Miroir parabolique. Ou nous cuisinons de la soupe sans feu. Construction d'un télescope amateur à partir de composants chinois Argentage chimique

15.06.2019

Étape 1 : Matériaux

Le verre vierge est constitué d'un matériau à faible coefficient de dilatation (Pyrex, verre borosilicaté, Duran 50, Cerodur, etc.) ;
Carbure de silicium de différentes granulométries (60, 80, 120, 220, 320 unités) ;
Oxyde d'aluminium (25, 15, 9 et 5 microns) ;
Oxyde de cérium ;
Résine;
Meule;
Plâtre imperméable (plâtre dentaire);
Tuile en céramique;
Adhésif époxy.

Étape 2 : Préparation de la pièce

Les flans de verre comportent souvent des marques sur la surface. La « marque ronde » dans la partie inférieure a été laissée par le poêle, et les marques supérieures sont apparues en raison de la différence de température lorsque le verre a refroidi.

Commençons par traiter les bords du verre pour limiter les risques d'écaillage. Une pierre à aiguiser est un excellent outil pour cette opération. N'oubliez pas les fonds protection personnelle organes respiratoires et rappelez-vous que le verre et la pierre doivent être humidifiés avec de l'eau (car la poussière de verre est très nocive pour les poumons).

Le bas du miroir doit être aussi plat que possible (avant de commencer à travailler dessus). Pour niveler la surface, nous utiliserons du carborundum grossier (carbure de silicium #60). Étalez la poudre et l'eau sur une surface plane et frottez le verre dessus. Après quelques secondes, vous verrez une pâte grise. Rincez-le et ajoutez du sable humide. Continuez jusqu'à ce que la surface soit exempte de trous et de nids-de-poule.

Étape 3:

Ce gabarit sera utilisé pour créer une surface concave sur une pièce de verre.

Couvrons le verre film plastique. Faisons un cylindre en carton autour de la pièce et versons du plâtre à l'intérieur. Laissez sécher, puis retirez le carton. Séparez soigneusement le verre et retirez les bavures des bords.

Étape 4 : Revêtement de carreaux de céramique

Nous avons besoin d'une surface dure pour polir le verre. C'est pourquoi la partie convexe de la pièce doit être recouverte de carreaux de céramique.

Collez les carreaux dessus base de gypse une résine époxy.

Veuillez noter qu'il faut éviter de placer des carreaux ou des trous au centre. Décalez plutôt légèrement le carreau pour éviter toute imperfection centrale sur la surface du miroir.

Étape 5 : Commencer le ponçage

Mettons du sable humide sur la surface du carreau et commençons à frotter le verre dessus.

Après plusieurs passages, retournez le miroir et poursuivez le ponçage dans l'autre sens. Cela fournit bon traitement, sous tous les angles et évitera les erreurs.

Étape 6 :

Nous continuons à poncer jusqu'à obtenir le virage souhaité. Pour estimer la courbure, vous devez utiliser la calculatrice du jeu de mesures Sagitta.

Si vous souhaitez construire un télescope pour observer les planètes, vous aurez besoin d'un rapport focale plus grand (F/8 ou plus).

En revanche, si vous souhaitez contempler l’étendue de la galaxie et des nébuleuses stellaires, il vous faudra un petit rapport focal (F/4 par exemple).

Rapport focale F/4,75. La sagitta de mon miroir de 20 cm est de 0,254 cm.

Étape 7 : Lisser la surface

Une fois la courbure requise obtenue, vous devez lisser la surface tout en conservant la même courbure.

Marquez les imperfections majeures avec un marqueur et poursuivez le ponçage jusqu'à ce qu'elles soient complètement éliminées. Cela fournira une confirmation visuelle que vous pouvez passer à un abrasif plus fin.

Passons au carbure de silicium n°320. Une fois que vous avez atteint cette étape, vous devriez commencer à voir des reflets lorsque vous regardez dans le miroir vierge.

Étape 8 :

Nous devons créer un autre outil pour cette opération. Vous pouvez fabriquer un tel appareil à partir de plâtre ou de contreplaqué épais. elle sera couverte matériau souple- résine.

Résine Arbres de conifères– très collant et difficile à nettoyer.

Fabriquez un autre cylindre autour de la base du gabarit. Faites fondre une grande quantité de résine et versez-la dans le cylindre. Laissez refroidir la résine et retirez le boîtier en carton. Après cela, nous commencerons à former la surface ; il faut lui donner une légère convexité. Les canaux créés vous aideront également lors du traitement du verre.

Étape 9 : Polonais

Placez un peu de poudre de cérium humide sur la résine et commencez à frotter le miroir contre celle-ci. Le cérium pénétrera la surface de la résine. Utilisez un lubrifiant savonneux si nécessaire.

Étape 10 : Fabriquer un testeur de Foucault

Le testeur Foucault est un outil conçu pour analyser la surface des miroirs paraboliques. Il possède une source de lumière qui éclaire le miroir. Lorsque la lumière revient, elle est focalisée dans une zone différente (si elle provient du bord ou du centre du miroir).

Le testeur utilise ce principe pour vous permettre de voir visuellement des erreurs de l'ordre de 1 millionième de cm. En ajoutant un écran Ronchi au testeur vous gagnerez du temps car vous aurez une idée de la surface sans aucune mesure.

Pour vous faciliter la vie, réalisez un support de miroir. Une vis à l'arrière permet de régler l'angle.

Étape 11 : Créer un paraboloïde

Après la phase de finition, nous devrions avoir un miroir entièrement poli avec une belle surface sphérique. Cependant, la sphère ne convient pas à des fins astronomiques. Nous devons nous procurer un paraboloïde.

La différence entre une sphère et un paraboloïde est faible (environ 1 micron). Pour réaliser cette différence nous utiliserons un test de Foucault. Puisque nous savons à quoi doit ressembler la réflexion, nous effectuerons une finition spéciale avec de l'oxyde de cérium jusqu'à ce que la réflexion sur le miroir corresponde à celle théorique.

L'apparence de la mouture ressemblera à un « W ». L'amplitude doit être de 4/5 du diamètre dans le sens transversal et longitudinal.

Il y a aussi liste complète diverses techniques pour corriger des erreurs sur une surface spécifique.

Étape 12 : Test de surface à l'aide d'un testeur Foucault

Voici à quoi ressemble la réflexion dans un testeur de Foucault équipé d'une grille de Ronchi.

Selon les cas (le maillage coupe la lumière avant ou après le rayon de courbure), les lignes peuvent être interprétées et la forme de la surface peut être déduite.

Le masque Couder est utilisé pour les mesures avec un testeur de Foucault.

Étape 14 : Aluminisation

Afin de terminer complètement l'engin, il doit être envoyé pour aluminisation. Actuellement, le miroir ne reflète que 4 % de la lumière. L'apport d'aluminium à la surface augmentera le pourcentage de plus de 90 %.

Un ajout facultatif : un revêtement SiO2 aidera à protéger le métal de toute source d’oxydation.

Vous pouvez ajouter une empreinte centrale - cela facilite la collimation et n'affecte pas la qualité du miroir, puisque le centre ne participe pas à la formation de l'image que vous verrez dans l'oculaire.

À suivre…

J'ai toujours voulu avoir un télescope pour observer le ciel étoilé. Vous trouverez ci-dessous un article traduit d'un auteur brésilien qui a pu fabriquer un télescope à miroir de ses propres mains et à partir des matériaux disponibles. Économiser beaucoup d'argent en même temps.

Tout le monde aime regarder les étoiles et la lune par temps clair. Mais parfois, nous voulons voir loin. Nous voulons le voir à proximité. Puis l’humanité a créé un télescope !

Aujourd'hui
Nous disposons de nombreux types de télescopes, dont le réfracteur classique et le réflecteur newtonien. Ici au Brésil, où je vis, le télescope est un luxe. Cela coûte entre 1 500,00 R$ (environ 170,00 US$) et 7 500,00 R$ (2 500,00 US$). Il est facile de trouver une lunette pour 500,00 R$, mais c'est proche 5/8 salaires, sachant que nous avons beaucoup de familles pauvres et de jeunes qui attendent meilleure vieÉtat. Je suis l'un deux. Puis j’ai trouvé un moyen de regarder le ciel ! Pourquoi ne fabriquons-nous pas notre propre télescope ?

