислите мощността. Познавайки размерите на концентратора, е възможно да се определи каква практическа мощност може да се получи от един квадратен метър от повърхността, върху която пада слънчевата светлина.

За обем за вода беше взета половината алуминиева кутия, боядисана в черно отвън.

Контейнер с вода е поставен във фокуса на параболичен слънчев концентратор. Слънчевият концентратор е ориентиран към слънцето.

Експеримент №1

се проведе около 7 часа сутринта в края на май. Сутринта далеч не е идеалното време, но точно сутрин слънцето грее през прозореца на моята „лаборатория“.

При диаметър на параболата от 0,31 m изчисленията показаха, че е получена мощност от порядъка на 13,3 вата. Тези. минимум 177 вата / кв.м. Тук трябва да се отбележи, че кръгъл отворен буркан далеч не е най-добрият вариант за получаване добър резултат. Част от енергията се изразходва за нагряване на самата кутия, част се излъчва в околната среда, включително се отнася от въздушни потоци. Като цяло, дори и при толкова далеч от идеалните условия, можете поне да получите нещо.

Експеримент №2

За втория експеримент е направена парабола с диаметър 0,6 м. Метализирана лепяща лента закупена в. магазин за железария. Неговите отразяващи качества са малко по-добри от алуминиевото хранително фолио.

Параболата имаше по-голямо фокусно разстояние (фокус извън купата на параболата).

Това даде възможност да се проектират лъчите върху една повърхност на нагревателя и да се получи висока температура във фокуса. Парабола лесно прогаря лист хартия за няколко секунди. Експериментът е проведен около 7 часа сутринта в началото на юни. Според резултатите от експеримента със същия обем вода и същия съд получих мощност от 28 вата, което отговаря на приблизително 102 вата/кв.м. Това е по-малко, отколкото в първия експеримент. Това се обяснява с факта, че слънчевите лъчи от параболата падаха върху кръглата повърхност на буркана не навсякъде оптимално. Някои от лъчите минаха, други паднаха тангенциално. Бурканът беше охладен от свежия сутрешен бриз от едната страна, докато се затопля от другата. При първия експеримент, поради факта, че фокусът е бил вътре в купата, бурканът се нагрява от всички страни.

Експеримент №3

Осъзнавайки, че приличен резултат може да се получи чрез направата на правилния радиатор, беше направен следният дизайн: консервна кутия вътре е боядисана в черно и има дюзи за подаване и изпускане на вода. Херметически затворен с прозрачно двойно стъкло. Топлоизолиран.

Общата схема е както следва:

Нагряването става по следния начин: лъчите от слънчевия концентратор (1) през стъклото проникват в буркана на топлоприемника (2), където, попадайки върху черната повърхност, го нагряват. Водата, в контакт с повърхността на буркана, абсорбира топлината. Стъклото не пропуска добре инфрачервена (термична) радиация, така че загубите на топлинно излъчване са сведени до минимум. Тъй като стъклото се нагрява с течение на времето топла вода, и започва да излъчва топлина, е приложен двоен стъклопакет. Идеално, ако има вакуум между очилата, но това е трудна задача за постигане у дома. С обратна странабурканът е топлоизолиран с пяна пластмаса, което също ограничава излъчването на топлинна енергия към околната среда.

Радиаторът (2) е свързан към резервоара (3) с помощта на тръби (4.5) (в моя случай пластмасова бутилка). Дъното на резервоара е на 0,3 м над нагревателя. Този дизайн осигурява конвекция (самоциркулация) на водата в системата.

Перфектно разширителен резервоара тръбите трябва да бъдат и топлоизолирани. Експериментът е проведен около 7 часа сутринта в средата на юни. Резултатите от експеримента са следните: Мощност 96,8 вата, което отговаря на около 342 вата/м.кв.

Тези. ефективността на системата се е подобрила повече от 3 пъти само чрез оптимизиране на дизайна на радиатора!

При провеждане на експерименти 1,2,3, насочването на параболата към слънцето се извършваше ръчно, "на око". Параболата и нагревателните елементи се държаха на ръка. Тези. нагревателят не винаги е бил във фокуса на параболата, защото ръцете на човека се уморяват и започват да търсят по-удобна позиция, което не винаги е правилно от техническа гледна точка.

Както виждате, от моя страна бяха положени усилия да осигуря отвратителни условия за експеримента. далеч от идеални условия, а именно: - не е идеална повърхност на концентраторите - не е идеална отразяващи свойства на повърхностите на концентраторите - не е идеална ориентация към слънцето - не е идеална позиция на нагревателя - не е идеално време за експеримента (сутрин)

не може да попречи на получаването на напълно приемлив резултат за монтаж от импровизирани материали.

