scritto dopo aver letto un articolo su Photon International 12/2012. Tutte le foto e i dati provengono da questa fonte.

Brevemente:
1) La capacità delle stazioni CSP (Concentrated Solar Power) nel mondo è aumentata di 1 GW nel 2012. Questo mercato cresce di oltre il 100% ogni anno (non un errore di battitura!).
2) Capacità installata: 2,8 GW, 2,9 in costruzione, 7 GW pianificati.
3) La più diffusa è la tecnologia dei riflettori parabolici, ma stanno prendendo piede concentratori-torri e concentratori su lenti di Fresnel.

Ora di più. Il mercato sta crescendo così:


(in marrone chiaro e marrone: capacità installata e installata annua (GW) di CSP. Fonte: Photon International 12/2012)

Come si svilupperanno le tecnologie CSP? Diamo un'occhiata a questa immagine:


(spiegazione della "leggenda" da sinistra a destra: generale, riflettori parabolici, torri, parabolici, riflettori di Fresnel lineari. Il primo diagramma - a fine 2012, il secondo: in costruzione, l'ultimo: previsto)

È ovvio che i riflettori parabolici sono "oggi", ma le torri di concentrazione saranno popolari "domani". Il più grande progetto in costruzione in quest'area fino ad oggi è la Ivanpah Solar Electric Generating Station da 392 MW nel sud della California. 170.000 specchi concentreranno la luce sulle torri.

I CLFR stanno gradualmente riconquistando il mercato: c'è un aumento dall'1 al 7%. Il più grande progetto in quest'area è un progetto da 100 MW in Rajasthan di Avera Solar.

Cosa sono i riflettori parabolici?

Si tratta di un sistema in cui gli specchi parabolici, ruotando lungo il proprio asse, concentrano i raggi solari su un tubo termoassorbente. Un tale sistema consente di concentrarsi 100 volte e riscaldare il vettore di calore (olio speciale) fino a 400 gradi. Attraverso lo scambiatore di calore, l'olio caldo cede energia al vapore che, a sua volta, fa ruotare la turbina. I nuovi sistemi in quest'area possono includere una batteria sotto forma di un serbatoio di sale fuso (fino a 8 ore). Il sistema è già noto (dagli anni '80).

Svantaggi e vantaggi:

1. tecnologia collaudata.


2. Ma, costi elevati rispetto ad altre fonti "verdi" (es. fotovoltaico).


3. Ma la bassa temperatura del liquido di raffreddamento.


4. Ma, in alcuni casi, tali sistemi richiedono la fornitura di acqua, cosa non facile in un ambiente desertico.


5. Tuttavia, il sito di installazione non dovrebbe avere una pendenza superiore all'1%.

Cosa sono i concentratori - torri?
Questo è un sistema in cui spesso migliaia di specchi rotanti seguono il sole e concentrano l'energia su un ricevitore di potenza. Puoi concentrare l'energia 1000 volte. Altezza torre da 5 a 165 m Specchi da 1,1 a 120 mq. Temperatura da 440 a 550 gradi Celsius. L'acqua o il sale fuso viene utilizzato per trasferire il calore.

Svantaggi e vantaggi:

1. Consentono di raggiungere temperature più elevate, maggiore efficienza, minor costo energetico rispetto ai riflettori parabolici.


2. Non richiede terreni ultra pianeggianti (può essere impostato a una pendenza del 5%).


3. La riserva di energia nel serbatoio con sale fuso è fino a 15 ore.


4. Ma la storia dell'utilizzo di tali sistemi è più breve e quindi il rischio di prestito è maggiore.


5. Ma il prezzo è ancora alto.

Cosa sono i sistemi concentratori con riflettori Fresnel lineari?
Questi sono sistemi più semplici rispetto ai canali parabolici. La luce viene concentrata 30 volte e invece dell'olio viene utilizzata l'acqua per il trasferimento di calore.

Svantaggi e vantaggi:
Design semplice, basso costo energetico.
Ma, alto rischio tecnologico: la tecnologia non è stata ancora testata come riflettori parabolici.

Oggi i concentratori si battono per la loro esistenza: i pannelli solari che stanno diventando più economici e già familiari stanno mettendo sotto pressione questo mercato.

• 1 watt installato dai concentratori oggi costa circa $ 5 (concentratori parabolici),


• 1 watt installato per le torri concentratore è di circa $7 (il prezzo rimane lo stesso se l'energia viene immagazzinata nella sabbia per 6-7 ore, $10 se la riserva è per 12-15 ore).


• 1 watt installato per i pannelli convenzionali è di circa $ 1.

La generazione di 1 kWh costerà 14-35 centesimi. Secondo l'obiettivo del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti, nel 2020 il costo di el. l'energia dagli hub nel sud della California dovrebbe essere di 6 centesimi.

Non dimentichiamo però che si tratta di un settore molto più giovane che segue la strada del fotovoltaico tradizionale fatto 10 anni fa. C'è un potenziale per una riduzione dei prezzi in quest'area e sono sicuro che ci sarà abbastanza "posto al sole" per tutte le tecnologie.

Ma ricordo anche l'ottimismo con cui Siemens ha adottato i concentratori (Siemens ha recentemente annunciato la fine dei lavori in questo settore) e ricordo l'entusiasmo per il fotovoltaico in silicio a film sottile. In entrambi i casi, la finestra di opportunità si è chiusa con il botto per molte tasche.

Parliamo degli svantaggi. Gli specchi devono essere puliti. Inoltre, la loro superficie deve essere perfetta e deve rimanere tale. tutto il tempo funzionamento della stazione.


(pulizia

Il compito principale di un collettore solare è convertire l'energia ricevuta dal sole in elettricità. Il principio di funzionamento e il design dell'apparecchiatura sono semplici, quindi è tecnicamente facile realizzarlo. Di norma, l'energia ricevuta viene utilizzata per il riscaldamento degli edifici. Realizzare un collettore solare per riscaldare una casa con le tue mani deve iniziare con la selezione di tutti i componenti.

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Design e principio di funzionamento

Il riscaldamento di una casa con l'aiuto della conversione dell'energia solare in energia elettrica viene utilizzato, di norma, come fonte di calore aggiuntiva e non principale. Se invece installi una struttura ad alta potenza e converti tutti gli elettrodomestici della casa in elettricità, puoi cavartela solo con un collettore solare.

Ma vale la pena ricordare che il riscaldamento con l'aiuto di collettori solari senza fonti di calore aggiuntive è possibile solo nelle regioni meridionali. In questo caso, dovrebbero esserci molti pannelli. Devono essere posizionati in modo tale da non avere ombra (ad esempio da alberi). I pannelli devono essere posizionati con il lato anteriore nella direzione che è illuminata al massimo dal sole durante il giorno.

Concentratori di energia solare

Sebbene oggi esistano molte varietà di tali dispositivi, il principio di funzionamento è lo stesso per tutti. Qualsiasi schema prende l'energia solare e la trasferisce al consumatore, rappresentando un circuito con una disposizione seriale di dispositivi. I componenti che producono elettricità sono pannelli solari o collettori.

Il collettore è costituito da tubi collegati in serie con l'ingresso e l'uscita. Possono anche essere disposti a forma di bobina. All'interno dei tubi è presente acqua di processo o una miscela di acqua e antigelo. A volte sono pieni solo di flusso d'aria. La circolazione avviene per fenomeni fisici, quali evaporazione, variazioni dello stato di aggregazione, pressione e densità.

Gli assorbitori svolgono la funzione di raccogliere l'energia solare. Hanno la forma di una solida piastra di metallo nero o di una struttura di molte piastre collegate tra loro da tubi.

Per la fabbricazione del coperchio dell'alloggiamento vengono utilizzati materiali con un'elevata trasmissione della luce. Spesso si tratta di plexiglass o di tipi di vetro temperato normali. A volte vengono utilizzati materiali polimerici, ma i collettori di plastica non sono consigliati. Ciò è dovuto alla sua grande espansione dal riscaldamento solare. Di conseguenza, può verificarsi la depressurizzazione dell'alloggiamento.

Se il sistema verrà utilizzato solo in autunno e in primavera, l'acqua può essere utilizzata come vettore di calore. Ma in inverno va sostituito con una miscela di antigelo e acqua. Nei modelli classici, il ruolo del liquido di raffreddamento è svolto dall'aria che si muove attraverso i canali. Possono essere realizzati da un normale foglio profilato.

Esperienza nel funzionamento di una batteria solare realizzata in modo indipendente (batteria solare parte 3).

Se è necessario installare il collettore per riscaldare un piccolo edificio che non è collegato a un sistema di riscaldamento autonomo di una casa privata o a reti centralizzate, allora andrà bene un semplice sistema con un circuito e un elemento riscaldante all'inizio. Lo schema è semplice, ma la fattibilità della sua installazione è contestata, poiché funzionerà solo nella soleggiata estate. Tuttavia, per il suo funzionamento non sono necessarie pompe di circolazione e riscaldatori aggiuntivi.

Con due circuiti, tutto è molto più complicato, ma il numero di giorni in cui l'elettricità verrà generata attivamente aumenta più volte. In questo caso, il collettore elaborerà un solo circuito. La maggior parte del carico è posta su un unico dispositivo che funziona con elettricità o un altro tipo di carburante.

Sebbene le prestazioni del dispositivo dipendano direttamente dal numero di giorni di sole all'anno e il prezzo sia troppo alto, è comunque molto popolare tra la popolazione. Non meno comune è la produzione di scambiatori di calore solari con le proprie mani.



Classificazione della temperatura

I sistemi solari sono classificati secondo vari criteri. Ma nei dispositivi che possono essere realizzati in modo indipendente, dovresti prestare attenzione al tipo di liquido di raffreddamento. Tali sistemi possono essere suddivisi in due tipi:

• uso di liquidi vari;
• strutture aeree.

I primi sono usati più spesso. Sono più produttivi e consentono di collegare direttamente il collettore all'impianto di riscaldamento. Anche la classificazione della temperatura è comune. entro cui il dispositivo può operare:



Batteria solare fai-da-te Part11

L'ultimo tipo di impianti solari funziona grazie ad un principio molto complesso di trasmissione dell'energia solare. L'attrezzatura ha bisogno di molto spazio. Se lo posizioni in un cottage di campagna, occuperà la parte predominante del sito. Per produrre energia, avrai bisogno di attrezzature speciali, quindi sarà quasi impossibile realizzare un tale sistema solare da solo.






Produzione fai da te

Il processo di creazione di un riscaldatore solare con le tue mani è piuttosto eccitante e il design finito porterà molti vantaggi al proprietario. Grazie a un tale dispositivo, è possibile risolvere il problema del riscaldamento degli ambienti, del riscaldamento dell'acqua e di altri importanti compiti economici.



Materiali per l'autoproduzione

Un esempio è il processo di creazione di un dispositivo di riscaldamento che fornirà acqua riscaldata al sistema. Il modo più economico per produrre un collettore solare è utilizzare blocchi di legno e compensato come materiali principali, nonché pannelli di truciolare. In alternativa si possono utilizzare profili in alluminio e lamiere, ma costeranno di più.

Tutti i materiali devono essere resistenti all'umidità, ovvero soddisfare i requisiti per l'uso esterno. Il collettore solare prodotto e installato in modo qualitativo può durare da 20 a 30 anni. A tal proposito, i materiali devono possedere le caratteristiche prestazionali necessarie per l'utilizzo durante l'intero periodo. Se la custodia è in legno o truciolare, per prolungarne la durata è impregnata di emulsioni e vernici a base di polimeri d'acqua.

Panoramica: pannello solare fatto in casa (batteria).

I materiali necessari per la produzione possono essere acquistati sul mercato di dominio pubblico oppure puoi realizzare un design con materiali improvvisati che possono essere trovati in qualsiasi casa. Pertanto, la cosa principale a cui devi prestare attenzione è il prezzo dei materiali e dei componenti.

Disposizione dell'isolamento termico

Per ridurre la perdita di calore, il materiale isolante viene posato sul fondo della scatola. Per questo, puoi usare schiuma, lana minerale, ecc. L'industria moderna offre un'ampia selezione di diversi riscaldatori. Ad esempio, l'uso di un foglio sarebbe una buona opzione. Non solo preverrà la perdita di calore, ma rifletterà anche i raggi del sole, il che significa che aumenterà il riscaldamento del liquido di raffreddamento.

Nel caso di utilizzo di polistirene espanso o polistirene per l'isolamento, le scanalature possono essere tagliate per i tubi e montate in questo modo. Di norma, l'assorbitore viene fissato sul fondo dell'alloggiamento e posato sul materiale isolante.

Dissipatore di calore del collettore

Il dissipatore di calore del collettore solare è un elemento assorbente. È un sistema costituito da tubi attraverso i quali si muove il liquido di raffreddamento e da altre parti, solitamente realizzate con fogli di rame.

Il miglior materiale per la parte tubolare è il rame. Ma gli artigiani domestici hanno inventato un'opzione più economica - tubi in polipropilene, che sono attorcigliati a forma di spirale. I raccordi vengono utilizzati per il collegamento al sistema in ingresso e in uscita.

I materiali e i mezzi improvvisati possono utilizzare vari, cioè quasi tutti quelli che si trovano nella fattoria. Un collettore di calore fai-da-te può essere realizzato da un vecchio frigorifero, tubi in polipropilene e polietilene, radiatori a pannelli in acciaio e altri mezzi improvvisati. Un fattore importante nella scelta di uno scambiatore di calore è la conduttività termica del materiale di cui è composto.




L'opzione ideale per creare un collettore d'acqua fatto in casa è il rame. Ha la più alta conducibilità termica. Ma l'uso di tubi di rame al posto del polipropilene non significa che il dispositivo produrrà acqua molto più calda. A parità di condizioni, i tubi di rame saranno del 15-25% più efficienti rispetto all'installazione di controparti in polipropilene. Pertanto, è consigliabile anche l'uso della plastica, inoltre è molto più economico del rame.

Quando si utilizza rame o polipropilene, tutte le connessioni (filettate e saldate) devono essere sigillate. Possibile disposizione dei tubi - paralleli oa forma di bobina. La parte superiore della struttura principale in tubi è rivestita in vetro. Con la forma a spirale si riduce il numero di connessioni e, di conseguenza, la possibile formazione di perdite e si garantisce un movimento uniforme del liquido di raffreddamento attraverso i tubi.

Non solo il vetro può essere utilizzato per coprire la scatola. Per questi scopi vengono utilizzati materiali traslucidi, opachi o ondulati. Puoi usare analoghi acrilici moderni o policarbonati monolitici.

Nella produzione della versione classica, puoi utilizzare vetro temperato o plexiglass, materiali in policarbonato, ecc. Una buona alternativa sarebbe l'uso del polietilene.

È importante considerare che l'uso di analoghi (superfici ondulate e opache) aiuta a ridurre la trasmissione della luce. Nei modelli di fabbrica, per questo viene utilizzato uno speciale vetro solare. Ha un po' di ferro nella sua composizione, che assicura una bassa dispersione di calore.

Serbatoio di accumulo dell'impianto

Per creare un serbatoio di accumulo, puoi utilizzare qualsiasi contenitore con un volume compreso tra 20 e 40 litri. Viene anche utilizzato uno schema con più serbatoi, che sono interconnessi in un unico sistema. È preferibile isolare il serbatoio, altrimenti l'acqua riscaldata si raffredderà rapidamente.

Se guardi, non c'è accumulo in questo sistema e il liquido di raffreddamento riscaldato deve essere utilizzato immediatamente. Pertanto, il serbatoio di accumulo viene utilizzato per:

• mantenere la pressione nel sistema;
• sostituzione dell'anticamera;
• distribuzione dell'acqua calda.

