Energia alternativă interesează un număr din ce în ce mai mare de minți mari. Nu sunt o excepție. 🙂
Totul a început cu o întrebare simplă: "Poate un motor fără perii să fie transformat într-un generator?"
-Poți. Și de ce?
-Faceți un generator de vânt.
Un generator eolian de generare a energiei electrice nu este o soluție foarte convenabilă. Energie eoliană variabilă, încărcătoare, baterii, invertoare, o mulțime de echipamente non-penny. Într-o schemă simplificată, moara de vânt "se descurcă perfect" cu încălzirea apei. Pentru încărcătură este de zece, și nu este absolut exigent la parametrii de energie electrică furnizată la ea. Poți scăpa de electronica rutieră complicată. Dar calculele au arătat costuri semnificative pentru proiectare, pentru a dezvălui generatorul de 500 de wați.
Puterea purtată de vânt se calculează cu formula P = 0.6 * S * V 3. unde:
P - putere, Watt
S - zona, m 2
V - viteza vântului, m / s
Vântul care suflă pe 1 m2 la o viteză de 2 m / s "poartă" în sine energia de 4,8 wați. Dacă viteza vântului crește până la 10 m / s, puterea va crește la 600 de wați. Cele mai bune generatoare eoliene au un factor de eficiență de 40-45%. Având în vedere acest lucru, pentru un generator de 500 wați cu vânt, spuneți 5 m / s. Va lua o zonă curățată de un șurub cu turbină eoliană, de aproximativ 12 mp. Care corespunde unui șurub cu un diametru de aproape 4 metri! Mulți bani nu sunt de folos. Adăugați aici necesitatea permisiunii (limitarea zgomotului). Apropo, în unele țări, instalarea morii eoliene trebuie să fie coordonată chiar și cu ornitologi.
Dar apoi mi-am amintit de Sunny! Ne dă o mulțime de energie. Despre asta, m-am gândit mai întâi la asta după ce am zburat peste un rezervor înghețat. Când am văzut o masă de gheață mai groasă decât un metru și dimensiuni de 15 până la 50 de kilometri, m-am gândit: "Asta este cât de mult gheață! Cât ar trebui să fie încălzit să se topească! "Și toate acestea vor face Soarele în cincisprezece zile. În cărțile de referință se poate găsi densitatea de energie care ajunge la suprafața pământului. Cifra de aproximativ 1 kilowatt pe metru pătrat pare a fi tentantă. Dar este pe ecuator într-o zi clară. Cât de realist este utilizarea energiei solare pentru nevoile economice din latitudinile noastre (partea centrală a Ucrainei) care utilizează materialele disponibile?
Care este puterea reală, luând în considerare toate pierderile, puteți obține de la un metru pătrat?
Pentru a clarifica această problemă, am făcut primul concentrat de căldură parabolic din carton (focalizați în castronul unei parabole). Un model din sectoare a fost lipit cu folie de alimente obișnuită. Este clar că calitatea suprafeței, care reflectă capacitatea foliei, este foarte departe de a fi ideală.
Dar sarcina a fost tocmai metodele "fermei colective" de a încălzi un anumit volum de apă pentru a afla ce putere poate fi obținută cu toate pierderile luate în considerare. Modelul poate fi calculat cu ajutorul fișierului Exel ParabAnt-v2.rar pe care l-am găsit pe spațiile de internet ale amatorilor pentru a construi antene parabolice în mod independent.
Cunoscând volumul de apă, capacitatea căldurii, temperatura inițială și cea finală, puteți calcula cantitatea de căldură consumată pentru încălzirea acesteia. Și, cunoscând timpul de încălzire, puteți calcula puterea. Cunoscând dimensiunile concentratoarelor, este posibil să determinăm ce putere practică se poate obține de la un metru pătrat al suprafeței la care cade soarele.
Pe măsură ce volumul de apă a fost luat jumătate din recipientul de aluminiu, pictat în afara la negru.
Un container de apă este plasat în centrul unui concentrat solar parabolic. Concentratorul solar este orientat spre Soare.
Numărul experimentului 1
a avut loc în jurul orei 7 dimineața la sfârșitul lunii mai. Dimineața este departe de momentul ideal, dar dimineața, soarele strălucește prin fereastra "laboratorului" meu.
