Солнечный следящий концентратор

[Guy Fawkes]

Вы это так шутите?
В детстве солнечные зайчики не пускали карманным зеркальцем? 

Зайчики пускал. Форма зеркальца через 2 метра сохранится, да. А через 100 - не совсем. Никогда не обращали внимание стоя летом под деревом на форму просветов в тени? Правильные эллипсы. Вся крона работает как большая обскура, и никаких шуток.

[ekvi]

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...

1. Да, любое зеркало переворачивает изображение - в этом оно сходно с камерой-обскурой.
2. Однако ПЛОСКОЕ зеркало, в отличие от сферического, приняв на себя параллельный пучок лучей, приходящий от каждой точки источника, не фокусирует его, а передаёт далее в том же, параллельном виде. Например, ПЛОСКОЕ зеркало размером 70х50 мм (обычное карманное) и на 1, и на 10, и на 100 м передаст - не изображение солнца, а параллельный пучок 70х50 мм в том же виде, в каком его восприняло, т.е. 70х50 мм.
Но солнце - не точечный источник, а диск, имеющий угловой размер 30 угловых минут. Значит, солнечный "заяц" будет расширяться со скоростью ~ 0.0875*L, где L -  расстояние до экрана, т.е. будем иметь зайцев размером ~ 79x59 - 160x140 - 970x950 мм, а вовсе не 9 - 90 - 900 мм, как утверждаете Вы. И эта разница тем больше, чем больше будут размеры плоского зеркала.
3. Да, дифракционный угол рассеяния, равный 1.2*Л/D, ничтожно мал по сравнению с угловым размером Солнца (30 у.м.) - в тысячу раз меньше. Тем не менее дифрагировавший свет размывает края и форму "зайчика", преобразовывая его в эллипс, длинная сторона которого перпендикулярна короткой стороне прямоугольного зеркала. В конце концов, как это видно из п. 2, на расстоянии 100 м "заяц", отражённый от плоского зеркала, станет неотличим от круга Ф 0.9 м - независимо от формы периметра зеркала.

[Guy Fawkes]

Но солнце - не точечный источник, а диск, имеющий угловой размер 30 угловых минут. Значит, солнечный "заяц" будет расширяться со скоростью ~ 0.0875*L, где L -  расстояние до экрана, т.е. будем иметь зайцев размером ~ 79x59 - 160x140 - 970x950 мм, а вовсе не 9 - 90 - 900 мм, как утверждаете Вы. И эта разница тем больше, чем больше будут размеры плоского зеркала.

Согласен, я просто имел в виду предельные соотношения (когда отношение размера зеркала к расстоянию до экрана стремится к нулю).

[ysdanko]

Зеркала то зачем? Для обогрева достаточно простейшего солнечного коллектора.
https://ecotechnica.com.ua/energy/solntse/1023-delaem-prostoj-solnechnyj-kollektor-svoimi-rukami-poshagovaya-instruktsiya.html
Тепловой расчет.
https://arsolar.ru/uproshyonnyj-teplovoj-raschet-solnechnogo-kollektora

[ekvi]

Для обогрева достаточно простейшего солнечного коллектора.

- называется: "Зри в корень"!
+1

[surok1]

Думаете, индусы не догадались, что можно построить солнечный крематорий?

Дело тут в пророге вхождения. Может ли средний ашрам позволить себе нечто габаритное и наукоёмкое. Понятие дороговизны ведь у всех разное.

- называется: "Зри в корень"!
+1

Если бы всё было так просто! Отопление нужно в самые холодные месяцы и даже при том, что солнечных дней в достатке, коллектор не нагревается до нужной температуры. Окна коллектора должны быть прозрачны и, вместе с тем нетеплопроводны. Тут даже не обратное излучение, а конвекция. Ведь под стеклом не вакуум. Пусть полиэтилентерефталатный лист, который есть в продаже имеет теплопроводность в 10 раз меньше чем у стекла, этого тоже может быть недостаточно.
Моя идея в общем опирается на дешёвый способ изготовления зеркал. Штамповка, полировка, гидрофобизация.

Если у вас зеркало упругое, то заданный астигматизм ввести легко.

В конце концов, как это видно из п. 2, на расстоянии 100 м "заяц", отражённый от плоского зеркала, станет неотличим от круга Ф 0.9 м - независимо от формы периметра зеркала.

Я думаю, ближе ста метров.

[Dmitry777]

[----]!!! Что за бред тут вообще? 

Значит, солнечный "заяц" будет расширяться со скоростью ~

Что это? Как луч света может расширяться с какой либо скоростью? Он может расширяться с углом а не скоростью.
Ну и всё такое в этой теме выворот мозга.

Вообще всё давно придумано. Выбирайте подходящий вариант и используйте.

[surok1]

Вообще всё давно придумано. Выбирайте подходящий вариант и используйте.

В^DDD  Если бы у меня всё было, не пришлось бы ничего выдумывать, а только потреблять, потреблять, потреблять... Я бы стал несчастным.
Когда-то в начале истории органического синтеза пытались каталогизировать вещества, способы получения.)) Потом, когда количество веществ перевалило за два миллиона, то оказалось проще синтезировать вещество самому, чем искать в каталоге. Тем более, что в описаниях были упущены важные подробности, иногда из-за секретности стратегических разработок. )) Так и тут. Где оно лежит? Вопрос вопросов.
Если вы поняли о чём тут, за это никто с вас денег не попросит. А если оно вам нужно, то у вас полная свобода для использования. Это говорю я, автор.

[библиограф]

Когда-то в начале истории органического синтеза пытались каталогизировать вещества, способы получения.)) Потом, когда количество веществ перевалило за два миллиона, то оказалось проще синтезировать вещество самому, чем искать в каталоге. Тем более, что в описаниях были упущены важные подробности, иногда из-за секретности стратегических разработок. )) Так и тут. Где оно лежит? Вопрос вопросов.