Експеримент №4

По-нататък нагревателен елементе фиксиран неподвижно спрямо слънчевия концентратор. Това даде възможност да се увеличи мощността до 118 вата, което съответства на приблизително 419 вата / кв.м. И това е сутрин! От 7 до 8 сутринта!

Има и други методи за затопляне на вода с помощта на слънчеви колектори. Колекторите с вакуумни тръби са скъпи, а плоските имат големи температурни загуби през студения сезон. Използването на слънчеви концентратори може да реши тези проблеми, но изисква внедряване на механизъм за ориентация към Слънцето. Всеки метод има както предимства, така и недостатъци.

Един от въпросите, които трябва да бъдат решени по пътя към практическото приложение на слънчевите концентратори, е намаляването на наклона им. Тези. концентраторът трябва да издържа на натоварване от вятър. За да намалите наклона, можете да използвате главини, сглобени от отделни сегменти. Такива огледални концентратори могат да бъдат доста плоски в сравнение с купа с парабола, а "перфорираната" структура намалява наклона им.

Прочетете също:

Вижте също ParabolaSolar Energy Слънчев колектор

Приложение на слънчеви топлинни концентратори: http://ua.livejournal.com/580303.html https://www.youtube.com/watch?v=1hPmE3Swtvw https://www.youtube.com/watch?v=Rbjey5RGx3c https : //www.youtube.com/watch?v=M5OO3vCHRoI https://www.youtube.com/watch?v=CgZ0N6cg-v4

P.S. Слънчевата енергия е ресурс, който ще остане безплатен за всички жители на планетата още дълго време. И сега всеки може свободно да го получи за своите цели. Без използването на скъпи технологии, а само с материали, достъпни за всеки човек. Това беше потвърдено от експериментите, описани по-горе.

www.avislab.com

Знам: Направи си сам слънчев концентратор - SolarNews

Основното предимство на концентратора е високата ефективност на отопление. Мощността на рефлектора е способна слънчево времев един момент фокусирайте енергията, достатъчна за кипене на водата за няколко секунди.

Основните недостатъци на такава система са необходимостта от постоянно проследяване на слънцето (в противен случай ефективността на концентратора пада до нула) и полиране и отстраняване на замърсяванията от повърхността.

За да направите слънчев рефлектор със собствените си ръце, ще ви трябва:

1. Ненужна параболична антена (в интернет можете да намерите и инструкции за самостоятелно приготвяне на параболични чинии).

2. Метализирано огледално фолио със залепващ слой (или парчета огледала за тези, които са особено ентусиазирани)

3. Радиатор - парче медна тръба, усукана в спирала - и входни/изходни тръби.

4. Топлообменен резервоар (ако е необходимо).

5. В случай на използване на домашен параболоид, монтаж за радиатор. В случай на използване на антена, радиаторът може да бъде фиксиран на мястото, където е закрепен преобразувателят.

Етапи на производство на слънчев концентратор:

1. Почистете повърхността на сателитната антена или домашния параболоид от мръсотия и мазнини. Направете дупки в центъра за тръбите.

2. Залепете огледалния филм, нарязан на тънки ивици. Необходими са тънки ленти, за да залепите извитата повърхност на антената възможно най-плътно без фуги, видими шевове и неравности (не забравяйте да направите дупки за тръбите).

Стикер огледален филмвърху почистената повърхност на плочата

Резултатът от залепването на параболоид

3. Фиксирайте радиатора, боядисан с черна топлоустойчива боя във фокусната точка и докарайте входните и изходните тръби към него.

Фиксиране на радиатора във фокуса на концентратора

4. Налейте течност в топлообменния резервоар и монтирайте слънчевия концентратор перпендикулярно на слънцето.

Важно: Трябва да се помни, че температурата в точката на концентрация може да достигне 300-500 градуса, така че когато работите със слънчев параболичен концентратор, трябва да спазвате мерките за безопасност - работа в защитно облекло (кожени или платнени ръкавици) и слънчеви очила или заваръчна маска.

Схемата за загряване на вода с помощта на домашен слънчев концентратор изглежда така:

Схема на домашен слънчев концентратор с топлообменен резервоар

Според материалите на сайта solarsistem.ru

Е, ето как изглежда работата на домашен слънчев концентратор на видеото (много подобно на експеримента със "слънчевия котел", нали?):

solar-news.ru Как да смените кранчето в банята със собствените си ръце

Направи си сам отопление от полипропиленови тръби

Направи си сам / Направи си сам

Параболично огледало за използване на отразяващ телескоп домашна CNC машина

Видяхте ли колко струва рефлектор с огледало с диаметър 18 инча (почти 46 см) сега?
Затова моят парк от луди инженерни идеи се попълва с нов артикул!