Un autre problème ici au Brésil est que nous avons très peu de contenu sur les télescopes.

Miroirs
et l'objectif n'est pas particulièrement cher. Nous n’avons donc pas de conditions pour acheter plus tard. Un moyen simple d’y parvenir est d’utiliser des choses qui ne sont plus utiles !

Mais où trouver ces choses ? Facilement! Le télescope à réflecteur est composé de :

— Miroir primaire (concave)

— Miroir secondaire (plan)

— Lentille optique (la partie la plus difficile !)

— Prise réglable.

— Trépied ;

Où puis-je trouver ces choses ?
— Les miroirs concaves sont utilisés dans les salons de beauté (maquillage, boutiques, coiffeur, etc.) ;

— Les miroirs plats se retrouvent dans beaucoup de choses. Il vous suffit de trouver un petit miroir (environ 4 cm2) ;

— La lentille optique est plus difficile à trouver. Vous pouvez l'obtenir à partir d'un jouet cassé ou le fabriquer vous-même. (J'ai utilisé un vieil objectif 10x provenant d'une paire de jumelles cassée).

- Peut être utilisé Tuyaux d'eau(quelque chose entre 80 mm et 150 mm de diamètre) mais j'utilise un pot d'encre vide et un pot de serviette.

- Quelques éclaboussures noires.

Toi
Vous avez également besoin de tuyaux en PVC, de connecteurs et de quelques rouleaux de carton.

Vous pouvez utiliser de la colle chaude ou de la pâte silicone.

Alors plus d'attente ! Commençons!

Étape 1 : Calcul des composants optiques

J'obtiens un diamètre de 140 mm du miroir concave de Sagit à partir de 3,18 mm (mesuré avec un pied à coulisse).

Mais sachez d’abord que le miroir est Sagitta. Dans les profondeurs du miroir (la distance entre le bas surfaces et hauteurs des limites).

Sachant cela, nous avons :

Rayon du miroir (R) = d/2 = 70 mm

Rayon de courbure (P) = P2 / 2C = 770,4 mm

Distance focale (F) = p/2 = 385,2 mm

Ouverture (F) = F / d = 2,8

Nous savons désormais tout ce dont nous avons besoin pour fabriquer notre télescope !

Commençons!

Étape 2 : concevoir le tube principal

Par une étrange coïncidence, nos peintures sont parfaites pour les serviettes en étain !

Nous devons d’abord enlever la peinture du fond ; nous ne pouvons pas.

Ensuite, vous devez mesurer la distance entre le miroir concave et l'emplacement de l'oculaire. Pour ce faire, vous devez prendre en compte le rayon de la peinture en aérosol.

On marque ensuite la hauteur à 315mm. Cela fait environ 30 cm.

A cette hauteur, on fait un trou dans la canette, comme sur la photo. DANS dans ce cas, j'ai fait un trou d'environ 1,4 pouces pour insérer le connecteur en PVC.

Comme vous pouvez le voir sur la photo suivante, le miroir s'intègre parfaitement dans la canette.

Étape 3 : Montage à plat

J'ai décidé de le fixer pour soutenir le miroir par 3 points, comme sur le dessin.

S'adapte au plan miroir, j'en ai utilisé deux des bâtons de bois et petit triangle en boisà partir de 45°.

Ensuite, j'ai pris quelques dispositions. Avec une perceuse, j'ai fait des trous pour insérer les bâtons.

Ensuite j'ai calculé la distance entre le centre du miroir et la poignée du trou. C'est 20 mm.

Faites des trous dans le pot de peinture avec une perceuse.

J'ai donc ajusté les bâtons au plan du miroir, lorsque les trous pour les yeux sont observés, mes propres yeux apparaissent.

*J'ai fixé le miroir en support avec de la colle chaude.

Étape 4 : Ajustements de la mise au point

J'ai utilisé le pied de microphone comme trépied de télescope. Muni de ruban adhésif et d'élastique.

Pour trouver la source, il faut viser le soleil avec un télescope. Évidemment, ne regardez jamais le soleil avec un télescope !

Placez le papier devant le trou pour les yeux et trouvez un point lumineux plus petit. Mesurez ensuite la distance entre le trou et le papier comme indiqué sur l'image. Moi à une distance de 6 cm.

Cette distance est requise entre le trou et l'oculaire. Pour monter l'oculaire j'ai utilisé un rouleau de carton (de papier toilette), découpé et fixé avec un peu de scotch.

Étape 5 : Support et tenue vestimentaire

Détail important :

Tout ce qui se trouve à l’intérieur du tuyau doit être noir. Cela empêche la lumière de se refléter dans d’autres directions.

J'ai dessiné à l'encre à l'extérieur de la boîte noire uniquement sur apparence. J'ai également enfoncé des épingles pour mieux maintenir les serviettes en étain dans la peinture en étain.
Certaines autres barretes tiennent mieux les bâtons de miroir secondaires... puis j'ai fixé la "douille de trépied en PVC" avec un rivet et de la colle chaude.

J'ai ajouté un bord en plastique doré sur le dessus de l'encre en étain pour lui donner un joli aspect.

Étape 6 : Tests et considérations finales

J'ai attendu la nuit comme un enfant attend un cadeau de Noël. Puis la nuit est arrivée et je suis sorti pour vérifier mon télescope. Et voici le résultat:

On le sait, il est très difficile de prendre des photos avec un télescope.

Depuis très longtemps je voulais réaliser un concentrateur solaire parabolique. Après avoir lu beaucoup de littérature sur la fabrication d'un moule pour un miroir parabolique, j'ai opté pour l'option la plus simple : une antenne parabolique. L'antenne parabolique a une forme parabolique qui collecte les rayons réfléchis en un point.

J'ai regardé comme base les plaques « Variant » de Kharkov. A un prix qui me paraissait acceptable, je ne pouvais acheter qu'un produit de 90 cm. Mais le but de mon expérience est chaleur au point. Pour obtenir de bons résultats, vous avez besoin d'une zone miroir - plus il y en a, mieux c'est. Par conséquent, la plaque doit mesurer 1,5 m, ou mieux encore 2 m. Le fabricant de Kharkov propose ces tailles dans son assortiment, mais elles sont en aluminium et, par conséquent, les prix sont exorbitants. J'ai dû plonger sur Internet à la recherche d'un produit d'occasion. Et à Odessa, des constructeurs, en démontant un objet, m'ont offert une antenne parabolique mesurant 1,36 mx 1,2 m, en plastique. C'était un peu en deçà de ce que je voulais, mais le prix était bon et j'ai commandé une assiette.

Après avoir reçu la plaque quelques jours plus tard, j'ai découvert qu'elle était fabriquée aux USA, qu'elle avait de puissantes nervures de renforcement (je me demandais si la carrosserie était assez solide et si elle bougerait après avoir collé les rétroviseurs) et une forte orientation. mécanisme avec de nombreux réglages.

J'ai également acheté des miroirs de 3 mm d'épaisseur. Commandé 2 m². - un peu avec réserve. Les miroirs sont principalement vendus en 4 mm d'épaisseur, mais j'en ai trouvé un trois pour faciliter la découpe. J'ai décidé de faire la taille des miroirs pour le concentrateur 2 x 2 cm.

Après avoir récupéré les principaux composants, j'ai commencé à fabriquer un support pour le concentrateur. Il y avait plusieurs coins, morceaux de tuyaux et profilés. Je l'ai découpé sur mesure, soudé, nettoyé et peint. Voici ce qui s'est passé :

Alors, après avoir pris position, j'ai commencé à découper les miroirs. Les miroirs ont reçu des dimensions de 500 x 500 mm. Tout d'abord, je l'ai coupé en deux, puis avec un maillage de 2 x 2 cm, j'ai essayé un tas de coupe-verres, mais maintenant il n'est plus possible de trouver quoi que ce soit de sensé en magasin. Un nouveau coupe-verre coupe parfaitement 5 à 10 fois, et c'est tout... Après cela, vous pouvez le jeter immédiatement. Il y en a peut-être des professionnels, mais vous ne devriez pas les acheter dans les quincailleries. Par conséquent, si quelqu'un veut fabriquer un concentrateur à partir de miroirs, la question de la découpe des miroirs est la plus difficile !