Cu un diametru parabolic de 0,31 m, calculele au arătat că a fost obținută o putere de aproximativ 13,3 wați. Ie cel puțin 177 W / m. Trebuie remarcat faptul că o bancă deschisă rotundă nu este cea mai bună opțiune pentru obținerea unui rezultat bun. O parte din energie se îndreaptă către încălzirea recipientului în sine, o parte a acestuia fiind emisă în mediul înconjurător, inclusiv fluxul de aer. În general, chiar și în condiții care sunt departe de a fi ideale, se poate obține cel puțin ceva.
Numărul experimentului 2
Pentru cel de-al doilea experiment a fost făcută o parabolă cu un diametru de 0,6 m. Ca oglindă, a fost cumpărat un scotch metalizat, cumpărat la magazinul de construcții. Calitățile sale reflexive sunt puțin mai bune decât foliile de aluminiu alimentate.
Parabola avea o lungime focală mai mare (se concentrează în afara castronului parabolei).
Numărul experimentului 3
Realizând că un rezultat decent poate fi obținut prin realizarea unui receptor de căldură corect, a fost făcută următoarea construcție: o cutie de tablă din interiorul vopsite în negru are duze pentru alimentarea și descărcarea apei. Geam dublu transparent etanșat etanș. Este izolat termic.
Schema generală este următoarea:
Încălzirea are loc după cum urmează: razele din concentratul solar (1) prin sticlă pătrund în bancul recipientului de căldură (2), unde, pe o suprafață neagră, îl încălzește. Apa, în contact cu suprafața recipientului, absoarbe căldura. Sticla trece prost in radiatia infrarosie (termica), astfel incat pierderea radiatiei termice este minimizata. Când sticla se încălzește în timp cu apă caldă și începe să radieze căldură, se aplică geamuri duble. Ideal dacă există un vid între panouri, dar aceasta este o sarcină greu de rezolvat la domiciliu. Pe partea din spate a băncii este izolată termic cu spumă, care limitează, de asemenea, emisia de energie termică în mediul înconjurător.
Receptorul de căldură (2) este conectat la rezervor (3) cu ajutorul tuburilor (4,5) (în cazul meu, o sticlă de plastic). Partea inferioară a rezervorului este la 0,3 m de încălzitor. Acest design asigură convecția (auto-circulație) a apei în sistem.
Ie eficiența sistemului sa îmbunătățit de mai mult de 3 ori doar datorită optimizării designului receptorului de căldură!
La efectuarea experimentelor, 1,2,3 parabola era îndreptată spre soare cu mâna, "ochii". Parabolele și elementele de încălzire au fost ținute de mâini. Ie încălzirea nu a fost întotdeauna în centrul parabolei, deoarece mâinile persoanei sunt obosite și încep să caute o poziție mai confortabilă, care nu este întotdeauna corectă din punct de vedere tehnic.
După cum probabil ați observat, au fost făcute eforturi din partea mea pentru a furniza condiții șocante pentru experiment. Departe de condițiile ideale, și anume:
- nu este o suprafață ideală a concentratorilor
- nu proprietățile reflexive ideale ale suprafețelor concentratorilor
- nu orientarea ideală spre soare
- nu poziția ideală a încălzitorului
- nu este timpul ideal pentru experiment (dimineața)
Nu au putut preveni obținerea unui rezultat destul de acceptabil pentru instalare din materiale improvizate.
Numărul experimentului 4
Mai mult, elementul de încălzire a fost fixat nemișcat față de concentratorul solar. Acest lucru a permis creșterea puterii la 118 de wați. care corespunde la aproximativ 419 W / m. Și asta dimineață! De la 7 la 8 dimineața!
Există și alte metode de încălzire a apei, folosind colectoare solare. Colectoarele cu tuburi vidate sunt scumpe, iar cele plate au pierderi mari de temperatură în sezonul rece. Utilizarea concentratoarelor solare poate rezolva aceste probleme, însă necesită implementarea unui mecanism de orientare a soarelui. Fiecare metodă are avantaje și dezavantaje.
Una dintre problemele care trebuie abordate în aplicarea practică a concentratoarelor solare este reducerea pânzei. Ie Concentratorul trebuie să reziste încărcărilor de vânt. Pentru a reduce vele, pot fi utilizați concentratori asamblați din segmente individuale. Astfel de concentratori de oglindă pot fi destul de plane, în comparație cu castronul parabolei, iar structura "perforată" reduce pânza lor.
P.S. Energia solară este o resursă care va rămâne liberă pentru toți locuitorii planetei pentru mult timp. Și acum toată lumea poate să o primească liber în scopuri proprii. Fără a utiliza tehnologii costisitoare, dar care utilizează numai materiale disponibile pentru orice persoană. După cum s-a confirmat experimentele de mai sus.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: