Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Солнечный контактный отражатель

Как подделать параболу: Солнечная коллекторная плита (SCR) на заднем дворе, построенная за 20 минут из листовой стали и дерева.

Вы можете разделить большинство исследований солнечной энергии на два лагеря: повышение эффективности или снижение затрат. Несколько лет назад, когда я решил заняться любительскими солнечными исследованиями, я выбрал «дешевый» маршрут.

У меня была идея использовать зеркала с цепной кривой для концентрации солнечного света. Контактная цепь, описываемая y = cosh x, представляет собой кривую, в которой веревки или другие гибкие материалы естественным образом попадают между двумя опорами. Эта кривая была ошибочно принята за параболу (у = х2), пока математики 17-го века не выяснили разницу.

Параболы часто используются для концентраторов, поскольку они фокусируют параллельные лучи в одну точку. Я пришел к выводу, что если бы я мог найти параметры, при которых контактные сети и параболы были бы похожи, я мог бы создать солнечный отражатель (SCR), который эффективно концентрировал бы солнечный свет.

Преимущество SCR заключается в том, что он самоформируется. Твердые параболические формы не возникают естественным образом, и вам нужно сделать их жесткими и прочными, чтобы сохранить их форму от ветра, снега и других разрушительных внешних сил.

И SCR быстро и недорого построить, не требуя специальных инструментов или знаний. Просто повесьте какой-нибудь гибкий, светоотражающий материал, и вы получите его. В конечном счете, SCR могут быть более долговечными, чем жесткие параболические отражатели, благодаря их дзен-подобной способности отклоняться от ветра, а не бороться с ним.

Чтобы определить, когда цепная линия будет отражаться как парабола, я математически смоделировал проблему на компьютере. Как и ожидалось, я нашел соотношение сторон, при котором контактный отражатель почти совпадает с параболическим зеркалом при концентрировании света: от 1 до 4 в ширину для симметричного отражателя.

Другими словами, пусть материал свисает вниз - расстояние между постами. Следуя этой формуле, под моим руководством пара подростков построила эффективную плиту SCR с использованием ручных инструментов за 20 минут.

Удивительно, но оказывается, что правильно пропорциональный асимметричный цепной отражатель (ACR), где одна опора выше другой, хорошо справится с концентрацией света, который не точно перпендикулярен оси кривой. Это означает, что в определенных пределах ACR может концентрировать свет во время движения солнца по небу.

Большие, недорогие ACR являются перспективным способом получить больше от меньших, более ценных фотоэлектрических панелей. В настоящее время я изучаю эту пару и хочу выяснить, лучше ли такие конструкции, чем параболы, для фокусировки рассеянного света - ахиллесовой пяты параболических концентраторов. Чтобы сохранить программу в рамках бюджета на кухню, я работаю с миниатюрами. В моих ранних экспериментах я удвоил мощность своей фотоэлектрической ячейки.

Вы можете присоединиться ко мне в этом массовом исследовании. Напишите мне на [электронная почта защищена].

Поделиться

Оставить комментарий