За да създадем огледало, имаме нужда от много плексиглас или нечупливо (така нареченото вискозно) стъкло. За да вземете материала - трябва да се объркате добре, да. Ще ви трябват също три или четири мощни и точни сервомотора с контролери, Arduino и тъпи радио компоненти. След това се нуждаете от материал за леглото, тялото на машината и въртящите се части. Е, и най-важното - ръчна фреза, подходяща за обработка на избрания материал.

Идеята е да се използва фреза, монтирана на въртяща се шина, за да се направят концентрични канали с намаляващ радиус и увеличаваща се дълбочина с всеки нов кръг. Така получаваме стъпаловидна повърхност, близка до параболоид на въртене, т.к всички промени в позицията на фреза и дълбочината на неговото потапяне ще бъдат изчислени с помощта на параболична функция. След това повърхността се покрива епоксидна смолаи с помощта на бързо въртене на детайла, той се разпределя равномерно по повърхността, запълвайки "стъпките" и приближавайки повърхността възможно най-близо до параболоид.

Основните проблеми, с които определено ще се сблъскам:

  • Точност на позициониране
  • Изборът на материал и фреза, в случай на стъкло ще има стърготини, а плексигласът е твърде мек и не държи формата си
  • Проблем с "замазка" стъпки епоксидна и окончателно шлайфане
  • Нанасяне на отразяващ слой. (прашен, да)

Тази статия е за онези любители астрономи, които вече са си играли с бинокли и рефракторни телескопи, разглеждали са фазите на Венера, пръстените на Сатурн и луните на Юпитер и искат нещо по-малко скучно и по-удивително. Например 1000x с огромен обектив. Невъзможно е да се направи това само на лещи: те дават така наречената хроматична аберация, която се проявява под формата на преливащи се ореоли около обекти, колкото по-силно е, толкова по-силно е увеличението на телескопа.

Следователно задачата е да се сглоби домашно направен отразяващ телескоп, тоест телескоп върху огледала. В неговия най-простата формаСъстои се от две огледала (обектив и диагонал) и една леща на окуляра.

Къде да получите

Основната огледална леща на рефлекторния телескоп е най-важната и критична част. Освен това е и най-трудният за производство. Намирането на готово огледало от този тип е почти невъзможно.

Въпреки че има един начин: можете да направите това от вдлъбната или изпъкнало-вдлъбната леща. Намерете вдлъбната или изпъкнало-вдлъбната леща на голям размеркаквото можете да намерите. Важно е фокусното разстояние да е възможно най-високо и следователно вдлъбнатината е възможно най-малка: от твърде мощни вдлъбнати лещи се изисква не сферична, а параболична форма и това е съвсем различен недостатък, който не може да се импровизира по никакъв начин.

Най-надеждното изчисление е да се намери плоско-вдлъбнат с диаметър 10-12 см и оптична мощност 1 диоптър. Потърсете го в оптични магазини. Следователно домашен телескоп от 1000 пъти няма да работи, но може да се направи нещо с това.

Посребряване с химия

След това трябва да направите сребро, за да получите огледало. Пригответе разтвор, наречен реагент на Толенс. За да приготвите този реагент, ви трябват: сребърен нитрат (лапис), сода каустик (сода каустик) и разтвор на амоняк.

В допълнение към този реагент ще ви е необходим и формалин (разтвор на формалдехид). За 10 ml вода се разтваря 1 g сребърен нитрат, за още 10 ml вода - 1 g сода каустик. Смесете тези разтвори, трябва да изпадне бяла утайка. Изсипете в разтвора на амоняк, докато утайката се разтвори. Този разтвор е реагент на Толенс.

За да го използвате за сребро, трябва да го излеете във вдлъбнатата част, предварително почистена от всякакви замърсявания. Ако има много лека вдлъбнатина, по ръба му трябва да се направи преграда от восък или пластилин.

След като излеете реактива, трябва да започнете да добавяте формалин към него с чести капки. Скоро се образува сребърен филм, който ще се превърне във вдлъбнато огледало. Имайте предвид, че реагентът на Tollens не се съхранява дълго време и трябва да се използва веднага след приготвянето му.