Les miroirs sont découpés, le trépied est prêt, je commence à coller les miroirs ! Le processus est long et fastidieux. Mon nombre de miroirs sur le moyeu fini était de 2480 pièces. J'ai choisi la mauvaise colle. J'ai acheté une colle spéciale pour miroirs - elle tient bien, mais elle est épaisse. En collant, en pressant une goutte sur le miroir puis en la pressant contre la paroi de la plaque, il y a une possibilité d'appuyer sur le miroir de manière inégale (quelque part plus fort, quelque part plus faible). En conséquence, le miroir risque de ne pas être bien collé, c'est-à-dire dirigera son rayon de soleil non pas vers le foyer, mais à proximité de lui. Et si la mise au point est floue - résultats élevés il n'y a rien à attendre. Pour l'avenir, je dirai que ma mise au point s'est avérée floue (d'où je conclus qu'il a fallu utiliser une colle différente). Bien que les résultats de l'expérience aient été satisfaisants, le foyer mesurait environ 10 cm et il y avait encore une tache floue de 3 à 5 cm autour. Plus le foyer était petit, plus la focalisation des rayons était précise, plus elle était élevée en conséquence. la température. Il m'a fallu presque 3 ans pour coller les miroirs journées complètes. La superficie des miroirs taillés était d'environ 1,5 m². Il y a eu un mariage, au début, jusqu'à ce qu'il s'adapte - beaucoup, puis beaucoup moins. Les miroirs défectueux ne représentaient probablement pas plus de 5 %.

Le concentrateur solaire parabolique est prêt.

Lors de la prise de mesures, Température maximale au foyer du concentrateur, la température n'était pas inférieure à 616,5 degrés. Les rayons du soleil ont contribué à mettre le feu à une planche de bois, à faire fondre de l'étain, un poids en plomb et une canette de bière en aluminium. J'ai mené l'expérience le 25 août 2015 dans la région de Kharkov, le village de Novaya Vodolaga.

Les projets pour l'année prochaine (et peut-être que cela fonctionnera dans période hivernale) adapter le concentrateur aux besoins pratiques. Peut-être pour chauffer de l’eau, peut-être pour produire de l’électricité.

En tout cas, la nature nous a tout donné source la plus puissante l'énergie, il suffit d'apprendre à l'utiliser. L’énergie du soleil couvre des milliers de fois tous les besoins de l’humanité. Et si une personne peut absorber au moins une petite partie de cette énergie, ce sera alors la plus grande réussite de notre civilisation, grâce à laquelle nous sauverons notre planète.

Ci-dessous, une vidéo dans laquelle vous verrez le processus de fabrication d'un concentrateur solaire basé sur Antenne satellite, et les expériences qui ont été réalisées à l’aide du concentrateur.

La start-up GoSol a pour objectif de rendre l’énergie solaire accessible à tous à l’échelle mondiale. À cette fin, il a créé une initiative visant à développer et diffuser des instructions pour assembler des concentrateurs solaires à partir de matériaux locaux qui pourraient devenir sources efficaces chaleur pour la cuisson, la lessive, le chauffage de l'eau et le chauffage.

« La mission de GoSol.org est d'éradiquer la pauvreté énergétique et de minimiser les effets du réchauffement climatique en diffusant notre technologie DIY (Do It Yourself) et en éliminant les obstacles au libre accès à l'énergie. énergie solaire. Avec votre aide, nous souhaitons encourager les communautés, les entrepreneurs et les artisans à exploiter la source d'énergie la plus puissante au monde. Tous les matériaux et outils nécessaires à la mise en œuvre de ces technologies ont déjà été produits et sont présents en abondance aux quatre coins du monde », indique le site GoSol.

Les passionnés de GoSol ont lancé une entreprise avec laquelle ils comptent récolter 68 000 $ pour faire de leur objectif une réalité. L'initiative a permis de récolter jusqu'à présent environ 27 000 $ et GoSol a récemment publié ses premières instructions sur la façon de construire un concentrateur solaire.

Lire aussi : Concentrateur solaire Ripasso - le plus méthode efficace conversion d'énergie solaire ?

Gratuit guide étape par étape contient toutes les informations nécessaires pour créer de vos propres mains un concentrateur solaire de 0,5 kW. La surface réfléchissante de l'appareil aura une superficie d'environ 1 mètre carré et le coût de sa production coûtera entre 79 $ et 145 $, selon la région de résidence.

Sol1, nom donné à l'installation solaire de GoSol, occupera environ 1,5 mètre cube d'espace. Les travaux de production prendront environ une semaine. Les matériaux pour sa construction seront des coins en fer, des boîtes en plastique, des tiges d'acier, et il est proposé que l'élément de travail principal - un hémisphère réfléchissant - soit fabriqué à partir de morceaux d'un miroir de salle de bain ordinaire.

Le concentrateur solaire peut être utilisé pour cuire, frire, chauffer de l’eau ou conserver des aliments par déshydratation. L'appareil peut également servir de démo travail efficace l'énergie solaire et aidera de nombreux entrepreneurs des pays en développement à démarrer leur propre entreprise. En plus de contribuer à réduire les émissions nocives dans l’atmosphère, les concentrateurs solaires GoSol contribueront à réduire la déforestation en remplaçant le bois brûlé par de l’énergie propre provenant du soleil.

Les instructions GoSol peuvent être utilisées non seulement pour créer et application pratique, mais aussi pour la vente de concentrateurs solaires, ce qui contribuera à réduire considérablement le seuil d'accès à l'énergie solaire, qui est aujourd'hui principalement produite par le photovoltaïque. panneaux solaires. Leur coût reste extrêmement élevé dans des régions où il est souvent tout simplement impossible d'obtenir de l'énergie par d'autres moyens.

Des instructions gratuites pour le concentrateur solaire sont disponibles sur le site GoSol, et pour les recevoir, vous devrez laisser votre adresse e-mail à laquelle les informations mises à jour seront envoyées. Si vous souhaitez que l'initiative « solaire » avance plus rapidement et à plus grande échelle, vous pouvez alors soutenir financièrement l'entreprise - la startup accepte également des contributions en espèces, dont la récompense dépendra du montant du don.

Lire aussi : Concentrateur solaire ukrainien « Diversité » - les instructions sont disponibles gratuitement

Vidéo : GoSol.org Campagne gratuite The Sun pour les constructeurs

ecotechnica.com.ua

Concentrateur solaire fait maison à base de film miroir

Grande quantité énergie gratuite les gens utilisent depuis longtemps le soleil, l’eau et le vent et bien plus encore que ce que la nature peut offrir. Pour certains, il s’agit d’un passe-temps, tandis que d’autres ne peuvent survivre sans appareils capables d’extraire de l’énergie « à partir de rien ». Par exemple, dans les pays africains, les panneaux solaires sont depuis longtemps devenus un compagnon vital pour les populations ; des systèmes d’irrigation à énergie solaire sont introduits dans les villages arides, des pompes solaires sont installées sur les puits, etc.

Fours solaires dans ce magasin chinois.

Dans les pays européens, le soleil ne brille pas aussi fort, mais l'été est assez chaud et c'est dommage quand l'énergie gratuite de la nature est gaspillée. Il existe des modèles réussis de fours à énergie solaire, mais ils utilisent des miroirs paraboliques solides ou préfabriqués. Premièrement, cela coûte cher, et deuxièmement, cela alourdit la structure et n'est donc pas toujours pratique à utiliser, par exemple lorsqu'un poids léger du concentrateur fini est requis. Un modèle intéressant de concentrateur solaire parabolique fait maison a été créé par un. inventeur talentueux. Il ne nécessite pas de miroirs pour sa fabrication, il est donc très léger et ne sera pas un lourd fardeau lors d'une randonnée.