Naturalmente, un collettore solare fatto da soli a casa non fornirà la qualità e l'efficienza caratteristiche dei modelli fabbricati in fabbrica. Usando solo materiali improvvisati, non vale la pena parlare di un'elevata efficienza. Nei progetti industriali, tali indicatori sono molte volte superiori. Tuttavia, qui i costi finanziari saranno molto inferiori, poiché vengono utilizzati mezzi improvvisati. Un'installazione solare fai-da-te aumenterà notevolmente il livello di comfort in una casa di campagna, oltre a ridurre il costo di altre risorse energetiche.

L'interesse per le energie alternative è in costante crescita. Ci sono molte ragioni per questo, e abbastanza oggettive. La fonte più potente e stabile di energia pulita è il sole. Sebbene il costo dell'energia solare riciclata sia ancora inferiore a quella prodotta su scala industriale, i suoi convertitori in calore o elettricità - i pannelli solari - sono acquistati o realizzati da molti con le proprie mani. Una casa con pannelli solari per la generazione di elettricità e generatori di calore - collettori solari - sul tetto, di questi tempi non è raro in luoghi con clima abbastanza rigido, vedi fig. Inoltre, non c'è nulla che possa sostituire una tale dignità della radiazione del Sole come la completa indipendenza dall'ambiente creato dall'uomo e dai disastri naturali.

L'immagine per l'illustrazione è stata scattata "inverno" non senza motivo: i moderni modelli di collettori solari sono in grado di fornire un refrigerante con una temperatura di +85 gradi Celsius all'impianto di riscaldamento in una giornata nuvolosa con un gelo di -20 all'esterno. Ad un prezzo, tali impianti solari sono abbastanza convenienti, ma richiedono una base di produzione sviluppata per la produzione. Se il compito è fornire acqua calda in una casa di campagna o in una casa di campagna durante la stagione calda, quando il riscaldamento autonomo è spento, è del tutto possibile realizzare un collettore solare adatto a questo con le proprie mani. E se hai le capacità di un padrone di casa di medio livello, un'installazione che aiuterà la caldaia di riscaldamento a risparmiare una notevole quantità di carburante in inverno, e i proprietari risparmieranno su di essa. Sono possibili anche altri usi per i collettori solari fatti in casa; almeno l'acqua della piscina è riscaldata. I prezzi dei design di marca di questo tipo sono chiaramente ridicoli rispetto alle loro capacità e non c'è nulla che non si possa fare da soli.

Con l'alimentazione solare autonoma, la questione è più complicata. Ammettiamolo: oggi non esistono centrali solari ad uso generale, in tutto e per tutto superiori alle tradizionali centrali termiche, idroelettriche e nucleari. E, fino a quando la generazione di elettricità dal Sole non viene trasferita nello spazio e il suo spettro non viene utilizzato completamente per questo, è quasi impossibile. In Eurasia, gli estremi punti settentrionali, dove il periodo di ammortamento delle grandi centrali solari è almeno un po' inferiore alla loro vita utile, sono le isole del Mar Egeo e del Turkmenistan.

Tuttavia, un impianto solare acquistato singolarmente può risultare redditizio anche a latitudini medio-alte, previo un accurato studio di fattibilità e la scelta di un modello adeguato; non l'ultimo ruolo in questo è giocato dalla stabilità dell'alimentazione elettrica nella zona. E il concetto di batteria solare fai-da-te può avere un significato economico abbastanza definito e positivo per il proprietario, se vengono soddisfatte alcune condizioni facili e gratuite per la sua fabbricazione e il suo funzionamento, nei seguenti casi:

Come acquistare o realizzare da soli questi utili dispositivi, in modo che in seguito non ti pentirai dei soldi sprecati? Questo è ciò di cui tratta questo articolo. Con una piccola aggiunta sui concentratori solari, o concentratori solari. Questi dispositivi raccolgono la radiazione solare in un raggio denso prima di trasmetterla per la conversione. In alcuni casi, è impossibile ottenere in altro modo gli indicatori tecnici richiesti dell'installazione.

In generale, il materiale è organizzato in 5 sezioni con sottosezioni:

1. Caratteristiche essenziali dell'uso dell'energia solare.
2. Collettori solari (SC), acquistati e fatti in casa.
3. Concentratori solari.
4. Pannelli solari (SAT), nello stesso ordine.
5. Installazione e allineamento corretti di SC e SB.
6. Conclusione in conclusione.

Parola ai Crilibini

I dilettanti producono batterie solari da una varietà di materiali improvvisati: diodi semiconduttori, transistor, raddrizzatori antidiluviani al selenio e cuprox smontati, piastre di rame ossidate indipendentemente su una stufa elettrica, ecc. Il massimo che può essere alimentato da esse è un ricevitore o un lettore con un consumo corrente fino a 50-70 mA a volume medio. Di più è fondamentalmente impossibile; perché - vedi sez. su SB.

Tuttavia, sarebbe del tutto stupido incolpare gli amanti degli esperimenti tecnici. Thomas Alva Edison una volta disse: “Tutti sanno che è impossibile farlo. C'è un ignorante che non lo sa. È lui che fa l'invenzione". In ogni caso, toccare le sottigliezze delle alte tecnologie e le profondità della materia (e Sai Baba è un esempio visibile di entrambe) dà conoscenza e capacità di applicarle, ad es. ingegno rapido. E sono capitali che non si deprezzano mai e il cui rendimento è superiore a qualsiasi titolo.

Tuttavia, anche i fondamenti teorici più generali di tutto il materiale ulteriore sono tali che il più "leggero sulle dita" non si traduce in articoli - nei libri. Pertanto, ci limiteremo ulteriormente a quei campioni per varie occasioni che possono essere fatti autonomamente a casa, non dimenticando completamente ciò che è stato insegnato a scuola (ce ne sono, tra l'altro, parecchi); questo è il primo. In secondo luogo, ci limiteremo a dispositivi che forniscono effettivamente calore o corrente, adatti alle esigenze domestiche e domestiche. Devi quindi prendere alcune delle affermazioni dell'autore sulla fede, o rivolgerti a fonti fondamentali.

Cosa ci si può aspettare?

Ecco un esempio di conversazione telefonica con un responsabile vendite di un'azienda che vende SB: "E in quali condizioni la tua batteria sviluppa la potenza dichiarata?" - "Per ogni!" – “E anche a Murmansk (oltre il Circolo Polare Artico) in inverno?” - silenzio, riattacca.

Ora osserviamo la mappa in alto in Fig. qui di seguito. Lì - la zonizzazione della Federazione Russa per l'insolazione specifica per il fabbisogno di energia solare. Non per gli agricoltori, le piante in miliardi di anni di evoluzione della vita hanno imparato a usare la luce solare in modo più economico. Diciamo che viviamo in un luogo dove il flusso di energia solare è di 4 kW/h per 1 kmq. m al giorno. Alle medie latitudini, dall'equinozio di primavera all'equinozio d'autunno, e tenendo conto della variazione dell'altezza della posizione del Sole durante il giorno e secondo la stagione, la durata delle ore diurne sarà di circa 14 ore. Più precisamente, per un determinato punto geografico, puoi calcolare su calcolatori online, ce ne sono alcuni.

Quindi il flusso di energia del Sole va al cerchio 4/14 = 0,286 kW/sq. mo 286 W/sq. M. Con un'efficienza dell'impianto solare del 25% (e questo è un buon indicatore), sarà possibile sottrarre alla piazza 71,5 W di potenza, termica o elettrica. Se il consumo di energia a medio-lungo termine (vedi sotto) richiede 2 kW (questo è un caso tipico), allora è necessario il pannello del convertitore con una superficie di 2000 / 71,5 = 27,97 o 28 mq. m; questo è 7x4 M. Efficienza 25% - è sottovalutato? Sì, è possibile spremere di più dai pannelli. Una parte significativa del seguente materiale è dedicata esattamente a come.

Nota: per riferimento - la costante solare, cioè la densità del flusso di energia del Sole nell'intero spettro di radiazioni dalle onde radio ultra lunghe alle radiazioni gamma super dure, nello spazio nell'orbita terrestre è 1365,7 W/sq. M. All'equatore a mezzogiorno nei giorni dell'equinozio (il Sole allo zenit) - circa 1 kW / mq. M. I commercianti spesso non lo sanno, ma dovresti tenerlo a mente.

Allora, che dire delle promesse dei produttori? Il pannello, ad esempio, è 1x1,5 m e per esso è dichiarata una potenza di 1 kW. Sembra non essere contro la fisica e l'astronomia, ma alle medie latitudini sotto la pelliccia dell'atmosfera sembra chiaramente irrealistico. Hanno ragione, non mentono. La potenza misurata solo sul loro banco di prova sotto lampade speciali. Se vogliono essere onesti con me fino alla fine, lascia che vengano a mostrarli sul mio pannello, e prenderanno l'elettricità per questo ovunque.

La mappa sotto la prima è necessaria per determinare ulteriormente la categoria di prezzo o la scelta del design dell'installazione proposta. SB e, soprattutto, SC, in grado di lavorare con tempo nuvoloso, sono più complicati e più costosi di quelli che operano solo in luce diretta. In un anno 365x24 = 8760 ore. Tenendo conto del fatto che alle alte latitudini in estate la durata delle ore diurne è più lunga, SC o SB possono essere ripagate a Yakutsk o Anadyr durante la vita operativa stimata, ma non nella regione di Mosca o Ryazan. Quelli. tieni inoltre presente che l'energia solare come supporto benefico all'energia convenzionale è possibile non solo nel Sahara o nel deserto del Mojave.

totale parziale

Una conclusione importante per tutto segue da questa sezione: quando cerchi un pannello per l'acquisto o la ripetizione, sii interessato principalmente all'area della superficie che percepisce (o assorbe) efficacemente la luce e calcola solo tutto il resto da essa . Inoltre, potrebbe risultare che, secondo le idee di marketing e di consumo, il panel che sembra essere il peggiore in questo caso particolare risulterà più redditizio di quello “cool”.

collezionisti

Principio di funzionamento

Il lavoro di qualsiasi SC si basa sull'effetto serra. La sua essenza è ben nota: prendiamo una camera aperta su un lato con una superficie che assorbe la luce. Lo chiudiamo con un coperchio che è trasparente alla luce visibile (preferibilmente anche ultravioletta, UV), ma riflette bene la radiazione termica (infrarossi, IR). Queste condizioni sono in gran parte soddisfatte da vetro silicato e plexiglass; quasi completamente - vetro al quarzo e altri vetri minerali a base di quarzo fuso.

Nota: In genere è sbagliato chiamare vetri minerali che trasmettono raggi UV come vetri minerali. anche il vetro silicato è minerale. Sarebbe meglio mantenere il vecchio nome "vetro di quarzo", perché. la maggior parte della carica per la fusione del vetro trasparente ai raggi UV è quarzo frantumato. Ci sono anche bicchieri di tormalina, ma non per la vita di tutti i giorni: cristalli di pietre preziose si fondono su di essi.

La luce solare che entra nella telecamera verrà assorbita dalla telecamera e la telecamera si scalderà. Per evitare dispersioni di calore, lo forniremo con isolamento termico. Quindi l'energia termica si trasformerà in IR, ma non potrà uscire attraverso il coperchio e non potrà dissiparsi. Ora l'IR non ha altra scelta che riscaldare lo scambiatore di calore posto all'interno con un liquido di raffreddamento o con l'aria soffiata attraverso la camera. Se non ci sono, la temperatura interna aumenterà fino a quando la differenza di temperatura tra interno ed esterno "spinge" il calore in eccesso attraverso l'isolamento termico e si stabilisce l'equilibrio termodinamico.

Cos'è AChT

Per capire meglio, è necessario sapere come funziona il modello piramidale, o ad ago, di un corpo nero (corpo nero); dal momento che non abbiamo bisogno di altri, inoltre, se parliamo del modello del corpo nero, tralasciamo il modello "piramidale-ago" ovunque. In Runet, e su Internet in generale, non puoi davvero trovare nulla al riguardo, ma nella pratica e nella tecnologia di laboratorio questi vengono utilizzati con successo. Come funziona è chiaro dalla Fig. sulla destra. E in questo caso, l'assorbimento della luce nell'SC sarà migliore, più il suo rivestimento o la configurazione stessa della superficie effettivamente assorbente (EAS) sarà più vicina nelle proprietà al modello di corpo nero.

Nota: Un corpo nero è un corpo che assorbe radiazioni elettromagnetiche di qualsiasi frequenza. Fuliggine di legno, ad es. - non corpo nero, se fotografato attraverso un filtro IR, sembra grigio chiaro. Il modello del corpo nero ad ago piramidale è in grado di assorbire qualsiasi vibrazione, non solo elettromagnetica. Quindi, in acustica, le piramidi di gommapiuma vengono incollate sulle superfici interne delle camere sonore.

Acquistato SC

Se decidi di acquistare un collettore solare, dovrai affrontare una forcella di prezzo per 1 mq. m di superficie assorbente in 2000-80 000 rubli. E tieni presente che solo il costo finale viene visualizzato in apparenza e l'area EPP, se prescritta, è in caratteri piccoli. Inoltre, quando scegli un modello, dovresti assolutamente chiedere se è dotato di un serbatoio di accumulo e di elementi di tubazioni, vedi sotto per maggiori dettagli su di essi. Proviamo a capire cosa spiega una tale discrepanza e se è sempre giustificata.

Nota: teoricamente, la vita utile dell'SC è illimitata. In pratica, per modelli più o meno decorosi, con un buon funzionamento, sono almeno 15 anni. Quindi, con una scelta ragionevole con un ritorno sull'investimento, non ci sono problemi, purché il clima ne consenta l'utilizzo.

Tipi e scopo

Nella vita di tutti i giorni, vengono utilizzati soprattutto SC di 3 tipi di design, vedi fig. A sinistra c'è un SC piatto, al centro c'è un vuoto, a destra c'è un compatto. Tutti possono essere eseguiti sia in assenza di pressione, su circolazione a termosifone, che in pressione. I primi sono 1,5-5 volte più economici degli analoghi della pressione, perché in essi è più facile garantire forza e tenuta. Gli SC senza pressione riscaldano il liquido di raffreddamento in modo relativamente lento, quindi sono progettati maggiormente per la fornitura di acqua calda nella stagione calda. La legatura è semplice ed economica; a volte combinato con un pannello in un costrutto.

Nei recipienti a pressione, il liquido di raffreddamento viene pompato da una pompa di circolazione (che li rende volatili) oppure l'acqua del rubinetto viene fornita allo scambiatore di calore. Ciò, ovviamente, richiede un design più robusto e affidabile, oltre a un complesso cablaggio volatile e un controller che lo controlli. Il prezzo aumenta di conseguenza. Ma solo gli SC pressurizzati sono adatti per la stagione fredda, perché. scaldare velocemente. La maggior parte dei modelli sono per tutte le stagioni; venduti nella Federazione Russa, tenendo conto delle condizioni climatiche, sono spesso progettati per funzionare insieme a una caldaia di riscaldamento, ad es. sono dispositivi di assistenza.

Le pressioni SC sono di riscaldamento diretto e indiretto. Nel primo caso l'SC è collegato direttamente al circuito CO (impianto di riscaldamento). Nel secondo, il primo, che riceve energia solare, il circuito SC viene riempito di antigelo e il refrigerante secondario viene riscaldato nello scambiatore di calore del 2° circuito.

