Солнечный следящий концентратор

[surok1]

Прошу прощения если не по адресу вопрос. Я хочу рассмотреть возможность построения следящего концентратора в виде управляемого растра из зеркал диаметром 25-40см, размер растра- 3х3м, с фокусным расстоянием более 10м для слежения за солнцем в ограниченном углу 90 градусов. Желательно отражение светового потока в сторону растра. То есть, растр расположен на стене и коллектор тоже на стене, или под стеной. Зеркала будут отклоняться синхронно на один и тот же угол тягами.
Меня интересует возможность и нюансы построения. Мне кажется, у такой схемы есть преимущества, как то меньшие углы отклонения, меньшая точность зеркал...
Если всё же "здесь вам не тут", то пожалуйста дайте ссылку на форум по профилю, ибо я не специалист.

[ekvi]

На 1й илл - составное зеркало Ф 3 м, пятно рассеяния = 2.6 мм, на 2й - Ф 4.5 м, пятно рассеяния = 8.7 мм.
Поверхность № 0 - составное зеркало; у малых зеркальц размер диагонали - 30-40 мм, радиус = 20 000 мм, Если использовать плоские зеркальца, то пятно будет иметь размер, равный диаметру одного зеркальца + кружок Эйри (в данном случае Фэ =  0.45 мм).
Поверхность № 1 - плоское контр-зеркало Ф 1.5 м - чтобы вернуть пучок лучей обратно к стене - согласно Вашему ТЗ;
если без контр-зеркала, то длина системы бедет не 5, а 10 метров.
Поскольку растр отслеживает солнце, то качество будет практически неизменно на всём его 90-градусном пути.

[surok1]

 Я одинокий человек с ограниченными ресурсами. Сам я это буду делать года три, да и скучно делать только для себя, по этому мне нужны друзья. Если идея без критического дефекта, я бы не прочь предложить кому-то сделать макет совместно. Сделать что-то самое дешёвое. Из пластиковых труб и стереотипных деталей. А зеркала возможно, натягивать вакуумом на сферический болван и приклеивать эпоксидкой к текстолитовым дискам.
Тут раньше на форуме кто-то предложил отливать зеркала из эпоксидки. Над ним конечно посмеялись. Никто не подумал, что отливать можно в две стадии- грубо и точно. И размешивать отвердитель добавляя потихоньку смолу в отвердитель, а не наоборот. Это не критика, это рацуха. Я читал, что можно на пенопластовом плотике в кастрюле струйками воды раскручивать и получается меньше дрожаний. Нагревать лампой, нагретая смола пожиже.

По части длины системы, 10м- это то, чем я реально располагаю. Укорачивать нет необходимости. При выпуклом контр-зеркале, его можно уменьшить в размерах, удлиннив фокусное расстояние. Затраты уменьшатся. По моему так. Собственно проект ради тепла, нагревать придётся подземный резервуар с водой. Металл плавить не надо будет.)) К тому же, погружённые в воду фотоэлементы могут не выдержать тепловой нагрузки.

[ekvi]

мне нужны друзья

Гена! - по этой части - в службу знакомств!

нагревать придётся подземный резервуар с водой

Если бы Вы почитали историю оптики, то там аналогичный случай уже был: Аристотель предложил сотне спартанцев направить отражение солнца от их щитов на вражеский корабль - и корабль загорелся!
Берёте несколько оконных стёкол и ... - дальше должно быть всё понятно.

[Dmitry777]

Зачем изобретать велосипед?
ИМХО купить что то готовое в итоге дешевле, быстрей и без возни выйдет. Понимаю когда у людей хобби и они готовы целиком выложиться для этого но, сомневаюсь что это ваш случай.

[библиограф]

Короче говоря, вам надо где-то раздобыть, купить, украсть или сменять очень обстоятельную
и толковую книжку - там про это всё есть.
Вейнберг В. Б., Оптика в установках для использования солнечной энергии, М., Оборонгиз, 1959

[mikeef]

Небезызвестный в узких кругах Игорь Белецкий из Харькова сделал параболическое зеркало, наклеив металлизированную пластиковую пленку для рекламных конструкций, на отслужившую свое параболическую телевизионную антенну. Фокусировал солнечный свет и плавил гранит, металл и творил всякое - можете посмотреть ролик на youtube - получилось зрелищно.
Конструкцию для слежения-переотражения солнечного зайчика на неподвижный объект можете сделать, ознакомившись с устройством так называемого "сидеростата" (Siderostat). В гугле полно картинок. Если возникнут вопросы по конструкции сидеростата - задавайте - я такой как-то сделал и использовал для визуальных наблюдений солнца.

[Dmitry777]

Небезызвестный в узких кругах Игорь Белецкий из Харькова

это который всякой ерундой занимается и снимает ради заработка на Ютубе как Креосан и другие подобные?
 

[mikeef]

Ну, я не знаю достоверно, ради чего он там все это снимает... но зеркало для отражения солнечного зайчика из параболической антенны делать все же практичнее, чем вращать миску с твердеющей эпоксидкой

[surok1]

Друзья, скачивал я уже книги про концентраторы.)) Нужна формула зависимости фокусного расстояния от радиуса кривизны сферического зеркала. Я листал книгу Л.Л.Сикорука "Телескопы для любителей астрономии", нужной формулы не нашёл. Может плохо искал?
Наверное вы понимаете, что спутниковая антенна имеет не те параметры, какие нужны и делать свои зеркала придётся. Собственно идея модернизации солнечной печи как раз в том, чтобы уменьшить перемещения массивных частей, уменьшить по возможности размеры, повысить удобства. Сложность наверное только в астигматизме фокусировки наклонных  потоков света. Но более-менее сфокусированный поток можно сконцентрировать уже зеркальным конусом-световодом.
Это ответ на утверждение о невозможности использовать северное солнце для обогрева.

