La façon la plus populaire d'utiliser l'énergie solaire pour chauffer l'eau est de créer des capteurs solaires plats ou sous vide. Cependant, il existe encore des méthodes avec un coefficient d'efficacité assez élevé qui aident à utiliser l'énergie du soleil pour chauffer l'eau. Cet article examinera l'une de ces méthodes, à savoir la création d'un concentrateur solaire pour l'approvisionnement en eau chaude.
Pour créer un système de chauffe-eau à l'aide d'un réflecteur solaire, l'auteur avait besoin des matériaux suivants:
1) Antenne parabolique parabolique
2) film miroir
3) tube de cuivre
4) sel
5) peinture noire résistante à la chaleur
6) fibre de cristal de mullite
Considérez les bases du système et les étapes de la création d'un concentrateur solaire.
Le principal avantage d'un tel système est sa productivité plus élevée: des réflecteurs de haute qualité concentrent la haute densité de lumière solaire à un moment donné, ce qui vous permet de transformer l'eau en vapeur en quelques secondes.
Pour démontrer la puissance visuelle de ces systèmes, je vous recommande de lire le matériel vidéo suivant:
Comme le montre la vidéo, un petit concentrateur solaire peut brûler du bois, faire fondre du plomb, c'est-à-dire que la température qui se produit au point de concentration de la lumière du soleil est assez élevée.
Cependant, ce système présente un certain nombre d'inconvénients que vous devez connaître avant de décider de construire un tel système.
Pour que le réflecteur soit constamment tourné vers le 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 pas mal d'énergie.
L'efficacité du concentrateur dépend fortement de la propreté de la surface réfléchissante, de sorte que les miroirs doivent être maintenus propres.
Si ces lacunes ne vous font pas peur, alors pour construire un concentrateur, vous aurez besoin d'une antenne parabolique, et il n'est pas particulièrement important qu'il soit à mise au point directe ou à décalage le modèle. L'essentiel est la bonne parabole, qui concentrera tous les rayons capturés en un seul point. En principe, vous pouvez même faire vous-même un semblant d'antenne à partir de feuilles de carton, mais l'efficacité d'un tel système est très dépendante de la qualité de la parabole.
Après avoir nettoyé la surface de l'antenne, l'auteur a commencé à la coller avec un film miroir. Il est préférable d'utiliser un film métallique avec une couche adhésive pour créer une surface miroir. Coller la surface avec un tel film est assez simple sur 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 coupé le film en fines lamelles. Grâce à cette approche, il a été possible de coller la totalité de la surface de l'antenne de manière assez uniforme et de qualité.
Après que l'antenne ait acquis une surface miroir, il est nécessaire de déterminer le point focal, ce sera le lieu de concentration de la lumière solaire réfléchie par la surface de l'antenne. Habituellement, le point focal de l'antenne solaire est situé juste dans la zone du convertisseur, mais si vous avez construit la parabole vous-même, il est plus facile de déterminer le point focal en utilisant la méthode expérimentale. Il est nécessaire de prendre un morceau de contreplaqué plus épais et de l'éloigner progressivement du moyeu jusqu'à ce que la tache solaire sur celui-ci diminue, dès qu'il sera minime, ce sera le point focal des rayons du soleil. La principale chose à retenir est que la chaleur est concentrée à cet endroit, vous devez donc être prudent et porter un équipement de protection: des gants en cuir, un masque de soudage ou des lunettes de soleil.
Ensuite, vous devez faire un échangeur de chaleur qui rapportera la température à l'eau. Pour cela, l'auteur a utilisé un tuyau en cuivre. Il y enfonça le sel et commença à s'enrouler un peu plus autour du tuyau. Le sel à l'intérieur du tube de cuivre est nécessaire pour que le tuyau ne s'aplatisse pas lors de l'enroulement.
L'auteur note que pour utiliser l'énergie maximale du soleil, l'échangeur de chaleur ne fait pas de mal à peindre en noir. Étant donné que l'échangeur de chaleur connaîtra des températures élevées, il est nécessaire d'utiliser de la peinture résistante à la chaleur pour la peinture.
De plus, pour augmenter l'efficacité, il est nécessaire d'isoler le dissipateur de chaleur afin qu'il ne refroidisse pas du vent.
Voici un schéma du dissipateur de chaleur isolé:
Utilisez des matériaux réfractaires pour isoler le dissipateur de chaleur, car les températures élevées seront concentrées à cet endroit. L'auteur de ce concentrateur a utilisé à cet effet une fibre de cristal de mullite, qui est utilisée dans les fours à gaz et les fours à moufle. Le verre doit également être trempé afin de ne pas se déformer à cause de la température.
Le dissipateur thermique a été réalisé sur le principe des radiateurs refroidis par eau pour ordinateurs. Il est fabriqué en fonction de la taille du spot du point focal du moyeu.
Voici un schéma de connexion d'un concentrateur solaire:
L'auteur rappelle également que les tubes et le réservoir doivent également être isolés afin d'augmenter l'efficacité.