Questi ultimi, ovviamente, sono più costosi, perché. in grado di lavorare con tempo freddo in qualsiasi clima. I primi sono utilizzati principalmente per il riscaldamento in primavera e in autunno. Tuttavia, sono gli SC a pressione a riscaldamento diretto (a circuito singolo) che hanno maggiori probabilità di essere vantaggiosi per la CO individuale: in bassa stagione, a potenza molto bassa, l'efficienza di una caldaia a combustibile solido diminuisce notevolmente. Ma proprio in questo momento la potenza termica degli SC per la casa è sufficiente, mentre quelli a circuito singolo sono relativamente economici. È solo necessario prevedere le apposite valvole di intercettazione e distribuzione nel CO e in autunno, prima del vero freddo, spegnere l'SC e svuotarlo.

piatto

Lo schema di un SC piatto è mostrato in fig. sulla destra; il principio di funzionamento è pienamente coerente con quello sopra descritto. Tali, di regola, sono efficienti solo nella stagione calda. L'efficienza, a seconda del design, è compresa tra l'8 e il 60% L'acqua viene erogata con una temperatura fino a 45-50 gradi. Le pompe a pressione sono prodotte molto raramente, la complessità del design le rende allo stesso tempo non competitive con quelle a vuoto. Le guarnizioni dello scambiatore di calore sono progettate per essere riempite solo con acqua, come in estate non è necessario l'antigelo. Il prezzo (sottolineiamo - per 1 mq di EPP; è necessario ricalcolare ogni volta in base ai dati di specifica) è principalmente influenzato dai seguenti fattori:

• Rivestimento (isolamento trasparente) di vetro.
• Il tipo di vetro stesso.
• Il design e la qualità del pannello assorbente.

Il rivestimento in vetro svolge il ruolo, prima di tutto, di pellicola antiriflesso nei dispositivi ottici: riduce la rifrazione della luce all'interfaccia tra il supporto e la perdita di luce dovuta alla riflessione laterale. Nei SC estivi correttamente stabiliti (vedi alla fine, prima della conclusione), queste perdite sono piccole o, nelle regioni meridionali, non si notano affatto. Inoltre, il rivestimento è abraso dalla polvere trasportata dal vento e molto spesso non è coperto dalla garanzia. Pertanto, la copertura è la prima cosa su cui puoi risparmiare. Se c'è una notevole differenza di prezzo dovuta alla copertura per modelli simili in termini di dati tecnici, prendetela “nuda”, molto probabilmente non rimarrete delusi.

Il vetro stesso è l'elemento più importante e devi navigare quando scegli, prima di tutto, da esso:

1. Minerale: passa i raggi UV, che migliora notevolmente l'effetto serra.
2. Testurizzato (strutturato) - ha uno speciale microrilievo sulla superficie, che fornisce un'efficienza quasi uguale alla luce diretta e diffusa, ad es. con tempo sereno e nuvoloso.
3. Strutturato minerale: combina entrambe queste qualità e, inoltre, praticamente non dà riflessi laterali in una gamma abbastanza ampia di angoli di incidenza senza illuminazione.
4. Silicato con additivi - strutturato o meno, non trasmette i raggi UV, non riflette bene gli infrarossi e dà una significativa riflessione laterale senza illuminazione. Non dovresti contare su un'efficienza superiore al 20% con esso.
5. Organico - con eventuali miglioramenti in 5-7 anni, il massimo diventerà torbido dalla polvere, ma alcuni dei suoi tipi sono in grado di fornire valori di massima efficienza.

Procedendo da ciò, per SC di impiego permanente, la scelta va operata a favore del vetro minerale strutturato. Ti permette di cavartela con un'area più piccola della SC e spesso alla fine vince sul costo dell'intera installazione. Nel cottage del fine settimana, anche il tasso di riscaldamento dell'acqua e il costo iniziale del collettore sono importanti, quindi SC con plexiglass è più adatto lì. L'installazione, oltre ad essere economica, risulterà più compatta e leggera; per i giorni feriali e per l'inverno può essere coperto con una copertura o addirittura portato in casa, quindi la resistenza all'usura in questo caso non è un fattore determinante.

Sotto un buon vetro, l'efficienza dell'SC dipende poco dal design del pannello assorbente (assorbitore). Non quello - il rivestimento assorbente (annerimento) dell'EPP. Le proprietà di vari rivestimenti per assorbitori solari sono mostrate in Fig. sulla destra. Regolarità: come sempre, più efficace, più costosa. Anche in questo caso è necessario calcolare diversi modelli, arrivando ad un costo minimo di 1 mq. pannello. E in generale, con qualsiasi calcolo dell'SC, è necessario ricordare come risparmiare: i risparmi maggiori si ottengono riducendo l'area richiesta del pannello (i). Allo stesso tempo, vengono controllati anche i venditori: se, diciamo, il disciplinare dichiara una verniciatura selettiva e promette un'efficienza del 75% - mandali al banco di prova sotto le lampade, fa un caldo da morire. È chiaro, del resto, che l'efficienza dell'intero impianto non può essere superiore a quella delle sue parti.

A proposito del serbatoio

Il serbatoio di accumulo per l'SC è necessario non solo per comodità. La mappa sopra mostra i valori di insolazione medi annui. Per un'installazione estiva, durante il calcolo, possono essere aumentati di circa 1,7 volte e per una primavera-estate-autunno stagionale del 25%. Ma questo sarà solo un valore medio, ora per la stagione. E a seconda del tempo, il valore dell'insolazione può "saltare" di giorno in giorno di 1,5-3 volte, a seconda del clima locale. L'acqua riscaldata accumulata nel serbatoio, a condizione che sia ben isolata termicamente, riceverà il calore in eccesso in una giornata calda e limpida e lo rilascerà in una giornata nuvolosa. Di conseguenza, l'efficienza effettiva dell'impianto aumenta da un quarto a un terzo. E alla fine, dopo aver evocato con competenza dati locali, nella zona centrale della Federazione Russa è spesso possibile ridurre della metà o più l'area richiesta del PPE rispetto a un determinato calcolo stimato sopra. Di conseguenza - e il costo di installazione.

Gli SC sottovuoto descritti di seguito non sono utilizzabili senza un serbatoio di accumulo di calore. In essi, è incluso nella costruzione finita o incluso nella consegna. Ma con le SC piatte, la situazione è esattamente l'opposto e ricorda lo stato delle cose con l'attrezzatura fotografica durante l'agonia della fotografia su pellicola "bagnata". Quindi, ad esempio, per un eccellente specchio "Minolta" con obiettivo zoom, hanno chiesto fino a $ 190. E l'ingranditore fotografico più schifoso costa circa $ 600. Cioè, ne hai preso uno, non puoi fare a meno dell'altro, quindi capovolgi le tasche.

In relazione agli SK piatti, i prezzi per i serbatoi di marca opzionali o consigliati per loro sembrano troppo alti, semplicemente brutti. Pertanto, se sai come armeggiare, è meglio fare il serbatoio da solo, resistendo solo al suo volume prescritto nelle specifiche del pannello. E non credere alle minacce dei commercianti: un carro armato fatto in casa non può essere peggio di una "compagnia". Come - ne parleremo più avanti, nella sezione sui prodotti fatti in casa.

vuoto

Gli SC sottovuoto sono in grado di riscaldare il liquido di raffreddamento a 80-85 gradi e la loro efficienza raggiunge il 74% e solo i più economici sono inferiori al 50%. Ciò è in parte determinato dalla progettazione del pannello assorbente di file di tubi; gli spazi tra loro agiscono come un modello di corpo nero, solo lungo una coordinata. Ma il ruolo principale per garantire un'elevata efficienza qui è giocato dal fatto che lo scambiatore di calore si trova in un pallone da vuoto o in un sistema di tali contenitori. Il punto qui non è nell'isolamento termico (il vuoto non lo dà affatto per l'irraggiamento), ma nell'assenza di convezione d'aria nella camera. Ciò consente di distribuire la temperatura sulla superficie dello scambiatore di calore in modo ottimale. In una camera piena di gas, le correnti di convezione la livellano.

Sulla fig. viene mostrato il dispositivo dei 2 tipi più comuni di sottovuoto SC. A sinistra - 1 circuito estivo o stagionale. Approssimativamente come mostrato sopra in Fig. con tipi di SK Russian "Dachnitsa". Questi sono pieni d'acqua, la sua temperatura di uscita è inferiore a 60 gradi. Qui il ruolo del vuoto è particolarmente chiaramente visibile: se l'aria scorre nel pallone, la sua convezione equalizzerà la temperatura della camera d'aria e non vi sarà alcun "termosifone".

Il guscio della fiaschetta è fatto di bicchieri di diverso tipo, vedi sopra. La camera d'aria è un ricevitore di energia (PE) e uno scambiatore di calore. Molte polemiche, fino a reciproci insulti e calunnie sui forum, fanno sorgere la domanda: cosa è meglio annerire: la camera d'aria dall'esterno o la superficie interna del guscio? Dal punto di vista della massima efficienza - PE. In questo caso, le perdite IC sono minime, perché la calotta è realizzata in vetro IR altamente riflettente. Ecco come sono disposti i dispositivi per misurare l'irraggiamento solare: gli attinometri, solo lì invece dei tubi sferici.

Pertanto, è meglio prendere un sottovuoto SC non a pressione economico per luoghi con bassa insolazione e radianza con annerimento del PE, tuttavia, nelle regioni meridionali con un'insolazione media annua superiore a 4 kWh / giorno con un valore di radianza superiore a 2000 ore all'anno, può bollire in piena estate, e questo significa quasi sempre depressurizzazione e completo fallimento. Qui sarà più affidabile un sistema con annerimento della calotta dall'interno.

Inoltre, con l'annerimento del guscio dall'interno, si eseguono SC di pressione (riquadro in alto a sinistra nella figura), in questo caso, a costo di qualche fuoriuscita di IC attraverso il guscio, la sua alta concentrazione lungo l'asse del guscio si ottiene il pallone, necessario per un riscaldamento buono e rapido di un forte flusso d'acqua. Inoltre, negli SC a pressione a 1 circuito più efficienti, anche il tubo centrale (di alimentazione) è annerito, ma riscalda principalmente il flusso verso l'alto attorno ad esso.

A destra in fig. - SC a 2 circuiti con tubo di calore e doppia beuta in vetro di diversi gradi. Sono proprio questi che alimentano il CO tutto l'anno con un liquido di raffreddamento con una temperatura di 90 gradi: la concentrazione dell'IR sull'heat pipe garantisce l'evaporazione del liquido di raffreddamento del 1° circuito. Che, tra l'altro, non è affatto acqua. Pertanto, gli SC a 2 circuiti non sono soggetti ad autoriparazione. L'efficienza costa, e in questo caso molto. Pertanto, approfondendo i listini, prestiamo particolare attenzione a:

• Il fornitore calcola l'installazione dalle misurazioni in loco.
• Se l'imbracatura è inclusa nella confezione (vedi sotto).
• Gli specialisti dell'azienda collegano l'unità alla CO esistente.
• I parametri dichiarati sono garantiti in questo caso?
• Quanto dura la garanzia.
• Se e quanto sono previste manutenzioni programmate e straordinarie.

Collegamento e reggiatura

I recipienti a pressione per tutto l'anno sono riempiti di antigelo per prevenire il congelamento e la rottura in inverno. Uno schema semplificato del loro collegamento è riportato a sinistra in figura: il regolatore, in base al rapporto tra le temperature di mandata, ritorno e in vasca, “svolge” la pompa di circolazione secondo necessità.

Gli impianti solari termici pressurizzati sono dotati di un accumulatore con isolamento termico. Nella Federazione Russa, soprattutto, vengono venduti sistemi progettati per essere collegati a una CO esistente con una caldaia. Lo scaldabagno per l'impianto solare termico deve avere un design adeguato, al centro in fig. Oltre ad una serpentina aggiuntiva per il collegamento della caldaia (nella vasca in alto), quella inferiore, alimentata dall'SC, è divisa in 2 parti; quello superiore è largo circa il doppio di quello inferiore e si snoda a cono, in basso nella vasca. La spirale inferiore eccita il flusso convettivo dell'acqua e quella superiore vi trasferisce calore.

Tale soluzione è necessaria affinché la temperatura di ritorno della caldaia non scenda al di sotto di 45 gradi, altrimenti potrebbe cadere della condensa acida, che disabilita rapidamente la caldaia. Quando il sole non splende e l'SC non può in alcun modo aiutare la caldaia, nella spirale conica si forma un tappo d'acqua, che non consente al “cuscino” freddo di salire fino alla serpentina della caldaia.

Oltre a un serbatoio speciale, quando si accende l'SC in una CO domestica, è necessaria anche una tubazione per esso, a destra in Fig. La vecchia tubazione della caldaia (non rappresentata condizionatamente in figura) è completamente conservata! La caldaia “sente” il lavoro dell'SC solo come riscaldamento delle intemperie! In realtà la procedura per collegare l'impianto solare al CO è semplice: l'alimentazione e il ritorno del CO vengono scollegati dalla caldaia e collegati al bollitore SC. E i tubi corrispondenti della caldaia sono collegati ai raccordi dello scambiatore di calore superiore del serbatoio SC.

A proposito di SC modulari

I sistemi sopra descritti sono costrutti integrali. Ma ci sono anche SC modulari in vendita, reclutati da pannelli fino a quando non si ottengono i parametri desiderati, ad esempio l'elioplasto russo, vedi fig. sulla destra. Collegando i pannelli in parallelo o in serie, è possibile ottenere un flusso di refrigerante maggiore o una temperatura più elevata. Il costo delle SC modulari, ad esempio, è notevole. 1 pannello di elioplasto costa circa $ 300. Tuttavia, commutando le tubazioni con valvole a tre vie, è possibile trasferire l'intero sistema dalla modalità "primavera-autunno" alla modalità "estate" e viceversa. O, ad esempio, "doccia / cucina - piscina".

Nota: le SC modulari, come quelle più costose, sono progettate per funzionare a qualsiasi temperatura positiva o - da + (10-15) e con tempo nuvoloso.

Compatto

Resta da menzionare gli SC compatti. Sono utilizzati, di regola, per riscaldare l'acqua nelle piscine, in modo che le grandi strutture artificiali non rovinino il paesaggio. I prezzi relativi ai parametri tecnici sono scandalosi; Mercedes-Benz con il suo "per un asterisco", qui, come si suol dire, riposa. Il design è semplice e abbastanza ripetibile con le tue mani, vedi la sezione sui concentratori di luce.

SC fatto in casa

Per l'autoproduzione, soprattutto, sono disponibili SC estivi pianeggianti per la fornitura di acqua calda. I sistemi di riscaldamento stagionale risultano così complicati e dispendiosi in termini di tempo che è più facile e redditizio acquistare un pannello già pronto. Ma in termini di prodotti fatti in casa con materiali improvvisati, gli artigiani a volte creano campioni inferiori ai migliori industriali, tranne che in apparenza, ma costano letteralmente un centesimo. Andiamo per ordine.

scatola, vetro, isolamento

Il corpo di un SC piatto fatto in casa è realizzato al meglio in legno, compensato, OSB, ecc. Durabilità e durata gli saranno conferite dalla doppia impregnazione con un'emulsione di polimeri all'acqua prima della verniciatura. Si consiglia di prendere lo spessore del fondo da 20 mm (preferibilmente da 40), in modo che non si formino crepe da deformazioni termiche. Una tavola (120-150)x20 andrà alle pareti laterali. Non è desiderabile presentare un caso di seguito, perché La perdita di IR attraverso il vetro aumenterà. All'esterno, sono dipinti come preferisci, ma all'interno - come un substrato di "torta", vedi sotto. Le dimensioni nel piano sono calcolate in base alla quantità di insolazione e alla potenza richiesta.

Il vetro è meglio prendere più economico e più facile, organico. Il policarbonato monolitico di 4 mm di spessore è adatto: la sua trasmissione della luce è accettabile, 0,92, il prezzo è basso e un indice di rifrazione relativamente piccolo fornirà poca riflessione laterale. La scarsa trasmissione UV è parzialmente compensata dalla bassa conduttività termica. In termini di resistenza all'usura superficiale, il policarbonato è uno dei migliori occhiali organici; è sufficiente per prodotti fatti in casa economici.