Има и начини да направите сами вдлъбната повърхност, на първо място - шлайфане на вдлъбната повърхност върху стъклени кръгове. Тези методи обаче са твърде сложни и не се препоръчват за употреба от начинаещи.

По същия начин като вдлъбнатото трябва да се направи диагонално огледало. Тя трябва да бъде идеално права; за производството му е подходяща плоската страна на всяка плоско-изпъкнала или плоско-вдлъбната.

Сглобяване на телескопа

Сега можете да започнете да събирате домашно приготвени. Ще ви трябва тръба, която е точно с дължината на фокусното разстояние (ако сте използвали плоско-вдлъбната леща с 1 диоптър, тогава вземете тръба с дължина 100 см, + 0,5-1 см корекция за дебелина).

Тръбата трябва да е отворена от единия край и затворена в другия и боядисана отвътре с най-черната боя, която можете да намерите. Диаметърът на тръбата трябва да бъде 1,25 пъти диаметъра на огледалото на рефрактора, ако сте използвали леща с диаметър 100 mm, вземете тръба с диаметър 125 mm.

В долната част на тръбата, точно в центъра, фиксирайте огледалната леща. За да го направите удобно, е по-добре да осигурите подвижно дъно. Можете да прикрепите обектива към дъното, например, със суперлепило.

Направете дупка близо до отворения край на тръбата. За да изчислите желаната позиция за отвора, пребройте радиуса му от отворения край на тръбата. Това е мястото, където трябва да бъде центъра на дупката. Окулярът ще бъде фиксиран в този отвор (перпендикулярно на тръбата).

Тя трябва да виси на оптичната ос под ъгъл от 45 градуса. Ако ъгълът се поддържа правилно, тогава когато погледнете през окуляра, ще видите изображението. Ако не се получи от първия път, експериментирайте с ъгъла.

Проблемът с използването на слънчева енергия е занимавал най-добрите умове на човечеството от древни времена. Беше ясно, че Слънцето е най-мощният източник на безплатна енергия, но никой не разбра как да използва тази енергия. Ако вярвате на древните писатели Плутарх и Полибий, тогава първият човек, който на практика използва слънчевата енергия, е Архимед, който, използвайки някои изобретени от него оптични устройства, успява да събере слънчевите лъчи в мощен лъч и да изгори римския флот.

По същество устройството, изобретено от великия грък, е първият концентратор на слънчева радиация, който събира слънчевите лъчи в един енергиен лъч. И във фокуса на този концентратор температурата може да достигне 300 ° C - 400 ° C, което е напълно достатъчно, за да запали дървените кораби на римския флот. Може само да се гадае какъв вид устройство е изобретил Архимед, въпреки че според съвременните идеи той имаше само две възможности.

Самото име на устройството - слънчев концентратор - говори само за себе си. Това устройство приема слънчевите лъчи и ги събира в един енергиен лъч. Най-простият концентратор е познат на всички от детството. Това е обикновена двойно изпъкнала леща, която може да изгори различни фигури, надписи, дори цели снимки, когато слънчевите лъчи се събират от такава леща в малка точка върху дървена дъска, лист хартия.

Тази леща принадлежи към така наречените рефракторни концентратори. В допълнение към изпъкналите лещи, лещите и призмите на Френел също принадлежат към този клас концентратори. Концентраторите с дълъг фокус, базирани на линейни лещи на Френел, въпреки ниската си цена, на практика се използват много малко, тъй като са големи. Използването им е оправдано, когато размерите на концентратора не са критични.

Огнеупорен слънчев концентратор

Призматичният концентратор на слънчевата радиация е лишен от този недостатък. Освен това, такова устройство е способно да концентрира част от дифузното лъчение, което значително увеличава мощността на светлинния лъч. Тристранната призма, на основата на която е изграден такъв концентратор, е едновременно приемник на лъчение и източник на енергиен лъч. В този случай предната страна на призмата получава радиация, задната страна отразява и излъчването вече излиза от страничната повърхност. Работата на такова устройство се основава на принципа на пълно вътрешно отражение на лъчите преди те да ударят страничната повърхност на призмата.

За разлика от рефракторните концентратори, рефлексните концентратори работят на принципа на събиране на отразената слънчева светлина в енергиен лъч. По своя дизайн те се делят на плоски, параболични и параболично-цилиндрични концентратори. Ако говорим за ефективността на всеки от тези видове, тогава най-високата степен на концентрация - до 10 000 - се дава от параболични концентратори. Но за изграждането на слънчеви отоплителни системи се използват главно плоски или параболично-цилиндрични системи.


