Ämne: Solfångare modell koncentrerande spegel

[hplp]

Kommer ni ihåg de här http://fresneloptic.com/html_en/solar_big_lens.htm blev lite poppis när det blev status med stor tv. Man hängde dem framför sin 26" och vipps hade man en 32", blidkvalitet? vadå, den blev ju större. Tydligen kan man koka vatten med sånna också,
Någon som har sånna liggande?

[hplp]

När får vi se din skapelse i aktion Roland?

[Bigfoot]

Får hoppas att den killen inte får för sig att bygga något större med teflontejp och plaströr.

[Volvo245GLT]

På tal om stor TV, så kan man även hitta en sådan lins i en storbilds-TV! 


Tyvärr så har väl de flesta redan kastat ut sin big screen-tjockis och ersatt den med en plasma eller LCD, men får man tag i en så sitter det som sagt en stor fin fresnel och massa annat kul i dessa apparater.

[hplp]

Fasen att man inte visste det!

[Roland]

När får vi se din skapelse i aktion Roland?

Det kommer nog att dröja lite. Den fungerade bättre än förväntat så jag tänker montera ytterligare en ring med speglar. Delmål 1 blir att få metallplåten att börja glöda, det ska den göra vid 550 grader. Sen får jag försöka få tag i en ångmaskin. Bekantskapskretsen håller på att leta på vindar bland gamla leksaker.

[hplp]

Spännande. Med de temperaturerna skulle det väl gå med en turbin, men det är så klart inte lika roligt.

[sobris]

Jodå GDS-Jan, du har helt rätt. Om man vill ha max energi från solen så har
hög temperatur inget egenvärde i sig. Att generera högre temperaturer än vad
som behövs medför alltid förlust av energi i alla led. En koncentrerande
solfångare som koncentrerar 10 ggr kan ge en temperatur på ca 650 grader, men
då är verkningsgraden 0%! Vid ca 470 grader når den sin högsta verkningsgrad 24%.
Motsvarande med en reflektor som koncentrerar 50 gånger, så maxar den på 970 grader
(och verkningsgrad 0). Sin max verkningsgrad (42%) når den vid ca 650 grader.
Vi sina respektive maxtemperaturer kan man alltså inte få ut något nyttigt arbete
alls ur solfångarna utan att temperaturen sjunker...

I vilka lägen kan det då vara vettigt att använda koncentrerande solfångare?
- om man vill ha höga temperaturer för laboratorieändamål
- om man vill koka vatten eller laga mat m.h.a. solen
- om man inte har användning för termisk energi på platsen där solfångaren står

[Roland]

Om jag har förstått det rätt är energi i det här fallet räknat som nyttigt arbete, inte värmeenergi. Det vill säga att carnotverkningsgraden är med i kalkylen. Vad är det för antagande om värmeförlusternas temperaturberoende i den kalkylen?

[hplp]

Vilket är bäst, många små speglar eller en hel yta? Ser att många som bygger använder små speglar i stället för ex kromtejp. Har storleken på speglarna betydelse eller är det antalet som ger effekten?

[hplp]

6000 °C är fel,tror jag, ska nog vara F.
http://en.wikipedia.org/wiki/Solar_furnace
Fast vad vet jag, det är kanske inte värstingen.

[Carl N]

Vilket är bäst, många små speglar eller en hel yta? Ser att många som bygger använder små speglar i stället för ex kromtejp. Har storleken på speglarna betydelse eller är det antalet som ger effekten?

Det är reflektionen som ger effekten. En spegel reflekterar ljus bättre än t ex kromtejp.
Men det kostar kosing att slipa en stor konkav spegel så det blir billigare med många små.

[sobris]

@Roland: Mycket riktigt är det systemverkningsgraden som avses. Temperatur i sig
är nästan aldrig intressant 
Kalkylen antar perfekt optik och enbart strålningsförluster från kollektorn. Den förutsätter
också en teoretiskt perfekt värmemaskin, d.v.s. bättre än så här blir det inte....
Jag glömde skriva att det är grader Kelvin som avsågs i mitt förra inlägg. Dra bort 273 grader
från värdena och det blir grader Celsius.

Max temp verkar vara strax över 5.000 grader C vilket inträffar vid 45.000 gångers koncentration.
Maxvärdet gissar jag hänger ihop med temperaturen på solens yta som är ca. 6.000 grader...

[Roland]

6000 °C är fel,tror jag, ska nog vara F.
http://en.wikipedia.org/wiki/Solar_furnace
Fast vad vet jag, det är kanske inte värstingen.

Det står att temperaturen kan nå 16000 °C och det är fel. Det går inte att nå högre temperatur än den på solens yta för vid temperaturen strålar föremålet man värmer ut lika mycket energi som det mottar. Ska man nå den temperaturen krävs att man är ovanför atmosfären. På markytan är den direkta strålningen ungefär hälften på grund av spridningen i atmosfären. När man koncentrerar ljuset med linser eller speglar är det bara den direkta strålningen som går att utnyttja. Eftersom värmeförlusten genom strålning är proportionell mot T⁴ betyder det att man kan nå 0,5^0,25 = 84 % av solens absoluta temperatur. Man tappar alltså ca 1000 grader så maximum vid jordytan blir ungefär 5000 grader.

Vilket är bäst, många små speglar eller en hel yta? Ser att många som bygger använder små speglar i stället för ex kromtejp. Har storleken på speglarna betydelse eller är det antalet som ger effekten?

Det är totala spegelytan som ger effekten. Med plana speglar går det inte att få ett belyst område i fokus som är mindre än speglarnas storlek. Det är därför man använder många små speglar. Mina speglar är 5x5 cm men då det är svårt att rikta in dem perfekt blir det belysta området 8-9 cm i diameter som minst med högst intensitet i mitten.

[hplp]

Kan man inte sätta en konvex lins mellan speglarna och målet och konsentrera solstrålarna lite till?