Isolare il corpo con schiuma; per l'estate SC sono sufficienti 20-30 mm. Sono isolati in 2 strati di uguale spessore con strisce di alluminio, ma più su quello sottostante. Isolare la scatola di forza per il gusto di farlo è necessario dall'interno. Se hai letto articoli sull'isolamento degli edifici, tieni presente: con una differenza di temperatura che fornisce un SC appartamento, e con una temperatura esterna sufficientemente alta, non è necessario parlare di deviazione del punto di rugiada.

Un'aggiunta indispensabile all'isolamento è la sigillatura di tutti i giunti e i punti del cablaggio delle tubazioni con silicone. Attraverso la minima fessura con una corrente d'aria, così tanto calore "fischierà fuori" che se c'è un senso dal SC, è solo "per l'apparenza". Innanzitutto, il corpo viene sigillato (prima della verniciatura); dopo aver installato lo scambiatore di calore - tubi, e il vetro viene adagiato su una "salsiccia" di sigillante applicata su un quarto selezionato lungo la parte superiore dei lati. Inoltre, sono fissati sulla parte superiore con un telaio, staffe, ecc.

Torta

La "torta" (vedi figura a destra) in questo caso è un substrato che assorbe bene la radiazione IR e rapidamente, fino a quando i quanti IR hanno il tempo di "scappare", cede calore allo scambiatore di calore. La base della "torta" è un piatto di alluminio. Il rame è meno adatto a causa della sua elevata capacità termica. Schermi foil aggiuntivi riportano in vita la maggior parte dei "fuggitivi"; legno e schiuma IR non sono materiali completamente opachi.

Il secondo momento clou della "torta" è la pittura. Dipingono insieme allo scambiatore di calore già installato sui morsetti. È necessario dipingere con vernice nera ad olio (ad essiccazione lenta) sul pigmento "Fuliggine"; può essere acquistato nei negozi d'arte. Le vernici a base di pigmenti sintetici nei raggi IR non saranno affatto nere.

Dopo la verniciatura, è necessario attendere che la vernice si asciughi al tatto, ad es. su di esso, dopo una leggera pressione con un dito, dovrebbe rimanere la sua impronta e il dito stesso non dovrebbe sporcarsi. Quindi il rivestimento colorato viene perforato con un tampone di schiuma o una spazzola terminale molto morbida. Quest'ultimo è migliore, ma richiede una certa abilità per non perforare il rivestimento ancora morbido. Di conseguenza, ottieni un film che ricorda abbastanza il modello del corpo nero in termini di proprietà.

Nota: un'ottima opzione è una vecchia batteria di riscaldamento stampata a pareti sottili. Quindi non è necessario cercare l'alluminio. Solo è necessario dipingere, come descritto sopra, e non lasciarlo com'era, vedi il fico.

scambiatore di calore

Lo scambiatore di calore più semplice ed efficiente è uno a spirale costituito da un tubo di propilene a pareti sottili, vedi fig. sulla destra. Di per sé è già simile al modello blackbody. Quello in rame sarà ancora migliore, ma molto più costoso. Tuttavia, uno scambiatore di calore a spirale piatta ha una proprietà sgradevole: in qualsiasi posizione, ad eccezione di quella strettamente orizzontale, l'aerazione è inevitabile nel tempo: quando riscaldata, l'aria in essa disciolta viene rilasciata dall'acqua e ci sono più che sufficienti ascendenti archi dove può accumularsi. Tuttavia, uno scambiatore di calore a serpentina piatta può essere utilizzato in un SC fatto in casa per una piscina con un concentratore compatto, vedere di seguito.

Il miglior scambiatore di calore è un tubo di rame a zigzag con uno spazio di 10-12 mm di diametro. Perché esattamente così? Perché per un più rapido riscaldamento dell'acqua in vasca, la potenza termica della camera SC deve essere leggermente superiore a quella che lo scambiatore di calore con acqua è in grado di accettare anche ad una data differenza di temperatura; per SK fatto in casa - 15-25 gradi. In caso contrario, la temperatura dell'acqua in uscita sarà inizialmente troppo bassa e dovranno fare molti giri nel sistema fino a quando il serbatoio non sarà riscaldato.

Il secondo parametro che ha determinato la scelta del tubo è la resistenza allo scorrimento dell'acqua. Con un aumento del lume del tubo da 5 a 10 mm, cade rapidamente e poi più lentamente. Il terzo fattore è il raggio minimo consentito della sua curva, 5 diametri per un tubo a parete sottile senza rivestimento (per condizionatori d'aria split). Quindi la larghezza degli anelli a zigzag è di 100 mm, che è semplicemente ottimale in termini di trasferimento di calore. E puoi usare una normale piegatubi manuale.

Nota: questi rapporti sono validi per la "torta" descritta su un substrato di alluminio. Per quanto riguarda i radiatori per riscaldamento stampati, tutto è stato calcolato lì prima di noi. Ciò che emana bene calore, lo assorbe bene. Questo è uno degli assiomi della termodinamica.

Senza conoscere queste circostanze, puoi commettere errori tipici, vedi fig. A sinistra: un tubo spesso con ampi cappi non accetterà immediatamente tutto il calore generato dalla scatola. Scarsa efficienza, riscaldamento lento. Al centro, invece, la capacità della camera per questo scambiatore di calore è insufficiente. L'efficienza può essere accettabile, ma il serbatoio si riscalderà ancora per molto tempo. Inoltre, è un lavoro da incubo di assemblaggio, identificazione e riparazione delle perdite ("Tutti i giunti sigillati perdono" - una delle leggi di Murphy). A destra sembra tutto a posto, compreso il coperchio dello scambiatore di calore (il radiatore di un vecchio frigorifero). Ma il lume del tubo è di 3-4 mm, questo non è sufficiente. L'IR che non è "spinto" nell'acqua non ha dove andare, se non invano all'esterno, e la maggiore resistenza al flusso del fluido (l'acqua non è freon) garantisce una bassa efficienza e un riscaldamento lento.

Nota: L'efficienza dell'SC sopra descritto con un'esecuzione attenta supera il 20%, che è paragonabile a progetti industriali di questo tipo.

Serbatoio di nuovo

È ora di dare un'occhiata da vicino al serbatoio della batteria: senza di esso, non avrà molto senso da parte dell'SC. Iniziamo con il calcolo del volume: dobbiamo prendere dal Sole tutto ciò che il SC permette e risparmiare più tempo; questo è particolarmente importante se il riscaldamento è abilitato anche da pannello. Il piccolo serbatoio si riscalderà presto e quindi l'SC "scatterà" inutilmente, perché. non può essere riscaldato all'infinito. In una vasca troppo grande, l'acqua in un giorno non avrà il tempo di riscaldarsi alla temperatura che l'SC è in grado di fornire, e anche in questo caso non sfruttiamo tutto il potenziale termico di quest'area. Perché prendiamo - per la giornata? Perché contiamo sull'uso stagionale con il riscaldamento, e di notte potrebbe essere già necessario il riscaldamento. In estate, in campagna - per lavarsi, senza aspettare la sera; preferibilmente più persone.

Lascia che i nostri posti non siano completamente cupi e otteniamo 4 kWh / giorno. Quindi, vedi sopra, il sole per 1 quadrato. m eroga una potenza di 286 watt. Prendiamo le dimensioni dell'EPP 1x1,5 m (questo è ad esempio, ne fai uno grande - non sarà peggio), ad es. Area PPE - 1,5 mq. m; Considereremo l'efficienza dell'SC al 20%. Otteniamo: 286 W x 1,5 x 0,2 = 85,6 W, questa è la potenza termica del nostro pannello. 1 W = 1 J * s, cioè ogni secondo, l'SC eroga 85,6 J nel tubo (alimentazione) e per 12 ore luce - 85,6 x 12 x 3600 = 3.697.720 J o 3.697,72 kJ.

Quanta acqua può prenderlo? Dipende dalla differenza di temperatura. Prendiamo quello iniziale a 12 gradi (rifornimento di acque poco profonde in primavera/autunno oa pozzo); finale - 45 gradi, cioè il riscaldamento sarà di 33 gradi. La capacità termica dell'acqua è 1 kcal / lo 4,1868 kJ / l (1 cal - 4,1868 J). Se riscaldato a 33 gradi, 1 litro d'acqua richiederà 4,1868 x 33 = 138,1644 kJ. La capacità richiederà solo poco più di 26 litri. In estate, con un'elevata posizione del sole e lunghe ore di luce del giorno - meno di 50 litri. Oppure, contando su diversi giorni sereni di seguito e un buon isolamento termico del serbatoio - fino a 200 litri. Cosa che, in generale, è avvenuta spontaneamente: i dilettanti non fanno carri armati più grandi di una botte.

Aspetta, ma le persone si lavano sotto una doccia solare? Il riscaldamento è ancora con lui, è chiaro che qui servono almeno 4 pannelli. E non farebbe male tenere conto della perdita di calore, almeno il 20% di quello accumulato durante la notte. Esatto, ecco qual è la tecnica per aggirare i limiti di una teoria ostinata. A proposito: "Non c'è niente di più pratico di una buona teoria" - questo è sempre lo stesso grande professionista Edison. Solo i calcoli e i calcoli tecnici risultano essere molto più ingombranti, quindi diamo semplicemente il risultato: schemi di serbatoi alimentati dalla rete idrica e con riempimento manuale, vedi fig.

L'idea è che ci si possa lavare in estate già dopo 1,5-2 ore dall'accensione dell'SC. Cioè, selezioniamo lo strato d'acqua riscaldato superiore; nel caso di riempimento manuale - con aspirazione da tubo flessibile su galleggiante. La lunghezza del collegamento flessibile deve essere presa moderata: se è troppo corta in un serbatoio pieno, il tubo starà in piedi, e se è troppo lungo, se il livello dell'acqua è basso, si troverà sulla parete del serbatoio.

La posizione degli ugelli è progettata in modo tale che in qualsiasi utilizzo i flussi caldo e freddo si mescolino il meno possibile, ad es. Stratifichiamo deliberatamente l'acqua in base alla temperatura. La migliore nave per un carro armato è un barile posato su un lato. Quindi il fango (fanghi) occuperà una piccola parte della sua capacità. Isolamento - schiuma da 50 mm. E devi prevedere 1 tubo di scarico in più con una valvola di intercettazione nel punto più basso dell'intero sistema, all'ingresso del ritorno al SC. Inoltre, non dimenticare: il tubo di ritorno selettivo deve essere sollevato sopra il fondo, altrimenti i fanghi intaseranno presto l'SC ed è difficile pulirlo. Tubi: impianto idraulico ordinario, da 1/2 a 3/4 pollici. Maglia flessibile - tubo in PVC rinforzato per irrigazione; il suo galleggiante è schiuma.

Nota: l'elevazione del flusso di ritorno sopra il fondo è presa in base alla consueta durezza dell'acqua potabile nella Federazione Russa fino a 12 tedeschi. gradi. Secondo gli standard sanitari, il suo valore limite è 29 tedesco. gradi. Quindi l'elevazione del ritorno deve essere presa di 80-100 mm e il tubo di alimentazione caldo deve essere sollevato sopra di esso degli stessi 20-30 mm.

Informazioni sugli SC Air Solar

A volte è necessario riscaldare dal sole non l'acqua, ma l'aria. Non necessario per il riscaldamento; ad esempio, per l'essiccazione delle colture o per la raccolta. A causa della bassa capacità termica dell'aria, il design di un air SC dovrebbe avere una serie di caratteristiche. Puoi saperne di più su di loro e, allo stesso tempo, sull'uso di SC per il riscaldamento dell'aria (questo è molto importante per i cottage stagionali), puoi scoprirlo dal video:

Video: riscaldamento aria-solare fatto in casa

Insolito fatto in casa

Il maestro dilettante non sarebbe lui se non si sforzasse di fare tutto a modo suo dalla spazzatura improvvisata. E, devo dire, i risultati sono sorprendenti. È impossibile rivedere tutte le SC originali fatte in casa in una pubblicazione, prendiamo 3 esempi, per così dire, di un segno diverso.

Sulla fig. - aria, cioè più facile dell'acqua, SC dalle lattine di birra. Non ridiamo a pugni o indignati: "Sì, non berrò così tanto!" Vediamo tecnicamente. L'idea in sé è abbastanza sensata: gli spazi vuoti tra le file di lattine avvicinano la capacità del pannello di assorbire la luce al modello blackbody. Ma! Materiali: alluminio, legno, sigillante siliconico. I loro coefficienti di dilatazione termica (TEC) sono significativamente differenti. Giunti - più di 200. Un calcolo elementare, tenendo conto della legge dei grandi numeri, mostra che se entro la fine della prima stagione di funzionamento il pannello non perde molto, questo è un miracolo.

Ma il collettore solare da bottiglie di plastica in fig. sotto non sembra così elegante, ma è abbastanza funzionale. In sostanza, questa è una catena di concentratori di luce lineare, vedi sotto. I contenitori vengono assemblati in "salsicce", come nella costruzione di serre, serre, pergole, ecc. costruzioni leggere da bottiglie, ma non sono infilate su un'asta rigida, ma su un tubo in PVC trasparente. Il retro delle "salsicce" è incollato con un foglio di alluminio, almeno con una manica da forno. In questo caso, viene utilizzato il fatto che l'acqua stessa assorbe abbastanza bene gli IR. L'efficienza dell'installazione è bassa, ma il costo: giudica tu stesso. E per il Sun la tassa non è ancora presa.

Un altro interessante fatto in casa dalle bottiglie è l'Uzbek Ildar, vedi fig. qui di seguito. Il principio di funzionamento è lo stesso; nella nostra zona è altamente auspicabile sventare la superficie di fondo delle bottiglie. Durante il montaggio sul versante meridionale del tetto, non sono necessari telai, puntelli, paratie del tetto e rinforzo della traversa (telaio portante) del tetto. Ci sono molti giunti, ma i materiali simili in TKR sono uniti, quindi l'affidabilità è sufficiente. Il più forte sarà l'articolazione in pos. B, quando le bottiglie vengono messe l'una sull'altra. Ripetono un po' "Ildar", ma invano. Apparentemente, è imbarazzante che il flusso d'acqua sia mostrato come l'inverso del termosifone. Ma la pressione del termosifone è molto più debole di quella gravitazionale del serbatoio, quindi l'Ildar è abbastanza efficiente.

Collettore solare da bottiglie Ildar

Nota: nelle SK in bottiglia, la lunghezza di 1 "salsiccia" dovrebbe essere presa alle medie latitudini di circa 3 m, e in parallelo per collegarne più, quante bottiglie ci sono o quanto spazio consente.

Concentratori di luce

Un concentratore di luce è un sistema di specchi o lenti che raccoglie la luce da un'area illuminata e la reindirizza a una posizione specifica. I concentratori di luce non rendono più compatto l'intero impianto solare, come talvolta si dice. Inoltre, più precisamente - un aspetto negativo, è che il coefficiente di trasmissione della luce del sistema di raccolta raramente raggiunge 0,8; il più delle volte - 0,6-0,7 e per i prodotti fatti in casa - circa 0,5. Un concentratore solare, o concentratore solare, consente di risolvere i seguenti compiti:

1. Semplificare la progettazione del ricevitore di radiazione, rendere più compatta la parte più complessa del sistema solare e ridurre il numero di giunti che richiedono la sigillatura al suo interno.
2. Aumenta l'illuminazione del ricevitore di radiazioni e quindi migliora l'assorbimento della luce.
3. Aumentare la temperatura del liquido di raffreddamento, che consente di sfruttare al meglio l'energia accumulata.
4. Semplificare la procedura per orientare il ricevitore di radiazione verso il Sole; in alcuni casi è possibile un'unica regolazione lungo il meridiano e l'elevazione.

pp. 1 e 3 consentono negli impianti industriali di ottenere una maggiore efficienza complessiva del sistema. È difficile realizzare tali installazioni a casa, perché. è richiesto un sistema di orientamento continuo e preciso al Sole. Ma pp. 2 e 4 possono aiutare l'artigiano domestico.