Параболични (рефлекторни) слънчеви концентратори

Практическо приложение на слънчеви концентратори

Всъщност основната задача на всеки слънчев концентратор е да събира слънчевата радиация в един енергиен лъч. И можете да използвате тази енергия по различни начини. Възможно е загряване на вода с безплатна енергия, като количеството загрята вода ще се определя от размера и дизайна на концентратора. Малки параболични устройства могат да се използват като соларна печка.


Параболичен концентратор като слънчева фурна

Можете да ги използвате за допълнително осветление на слънчеви панели, за да увеличите мощността. И може да се използва като външен източник на топлина за двигатели на Стърлинг. Параболичният концентратор осигурява фокусна температура от около 300°C - 400°C. Ако например стойка за чайник, тигани се постави във фокуса на такова сравнително малко огледало, тогава получавате слънчева фурна, на която можете да готвите храна и да кипвате вода много бързо. Нагревател с топлоносител, поставен във фокуса, ще ви позволи бързо да загреете дори течаща вода, която след това може да се използва за домакински цели, например за душ, миене на чинии.


Най-простата схема за отопление на вода със слънчев концентратор

Ако двигател на Стърлинг с подходяща мощност се постави във фокуса на параболично огледало, тогава може да се получи малка топлоелектрическа централа. Например Qnergy разработи и пусна двигателите QB-3500 Stirling, които са проектирани да работят със слънчеви концентратори. Всъщност би било по-правилно да ги наречем генератори на електрически ток, базирани на двигатели на Стърлинг. Това устройство генерира електрически ток с мощност 3500 вата. Изходът на инвертора е стандартно напрежение от 220 волта 50 херца. Това е напълно достатъчно, за да осигури електричество на къща за 4-членно семейство, дача.

Между другото, използвайки принципа на работа на двигателите на Стърлинг, много майстори правят устройства със собствените си ръце, които използват въртеливо или възвратно-постъпателно движение. Например водни помпи за летни вили.

Основният недостатък на параболичния концентратор е, че той трябва да бъде постоянно ориентиран към слънцето. В промишлените хелиеви инсталации се използват специални системи за проследяване, които въртят огледала или рефрактори след движението на слънцето, като по този начин осигуряват приемане и концентрация на максимално количество слънчева енергия. За индивидуална употреба едва ли би било препоръчително да се използват такива проследяващи устройства, тъй като тяхната цена може значително да надвиши цената на обикновен рефлектор на конвенционален статив.

Как да си направим собствен слънчев концентратор

Най-лесният начин да направите домашен слънчев концентратор е да използвате стара сателитна антена. Първо трябва да решите за какви цели ще се използва този хъб и след това въз основа на това да изберете мястото за монтаж и съответно да подготвите основата и крепежните елементи. Измийте старателно антената, подсушете я, залепете огледален филм върху приемащата страна на съда.

За да може филмът да лежи плосък, без бръчки и гънки, той трябва да бъде нарязан на ленти с ширина не повече от 3-5 сантиметра. Ако възнамерявате да използвате концентратора като слънчева фурна, препоръчително е да изрежете дупка в центъра на плочата с диаметър около 5 - 7 сантиметра. През този отвор ще бъде прекарана скоба с опора за съдове (горелка). Това ще осигури неподвижността на съда с приготвената храна, когато рефлекторът е обърнат към слънцето.

Ако плочата е с малък диаметър, също се препоръчва да нарежете лентите на парчета с дължина около 10 см. Залепете всяко парче поотделно, като внимателно регулирате ставите. Когато рефлекторът е готов, той трябва да бъде монтиран върху опората. След това ще е необходимо да се определи точката на фокусиране, тъй като оптичната фокусна точка в сателитната антена не винаги съвпада с позицията на приемащата глава.


Самоделен слънчев концентратор - фурна

За да определите фокусната точка, трябва да се въоръжите с тъмни очила, дървена дъска и дебели ръкавици. След това трябва да насочите огледалото директно към слънцето, да хванете слънчев лъч върху дъската и, като приближите или отдалечите дъската от огледалото, да намерите точката, където този слънчев лъч ще има минимален размер - малка точка. Необходими са ръкавици, за да предпазите ръцете си от изгаряния, ако случайно попаднат в зоната на лъча. Е, когато се намери фокусната точка, остава само да я поправите и да монтирате необходимото оборудване.

Има много опции за самостоятелно производство на слънчеви концентратори. По същия начин можете сами да направите двигател на Стърлинг от импровизирани материали. И можете да използвате този двигател за различни цели. Колко въображение, желание и търпение е достатъчно.