Pour créer un concentrateur solaire fait maison à l'aide d'un film, vous avez besoin de très peu de choses. Tous sont vendus sur n’importe quel marché de vêtements.1. Film miroir autocollant. Il présente une surface lisse et brillante et constitue donc un excellent matériau pour une pièce de miroir. four solaire.2. Une feuille de panneaux de particules et une feuille de panneaux durs de même taille.3. Tuyau fin et mastic.

Comment fabriquer un four solaire ?

Tout d'abord, à l'aide d'une scie sauteuse, deux anneaux sont découpés dans un panneau de particules de la taille dont vous avez besoin, qui doivent être collés l'un à l'autre. Il y a une bague sur la photo et la vidéo, mais l'auteur indique qu'il a ajouté une deuxième bague par la suite. Selon lui, il aurait été possible de se limiter à un seul, mais il fallait augmenter l'espace pour former une concavité suffisante du miroir parabolique. Sinon, la focalisation du faisceau sera trop éloignée. Un cercle de panneau dur est découpé pour s'adapter à la taille de l'anneau pour former la paroi arrière du concentrateur solaire. L'anneau doit être collé au panneau dur. Assurez-vous de bien sceller le tout avec du scellant. La structure doit être complètement scellée. Faites soigneusement un petit trou sur le côté afin qu'il y ait des bords uniformes, dans lesquels insérer fermement un mince tuyau. Pour garantir une étanchéité parfaite, la connexion entre le tuyau et l'anneau peut également être traitée avec du mastic. Étirez un film miroir sur l'anneau. Pompez l'air du corps de l'installation et formez ainsi un miroir sphérique. Pliez le tuyau et fixez-le avec une pince à linge. support pratique pour un concentrateur fini. L'énergie de cette installation est suffisante pour faire fondre une canette en aluminium.

Attention! Les réflecteurs solaires paraboliques peuvent être dangereux et provoquer des brûlures et des lésions oculaires s'ils sont manipulés avec négligence ! Regardez la vidéo du processus de fabrication du cuiseur solaire !

Matériel utilisé du site zabatsay.ru. Comment fabriquer une batterie solaire - ici.

izobreteniya.net

Comment fabriquer un concentrateur solaire de vos propres mains (par exemple, parabolique)

Le problème de l’utilisation de l’énergie solaire occupe les meilleurs esprits de l’humanité depuis l’Antiquité. Il était clair que le Soleil est une puissante source d’énergie gratuite, mais personne ne comprenait comment utiliser cette énergie. Si vous en croyez les écrivains anciens Plutarque et Polybe, alors la première personne à utiliser pratiquement l'énergie solaire fut Archimède, qui, à l'aide de certains dispositifs optiques qu'il a inventés, a réussi à collecter rayons de soleil en un puissant rayon et brûlez la flotte romaine.

Essentiellement, l'appareil inventé par le grand Grec était le premier concentrateur de rayonnement solaire, qui collectait les rayons du soleil en un seul faisceau d'énergie. Et au foyer de ce concentrateur, la température pourrait atteindre 300°C – 400°C, ce qui est largement suffisant pour enflammer les navires en bois de la flotte romaine. On ne peut que deviner quel type d'appareil Archimède a inventé, même si, selon les idées modernes, il n'avait que deux options.

Le nom même de l’appareil – concentrateur solaire – parle de lui-même. Cet appareil reçoit les rayons du soleil et les collecte en un seul faisceau d'énergie. Le concentrateur le plus simple est familier à tous depuis l'enfance. Il s'agit d'une lentille biconvexe ordinaire, qui pourrait être utilisée pour graver diverses figures, inscriptions, voire des images entières, lorsque les rayons du soleil étaient collectés par une telle lentille en un petit point sur planche de bois, feuille de papier.

Cette lentille appartient aux concentrateurs dits réfractaires. Outre les lentilles convexes, cette classe de concentrateurs comprend également les lentilles et prismes de Fresnel. Les concentrateurs à longue focale construits sur la base de lentilles de Fresnel linéaires, malgré leur faible coût, sont très peu utilisés en pratique, car ils sont de grande taille. Leur utilisation est justifiée lorsque les dimensions du concentrateur ne sont pas critiques.

Concentrateur solaire réfracteur

Le concentrateur de rayonnement solaire à prisme ne présente pas cet inconvénient. De plus, un tel dispositif est également capable de concentrer une partie du rayonnement diffus, ce qui augmente considérablement la puissance du faisceau lumineux. Le prisme triangulaire, sur la base duquel un tel concentrateur est construit, est à la fois un récepteur de rayonnement et une source de faisceau d'énergie. Dans ce cas, la face avant du prisme reçoit le rayonnement, la face arrière le réfléchit et le rayonnement sort par la face latérale. Le fonctionnement d'un tel dispositif repose sur le principe de réflexion interne totale des rayons avant qu'ils n'atteignent la face latérale du prisme.

Contrairement aux concentrateurs réfractaires, les concentrateurs réfléchissants fonctionnent sur le principe de collecter l'énergie réfléchie dans un faisceau d'énergie. lumière du soleil. Selon leur conception, ils sont divisés en concentrateurs plats, paraboliques et paraboliques-cylindriques. Si nous parlons de l'efficacité de chacun de ces types, le degré de concentration le plus élevé - jusqu'à 10 000 - est fourni par les concentrateurs paraboliques. Mais pour construire des systèmes chauffage solaire Des systèmes principalement plats ou paraboliques-cylindriques sont utilisés.

Concentrateurs solaires paraboliques (réfléchissants)

Application pratique des concentrateurs solaires

En fait, la tâche principale de tout concentrateur solaire est de collecter le rayonnement solaire en un seul faisceau d'énergie. Et vous pouvez utiliser cette énergie de différentes manières. Vous pouvez chauffer de l'eau en utilisant de l'énergie gratuite, et la quantité d'eau chauffée sera déterminée par la taille et la conception du concentrateur. Les petits appareils paraboliques peuvent être utilisés comme four solaire pour cuisiner.

Concentrateur parabolique comme four solaire

Vous pouvez les utiliser pour fournir un éclairage supplémentaire aux panneaux solaires afin d’augmenter la puissance de sortie. Et il peut être utilisé comme source de chaleur externe pour les moteurs Stirling. Le concentrateur parabolique fournit une température focale d'environ 300°C – 400°C. Si l’accent est tellement comparatif petit miroir Si vous placez, par exemple, un support pour une bouilloire ou une poêle, vous obtiendrez un four solaire sur lequel vous pourrez très rapidement cuire des aliments et faire bouillir de l'eau. Un radiateur avec un liquide de refroidissement placé au foyer vous permettra de chauffer rapidement même eau courante, qui peut ensuite être utilisé à des fins domestiques, par exemple pour prendre une douche, faire la vaisselle.

Les circuits les plus simples chauffer l'eau avec un concentrateur solaire

Si vous placez un moteur Stirling de puissance appropriée au foyer d'un miroir parabolique, vous pouvez obtenir un petit centrale thermique. Par exemple, Qnergy a développé et lancé des moteurs Stirling QB-3500, conçus pour fonctionner avec des concentrateurs solaires. Essentiellement, il serait plus correct de les appeler générateurs de courant électrique basés sur des moteurs Stirling. Cette unité produit électricité puissance 3500 watts. La sortie de l'onduleur est une tension standard de 220 volts 50 hertz. C'est largement suffisant pour alimenter en électricité une maison pour une famille de 4 personnes, ou un chalet d'été.

À propos, en utilisant le principe de fonctionnement des moteurs Stirling, de nombreux artisans fabriquent de leurs propres mains des appareils utilisant un mouvement de rotation ou alternatif. Par exemple, des pompes à eau pour une résidence d'été.