Nota: qualsiasi concentratore solare raccoglie solo i raggi diretti. Se prevedi di utilizzare la tua installazione con tempo nuvoloso, non puoi gestire i concentratori di luce.

Gli schemi principali dei concentratori solari sono mostrati in fig. ovunque 1 è un sistema di raccolta, 2 è un ricevitore di luce. Ci sono anche hub compatti, ne tratteremo uno di seguito. Nel frattempo, gli schemi c) ed e) richiedono l'inseguimento continuo del Sole; schema c), inoltre - la fabbricazione di uno specchio parabolico. Puoi montare una parabola satellitare, ma probabilmente conosci i prezzi per loro. E devi realizzare componenti elettronici che controllino un azionamento elettromeccanico di precisione a 2 coordinate. Lo schema della lente di Fresnel d) viene talvolta utilizzato per migliorare l'efficienza delle piccole celle solari, ma si degradano molto più velocemente, vedi sotto.

Ci occuperemo di concentratori lineari, pp. a) e b), come il più adatto per impianti solari autocostruiti. Lo schema a forma di specchio semicilindrico a) era generalmente considerato in precedenza, insieme alle bottiglie. Si può solo aggiungere che può essere orientato (vedi sotto) sia lungo il meridiano che perpendicolarmente ad esso, a seconda di come si vuole dirigere il flusso d'acqua nel tubo ricevente. Questo concentratore accelera il riscaldamento dell'acqua, ma quando è orientato lungo il meridiano, riduce notevolmente la durata delle ore di luce del giorno per il ricevitore, perché. ad angoli di incidenza dal lato superiori a circa 45 gradi dalla normale, non viene catturata alcuna luce. Il riflesso in esso è sempre unico. Il coefficiente di trasmissione della luce nel sistema foglio di alluminio + PET 0,35 mm è di circa 0,7.

Un concentratore di specchi a incidenza obliqua b) cattura la luce entro angoli di incidenza dalla normale di 60 gradi o più. Può essere fatto lineare e punto. L'apparente riduzione delle ore di luce in estate nelle regioni meridionali è quasi impercettibile con essa. Tuttavia, al mattino e alla sera, l'efficienza dell'installazione diminuisce drasticamente, perché. la luce sperimenta quindi fino a 4-5 riflessi. Per riferimento: la riflettanza dell'alluminio lucidato otticamente è 0,86; acciaio zincato - circa 0,6.

Tuttavia, per chi volesse farlo, presentiamo il profilo degli specchi, vedi fig. Il passaggio della griglia viene selezionato in base alle dimensioni effettive dell'installazione. Si prega di notare che l'allineamento è necessario, anche se una tantum, ma accurato: il 22 giugno o nei giorni più vicini, a mezzogiorno astronomico (non cintura!), le ali vengono ridotte / allargate e piegate in modo che la caustica (banda luminosa di luce concentrata) giace esattamente lungo il tubo ricevitore. Il suo diametro è di circa 100 mm, il materiale è sottile metallo annerito.

Di maggiore interesse per il fai-da-te sarà molto probabilmente uno dei tipi di concentratori compatti non orientabili, vedere di seguito. Riso. Non ha assolutamente bisogno di essere diretto verso il Sole: installato orizzontalmente, raccoglie i suoi raggi entro angoli di incidenza fino a 75 gradi dalla normale, che in questo caso è diretta allo zenit. Cioè, prendiamo l'SC descritto sopra da un tubo attorcigliato a spirale, lo forniamo con questo concentratore e otteniamo uno scaldabagno per la piscina.

Per portare i raggi del Sole in un punto, le fasce concentratrici necessitano di un profilo parabolico (riquadro in alto a sinistra nella figura), ma abbiamo un ricevitore rotondo esteso, quindi possiamo cavarcela con quelli conici. Quali dimensioni e rapporti devono essere mantenuti in questo caso è chiaro dalla Fig. La cintura estrema (indicata in rosso) quasi non aumenta l'efficienza del dispositivo, è meglio farne a meno. La trasmissione della luce è di circa 0,6, quindi questo concentratore sarà utile solo in una limpida giornata estiva. Ma è allora che ne hai bisogno.

Batterie

Passiamo ora ai pannelli solari (SB). Tanto per cominciare, una piccola teoria, senza questa è impossibile capire cosa e quando c'è di buono e di cattivo in loro. E come scegliere il giusto SB da acquistare o farlo da soli.

Principio di funzionamento

L'SB si basa su un convertitore fotoelettrico a semiconduttore elementare (PVC), vedi fig. sulla destra; se qualcuno vede lì "brutto" con l'elettrostatica della scuola, si prega di notare: le cariche ricevono energia da una fonte esterna: il Sole. La capacità dei semiconduttori di far passare una corrente elettrica è descritta dalla teoria della conducibilità delle bande, creata negli anni '30 del secolo scorso dalle opere di fisici principalmente sovietici. La cosa è molto complessa, la sua comprensione richiede la conoscenza della meccanica quantistica e di una serie di altre discipline. Molto semplificato (scusate il fisico-tecnologo se lo legge), il principio di funzionamento della FEP è il seguente:

1. In un cristallo di silicio di elevata purezza, vengono introdotte impurità di metalli donatori e accettori, ciascuno nella propria regione, i cui atomi sono in grado di integrarsi nel reticolo cristallino di silicio senza disturbarlo; questo è il cosiddetto. doping. la regione n (catodo) è drogata con donatori; p-regione (anodo) - accettori.
2. I donatori creano un eccesso di elettroni nella loro regione; accettori nei loro buchi - uguali in termini di cariche positive - buchi, questo è un termine fisico completamente corretto. Gli elettroni e i buchi dei droganti sono i cosiddetti. vettori di carica minore. I buchi non sono antiparticelle di positroni, sono semplicemente luoghi in cui manca un elettrone. I buchi possono vagare (alla deriva) all'interno del cristallo, perché gli accettori si rubano sempre elettroni l'uno dall'altro.
3. Gli elettroni con lacune sono attratti l'uno dall'altro, cercando di neutralizzarsi reciprocamente (ricombinarsi).
4. In un cristallo (è qui che le sue proprietà quantistiche sono giocate con potenza e principale) non possono combinarsi liberamente in un periodo di tempo finito, quindi nello strato limite si formano grandi cariche spaziali del segno corrispondente; nel complesso, lo strato limite è elettricamente neutro.
5. L'energia solare, per così dire, espelle gli elettroni dallo strato limite al catodo e all'elettrodo del collettore di corrente negativa.
6. I buchi non possono seguire gli elettroni, perché possono andare alla deriva solo all'interno del cristallo.
7. Gli elettroni non hanno altra scelta che passare attraverso il circuito elettrico e fornire l'energia ricevuta dal Sole al consumatore, questa è la fotocorrente elettrica.
8. Una volta nella regione dell'anodo, gli elettroni ricevono un altro "calcio" dai quanti di luce solare, che impedisce loro di ricombinarsi con i buchi e li lancia ancora e ancora nel circuito, mentre il cristallo è illuminato.

Un'altra parola per i Kulibin

Gli SB fatti in casa sono spesso presi da radioamatori e ingegneri elettronici. Di norma, capiscono le basi della teoria dei semiconduttori. Per loro, per ogni evenienza, spiegheremo in che modo una cella solare differisce da un diodo simile e perché non funzionerà per spremere una fotocorrente significativa dai cristalli di diodo/transistor:

• Il grado di drogaggio dell'anodo e del catodo della cella solare è di ordini di grandezza, e anche di molti ordini di grandezza superiore a quello dei componenti elettronici attivi.
• Il catodo e l'anodo sono drogati approssimativamente nella stessa misura, per quanto consentito dalla tecnologia planare-epitassiale.
• La regione di confine è ampia (può essere chiamata solo giunzione p-n in questo caso con un grande tratto), quindi c'è più "spazio di lavoro" per i quanti di luce e la carica spaziale in essa è molto grande. Nella produzione di componenti di circuiti elettronici, tendono a fare il contrario per aumentare la velocità.

Le caratteristiche strutturali della cella solare derivano dal fatto che non è un ricevitore di elettricità sotto forma di tensione applicata, ma il suo generatore. Da ciò derivano conclusioni che sono già importanti per qualsiasi utente:

1. Perché ci sono sempre più quanti di luce che sono entrati nel cristallo di quanti elettroni liberi sono lì, i quanti in più spendono la loro energia per l'eccitazione degli atomi del cristallo, che lo fa deteriorare nel tempo, questo è il cosiddetto. degrado o invecchiamento delle celle solari. In poche parole, l'SB si consuma, come qualsiasi tecnica, e si siede nel tempo, come qualsiasi batteria elettrica.
2. Il passaggio di corrente elettrica quando si collega la cella solare al circuito del consumatore accelera il degrado, perché. Spostandosi forzatamente negli elettroni del cristallo, per così dire, colpiscono gli atomi e li fanno cadere gradualmente fuori dal loro posto.
3. La riserva di energia nella cella solare è determinata dalla quantità di carica spaziale, la luce solare inizia solo la sua ridistribuzione.
4. I FEP e gli SB che li compongono hanno paura dell'inquinamento: penetrando (diffondendosi) gradualmente nel cristallo, ne violano la struttura. Nell'aria sono presenti anche impurità "velenose" e la loro dose "letale" per l'effetto fotoelettrico è trascurabile.

Il punto 3 richiede ulteriori spiegazioni. Vale a dire: SB non è in grado di fornire corrente extra. Ad esempio, una batteria di avviamento (batteria) con una capacità di 90 A / h fornisce brevemente una corrente di 600 A. In teoria, molto di più fino a quando non esplode per surriscaldamento. Ma se la specifica sull'SB dice "Corrente di cortocircuito (cortocircuito) 6A", non è possibile eliminarne di più in alcun modo.

Nota, per ogni evenienza: è impossibile drogare il silicio all'infinito, si trasformerà semplicemente in un metallo sporco (il grado di drogaggio "alto" è espresso come una frazione decimale con molti zeri dopo il punto decimale). E nei metalli non c'è effetto fotoelettrico interno. L'effetto Hall è difficilmente percepibile, ma l'effetto fotoelettrico è fondamentalmente impossibile: la banda di conduzione dei metalli è riempita con un gas di elettroni degenerato, semplicemente non lascia entrare i quanti, motivo per cui i metalli brillano. Sì, la zona in questo caso non è una regione dello spazio, ma un insieme di stati di particelle, descritti da un sistema di equazioni quantistiche.

Dispositivo

Una cella solare senza carico crea una differenza di potenziale di 0,5 V. È determinata dalle proprietà quantistiche del silicio e non dipende da alcuna condizione esterna. Sotto carico, la tensione della cella solare diminuisce, perché. la sua resistenza interna è grande. La meccanica quantistica non annulla la legge di Ohm. Pertanto, la tensione della batteria viene presa con un margine e mezzo: se, ad esempio, si prelevano 12 V SB da moduli a 0,5 V, ne vengono presi 36 per polo, che darà una tensione XX (inattiva) di 18 V. Per un'alimentazione di sovraccarico di una tensione e mezza, vengono calcolate tutte le utenze CC. La corrente di cortocircuito di una cella solare varia da diversi a centinaia di mA; dipende dall'area della superficie esposta (illuminata) dell'elemento.

Moduli (elementi) da molte celle solari collegate su un substrato comune in serie, in parallelo o entrambi; la loro tensione XX e la corrente di cortocircuito sono indicate nelle specifiche del prodotto. Ciò è associato a un malinteso comune secondo cui, dicono, gli SB devono essere reclutati solo da elementi da 0,5 V, mentre altri sono scadenti. Al contrario, i moduli di un produttore coscienzioso per, diciamo, 6V 4W, cioè a 6 V e 0,67 A, saranno più affidabili di quelli autoassemblati con gli stessi parametri. Se non altro perché qui le celle fotovoltaiche sono cresciute sulla stessa piastra e i loro parametri sono esattamente gli stessi.

Nel circuito della batteria solare SB (vedi Fig.), i moduli PE sono collegati nei pilastri E, fornendo la tensione richiesta; di norma - 12, 24 o 48 V. Le colonne sono collegate in parallelo per ottenere la corrente di esercizio richiesta. Perché i moduli nei pilastri non sono necessariamente fatti dello stesso cristallo, le resistenze interne dei pilastri sono leggermente diverse e anche la tensione sotto carico "fluttua". Attraverso i pilastri un po' più potenti (con una minore resistenza interna), scorrerà una corrente inversa, e da essa si verifica rapidamente il degrado della cella solare. I radioamatori possono ricordare che se il diodo è anche leggermente aperto “di lato”, inizia a far passare anche la corrente inversa, su questo si basa il funzionamento del tiristore. Pertanto, i poli sono bloccati dal "ritorno" dai diodi VD. Molto spesso vengono utilizzati diodi Schottky, perché. la caduta di tensione ai loro capi è piccola e non è richiesto un raffreddamento aggiuntivo a correnti elevate. Ma a volte (vedi sotto, sui prodotti fatti in casa SB), potrebbe essere necessario anche un diodo con una giunzione p-n.

Quando si accendono / si spengono potenti consumatori, i cosiddetti. processi transitori accompagnati da correnti extra. Solo per pochi ms, ma un gentile SB è sufficiente per sedersi velocemente. Pertanto, è necessaria una batteria tampone GB per alimentare l'SB per alimentare dispositivi potenti. Controlla la distribuzione delle correnti nel controllore SB C; si tratta di una sorgente di corrente controllata che regola e limita la corrente di funzionamento dell'SB unitamente alla corrente di carica della batteria. Nel caso più semplice, la scarica della batteria è gratuita a seconda del livello di consumo. L'inverter I converte la corrente continua dalla batteria in corrente alternata 220V 50Hz o qualsiasi altra cosa sia necessaria.

Nota: l'imbracatura a destra nel diagramma (C, I, GB) può servire più o più SB. Quindi otteniamo una centrale solare (SES).

Circostanze molto importanti che seguono da quanto sopra: in primo luogo, la batteria deve essere sempre inclusa nel circuito. Costruire un SB secondo lo schema UPS “sordi”, in cui la batteria fornisce corrente solo quando la rete si guasta, significa condannare l'SB a un rapido degrado dovuto alle correnti extra. La risorsa della batteria nello schema di "flusso" è notevolmente ridotta, ma non c'è nulla che tu possa fare al riguardo, tranne utilizzare batterie costose con un elettrolita gel. Quindi non è necessario e ancora una volta non è necessario progettare SB con UPS per computer. In secondo luogo, la corrente di esercizio deve essere prelevata per circa l'80% della corrente di cortocircuito. Se, ad esempio, secondo il calcolo, la corrente del circuito primario è 12 V a 100 A, allora l'SB deve essere progettato per 120 A.

In terzo luogo, in questo circuito, con una scarica profonda della batteria, è possibile un guasto reversibile del sistema, quando tutto è in ordine, ma non c'è corrente. Pertanto, nelle vere centrali solari, la reggiatura è integrata con un allarme di scarica eccessiva della batteria (emette un segnale acustico ancora più brutto di un UPS senza rete) e un'automazione che spegne l'inverter se i proprietari ignorano il segnale. Negli impianti solari più costosi, l'inverter ha più uscite, il cablaggio a 220 V ha più diramazioni e l'automazione spegne le utenze in ordine inverso rispetto alla loro priorità; frigorifero, per esempio, l'ultimo.