Вопрос вопросов для вас!
Вы уже доказали свою беспомощность в поиске литературы - в книжке Вейнберга про оптику
гелиоконцентраторов всё есть, даже готовые решения.
И только не надо здесь нести вздор про органические вещества и про трудности органического
синтеза! Думали произвести впечатление на несведущих лохов?

Потапов В. М., Кочетова Э. К. Химическая информация. Где и как искать химику нужные сведения. — М.: Химия, 1988. — 224 с

Справочник Бейльштейна - слыхали про такой? Сейчас в Базе Данных Бейльштейна
не два, а одиннадцать миллионов веществ

[библиограф]

Это говорю я, автор

Четыре иллюстрации того, как новая идея огорашивает человека, к ней не подготовленного

I

ПИСАТЕЛЬ: Я писатель!
ЧИТАТЕЛЬ: А по-моему, ты г…о!
(Писатель стоит несколько минут, потря-
сенный этой новой идеей и падает замерт-
во. Его выносят.)
II

ХУДОЖНИК: Я художник!
РАБОЧИЙ: А по-моему, ты г…о!
(Художник тут же побледнел, как полотно,
И как тростиночка закачался,
И неожиданно скончался,
Его выносят.)

III

КОМПОЗИТОР: Я композитор!
ВАНЯ РУБЛЕВ: А по-моему, ты г…о!
(Композитор, тяжело дыша, так и осел.
Его неожиданно выносят.)
IV

ХИМИК: Я химик!
ФИЗИК: А по-моему, ты г…о!
(Химик не сказал больше ни слова и тяже-
ло рухнул на пол.)
 
        Даниил Хармс

[Гравитон-24]

а можно ли построить небесный концентратор, который бы концентрировал весь небосвод в виде небольшого диска? тогда нет необходимости отслеживать светило, а тепловая отдача увеличится.
А какова будет его отдача ночью? а в облачную погоду?

[библиограф]

 Нет проблем!
Метеорологический прибор Гелиограф Стокса - стеклянный шар, фокусирует Солнце на изогнутой ленте и выжигает полоску: для определения продолжительности солнечного сияния
в течение дня.
Или зачерненная сфера внутри вакуумированного сферического прозрачного сосуда; понятно
что эффективность, определяемая площадью внутренней поглощающей сферы, будет невелика!

[kryptonik]

Ответ 23 самый полезный.
Хотя можно и с зеркалами поиграться. Но громоздкие поворотные конструкции, это не пустяк. Или до первого ветра. И должна быть система циркуляции воды. Бак аккумулятор тепла с достойной теплоизоляцией. В общем проблем наберется. Скорее всего до дела не дойдет, а если дойдет, то результат ожиданий не оправдает.
А зеркало пустяк. Можно параболическим делать, можно сферическим, можно вообще цилиндрическим. Материал любой. Обклеить пищевой алюминиевой фольгой и все дела.

[surok1]

и все дела.

)
В том то и дело, громоздкая часть неподвижна. А детали монтировки можно отливать тоже из эпоксидки, забодяжить наполнителем для дешевизны и отлить мелкой серией. Ну и сверловка там, точение по минимуму.

[библиограф]

 Идея масштабирования сферического концентратора, работающего по принципу гелиографа,
вовсе не так нелепа, как представляется на первый взгляд!
https://hvoya.wordpress.com/2013/03/02/betatorics/

[ysdanko]

Идея масштабирования сферического концентратора, работающего по принципу гелиографа,

Идея хорошая. Однако делать полную сферу это перебор. Для теплотехники достаточно полусферы...
Ну а с другой стороны, делать такую объемную конструкцию, в условиях когда продолжительность солнечного дня ограничена, не имеет особого смысла. Солнечный коллектор в этом смысле будет так же работать и ночью, принимая тепловое излучение всей поверхностью, в соответствии с тепловым потоком от ночного неба на данной широте. Ну и к тому же, любая оптика из-за поглощения и рассеивания все равно не сможет воспринять весь поток энергии, так как его принимает черная поверхность примитивного коллектора.

[surok1]

Солнечный коллектор в этом смысле будет так же работать и ночью

ysdanko, да ты гений! Реликтовое излучение мы как-то упустили из виду. Оно ж отовсюду прёт.
Оптика ничего никогда не принимает. Она транслирует.

[ysdanko]

ysdanko, да ты гений! Реликтовое излучение мы как-то упустили из виду.  Оно ж отовсюду прёт.

Ага. Именно поэтому самый успешный хищник на Планете, это Соболь, имеющий черную шубу. И не потому что он охотится по ночам (белок ловит и днем), а потому что, в  суровых климитачиских условиях - мест его обитания,  черный цвет, это залог успешного выживания. Это же касается и пингвинов Антарктиды   

[библиограф]

Именно поэтому самый успешный хищник на Планете, это Соболь, имеющий черную шубу.

Ого, вы ещё теперь решили попробовать себя в зоологии?
Вы соболя-то хоть когда-нибудь видели?
Хотя бы, в виде шапки?
Мех соболя  бывает всевозможных оттенков - от палевого до темно-бурого.
А у других куньих, ничуть не менее успешных, мех имеет всевозможные цвета - например,
у колонка - рыжеватый, а горностай зимой вообще, белее снега, только кончик хвоста черный! 

[библиограф]

Солнечный коллектор в этом смысле будет так же работать и ночью, принимая тепловое излучение всей поверхностью, в соответствии с тепловым потоком от ночного неба на данной широте.

А что, солнечный коллектор ночью совсем-совсем ничего не будет излучать сам?