Le principal inconvénient d’un concentrateur parabolique est qu’il doit être constamment orienté vers le soleil. Les installations industrielles d'hélium utilisent des systèmes de suivi spéciaux qui font tourner des miroirs ou des réfracteurs en suivant le mouvement du soleil, assurant ainsi la réception et la concentration. quantité maximaleénergie solaire. Pour un usage individuel, il est peu probable qu'il soit conseillé d'utiliser de tels dispositifs de suivi, car leur coût peut largement dépasser le coût d'un simple réflecteur sur un trépied ordinaire.

Comment fabriquer votre propre concentrateur solaire

Le moyen le plus simple de fabriquer un concentrateur solaire maison est d’utiliser une vieille antenne parabolique. Vous devez d'abord décider à quelles fins ce concentrateur sera utilisé, puis, sur cette base, choisir l'emplacement d'installation et préparer la base et les fixations en conséquence. Lavez soigneusement l'antenne, séchez-la et collez un film miroir sur le côté récepteur de la parabole.

Pour que le film repose à plat, sans plis ni plis, il doit être découpé en bandes d'une largeur maximale de 3 à 5 centimètres. Si vous avez l'intention d'utiliser le concentrateur comme four solaire, il est recommandé de percer un trou d'un diamètre d'environ 5 à 7 centimètres au centre de la plaque. Un support avec support pour vaisselle (brûleur) passera par ce trou. Cela garantira que le récipient contenant les aliments que vous préparez ne bouge pas lorsque le réflecteur est tourné vers le soleil.

Si la plaque est de petit diamètre, il est également recommandé de couper les bandes en morceaux d'environ 10 cm de long. Collez chaque morceau séparément en ajustant soigneusement les joints. Lorsque le réflecteur est prêt, il doit être installé sur un support. Après cela, vous devrez déterminer le point focal, car le point focal optique de l'antenne parabolique ne coïncide pas toujours avec la position de la tête de réception.

Concentrateur solaire fait maison - four

Pour déterminer le point focal, il faut s'équiper de lunettes noires, Une planche de bois et des gants épais. Ensuite, vous devez pointer le miroir directement vers le soleil, capter un rayon de soleil sur la planche et, en rapprochant ou en éloignant la planche par rapport au miroir, trouver le point où ce lapin aura dimensions minimales- un petit point. Des gants sont nécessaires pour protéger vos mains contre les brûlures si elles tombent accidentellement dans la zone de la poutre. Eh bien, une fois le point focal trouvé, il ne reste plus qu'à le réparer et à installer le matériel nécessaire.

Il existe de nombreuses options pour fabriquer soi-même des concentrateurs solaires. De la même manière, vous pouvez fabriquer vous-même un moteur Stirling à partir de matériaux de récupération. Et ce moteur peut être utilisé à diverses fins. Combien d'imagination, de désir et de patience suffisent-ils ?

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Ce bricolage explique comment construire chauffe-eau solaire. Il serait plus correct de l'appeler un concentrateur solaire parabolique. Son principal avantage est que le miroir reflète 90 % de l'énergie solaire, et sa forme parabolique concentre cette énergie en un point. Cette installation fonctionnera efficacement dans la plupart des régions de Russie, jusqu'à 65 degrés de latitude nord.

Pour assembler le collecteur, nous avons besoin de plusieurs éléments de base : l'antenne elle-même, le système de suivi solaire et l'échangeur-collecteur de chaleur.

Antenne parabolique.

Vous pouvez utiliser n'importe quelle antenne - en fer, en plastique ou en fibre de verre. L'antenne doit être de type panneau et non de type grille. La surface et la forme de l'antenne sont ici importantes. Il faut rappeler que puissance de chauffe = surface de l'antenne. Et que la puissance captée par une antenne d'un diamètre de 1,5 m sera 4 fois inférieure à la puissance captée par une antenne d'une surface miroir de 3 m.

Vous aurez également besoin d'un mécanisme de rotation pour l'ensemble d'antenne. Il peut être commandé sur Ebay ou Aliexpress.

Vous aurez besoin d'un rouleau de papier d'aluminium ou d'un film miroir Mylar utilisé pour les serres. Colle qui va coller le film à la parabole.

Tube en cuivre d'un diamètre de 6 mm. Raccords pour raccorder l'eau chaude à un réservoir, à une piscine ou partout où vous utiliserez cette conception. Mécanisme pivotant L'auteur a acheté le suivi sur EBAY pour 30 $.

Étape 1 Modifiez l'antenne pour concentrer le rayonnement solaire au lieu des ondes radio.

Il vous suffit de fixer le film miroir Mylar ou la feuille d'aluminium sur le miroir de l'antenne.

Vous pouvez commander un tel film sur Aliexpress si vous ne le trouvez soudainement plus dans les magasins.

C'est presque aussi simple à faire qu'il y paraît. Il faut juste prendre en compte que si l'antenne, par exemple, a un diamètre de 2,5 m et que le film fait 1 m de large, alors il n'est pas nécessaire de recouvrir l'antenne de film en deux passes et des irrégularités se formeront, ce qui aggravera la concentration de l’énergie solaire. Coupez-le en petites bandes et fixez-le à l'antenne avec de la colle. Assurez-vous que l'antenne est propre avant d'appliquer le film. S'il y a des endroits où la peinture est gonflée, nettoyez-les papier de verre. Vous devez lisser toutes les irrégularités. Veuillez noter que le convertisseur LNB est retiré de son emplacement, sinon il risque de fondre. Après avoir collé le film et installé l'antenne en place, n'approchez pas vos mains ou votre visage de l'endroit où la tête est fixée, vous risqueriez de contracter de graves coups de soleil.

Système de suivi étape 2.

Liste des pièces : geliotraker.zip (téléchargements : 371) * U1/U2 - LM339 * Q1 - TIP42C * Q2 - TIP41C * Q3 - 2N3906 * Q4 - 2N3904 * R1 - 1meg * R2 - 1k * R3 - 10k * R4 - 10k * R5 - 10k * R6 - 4,7k * R7 - 2,7k * C1 - céramique 10n * M - moteur DC jusqu'à 1A * LED - 5mm 563nm Vidéo du tracker solaire fonctionnant selon le schéma des archives

Vous pouvez le fabriquer vous-même à partir du moyeu avant d'une voiture VAZ.

Pour ceux que ça intéresse, la photo a été prise d'ici : Mécanisme rotatif

Étape 3 Création d'un échangeur-collecteur de chaleur

Pour réaliser un échangeur de chaleur, vous aurez besoin d'un tube de cuivre, enroulé en anneau et placé au foyer de notre concentrateur. Mais nous devons d’abord connaître la taille du point focal du plat. Pour ce faire, vous devez retirer le convertisseur LNB de la plaque, en laissant les poteaux de montage du convertisseur. Vous devez maintenant retourner la plaque au soleil, après avoir préalablement fixé un morceau de planche à l'endroit où le convertisseur est fixé. Maintenez la planche dans cette position pendant un moment jusqu'à ce que de la fumée apparaisse. Cela prendra environ 10 à 15 secondes. Après cela, éloignez l'antenne du soleil et retirez la carte du support. Toutes les manipulations avec l'antenne, ses inversions, sont effectuées de manière à ce que vous ne mettiez pas accidentellement votre main dans le foyer du miroir - c'est dangereux, vous pouvez vous brûler gravement. Laissez-le refroidir. Mesurez la taille du morceau de bois brûlé - ce sera la taille de votre échangeur de chaleur.

La taille du point focal déterminera la quantité de tube en cuivre dont vous aurez besoin. L'auteur avait besoin de 6 mètres de tuyau avec une taille de spot de 13 cm.

Mécanisme rotatif Je pense que peut-être, au lieu d'un tube enroulé, vous pouvez mettre un radiateur de chauffage de voiture, il existe des radiateurs assez petits ; Le radiateur doit être noirci pour une meilleure absorption de la chaleur. Si vous décidez d'utiliser un tube, vous devez essayer de le plier sans le plier ni le plier. Habituellement, à cet effet, le tube est rempli de sable, fermé des deux côtés et plié sur un mandrin d'un diamètre approprié. L'auteur a versé de l'eau dans le tube et l'a mis dedans congélateur, avec les extrémités ouvertes tournées vers le haut pour empêcher l'eau de s'échapper. La glace dans le tube créera une pression de l’intérieur, ce qui évitera les plis. Cela permettra au tuyau d'être plié avec un rayon de courbure plus petit. Il doit être roulé en cône; chaque tour doit avoir un diamètre légèrement plus grand que le précédent. Vous pouvez souder les tours du collecteur ensemble pour une structure plus rigide. Et n'oubliez pas de vider l'eau une fois que vous avez terminé avec le collecteur afin de ne pas vous brûler par la vapeur ou l'eau chaude après l'avoir remis en place.