SB senza reggiatura è comunemente chiamato pannello solare. Il suo design (vedi Fig.) garantisce, prima di tutto, la riduzione del degrado della luce, poi l'uso efficiente della luce e la resistenza meccanica. Il primo regala principalmente un vetro speciale che taglia i quanti, che di certo non darà corrente; la sensibilità della cella solare ai raggi di diverse zone dello spettro è notevolmente disomogenea. Il film EVA fornisce anche un certo filtraggio della luce, ma è più progettato per aumentare l'efficienza: riduce la rifrazione della luce e la riflessione laterale, ovvero illumina il rivestimento. Il vetro, l'EVA e gli elementi sottostanti sono "modellati" in un'unica torta senza intercapedini d'aria, quindi questo design non è per i dilettanti. Il rivestimento in PET è, in primo luogo, uno smorzatore meccanico (il silicio cristallino è una sostanza fragile e le piastre dell'elemento sono sottili). In secondo luogo, isola elettricamente i moduli dal corpo del pannello, ma fornisce il trasferimento di calore degli elementi che si riscaldano durante il funzionamento, perché. Il PET è un miglior conduttore di calore rispetto ad altre materie plastiche. I diodi sono già stati menzionati. L'intera torta viene riposta in una robusta custodia di metallo (funge anche da dissipatore di calore) e accuratamente sigillata.

Nota: sono in vendita anche SB flessibili, vedi fig. sulla destra. Possono essere più economici ed efficienti dei pannelli rigidi della stessa potenza, ma ricorda: questi SB non sono progettati per convertire la corrente di uscita. Gli SB flessibili vengono utilizzati principalmente per fornire utenze CC a bassa potenza in vari tipi di strutture mobili o remote non presidiate.

Acquistato SB

Per prepararsi all'acquisto o alla produzione di una centrale solare o solare, è necessario comprendere i concetti di fattore di cresta, picco e consumo di energia a lungo termine. Nella vita di tutti i giorni, questo è più facile che nei sistemi di alimentazione complessi. Supponiamo che tu abbia interruttori automatici o spine per 25 A sul pannello del contatore, quindi puoi prelevare fino a 220x25 = 5500 W o 5,5 kW dalla rete. Questo è il tuo consumo di picco, ma se conteggi la rete elettrica per il picco, risulterà irragionevolmente costoso: i consumatori potenti non si accendono per molto tempo e tutto in una volta.

Quando calcolano le reti elettriche, gli elettricisti prendono picfator \u003d 5; di conseguenza, il consumo energetico a lungo termine sarà 0,2 del picco. Nel nostro caso - 1,1 kW. Tuttavia, se il SES viene calcolato per un tale picco, la capacità della batteria risulterà essere troppo grande, la batteria stessa sarà costosa e la sua risorsa sarà molto inferiore al normale. Per ridurre al minimo il costo di SPP, il suo fattore di picco dovrebbe essere preso la metà, 2,5. In SES, SB "tira" un carico a lungo termine e i picchi vengono rilevati dalla batteria, ad es. in questo caso abbiamo bisogno di un SB da 2,2 kW e di una batteria in grado di erogare 5,5 kW per un'ora o 1,1 kW per 12 ore (ore buie).

Economia

Il prezzo di SB sul mercato è compreso tra 50 e 55 rubli. per 1 W di potenza per batterie al polisilicio (vedi sotto) e 80-85 rubli / W per monosilicio. Ma qui intervengono ulteriori circostanze:

• L'efficienza degli SB in monosilicio è più del doppio di quella di quelli in polisilicio (22-38% contro 9-18%) e sono più durevoli.
• La potenza degli SB in polisilicio diminuisce meno con tempo nuvoloso e, dopo la scadenza della loro vita utile, si degradano completamente più lentamente.
• Il fattore di utilizzo dell'energia (efficienza energetica) di una batteria tampone ad acido è del 74% e gli altri tipi, ad eccezione di quelli al litio terribilmente costosi, sono poco adatti per il buffering degli SB.

Tenendo conto di questi fattori e delle condizioni climatiche della Federazione Russa, il prezzo di 1 W si stabilizza e risulta essere di circa 130-140 rubli / W. SB per 1,1 kW, quindi, costerà circa 140-150 mila rubli. Quanto durerà? La vita utile dell'OdV non è in alcun modo regolata; i produttori di solito danno 5, 10, 15 e 25 anni. Quello che, secondo il controllo di uscita, non durerà 5 anni, viene venduto elemento per elemento per l'autoassemblaggio. Attenzione, fai da te!

Il prezzo dell'SB finito, ovviamente, cresce in base alla durata. Secondo lo studio delle dichiarazioni e dei calcoli aziendali, gli SB per 15 anni risultano essere i più redditizi. C'è una sottigliezza insidiosa qui: gli SB sono prodotti in condizioni di Grado A, Grado B, Grado C e Ungrade (al di sotto degli standard). Di conseguenza, la potenza dell'SB alla fine della sua vita utile diminuisce fino al 5%, 5-30% e oltre il 30%. Tuttavia, se acquisti Grade A SB per 5 anni, non puoi aspettarti che duri altri 25 fino a quando non appassisce del 30%. A causa dell'aumento del carico sulle restanti celle solari utilizzabili nell'elemento, il processo di degradazione si sviluppa come una valanga: il poli dura altri sei mesi o un anno e il mono dura 2-4 mesi.

Quindi, continuiamo a contare. Con la giusta scelta della tensione CC primaria (vedi sotto), in 15 anni sarà necessaria 1 sostituzione della batteria al costo di circa 70 mila rubli. Oltre a tubazioni, cavi, pneumatici, elementi di commutazione, strutture metalliche o lavori sul tetto, si tratta di altri 150 mila rubli circa. Circa 30mila costeranno la batteria; è severamente vietato mettere le batterie in locali residenziali. Abbiamo:

1. Sab - 150.000 rubli.
2. Batteria - 140.000 rubli.
3. Reggiatura - 150.000 rubli.
4. Ricaricabile - 30.000 rubli.

Totale 470.000 rubli. Una centrale solare chiavi in ​​mano della stessa capacità costerà circa 1,2-1,5 milioni di rubli. Ma quanto è giustificato l'uno o l'altro?

A 15 anni 15x24x365=131400 ore. Durante questo periodo consumeremo 131.400x1,1=144.540 kW/h. 1 kW / h dalla propria centrale solare costerà 470.000/144.540 = 3,25 rubli. Conosci le tariffe attuali (da 3,15 a più di 6 rubli). Il vantaggio non sembra essere molto buono, dato che questi "mezzo limone" devono essere portati da qualche altra parte, senza indebitarsi ai tassi di prestito correnti. Tuttavia, è già giustificato costruire una centrale solare in questi casi:

• In luoghi remoti difficili da raggiungere con alimentazione instabile. La vita è più cara di qualsiasi tariffa. Almeno piante da serra e animali domestici che forniscono cibo e reddito.
• Negli allevamenti di materie prime che richiedono un approvvigionamento energetico continuo, le stesse serre o, diciamo, pollai. È possibile costruire su terreni economici senza infrastrutture e il costo delle centrali solari potrebbe risultare immediatamente inferiore al costo della posa di un alimentatore.
• Nelle famiglie numerose, la determinazione sistematica del limite di consumo di base.
• In uso collettivo. Esempio: SPP per 15 kW di picco (3 case medie) costerà circa 1,5 milioni di rubli. autocostruzione o 2,5 milioni di rubli. Costruzione completa. "Scaricati" con vicini / parenti, otteniamo gli stessi 500.000 rubli. e 5 kW per casa, ma stabile e senza alcuna comunicazione con le società energetiche.

Chi prendere?

Tuttavia, è troppo presto per funzionare "a batterie". La situazione del mercato SB è molto complicata: alta e disordinata, sull'orlo della corsa, la domanda in tutto il mondo dà origine a una concorrenza agguerrita e spesso sleale. Il leader mondiale in questo segmento è la Cina, e grazie non ai prezzi “cinesi” (non sono affatto dumping), ma alla qualità effettiva. Ma la Cina è un paese molto ambiguo; Ci sono molte cantine offshore di Shanghai-Wuhan mascherate da affidabili imprese statali. D'altra parte, le "balene" occidentali del settore, in preda al panico sotto la minaccia del fallimento, si abbandonano a tutti i seri, se non altro per spingere le merci, non risparmiando il loro buon nome.

In Russia, in termini di scelta di un produttore, c'è un buon sbocco. L'industria dell'elettronica e dei semiconduttori dell'URSS e della Federazione Russa ha sempre dato il meglio di sé in termini di livello scientifico e tecnico; le prime CPU Intel, tra l'altro, erano realizzate in silicio sovietico, la Silicon Valley era ancora in fase di sviluppo. Ma lungo il pozzo, l'elettronica sovietico-russa non è mai stata notata nel mondo; lavorò principalmente per la guerra. Nella perestrojka brillavano in vendita prodotti migliori di quelli del mondo di allora, ma era troppo tardi per competere con gli "squali". Ad esempio - vedi fig. Finora ha funzionato perfettamente, i calcoli per l'articolo sono stati fatti su di esso. E per i suoi colleghi più costosi e meno capaci Casio e Texas Instruments, le chiavi si sono consumate e l'SB è rimasto seduto per molto tempo.

Attualmente, ci sono diverse imprese che operano nella Federazione Russa che dispongono di camere bianche, personale qualificato, personale tecnico e ingegneristico ed esperienza in questo campo. Rimangono a galla grazie alle giuste tattiche di mercato: acquistano componenti SB da fornitori cinesi di fiducia, li passano attraverso il proprio controllo di input e li assemblano in pannelli secondo tutte le regole tecnologiche. I parametri dichiarati dei loro prodotti possono essere considerati attendibili incondizionatamente. Purtroppo, dopo le perturbazioni passate, ne sono rimaste poche:

1. Telecom-STV a Zelenograd, marchio TSM.
2. RZMKP, Ryazan, TM RZMP.
3. NPP "Kvant", Mosca, SB portatile pieghevole.

Recentemente, MicroART (TM "Invertor") ha fatto buoni progressi nel mercato SB, e non sembra essere vano. Ma c'erano ed erano false partenze in questo segmento, quindi è ancora necessario dare un'occhiata più da vicino a Inverter. C'è un'altra circostanza: la pellicola EVA. Deve essere resistente al gelo, altrimenti a temperature inferiori allo zero si ingrossa, esfolia gradualmente e l'SB fallisce. Pertanto, nella scelta, è fondamentale considerare l'intervallo di temperatura di esercizio e il tempo di esposizione minimo consentito. O, alla fine, il periodo di garanzia in queste condizioni climatiche.

Quali prendere?

Che affermazioni come "mono is cool, poly fa schifo" siano più emotive che giustificate, probabilmente lo capisci già. La differenza tra loro, tra l'altro, non è così fondamentale. I lingotti di silicio dello standard più elevato, ricristallizzati in modo più uniforme, vanno a trucioli di grandi dimensioni. 1° condizione - per un grado di integrazione medio, 2° - per componenti discreti, e solo 3° - per SB. "Mono" differisce da "poly" in quanto nel primo, sul taglio di un cristallo in un grezzo (crystallite), vengono coltivate più celle solari o 1 grande; nei polisilicio SB, i piccoli PVC occupano ciascuno circa 1 anche piccolo cristallite.

Tuttavia, produttori e truffatori stanno cercando di far passare politiche completamente inutilizzabili come mono-, sostituendo la designazione con una simile nel significato, ma con la lettera "m" all'inizio: multicristallino, microstrutturale, ecc. Pertanto, ti ricordiamo: i moduli SB policristallini sono blu, il più delle volte con iridescenze evidenti (overflow di colore), a sinistra in Fig. Monocristallino da molto scuro a completamente nero; l'iridescenza, se c'è, è poco evidente, a destra nello stesso punto. Ma in generale, è impossibile determinare la qualità del modulo con l'occhio o con misurazioni elettriche; sono necessarie analisi chimiche, cristallografiche e microstrutturali di laboratorio. Ciò che i commercianti-truffatori usano con forza e forza.

Informazioni sulla tensione primaria

Molto spesso, si consiglia di prendere un SB per 12 V. Ad esempio, puoi accendere lampadine economiche da 12 volt e non hai bisogno di un controller speciale. Innanzitutto, le apparecchiature a 24, 36 e 48 V CC non sono affatto "speciali", si tratta di valori standard per un numero di tensioni. In secondo luogo, la quota delle domestiche nel consumo di energia è nulla e hanno bisogno di un cablaggio separato. Ma non è questo il punto.

Calcolato sopra: per una casa media, è necessaria una batteria tampone per un picco di 5,5 kW. La corrente da esso con una scarica oraria sarà 5500/12 \u003d 458, (3) o circa 460 A. Sono in vendita banchi per batterie con una capacità fino a 210-240 A / h, di cui batterie di avviamento per vengono reclutate attrezzature speciali pesanti. Per non parlare del costo, non si può fare a meno di parallelizzare le batterie, e non più elementi SB amano lavorare in parallelo con le batterie e per gli stessi motivi; questa è una proprietà comune a tutte le sorgenti DC. Di conseguenza: una batteria per 100-120 mila rubli. durerà al massimo 5-6 anni, e in 15 anni saranno necessarie 2-3 sostituzioni.

E ora prendiamo il "primario" DC a 48 V. Sarebbe meglio se 60-72, DC fino a 100 V fosse sicuro, solo gli SB non lo fanno. In termini di impatto sul corpo umano, 50/60 Hz sono le frequenze più pericolose, ma non c'è nessun posto dove andare, i loro valori si sono sviluppati storicamente. Quindi otteniamo con una scarica oraria 5500/48 = 114,58 (6) A e la capacità della batteria è di 120 A / h. Questa è una normale batteria per auto, inoltre puoi utilizzare AGM, GEL, OpzS sigillati durevoli, se non ti dispiace il denaro per loro. E il peggiore di tutti (auto-starter) durerà almeno 8 anni, o addirittura tutti e 15. E costerà la metà di uno enorme.

C'è un'altra sfumatura. Dai un'occhiata alla fig. - un diagramma SES con un primario a 48 V. In basso a destra c'è la macchina principale per 175 A. Per 12 V, servono 700 A. Li hai visti in vendita? Corrente continua? Quanti sono? Oltre ad altri interruttori, automazione, cavi e pneumatici ad alta corrente. In generale, se scartiamo i markup commerciali, un circuito primario a 48 V riduce il costo del SES della metà o più.

Nota: e Dio non voglia collegare SES all'ingresso della strada! Dovrai pagare gli zii allo sportello per le tue spese e fatiche. Devi mettere un pacchetto dopo il contatore (questo è già un cablaggio di abbonato e qui sei il proprietario completo, non dimenticare la TV) e tornare dal Sun alla rete generale, se ne hai bisogno. Ad esempio, durante la sostituzione della batteria o un lungo maltempo.

Sab e fatto in casa

La prima cosa che un'industria amatoriale dell'energia solare deve sapere è che i moduli rifiutati vengono venduti in modo casuale, che sicuramente 5 non dureranno. Anche se organizzi una produzione pulita a casa, sono già "avvelenati" con un veleno ad azione lenta: impurità nocive. Inoltre, per fare una "torta" marchiata, è necessaria una camera con un vuoto profondo, quindi dovrai assemblare l'SB in una scatola ventilata, il che significa che gli elementi sono soggetti agli influssi atmosferici. Senza la rimozione del calore ohmico, i moduli SB si degradano letteralmente davanti ai nostri occhi. Quindi è meglio non contare su una durata di servizio superiore a 2-3 anni.