Если возникнут вопросы по конструкции сидеростата - задавайте - я такой как-то сделал и использовал для визуальных наблюдений солнца.

Если конструкция простая, то давайте, буду благодарен.

ИМХО купить что то готовое в итоге дешевле, быстрей и без возни выйдет.

Если бы вот это продавалось, причем недорого, то смысла возиться не было бы. Только боюсь, в поднебесном мире ещё так не делали.

[arkturz]

дайте ссылку

https://www.rlocman.ru/forum/forumdisplay.php?f=35

[Dmitry777]

Если бы вот это продавалось, причем недорого

чего только в мире не делалось и чего только не продается.
Есть и другие способы загнать солнечную энергию в ёмкость с водой.
А потом, Вы думаете у вас получиться, дёшево, надёжно и практично?

[surok1]

Вы думаете у вас получиться, дёшево, надёжно и практично?

Да.

https://www.rlocman.ru/forum/forumdisplay.php?f=35

Вот это спасибо!
Вы наверное понимаете почему я когда-то прочитав книгу не сделал себе телескоп, а тем более не купил? Виноват пейзаж за окном и несчастливое число 92.))

[ekvi]

Нужна формула зависимости фокусного расстояния от радиуса кривизны сферического зеркала. Я листал книгу Л.Л.Сикорука

f = R/2 - если это для Вас проблема, то остальное - на всю оставшуюся жизнь!

[surok1]

f = R/2 - если это для Вас проблема, то остальное - на всю оставшуюся жизнь!

Каков я! Выцыганил формулу.))
Повторюсь, зеркала в растре сферические, чтобы уменьшить контрзеркало. Поскольку диаметр их небольшой, отклонение от параболоида укладывается в допустимые пределы. Конечно, чем длиннее фокусное расстояние, тем точнее должен быть гелиостат.
Сезонную прецессию склонения отслеживать легче.
Диаметр как раз такой, чтобы удобно было ухаживать за открытой установкой. Поднятый выше человеческого роста на столбах растр занимает очень мало места на участке, к тому же так безопасней. Парусность растра примерно как у рекламного баннера. Недостаток в том, что неподвижный растр может отследить солнце только в ограниченном углу и с этим придётся смириться.

Если у вас есть друзья в Индии... В городе Варанаси, как известно, леса повырубили и дрова дороги, бедные люди не могут купить достаточно дров для погребения. В результате тела не удаётся сжечь, а только прожарить. И вот, в таком виде они плывут вниз по Гангу, удручающее зрелище... Куда смотрит миллион айтишников, одному индийскому богу известно.)) Гелиостатом может служить усердный слуга, страдающий нарочитыми ревматизмами...

Если я дам ссылку на эту тему в другом форуме, ничего не случится?

[arkturz]

Солнечная панель с элементами до 6 ампер, 36 вольт успешно греет тёплый пол из провода ПНСВ 1,8  длиной 50 метров в бетонной стяжке, накапливая тепло за день. При этом не нуждается в аккумуляторах, инверторах и контроллерах. Что мешает применить панель на тэн на 36 вольт, чтобы греть водувместо свистопляски с кучей зеркал сомнительного качества? Тэн можно сделать самому, а можно заказать любой формы и мощности. При этом не нужен часовой механизм, а работает и в пасмурную погоду. Панель тоже можно собрать самому из элементов, их теперь везде полно.

[surok1]

Может действительно, из плоских зеркал сделать? Большое контр-зеркало - небольшая беда, если растр приподнять вверх. Усиление  силы света в 144 раза тоже не х_ен собачий. Да и безопасней.
Насчёт сидеростата: Конкретно датчик. Не знаю, продаются ли готовые и сколько стоят...

Солнечная панель с элементами до 6 ампер...

Всё ради тепла, друг! Зачем прокладка из фотоэлементов нужна? Ты КПД посчитай и соответственно площадь и цену этого хозяйства. Монтировка зеркал стереотипная, довольно простая и маленькая. Можно даже на заводе пластмасс десятитысячным тиражом литьё заказать, недорого будет, спрос окупит. Правда при тиражировании остро встанет неконструктивная проблема сертификации всей этой байды. Это всё убъёт. На 3D принтере печатать детали дороже, но руками пилить много хуже. Слава богу, есть теперь такая возможность.
Заметьте, никакого "нано". Всё очень сурово.))

[библиограф]

городе Варанаси, как известно, леса повырубили и дрова дороги, бедные люди не могут купить достаточно дров для погребения. В результате тела не удаётся сжечь, а только прожарить.

Думаете, индусы не догадались, что можно построить солнечный крематорий?
https://funeralportal.ru/library/1540/33597.html

[Guy Fawkes]

Если использовать плоские зеркальца, то пятно будет иметь размер, равный диаметру одного зеркальца + кружок Эйри (в данном случае Фэ =  0.45 мм).

При плоском зеркальце диаметром до нескольких см и расстоянии до экрана от нескольких м оно в первом приближении будет работать как отверстие камеры-обскуры - изображение Солнца будет кругом диаметром примерно 9 мм на каждый метр расстояния. Вне зависимости от формы и размеров самого зеркальца. Эйри - это уже эффекты высшего порядка...

[библиограф]

Вне зависимости от формы и размеров самого зеркальца. Эйри - это уже эффекты высшего порядка...

Вы это так шутите?
В детстве солнечные зайчики не пускали карманным зеркальцем? 
Прежде чем рассуждать об эффектах высшего порядка и кружках Эйри, почитайте
лучше книжку, попроще:
http://publ.lib.ru/ARCHIVES/G/GLYUK_Irvin_D/_Glyuk_I.D..html