Étape 4. Rassembler le tout et essayer.

Assemblage d'installation Vous disposez maintenant d'une parabole miroir, d'un module de suivi solaire placé dans un récipient étanche ou un récipient en plastique, collectionneur complet. Il ne reste plus qu'à installer le collecteur en place et à le tester en fonctionnement. Vous pouvez aller plus loin et améliorer la conception en fabriquant quelque chose comme une casserole avec isolation et en la plaçant à l'arrière du collecteur. Le mécanisme de suivi doit suivre les mouvements d’est en ouest, c’est-à-dire tournez-vous vers le soleil pendant la journée. Et les positions saisonnières du luminaire (haut/bas) peuvent être ajustées manuellement une fois par semaine. Vous pouvez bien sûr ajouter un mécanisme de suivi verticalement - vous obtiendrez alors presque opération automatique installations. Si vous prévoyez d'utiliser l'eau pour chauffer une piscine ou comme eau chaude dans l'approvisionnement en eau, vous aurez besoin d'une pompe qui pompera l'eau à travers le collecteur. Si vous chauffez un récipient rempli d’eau, vous devez prendre des mesures pour éviter que l’eau ne bout et que le réservoir n’explose. Cela peut être fait à l'aide d'un thermostat électronique qui, si la température réglée est atteinte, éloignera le miroir du soleil à l'aide d'un mécanisme de suivi.

En mon nom personnel, j'ajouterai que lors de l'utilisation d'un collecteur en hiver, il faut prendre des mesures pour éviter que l'eau ne gèle la nuit et par mauvais temps. Pour ce faire, il est préférable de réaliser un cycle fermé - d'un côté il y a un collecteur et de l'autre un échangeur de chaleur. Remplissez le système d'huile - il peut être chauffé à une température plus élevée, jusqu'à 300 degrés, et il ne gèlera pas par temps froid. Source

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Les moyens les plus populaires d’utiliser l’énergie solaire pour chauffer l’eau consistent à créer des capteurs solaires plats ou sous vide. Cependant, il existe encore des méthodes avec un taux d'efficacité assez élevé qui permettent d'utiliser l'énergie du soleil pour chauffer l'eau. Cet article abordera l'une de ces méthodes, à savoir la création d'un concentrateur solaire pour l'approvisionnement en eau chaude.

Pour créer un système de chauffage de l'eau utilisant un réflecteur solaire, l'auteur avait besoin des matériaux suivants : 1) antenne satellite parabolique 2) film miroir 3) tube de cuivre 4) sel 5) peinture noire résistante à la chaleur 6) fibre de cristal de mullite

Examinons les bases du système et les étapes de création d'un concentrateur solaire. Le principal avantage d'un tel système est des performances supérieures : des réflecteurs de haute qualité se concentrent. haute densité la lumière du soleil à un moment donné, ce qui vous permet de transformer l'eau en vapeur en quelques secondes.

Pour démontrer la puissance visuelle de tels systèmes, je vous recommande de vous familiariser avec prochaine vidéo matériel:

Comme le montre la vidéo, un petit concentrateur solaire peut brûler du bois et faire fondre du plomb, c'est-à-dire que la température qui se produit au point de concentration des rayons solaires est assez élevée.

Cependant, ce système présente un certain nombre d’inconvénients qu’il faut connaître avant de décider de construire un tel système.

Pour que le réflecteur soit constamment face au soleil, il est nécessaire d'installer des systèmes de suivi spéciaux qui ajusteront le réflecteur par rapport au soleil tout au long de la journée. Ces trackers sont assez chers et consomment beaucoup d’énergie.

L'efficacité du concentrateur dépend fortement de la propreté de la surface réfléchissante, c'est pourquoi les miroirs doivent être maintenus propres.

Si ces défauts ne vous font pas peur, alors pour construire un hub, vous aurez besoin d'une antenne parabolique parabolique, et peu importe qu'il s'agisse d'un modèle à mise au point directe ou offset. L'essentiel est la bonne parabole, qui concentrera tous les rayons capturés en un seul point. En principe, vous pouvez même fabriquer vous-même quelque chose comme une antenne à partir de feuilles de carton, mais l'efficacité d'un tel système dépend en grande partie de la qualité de la parabole.

Après avoir nettoyé la surface de l’antenne, l’auteur a procédé à sa couverture avec un film miroir. Il est préférable d'utiliser un film métallisé avec une couche adhésive pour créer une surface miroir. Il est assez simple de recouvrir la surface avec un tel film, en suivant le principe du papier peint autocollant, mais vous pouvez également utiliser des morceaux de miroirs pour créer une surface réfléchissante sur l'antenne.

Étant donné que l'antenne parabolique elle-même a une forme incurvée, il n'est pas tout à fait raisonnable d'essayer de coller un seul morceau de film. Par conséquent, avant de coller, l’auteur a découpé le film en fines bandes. Grâce à cette approche, il a été possible de couvrir toute la surface de l'antenne de manière assez uniforme et de haute qualité.

Une fois que l'antenne a acquis surface du miroir il faut déterminer le point de focalisation, ce sera le lieu de concentration de la lumière solaire réfléchie par la surface de l'antenne. Habituellement, le point de focalisation d'une antenne solaire est situé directement dans la zone du convertisseur, mais si vous avez construit vous-même une parabole, le moyen le plus simple de déterminer le point de focalisation consiste à utiliser méthode expérimentale. Il est nécessaire de prendre un morceau de contreplaqué plus épais et de l'éloigner progressivement du concentrateur jusqu'à ce que la tache solaire diminue, dès qu'elle est minime, ce sera le point de focalisation des rayons du soleil. La principale chose à retenir est que les températures élevées sont concentrées à cet endroit, il faut donc être prudent et porter des équipements de protection : des gants en cuir, un masque de soudage ou des lunettes de soleil.

Ensuite, vous devez fabriquer un échangeur de chaleur qui communiquera la température à l'eau. Pour cela, l'auteur a utilisé un tube de cuivre. Il y versa du sel et commença à enrouler d'autres tuyaux autour. Du sel à l’intérieur du tube de cuivre est nécessaire pour éviter que le tuyau ne s’aplatisse pendant l’enroulement.

L'auteur note que pour utiliser au maximum l'énergie du soleil, il ne ferait pas de mal de peindre l'échangeur de chaleur en noir. Étant donné que l'échangeur de chaleur subira des températures élevées, une peinture résistante à la chaleur doit être utilisée pour la peinture.

De plus, pour augmenter l'efficacité, il est nécessaire d'isoler thermiquement le dissipateur thermique afin qu'il ne refroidisse pas à cause du vent. Vous trouverez ci-dessous un schéma d'un dissipateur thermique isolé :

Utilisez des matériaux ignifuges pour isoler le dissipateur thermique, car la chaleur sera concentrée dans cette zone. L'auteur de ce concentrateur a utilisé à ces fins la fibre de cristal de mullite, qui est utilisée dans fournaises à gaz Et fours à moufle. Le verre doit également être trempé pour ne pas se déformer sous l’effet de la température.

Le dissipateur thermique a été réalisé sur le principe des radiateurs de refroidissement à eau pour ordinateurs. Elle est réalisée en fonction de la taille du point focal du concentrateur.

Ci-dessous le schéma de raccordement du concentrateur solaire :

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Concentrateur solaire thermique. Énergie solaire.

Tout le monde s’intéresse aux énergies alternatives grande quantité grands esprits. Je ne fais pas exception. 🙂

Tout a commencé avec question simple: "Est-il possible de transformer un moteur sans balais en générateur ?" - Oui. Pourquoi ? -Faire une éolienne.