Tuttavia, i prodotti fatti in casa possono essere utili, perché. 100 W della loro potenza costeranno meno di 3000 rubli. Quali - vediamo un po' più in basso, ma per ora soffermiamoci sulla tecnologia di assemblaggio. Viene mostrato per intero qui:

Video: realizzare una batteria solare con le tue mani

Si può aggiungere poco. Innanzitutto, non mettere in opera un evidente difetto inviato in blocco, a sinistra in fig. È meglio comprare un costruttore, vedi fig. sulla destra. Sono dotati di bastoncini di flusso e conduttori speciali, che riducono notevolmente i difetti di saldatura.

Anche la saldatura con un normale saldatore con flusso di colofonia (a destra nella figura a sinistra) non è necessaria. Le piazzole di contatto dei moduli sono argentate (il silicone non è saldato), lo strato d'argento è sottile e si attacca a malapena. In casa, probabilmente resiste solo alla saldatura 1 volta (in produzione da macchine automatiche - 3 volte), inoltre, con un saldatore con punta nichelata in bronzo. Non provare a stagnarlo, con un tale saldatore si saldano a secco.

Tuttavia, gli artigiani SB saldano anche con normali saldatori con ogni sorta di precauzione; come si può vedere qui:

Video: contatti di stagnatura e saldatura

Il terzo punto: prima del montaggio, i moduli devono essere calibrati e i pali devono essere assemblati da piastre con approssimativamente gli stessi parametri (vedi video sotto). Non è quasi mai possibile reclutare da moduli scadenti a poli da 48 volt, quindi gli SB fatti in casa sono realizzati a 12 o 6 volt.

Video: calibrazione degli elementi

Ora i casi in cui realizzare una batteria solare da soli ha perfettamente senso. La prima è la barca “elastica” sopra descritta. Lo schema della sua centrale è mostrato in fig. qui di seguito. Lo stesso è adatto per dare, solo al posto di un motore è necessario accendere l'inverter 12VDC / 220VAC 50 Hz a 200-300 watt. Per una TV, un piccolo frigorifero e un centro musicale, questo è sufficiente. L'interruttore S2 è funzionante, S1 è per la riparazione e l'emergenza e per il rimessaggio invernale.

Il fatto qui è che la caduta di tensione attraverso un diodo convenzionale aumenta con l'aumentare della corrente attraverso di esso. Non molto, ma in combinazione con un resistore limitatore Rp (entrambi sono progettati per una batteria al piombo 12V 60A / h!) Il sovraccarico di corrente dell'SB non dura più di 2-3 minuti anche con una batteria completamente "svuota". Se una tale situazione si verifica una volta al giorno, l'OdV durerà da 4 anni, ad es. più che auto-raccolta da scadente. E il motore a benzina durante questo periodo avrebbe consumato carburante per una quantità molto maggiore del costo di installazione.

Il secondo caso è in carica per un telefono cellulare. Per lei, è meglio acquistare un modulo già pronto per 6V 5W; lo schema è in fig:

L'interruttore S1 e il LED bianco luminoso D3 sono interruttori di prova. Se vuoi armeggiare con i moduli solari, allora offriamo video (vedi sotto). In questo caso, un evidente matrimonio a pezzi andrà anche al Consiglio di Sicurezza, il prezzo è basso. A proposito, è una buona pratica lavorare con le celle solari prima di assumere un grande SB e ci sarà uno strumento utile.

Video: mini batteria solare per caricare il telefono - assemblaggio e test

Installazione e allineamento

L'installazione di pannelli solari e collettori di un design stazionario viene spesso eseguita sul tetto. Le soluzioni possibili sono 2: o smontare una parte del tetto e inserire la scocca SC/SB nel circuito di alimentazione della traversa del tetto (il suo telaio senza torta di copertura), quindi sigillare la fessura, oppure installare il pannello su supporti realizzati di perni metallici che attraversano il tetto. E le travi, su cui sono caduti gli elementi di fissaggio, sono rinforzate con traverse.

Il primo metodo, ovviamente, è più difficile e richiede lavori di costruzione piuttosto complessi. Tuttavia, risolve non solo il problema della resistenza al vento del pannello. Un leggerissimo riscaldamento dello scafo dal lato della soffitta riduce notevolmente la probabilità di staccare il film di EVA e aumenta l'affidabilità dell'intera installazione. Pertanto, in luoghi con forti gelate/venti, è sicuramente preferibile.

Per quanto riguarda i pannelli a terra mobili (mobili) o autoportanti, sono montati su un telaio tridimensionale o su un supporto (supporto) in metallo, legno, ecc. Se il pannello è sul telaio, deve essere rivestito con qualcosa in modo che il vento che soffia da dietro non costringa il pannello a dimostrare le loro qualità aerodinamiche, abbastanza buone.

Orientare alla massima media annuale (stagionale) di insolazione (regolare) i pannelli fissi dovrebbero essere il più precisi possibile. Un pollo becca chicco per chicco e un centesimo salva un rublo: in questo caso, questi detti influiscono completamente sul periodo di ammortamento dell'installazione. L'azimut è impostato esattamente lungo il meridiano. Se usi una bussola per questo, devi tenere conto della declinazione magnetica del luogo; nei dispositivi GPS o GLONASS – abilitare la correzione appropriata. Puoi anche battere la linea di mezzogiorno (questo è il meridiano), come descritto nei libri di testo scolastici di storia naturale, geografia, astronomia o, diciamo, nei manuali per la costruzione di una meridiana.

L'inclinazione del pannello in elevazione α in funzione della sua latitudine geografica φ è calcolata per diversi casi, regolata per l'inclinazione dell'asse terrestre β = 23,26 gradi, per cui l'altezza del Sole alle medie latitudini varia con le stagioni di l'anno:

• Per installazioni estive α = φ-β; se α=<0, панель укладывается горизонтально.
• Per la stagione primavera-estate-autunno α = φ
• Per tutto l'anno α = φ + β

Se in quest'ultimo caso esce α>90 gradi, sei oltre il Circolo Polare Artico e non hai bisogno di un pannello invernale. Inoltre, per semplicità e precisione, l'angolo α viene utilizzato per calcolare l'aumento del bordo settentrionale del pannello in unità di lunghezza come h = Lsinα, dove L è la lunghezza del pannello da sud a nord. Diciamo che lungo il meridiano è installato un pannello lungo 2 m. α è uscito a 30 gradi. Quindi il bordo settentrionale (sin 30 gradi = 0,5) deve essere sollevato di 1 m Con sinα = 1 circa, il pannello viene posizionato verticalmente.

Finalmente

La Russia, qualunque cosa tu dica, non può essere definita un paese ideale per lo sviluppo dell'energia solare. Ma non è un grande onore prendere male le bugie. Ma raggiungere l'obiettivo nonostante tutto e quando tutto è contro di te è un grande successo per molto tempo, se solo l'obiettivo è degno e utile. Gli esempi nella storia sono tanti: l'Olanda, il Cile (coltivazione di terre aride), il Giappone - un colosso industriale, quasi completamente privo di fonti di materie prime, nel mondo nel suo insieme - lo sviluppo delle onde radio HF da parte dei radioamatori (specialisti , completamente armato delle teorie dell'epoca, le considerava inutili) e in Russia, almeno la costruzione della ferrovia transiberiana, che ancora non ha analoghi. Qui le persone fatte in casa hanno un posto dove vagare e se accade un "miracolo solare russo", questo sarà sicuramente un loro notevole merito.

(Canada) ha sviluppato un concentratore solare parabolico versatile, potente, efficiente e uno dei più economici (CSP - Concentrated Solar Power) con un diametro di 7 metri, sia per la normale abitazione che per uso industriale. L'azienda è specializzata nella produzione di dispositivi meccanici, ottici ed elettronici, che l'hanno aiutata a creare un prodotto competitivo.

Secondo la valutazione del produttore, il concentratore solare SolarBeam 7M è superiore ad altri tipi di dispositivi solari: collettori solari piani, collettori sottovuoto, concentratori solari del tipo "trough".

Vista esterna del concentratore solare Solarbeam

Come funziona?

Il concentratore solare automatico segue il movimento del sole su 2 piani e dirige lo specchio esattamente verso il sole, consentendo al sistema di raccogliere la massima energia solare dall'alba al tramonto tardivo. Indipendentemente dalla stagione o dal luogo di utilizzo, SolarBeam mantiene una precisione di puntamento del sole fino a 0,1 gradi.

I raggi incidenti sul concentratore solare sono focalizzati in un punto.

Calcoli e progettazione di SolarBeam 7M

Stress - test

Per progettare il sistema sono stati utilizzati metodi di modellazione 3D e test di stress software. I test vengono eseguiti secondo la metodologia FEM (Finite Element Analysis) per calcolare le sollecitazioni e gli spostamenti di parti e assiemi sotto l'influenza di carichi interni ed esterni al fine di ottimizzare e verificare il progetto. Questo test preciso garantisce che SolarBeam possa funzionare in condizioni climatiche e di vento estreme. SolarBeam ha superato con successo simulazioni di carico del vento fino a 160 km/h (44 m/s).

Prove di sollecitazione del collegamento tra il telaio del riflettore parabolico e la colonna

Foto del supporto del mozzo Solarbeam

Test di stress su un rack per concentratore solare

Livello di produzione

Spesso, l'alto costo di produzione dei concentratori parabolici ne impedisce l'uso di massa nella costruzione individuale. L'uso di timbri e grandi segmenti di materiale riflettente hanno ridotto i costi di produzione. Solartron ha utilizzato molte delle innovazioni utilizzate nell'industria automobilistica per ridurre i costi e aumentare la produzione.

Affidabilità

SolarBeam è stato testato nelle dure condizioni del nord, fornendo elevate prestazioni e durata. SolarBeam è progettato per tutte le condizioni atmosferiche, comprese temperature ambiente alte e basse, carico di neve, ghiaccio e vento forte. Il sistema è progettato per 20 o più anni di funzionamento con una manutenzione minima.

Lo specchio parabolico SolarBeam 7M può contenere fino a 475 kg di ghiaccio. Questo è approssimativamente uguale a una copertura di ghiaccio spessa 12,2 mm sull'intera area di 38,5 m2.
L'installazione funziona normalmente in caso di nevicate grazie al design curvo dei settori speculari e alla possibilità di eseguire automaticamente lo "sgombero neve automatico".

Prestazioni (confronto con collettori sottovuoto e piani)

Q / A = F'(τα)en Kθb(θ) Gb + F'(τα)en Kθd Gd -c6 u G* - c1 (tm-ta) - c2 (tm-ta)2 – c5 dtm/dt

L'efficienza per i collettori solari non concentranti è stata calcolata utilizzando la seguente formula:

Efficienza = Efficienza collettore F - (Pendenza*Delta T)/G Radiazione solare

La curva delle prestazioni del concentratore SolarBeam mostra un'efficienza complessiva elevata nell'intero intervallo di temperatura. I collettori solari a piastre e sottovuoto mostrano un'efficienza inferiore quando sono richieste temperature più elevate.

Grafici di confronto di Solartron e collettori solari piani/sottovuoto

Rendimento (COP) del Solartron in funzione della differenza di temperatura dT

È importante notare che il diagramma sopra non tiene conto della perdita di calore dal vento. Inoltre, i dati sopra indicati indicano l'efficienza massima (a mezzogiorno) e non riflettono l'efficienza durante il for. I dati sono forniti per uno dei migliori collettori piani e sottovuoto. Oltre all'elevata efficienza, SolarBeamTM produce un ulteriore 30% di energia in più grazie all'inseguimento del sole a doppio asse. Nelle regioni geografiche in cui prevalgono le basse temperature, l'efficienza dei collettori piani e sottovuoto è notevolmente ridotta a causa dell'ampia superficie dell'assorbitore. SolarBeamTM ha un'area di assorbimento di soli 0,0625 m2 rispetto a un'area di raccolta di energia di 15,8 m2, con conseguente bassa dispersione di calore.

Si noti inoltre che, grazie al sistema di tracciamento a doppio asse, l'hub SolarBeamTM funzionerà sempre alla massima efficienza. L'area effettiva del collettore SolarBeam è sempre uguale alla superficie effettiva dello specchio. I collettori piatti (fissi) perdono energia potenziale secondo l'equazione seguente:
PL = 1 - COS i
dove PL è la perdita di energia in %, del massimo allo spostamento in gradi)

Sistema di controllo

I controlli SolarBeam utilizzano la tecnologia "EZ-SunLock". Con questa tecnologia, il sistema può essere installato e configurato rapidamente in qualsiasi parte del mondo. Il sistema di tracciamento segue il sole con una precisione di 0,1 gradi e utilizza un algoritmo astronomico. Il sistema ha la possibilità di dispacciamento generale tramite reti remote.

Situazioni anomale in cui la "parabola" verrà automaticamente parcheggiata in posizione sicura.

• Se la pressione del liquido di raffreddamento nel circuito scende al di sotto di 7 PSI
• Quando la velocità del vento è superiore a 75 km/h
• In caso di interruzione di corrente, l'UPS (Uninterruptible Power Supply) sposta la parabola in una posizione sicura. Quando viene ripristinata l'alimentazione, l'inseguimento automatico del sole continua.

Monitoraggio

In ogni caso, e soprattutto per le applicazioni industriali, è molto importante conoscere lo stato del proprio impianto per garantirne l'affidabilità. È necessario essere avvisati prima che si verifichi un problema.

SolarBeam ha la capacità di monitorare tramite il dashboard remoto SolarBeam. Questo pannello è facile da usare e fornisce importanti informazioni sullo stato, la diagnostica e la produzione di energia di SolarBeam.

Configurazione e gestione da remoto

SolarBeam può essere configurato da remoto e modificato al volo. La “parabola” può essere controllata da remoto tramite browser mobile o PC, semplificando o eliminando i sistemi di controllo in loco.

Avvisi

In caso di allarme o richiesta di servizio, il dispositivo invia un messaggio di posta elettronica al personale di servizio designato. Tutti gli avvisi possono essere personalizzati in base alle preferenze dell'utente.

Diagnostica

SolarBeam ha capacità di diagnostica remota: temperature e pressioni del sistema, produzione di energia, ecc. A colpo d'occhio, puoi vedere lo stato del sistema.

Reportistica e grafici

Se sono necessari rapporti di produzione di energia, possono essere facilmente ottenuti per ogni "piatto". Il rapporto può essere sotto forma di grafico o tabella.

Montaggio

SolarBeam 7M è stato originariamente progettato per installazioni CSP su larga scala, quindi l'installazione è stata resa il più semplice possibile. Il design consente un rapido assemblaggio dei componenti principali e non richiede l'allineamento ottico, il che rende l'installazione e l'avvio del sistema poco costosi.

Tempo di installazione

Un team di 3 persone può installare un SolarBeam 7M dall'inizio alla fine in 8 ore.

Requisiti di alloggio

SolarBeam 7M è largo 7 metri con 3,5 metri di rientranza. Quando si installano più SolarBeam 7M, a ciascun sistema dovrebbe essere assegnata un'area di circa 10 x 20 metri per garantire la massima raccolta solare con la minor quantità di ombreggiamento.

Assemblea

Il mozzo parabolico è progettato per essere assemblato a terra mediante un sistema di sollevamento meccanico, consentendo un'installazione rapida e semplice di tralicci, settori a specchio e supporti.

Aree di utilizzo

Produzione di energia elettrica con impianti ORC (Organic Rankine Cycle).

