Las formas más populares de utilizar la energía solar para calentar el agua es crear colectores solares planos o de vacío. Sin embargo, todavía hay métodos con un índice de eficiencia bastante alto que ayudan a usar la energía del sol para calentar el agua. Este artículo considerará uno de estos métodos, a saber, la creación de un concentrador solar para el suministro de agua caliente.
Para crear un sistema de calentamiento de agua usando un reflector solar, el autor necesitaba los siguientes materiales:
1) antena parabólica parabólica
2) película de espejo
3) tubo de cobre
4) sal
5) pintura negra resistente al calor
6) fibra de cristal de mullita
Considere los conceptos básicos del sistema y las etapas de creación de un concentrador solar.
La principal ventaja de este sistema es su mayor productividad: los reflectores de alta calidad enfocan la alta densidad de la luz solar en un punto, lo que le permite convertir el agua en vapor en segundos.
Para demostrar el poder visual de tales sistemas, le recomiendo que lea el siguiente material de video:
Como se muestra en el video, un pequeño concentrador solar puede quemar madera, fundir plomo, es decir, la temperatura que ocurre en el punto de concentración de la luz solar es bastante alta.
Sin embargo, este sistema tiene una serie de desventajas que debe conocer antes de decidir construir dicho sistema.
Para que el reflector se gire constantemente hacia el sol, es necesario instalar sistemas de seguimiento especiales que ajusten el reflector en relación con el sol durante todo el día. Estos rastreadores son bastante caros y consumen bastante energía.
La efectividad del concentrador depende en gran medida de la limpieza de la superficie reflectante, por lo que los espejos requieren mantenerlos limpios.
Si estas deficiencias no te asustan, entonces para construir un concentrador necesitarás una antena parabólica parabólica, y no es particularmente importante si es de enfoque directo o compensado el modelo. Lo principal es la parábola correcta, que concentrará todos los rayos capturados en un punto. En principio, usted mismo puede incluso hacer una apariencia de antena a partir de láminas de cartón, pero la efectividad de dicho sistema depende mucho de la calidad de la parábola.
Después de limpiar la superficie de la antena, el autor procedió a pegarla con una película de espejo. Es mejor usar una película metálica con una capa adhesiva para crear una superficie de espejo. Pegar la superficie con una película de este tipo es bastante simple según el principio del papel tapiz autoadhesivo, pero también puede usar piezas de espejos para crear una superficie reflectante en la antena.
Dado que la antena parabólica tiene una forma curva, no es del todo razonable tratar de pegar una sola pieza de película. Por lo tanto, antes de pegar, el autor cortó la película en tiras finas. Gracias a este enfoque, fue posible pegar toda la superficie de la antena de manera bastante uniforme y de calidad.
Después de que la antena adquiera una superficie de espejo, es necesario determinar el punto de enfoque, será el lugar de concentración de la luz solar reflejada desde la superficie de la antena. Por lo general, el punto de enfoque en la antena solar se encuentra justo en el área del convertidor, pero si construyó la parábola usted mismo, es más fácil determinar el punto de enfoque utilizando el método experimental. Es necesario tomar un pedazo de madera contrachapada más gruesa y alejarlo gradualmente del centro hasta que la mancha solar disminuya, tan pronto como sea mínimo, este será el punto focal de los rayos del sol. Lo principal que debe recordar es que la temperatura se concentra en este lugar, por lo que debe tener cuidado y usar equipo de protección: guantes de cuero, una máscara de soldadura o gafas de sol.
A continuación, debe hacer un intercambiador de calor que informe la temperatura al agua. Para esto, el autor utilizó una tubería de cobre. Metió la sal en ella y comenzó a enrollar la tubería un poco más. Se necesita la sal dentro del tubo de cobre para que la tubería no se aplaste durante el devanado.
El autor señala que para utilizar la energía máxima del sol, el intercambiador de calor no hace daño para pintar de negro. Como el intercambiador de calor experimentará altas temperaturas, es necesario usar pintura resistente al calor para pintar.
Además, para aumentar la eficiencia, es necesario aislar el disipador de calor para que no se enfríe del viento.
A continuación se muestra un diagrama del disipador de calor aislado:
Use materiales refractarios para aislar el disipador de calor, ya que la alta temperatura se concentrará en este lugar. El autor de este concentrador utilizó para este propósito una fibra de cristal de mullita, que se utiliza en hornos de gas y hornos de mufla. El vidrio también debe templarse para que no se deforme con la temperatura.
El disipador de calor se hizo según el principio de los radiadores refrigerados por agua para computadoras. Se fabrica de acuerdo con el tamaño de punto del punto de enfoque del cubo.
A continuación se muestra un diagrama de la conexión de un concentrador solar:
El autor también recuerda que los tubos y el tanque también deben aislarse para aumentar la eficiencia.