Une éolienne pour produire de l’électricité n’est pas une solution très pratique. Force du vent variable dispositif de chargement, batteries, onduleurs, beaucoup de matériel peu coûteux. Dans un schéma simplifié, une éolienne s'adapte « parfaitement » au chauffage de l'eau. Car la charge est de dix, et elle n'exige absolument pas les paramètres de l'électricité qui lui est fournie. Vous pouvez vous débarrasser des appareils électroniques complexes et coûteux. Mais les calculs ont montré des coûts importants pour la conception afin de faire tourner un générateur de 500 watts. La puissance transportée par le vent est calculée à l'aide de la formule P=0,6*S*V3, où : P – puissance, WattS – surface, m2V – vent. vitesse, m/s

Un vent soufflant sur 1 m2 à une vitesse de 2 m/s « transporte » 4,8 watts d’énergie. Si la vitesse du vent augmente jusqu'à 10 m/s, la puissance passera à 600 watts. Les meilleures éoliennes ont un rendement de 40 à 45 %. En tenant compte de cela, pour un générateur de 500 watts avec un vent de, disons, 5 m/s. La surface balayée par l'hélice de l'éolienne devra être d'environ 12 m². Ce qui correspond à une vis d'un diamètre de presque 4 mètres ! Beaucoup d’argent ne sert à rien. Ajoutez ici la nécessité d'obtenir un permis (limite de bruit). D'ailleurs, dans certains pays, l'installation d'une éolienne doit être coordonnée même avec les ornithologues.

Mais ensuite je me suis souvenu du Soleil ! Cela nous donne beaucoup d’énergie. J'y ai pensé pour la première fois après avoir survolé un réservoir gelé. Quand j’ai vu une masse de glace de plus d’un mètre d’épaisseur et mesurant 15 kilomètres sur 50, j’ai pensé : « Cela fait beaucoup de glace ! Combien de temps faut-il le chauffer pour le faire fondre ! » Et le Soleil fera tout cela en quinze jours. Dans les ouvrages de référence, vous pouvez trouver la densité énergétique qui atteint la surface de la terre. Un chiffre d’environ 1 kilowatt par mètre carré semble tentant. Mais c'est à l'équateur par temps clair. Dans quelle mesure est-il réaliste d’utiliser l’énergie solaire pour les besoins des ménages sous nos latitudes (la partie centrale de l’Ukraine), en utilisant les matériaux disponibles ?

Quelle puissance réelle, compte tenu de toutes les pertes, peut-on obtenir de ce mètre carré ?

Pour clarifier ce problème, j'ai réalisé le premier concentrateur de chaleur parabolique en carton (foyer dans le bol parabolique). J'ai collé le motif des secteurs avec des lignes régulières feuille alimentaire. Il est clair que la qualité de la surface, et même les capacités réfléchissantes du film, sont très loin d'être idéales.

Mais la tâche était justement de chauffer un certain volume d'eau selon les méthodes des « fermes collectives » afin de savoir quelle puissance pouvait être obtenue en tenant compte de toutes les pertes. Le motif peut être calculé à l'aide du fichier Exel ParabAnt-v2.rar, que j'ai trouvé sur Internet auprès de ceux qui aiment construire eux-mêmes des antennes paraboliques. Connaissant le volume d'eau, sa capacité thermique, les températures initiales et finales, vous pouvez. calculer la quantité de chaleur dépensée pour le chauffer. Et, connaissant le temps de chauffage, vous pouvez calculer la puissance. Connaissant les dimensions du concentrateur, vous pouvez déterminer quelle puissance pratique peut être obtenue à partir d'un mètre carré de surface sur laquelle tombe la lumière du soleil.

Comme volume d'eau, nous avons pris un demi-bidon en aluminium, peint en noir à l'extérieur.

Un récipient d'eau est placé au foyer d'un concentrateur solaire parabolique. Le concentrateur solaire est orienté vers le Soleil.

Expérience n°1

a eu lieu vers 7 heures du matin fin mai. Le matin est loin d'être un moment idéal, mais c'est justement le matin que le soleil brille à travers la fenêtre de mon « laboratoire ».

Avec un diamètre de parabole de 0,31 m, les calculs ont montré qu'une puissance d'environ 13,3 watts était obtenue. Ceux. au moins 177 watts/m². Il convient de noter ici qu'un pot rond ouvert est loin d'être le plus la meilleure option pour obtenir un bon résultat. Une partie de l'énergie est dépensée pour chauffer la canette elle-même, une partie est rayonnée dans l'environnement, notamment en étant emportée par les courants d'air. En général, même dans des conditions aussi loin d'être idéales, vous pouvez au moins obtenir quelque chose.

Expérience n°2

Pour la deuxième expérience, une parabole d'un diamètre de 0,6 m a été utilisée comme miroir. Ses qualités réfléchissantes sont légèrement meilleures que celles du papier d’aluminium alimentaire.

La parabole avait une distance focale plus longue (mise au point en dehors du bol de la parabole).

Cela a permis de projeter les rayons sur une surface du radiateur et d'obtenir une mise au point haute température. Une parabole brûle facilement une feuille de papier en quelques secondes. L’expérience a eu lieu vers 7 heures du matin début juin. D'après les résultats de l'expérience avec le même volume d'eau et le même récipient, j'ai reçu une puissance de 28 Watts, ce qui correspond à environ 102 Watts/m2. C'est moins que lors de la première expérience. Cela s'explique par le fait que les rayons du soleil de la parabole ne tombaient pas partout de manière optimale sur la surface ronde du pot. Certains rayons passaient, d’autres tombaient tangentiellement. Le pot était refroidi par la brise fraîche du matin d’un côté, tout en étant réchauffé de l’autre. Dans la première expérience, étant donné que le foyer était à l'intérieur du bol, le pot était chauffé de tous les côtés.

Expérience n°3

Ayant réalisé qu'un résultat décent peut être obtenu en fabriquant le bon dissipateur thermique, nous avons fait prochain chantier: une boîte de conserve à l'intérieur est peinte en noir et comporte des tuyaux pour l'alimentation en eau et le drainage. Hermétiquement fermé avec double verre transparent. Isolation thermique.

Le schéma général est le suivant :

Le chauffage se produit comme suit : les rayons du concentrateur solaire (1) pénètrent à travers le verre dans le boîtier du dissipateur thermique (2), où, frappant la surface noire, ils le chauffent. L'eau, au contact de la surface du pot, absorbe la chaleur. Le verre ne transmet pas bien le rayonnement infrarouge (thermique), les pertes par rayonnement thermique sont donc minimisées. Parce que le verre se réchauffe avec le temps eau chaude, et commence à émettre de la chaleur, un double vitrage a été appliqué. L'option idéale est qu'il y ait un vide entre les verres, mais c'est une tâche difficile à réaliser à la maison. AVEC verso La canette est isolée thermiquement avec de la mousse de polystyrène, ce qui limite également le rayonnement de l'énergie thermique vers l'environnement.

Le récepteur de chaleur (2) est relié au réservoir (3) à l'aide de tubes (4,5) (dans mon cas bouteille en plastique). Le fond du réservoir se trouve à 0,3 m au-dessus du réchauffeur. Cette conception assure la convection (auto-circulation) de l'eau dans le système.

Idéalement, le vase d'expansion et les tuyaux doivent également être isolés thermiquement. L'expérience a eu lieu vers 7 heures du matin à la mi-juin. Les résultats de l'expérience sont les suivants : Puissance 96,8 Watt, ce qui correspond à environ 342 Watt/m2.

Ceux. L'efficacité du système a été améliorée de plus de 3 fois rien qu'en optimisant la conception du dissipateur thermique !

Lors de la réalisation des expériences 1,2,3, le pointage de la parabole vers le soleil se faisait manuellement, « à l'oeil ». La parabole et les éléments chauffants étaient tenus à la main. Ceux. le radiateur n’était pas toujours au centre de la parabole, car les mains de la personne se fatiguent et commencent à chercher une position plus confortable, ce qui n’est pas toujours correct d’un point de vue technique.