Impianti di dissalazione acque industriali

L'energia termica per l'impianto di dissalazione può essere fornita da SolarBeam

In tutti i settori in cui è richiesta molta energia termica per il ciclo tecnologico, come ad esempio:

• Alimenti (cucina, sterilizzazione, ottenimento di alcol, lavaggio)
• Industria chimica
• Plastica (Riscaldamento, scarico, separazione, …)
• Tessile (candeggio, lavaggio, pressatura, cottura a vapore)
• Petrolio (sublimazione, chiarificazione di prodotti petroliferi)
• E altro ancora

Luogo di installazione

Un luogo adatto per l'installazione sono le regioni che ricevono almeno 2000 kWh di luce solare per m2 all'anno (kWh/m2/anno). Considero le seguenti regioni del mondo i produttori più promettenti:

• Regioni dell'ex Unione Sovietica
• Stati Uniti sudoccidentali
• Centro e Sud America
• Nord e Sud Africa
• Australia
• Paesi mediterranei in Europa
• Medio Oriente
• Pianure desertiche dell'India e del Pakistan
• Regioni della Cina

Specifiche del modello Solarbeam-7M

• Potenza di picco - 31,5 kW (a una potenza di 1000 W / m2)
• Il grado di concentrazione di energia - più di 1200 volte (punto 18 cm)
• Temperatura massima di messa a fuoco - 800°С
• Temperatura massima del liquido di raffreddamento - 270°С
• Efficienza operativa - 82%
• Diametro riflettore - 7 m
• L'area dello specchio parabolico - 38,5m2
• Lunghezza focale - 3,8 m
• Consumo di potenza dei servomotori - 48W+48W / 24V
• Velocità del vento durante il funzionamento - fino a 75 km/h (20 m/s)
• Velocità del vento (in modalità provvisoria) - fino a 160 km / h
• Inseguimento del sole in azimut - 360°
• Inseguimento solare verticale - 0 - 115°
• Altezza di supporto - 3,5 m
• Peso del riflettore - 476 kg
• Peso totale -1083 kg
• Dimensioni dell'assorbitore - 25,4 x 25,4 cm
• Area dell'assorbitore -645 cm2
• Il volume del liquido di raffreddamento nell'assorbitore - 0,55 litri

Ingombro riflettore

Fin dall'inizio del nostro millennio, le possibilità ei metodi di utilizzare l'energia dei raggi solari si sono preoccupati delle menti più importanti dell'umanità. Già allora, le persone capivano perfettamente che il corpo celeste chiamato Sole è una fonte di radiazione di energia inesauribile. Tuttavia, nessuno ha capito come "addomesticare" e usarlo a proprio vantaggio in quel lontano tempo. Secondo le fonti sopravvissute fino ad oggi, gli scrittori dell'antichità, Plutarco e Polibio, indicarono che la persona che per prima scrisse i disegni con la propria mano e assemblava un'invenzione funzionante era Archimede.

Era un dispositivo che, per mezzo di alcuni dispositivi basati sull'ottica, concentrava la radiazione solare in un unico potente flusso. Successivamente, l'invenzione fu utilizzata per distruggere la flotta imperiale dei romani, che arrivava con obiettivi predatori.

Al centro, l'invenzione di un saggio ingegnere greco, che ha assemblato con le proprie mani, è il primo concentratore parabolico basato sull'energia solare creato sul pianeta Terra, il cui principio era concentrare la radiazione in un piccolo raggio.

Nella zona interessata da tale raggio, il livello di temperatura potrebbe raggiungere da 300 a 400 gradi Celsius. Tale energia, concentrata sullo scafo di una qualsiasi delle navi della marina romana (che all'epoca era interamente di legno), sarebbe stata sufficiente per accendere un vascello marittimo. Oggi si possono solo fare ipotesi su quale invenzione specifica Archimede ha dato al mondo, ma sulla base delle conoscenze e delle idee moderne sulle tecnologie e sui risultati in questo campo dell'energia, c'erano solo due opzioni possibili.

Cominciamo dal fatto che il nome stesso che l'invenzione ha ricevuto è un concentratore solare, questo nome parla da sé.

Una lente convessa su entrambi i lati è un esempio di un semplice concentratore.

Si tratta di un dispositivo che, catturando la radiazione solare mediante una certa curvatura della superficie, concentra i raggi in un punto, ottenendo molteplici indicatori di aumento di energia. Ricordiamo tutti dal nostro passato giovanile una normale lente convessa su entrambi i lati: questo è un esempio del concentratore più semplice. Con tempo soleggiato, regolando con le proprie mani l'angolo di incidenza dell'irraggiamento solare, era possibile bruciare tutto ciò che veniva in mente, qualsiasi figura o iscrizione, su una superficie di legno o su carta.

Tale lente appartiene al gruppo dei concentratori rifrattori. Oltre alle lenti convesse, allo stesso gruppo di concentratori appartengono anche le lenti di Fresnel, che sono un prisma. I concentratori a fuoco lungo sono assemblati utilizzando le cosiddette lenti lineari. Tali hub sono molto economici e facili da montare con le tue mani senza l'aiuto di un ingegnere qualificato (se decidi di farlo, ci sono abbastanza video caricati sulla rete, la richiesta è un riflettore solare fatto in casa). Tuttavia, in pratica vengono utilizzati abbastanza di rado, uno dei motivi sono le loro dimensioni piuttosto grandi. Tali concentratori, anche casalinghi, trovano impiego in quei luoghi dove l'area e lo spazio che occupano, che non sono critici per il suo proprietario, lo consentono.

Tale svantaggio è assente nel concentratore prismatico della radiazione solare. Inoltre, questa apparecchiatura può concentrare parzialmente una parte della radiazione di diffusione, aumentando così notevolmente la potenza del flusso di raggi di energia generata. Il prisma triedrico, con l'uso del quale è costruito questo meccanismo, svolge contemporaneamente le funzioni sia di iniziatore della radiazione del punto di concentrazione del raggio, sia di ricezione di questa radiazione. Oltre a tutto, la faccia posteriore del poliedro riflette il flusso di energia ricevuto dalla faccia anteriore della radiazione solare e la faccia laterale è responsabile dell'emissione della radiazione. Il principio di funzionamento di questa apparecchiatura si basa sul meccanismo del massimo effetto riflettente sui raggi solari fino a quando non colpiscono la faccia laterale.

Il concentratore solare riflettente, rispetto a quelli rifrattori, funziona combinando l'energia del fascio di radiazione solare riflessa. In base alla forma della struttura, tali concentratori si dividono in sottospecie e sono detti parabolici e parabolici. Se capisci l'efficienza di questi dispositivi, la fonte di energia più potente sarà un concentratore parabolico, che produce fino a 10 mila unità di concentrazione.

Il concentratore parabolico eroga fino a 10mila unità di concentrazione

Tuttavia, per creare sistemi di riscaldamento solare a energia (soprattutto per il riscaldamento in inverno), ricorrono principalmente all'installazione di dispositivi parabolici o piatti e inoltre un tale sistema è facile da installare con le proprie mani.

Concentratori solari il loro pratico utilizzo e applicazione

In linea di principio, la funzione principale dei concentratori solari di qualsiasi tipo è quella di raccogliere la radiazione proveniente dal sole e concentrarla in un punto. Determinare la portata di questa energia è la scelta del proprietario di questa apparecchiatura. Utilizzando energia completamente gratuita e rinnovabile, è possibile riscaldare l'acqua per le esigenze igieniche e domestiche. La quantità di acqua riscaldata dipenderà solo dalle dimensioni della piastra e dal design generale del concentratore. I concentratori parabolici più piccoli possono essere utilizzati come un forno di cottura che funzionerà esclusivamente con la radiazione solare concentrata.

In inverno i concentratori possono essere utilizzati come ulteriore fonte di luce solare per i pannelli solari fotovoltaici, aumentandone così la potenza erogata in condizioni di mancanza di irraggiamento solare.

I concentratori parabolici possono essere utilizzati come forno per la preparazione dei cibi

In effetti, l'uso di batterie al cristallino per aumentare l'efficienza è una buona idea, dato il basso costo dei concentratori. Inoltre, non avrai bisogno di un brevetto per un tale design. Risulterà una specie di sistema di alimentazione solare fatto in casa.

È anche possibile utilizzare il dispositivo come fonte di energia autonoma per il motore Stirling (un brevetto per tale motore è stato ottenuto dal suo inventore molto tempo fa). I concentratori del gruppo parabolico creano una temperatura nell'intervallo da 300 a 400 °C nel punto di raccolta della luce solare.

Se metti un supporto in metallo per le stoviglie e ci metti sopra un bollitore nella zona di concentrazione dei raggi provenienti da un piatto relativamente piccolo, puoi far bollire l'acqua senza usare l'elettricità senza problemi. Posizionando il riscaldatore nel punto di concentrazione di energia, riscalderai rapidamente l'acqua corrente in volumi sufficientemente grandi per un ulteriore utilizzo nelle necessità domestiche. Puoi innaffiare il giardino, lavare i piatti, fare la doccia.

Posizionando nel fuoco del fascio un motore Stirling correttamente selezionato in termini di potenza, otterrete una piccola centrale termica ed elettrica.

I motori Stirling sono progettati per funzionare in tandem con un concentratore solare

Ad esempio, una società chiamata Qnergy ha sviluppato e depositato un brevetto, lanciando i motori Stirling QB-3500, progettati specificamente per funzionare in tandem con un concentratore solare a riflettore solare. Al suo interno, un tale dispositivo può essere considerato un generatore di corrente elettrica, in cui il motore Stirling svolge la funzione principale. Si noti che un tale sistema richiede anche batterie per immagazzinare l'energia ricevuta. Tale centrale elettrica produce una corrente elettrica con una potenza di 3500 watt. L'inverter di uscita produce una tensione standard di 220 volt, una frequenza di 50 Hz. Questa potenza della corrente elettrica è sufficiente per soddisfare pienamente le esigenze di una casa in cui vive una famiglia di quattro persone. L'uso di tali batterie è efficace anche per una casa di campagna. Il concentratore installato sul tuo sito avrà l'aspetto di una parabola satellitare senza violare l'estetica esterna.

A proposito, uno dei produttori ha registrato un brevetto per un dispositivo in cui, utilizzando il principio del motore Stirling, è possibile creare un sistema che aziona sostanzialmente un movimento alternativo o rotatorio (non richiede l'installazione di batterie). Un esempio di un tale sistema è una pompa dell'acqua per un pozzo o altri scopi.

Il concentratore parabolico deve essere ruotato sistematicamente per seguire i raggi del sole mentre la terra ruota durante il giorno

Lo svantaggio principale di un concentratore parabolico è che deve essere sistematicamente monitorato ruotandolo nella direzione dei raggi solari mentre la terra ruota durante il giorno. Laddove i concentratori sono utilizzati in grandi centrali termoelettriche su scala industriale, al gruppo batterie sono montati anche speciali sistemi per l'inseguimento del movimento del sole. Tali sistemi ruotano gli specchi seguendo il suo movimento. Ciò garantisce una ricezione costante ed efficiente della radiazione solare in entrata con l'angolo più efficace. Ma l'uso di tale attrezzatura in privato, molto probabilmente, non sarà molto appropriato, poiché i costi di acquisizione saranno molto più alti del costo di un riflettore standard montato su treppiede.

Come realizzare da soli un concentratore di radiazione solare?

Per studiare questo problema, si può fare riferimento all'esperienza dell'inventore di Vladivostok, Yuri Rylov, che ha un brevetto per il sistema di riscaldamento da lui creato. Per molto tempo, la sua grande casa di campagna, con una superficie totale di oltre 400 mq, è completamente riscaldata sulla base di un sistema a batteria, dove il liquido di raffreddamento è riscaldato da un concentratore solare.

Il concentratore di Yury Rylov funziona in modo più del doppio rispetto ai pannelli solari

L'intero sistema, per il quale ha ricevuto un brevetto in seguito, è stato sviluppato dall'artigiano stesso. Il suo concentratore funziona in modo più efficiente del doppio rispetto ai pannelli solari.

Ci sono una serie di ragioni per questo, una di queste è il sistema di concentratori, per il quale l'inventore ha ricevuto un brevetto, accumula l'energia di quasi l'intero spettro della radiazione solare in entrata. Il motivo successivo è che il sistema è stato integrato con un meccanismo di rilevamento del sole (considerando la portata dell'attrezzatura in questo caso, ciò potrebbe essere giustificato).

Tuttavia, sono sorti problemi con l'introduzione del sistema nella produzione di massa. Con il dispositivo creato più di cinque anni fa, l'inventore ha ricevuto un brevetto della Federazione Russa, ma finora non ha ricevuto un'ampia distribuzione industriale. Questo è piuttosto strano, poiché secondo Rylov, il suo concentratore consente di riscaldare l'ingresso di una casa di cinque piani, fornendogli acqua calda. Per otto ore di funzionamento, l'apparecchiatura riscalda un metro cubo d'acqua. Nello stesso tempo, il concentratore produrrà 80 kW di elettricità. Inoltre, l'inventore ha affrontato il problema della protezione della proprietà intellettuale in Russia. È necessario occuparsi di fissare la proprietà del dispositivo in quei paesi in cui è possibile stabilire tale produzione, i funzionari non aiutano a ottenere un brevetto all'estero.

Il modo più semplice per costruire il tuo hub fatto in casa è crearne uno da una vecchia parabola satellitare.

Quindi, il modo più semplice per costruire il tuo hub fatto in casa è farlo basato su una vecchia parabola satellitare. Prima di assemblare il meccanismo, determinare lo scopo del suo utilizzo, quindi selezionare la posizione del concentratore. Pulire accuratamente l'antenna e applicare una pellicola riflettente sul lato di lavoro.

Per una posa uniforme del film ed evitare possibili grinze, tagliare il film in strisce non superiori a cinquanta millimetri. Se decidete di utilizzare il concentratore come forno solare, sarà meglio quando farete un foro di circa 70 millimetri di diametro nella parte centrale della pietanza. Passare il fissaggio del contenitore per alimenti attraverso di esso. Il dispositivo garantisce una posizione fissa del contenitore con l'oggetto riscaldato durante i giri del dispositivo dietro il sole.

Se hai a disposizione solo una piastra di piccolo diametro, vale la pena tagliare il nastro in strisce di 100 millimetri. Ogni striscia deve essere incollata separatamente, allineando accuratamente e accuratamente le fughe.

Quando hai finito di incollare l'elemento riflettente, determina dove si trova il punto di concentrazione dei raggi. Questo deve essere fatto perché la forma della parabola spesso non garantisce la coincidenza del punto focale e la posizione della testina di ricezione del segnale.

Forno a concentrazione solare fatto in casa

Per cominciare, vale la pena identificare il luogo di concentrazione, per questo, indossare occhiali da sole. Prendi una tavola di legno e guanti stretti. Puntare il riflettore verso il sole e mettere a fuoco i raggi catturati sulla lavagna, quindi regolare la distanza fino a ottenere il raggio di energia più efficiente e concentrato, farlo fino a raggiungere la dimensione più piccola. I guanti che indossi proteggeranno la tua pelle dalle scottature se metti accidentalmente le mani nell'area di messa a fuoco dei raggi. Dopo aver determinato il punto di concentrazione, dovrai solo riparare la struttura e terminare la sua installazione nel posto ottimale. Come si dice nei circoli degli inventori, "L'unica cosa rimasta da fare è ottenere un brevetto". Utilizza i risultati del tuo lavoro, ottenendo una fonte di energia inesauribile e gratuita.

Il motore Stirling può essere assemblato utilizzando materiali comuni improvvisati

Esistono molte opzioni per la produzione di concentratori basati sulla radiazione solare. Allo stesso modo, tu stesso, usando materiali improvvisati e comuni, puoi assemblare un motore Stirling (è davvero possibile, anche se, a prima vista, sembra irraggiungibile) e puoi utilizzare le capacità di questo motore per una varietà di scopi per molto tempo. Tutte le restrizioni dipendono solo dalla tua pazienza e immaginazione.