Comme vous l'avez peut-être remarqué, des efforts ont été déployés de ma part pour créer des conditions dégoûtantes pour l'expérience. Loin de là conditions idéales, à savoir : – surface des concentrateurs pas idéale – propriétés de réflexion pas idéales des surfaces des concentrateurs – orientation pas idéale par rapport au soleil – position du radiateur pas idéale – moment pas idéal pour l'expérience (matin)

ne pouvait pas nous empêcher d'obtenir un résultat tout à fait acceptable pour l'installation à partir de matériaux de rebut.

Expérience n°4

Plus loin un élément chauffantétait fixé immobile par rapport au concentrateur solaire. Cela a permis d'augmenter la puissance à 118 Watts, ce qui correspond à environ 419 Watts/m2. Et c'est le matin ! De 7h à 8h !

Il existe d'autres méthodes de chauffage de l'eau utilisant des capteurs solaires. Les collecteurs à tubes à vide sont chers et les capteurs plats présentent d'importantes pertes de température pendant la saison froide. L'utilisation de concentrateurs solaires peut résoudre ces problèmes, mais nécessite la mise en place d'un mécanisme d'orientation vers le Soleil. Chaque méthode présente à la fois des avantages et des inconvénients.

L'un des problèmes à résoudre avant l'utilisation pratique des concentrateurs solaires est la réduction de leur dérive. Ceux. le concentrateur doit résister aux charges de vent. Pour réduire le vent, vous pouvez utiliser des concentrateurs assemblés à partir de segments individuels. De tels concentrateurs à miroir peuvent être assez plats par rapport à un bol parabolique, et la structure en « trous » réduit leur dérive.

Je sais : un concentrateur solaire DIY - SolarNews

Le principal avantage du concentrateur est son efficacité thermique élevée. La puissance du réflecteur est capable de concentrer l'énergie en un point par temps ensoleillé, suffisamment pour faire bouillir de l'eau en quelques secondes.

Les principaux inconvénients d'un tel système sont la nécessité de surveiller en permanence le soleil (sinon l'efficacité du concentrateur tombe à zéro) ainsi que de polir et d'éliminer la saleté de la surface.

Pour fabriquer un réflecteur solaire de vos propres mains, vous aurez besoin de :

1. Antenne parabolique inutile (vous pouvez également trouver sur Internet des instructions pour réaliser vous-même des paraboles).

2. Film miroir métallisé avec une couche adhésive (ou des morceaux de miroirs pour ceux qui sont particulièrement friands)

3. Dissipateur thermique – un morceau de tube de cuivre torsadé en spirale – et tuyaux d’entrée/sortie.

4. Réservoir d'échange thermique (si nécessaire).

5. Dans le cas de l'utilisation d'un paraboloïde fait maison, un support pour le dissipateur thermique. Si une antenne est utilisée, le dissipateur thermique peut être fixé à l'emplacement de montage du convertisseur.

Étapes de production du concentrateur solaire :

1. Nettoyez la surface de l'antenne parabolique ou du paraboloïde fait maison de la saleté et de la graisse. Faites des trous au centre pour les tubes.

2. Collez le film miroir découpé en fines bandes. De fines bandes sont nécessaires afin de recouvrir au maximum la surface incurvée de l'antenne sans joints, coutures visibles ou irrégularités (n'oubliez pas de faire des trous pour les tubes).

Application d'un film miroir sur la surface nettoyée de la plaque

Le résultat du collage d'un paraboloïde

3. Fixez le dissipateur thermique peint avec une peinture noire résistante à la chaleur au point focal et connectez-y les tubes d'entrée et de sortie.

Fixation du dissipateur thermique au foyer du concentrateur

4. Versez du liquide dans le réservoir d'échange thermique et installez le concentrateur solaire perpendiculairement au soleil.

Important : il ne faut pas oublier que la température au point de concentration peut atteindre 300-500 degrés, donc lorsque vous travaillez avec un concentrateur solaire parabolique, vous devez suivre les précautions de sécurité - travaillez avec des vêtements de protection (gants en cuir ou en toile) et des lunettes de soleil ou un soudeur. masque.

Le schéma de chauffage de l'eau à l'aide d'un concentrateur solaire fait maison ressemble à ceci :

Schéma d'un concentrateur solaire fait maison avec un réservoir d'échange thermique

Basé sur des matériaux de solarsistem.ru

Eh bien, voici à quoi ressemble le travail d'un concentrateur solaire fait maison dans la vidéo (très similaire à l'expérience avec une « chaudière solaire », n'est-ce pas ?) :

solar-news.ru Comment changer un robinet de salle de bain de vos propres mains

Chauffage DIY à partir de tuyaux en polypropylène

Les gens utilisent depuis longtemps une énorme quantité d’énergie gratuite provenant du soleil, de l’eau et du vent et bien plus encore que la nature peut fournir. Pour certains, il s’agit d’un passe-temps, tandis que d’autres ne peuvent survivre sans appareils capables d’extraire de l’énergie « à partir de rien ». Par exemple, dans les pays africains, les panneaux solaires sont depuis longtemps devenus un compagnon vital pour les populations ; des systèmes d’irrigation à énergie solaire sont introduits dans les villages arides, des pompes « solaires » sont installées sur les puits, etc.

Dans les pays européens, le soleil ne brille pas aussi fort, mais l'été est assez chaud et c'est dommage quand l'énergie gratuite de la nature est gaspillée. Il existe des modèles réussis de fours à énergie solaire, mais ils utilisent des miroirs solides ou préfabriqués. Premièrement, cela coûte cher, et deuxièmement, cela alourdit la structure et n'est donc pas toujours pratique à utiliser, par exemple lorsqu'un poids léger du concentrateur fini est requis.
Un modèle intéressant de concentrateur solaire parabolique fait maison a été créé par un inventeur talentueux.
Il ne nécessite pas de miroirs, il est donc très léger et ne constituera pas une lourde charge lors d'une randonnée.

Pour créer un concentrateur solaire fait maison à l'aide d'un film, vous avez besoin de très peu de choses. Tous sont vendus sur n'importe quel marché de vêtements.
1. Film miroir autocollant. Il présente une surface lisse et brillante et constitue donc un excellent matériau pour la partie miroir d'un four solaire.
2. Une feuille de panneaux de particules et une feuille de panneaux durs de même taille.
3. Tuyau fin et mastic.

Comment fabriquer un four solaire ?

Tout d'abord, à l'aide d'une scie sauteuse, deux anneaux sont découpés dans un panneau de particules de la taille dont vous avez besoin, qui doivent être collés l'un à l'autre. Il y a une bague sur la photo et la vidéo, mais l'auteur indique qu'il a ajouté une deuxième bague par la suite. Selon lui, il aurait été possible de se limiter à un seul, mais il fallait augmenter l'espace pour former une concavité suffisante du miroir parabolique. Sinon, la focalisation du faisceau sera trop éloignée. Un cercle de panneaux durs est découpé à la taille de l’anneau pour former la paroi arrière du concentrateur solaire.
L'anneau doit être collé au panneau dur. Assurez-vous de bien sceller le tout avec du scellant. La structure doit être complètement scellée.
Faites soigneusement un petit trou sur le côté afin qu'il y ait des bords uniformes, dans lesquels insérez fermement un mince tuyau. Pour garantir une étanchéité parfaite, la connexion entre le tuyau et la bague peut également être traitée avec du mastic.
Étirez un film miroir sur l'anneau.
Pompez l'air du corps de l'installation et formez ainsi un miroir sphérique. Pliez le tuyau et fixez-le avec une pince à linge.
Créez un support pratique pour le concentrateur fini. L'énergie de cette installation est suffisante pour faire fondre une canette en aluminium.

Attention! Les réflecteurs solaires paraboliques peuvent être dangereux et provoquer des brûlures et des lésions oculaires s'ils ne sont pas manipulés avec précaution !
Regardez le processus de fabrication du four solaire dans la vidéo.

Matériel utilisé du site zabatsay.ru. Comment fabriquer une batterie solaire - .