Lineární parabola
Dva hlavní díly k lineární parabole. Odrazná plocha je leštěný duralový plech, v ohnisku chemicky černěná měděná trubka zatěsněná ve skleněné trubici a zalito vodou s nuceným oběhem. Po doplnění nosné kostry (zmenšená pokusná kostra lineární paraboly) možné natáčet automaticky za sluncem.
Správně by se tomu mělo říkat optický korytový parabolický koncentrátor. Zde se záření nekoncentruje do menšího, či většího bodu, jako v kapitole "Konstrukce-Pokus". Koncentruje se do přímky(spíše křivky dle přesnosti optického koryta). Natáčení se tak provádí jen v jedné ose. Horizontální istalace je sice elegantní, ale jen v oblastech mezi obratníky plus nějaká ta stovka kilometříků navíc. Pro naše podmínky je vhodnější spíše šikmé uchycení pod úhlem tak 30° až 40° proti vodorovné rovině a s osou zvedlou k severu. Čím více na sever, tím větší "svislost". Tohle zařízení je také vhodné jak k rezonátoru, tak k ohřevu vody, či tvorbě páry. Také se celé zařízení nechá lépe teplotně odizolovat od okolí, než bodový koncentrátor. Klasickou korytovou parabolu lze nahradit lineární fresnelovo čočkou a celý system jakoby otočit "vzhůru nohama". A nebo použijeme zrcadlo poskladané jako fresnelovu linearní parabolu. Lepších výsledků lze také dosáhnout s mělkou parabolou a delším ohniskem, kde je menší úhel dopadu a odrazu záření. Také sluneční světlo, pokud prochází po delší dráze materiálem o určité čirosti, více ztrácí ze své energie(optický útlum). Ve spojení takových natáčecích parabol, několika málo fotovoltaických panelů, parního motoru p. P.Šedého, menšího kotle na dřevo, parního injektoru a intenzivniho slunečního záření můžeme vidět zárodky automních energetických systémů.
Více o Fresnelovu principu na cs.wikipedia.org/wiki/Fresnelova_čočka.
Horizontální instalace z Kramer Junction, Kalifornie, Severní Amerika. Osa řad je podle odhadu severo-jižní, takže v poušti pro orientaci již nemusíme hledat kmen s mechem.
Obrázek z andreaweb.blog.cz/0901/solarne-elektrarne (SEGS v Mohavské poušti).
Video několika skloněných korytových parabol:
www.youtube.com/watch?v=amyVDoUknoQ&feature=related,
nebo www.youtube.com/watch?v=PGATj41IRJI&feature=endscreen&NR=1
Na některých kostrukcích je použit díl, podobný rotačnímu ventilu. Tak je system těsný a pohyblivý.
U některých je nosný rám současně i potrubím pro ohřívané médium. Tato videa mají domovskou stránku na www.ffwdm.com/solar/solar-index.htm. Je tam několik nápadů, jak řešit automaticky a přitom elegatně například ohřev vody při slunných dnech. Opatrně, ať se neopaříte.
Fotografie zařízení. Autorem je George Plhak na snímku(má české kořeny), když je to Georgův web. Panu G. Plhakovi jsem napsal na george@ffwdm.com a hned se ozval. Paraboly mají ale velmi krátké ohnisko, pro použití zrcadel. On požívá folii. Mé zkušenosti s foliemi jsou tristní(ne moc dobré) ohledně odrazivosti a odolnosti proti počasí. Tohle celé pod sklem, a dost topíte i při minusových teplotách(°C). Trubku v ohnisku bych doporučoval načernit postupem z odkazu chemie. Na stránkách jsou i výkresy a stavební návod(anglicky). Je tam i deska pro vyhodnocování polohy slunce s výkonovým výstupem na polohový motor. Funkční analogie s čidlem z paromanie.webnode.cz/konstrukce/pokus/.
Návrh mělké paraboly o šířce 1/3 ohniskové vzdálenosti a s pásy zrcadla o šíři 1/2 průměru trubky v ohnisku. Zrcadlové pásy jsou poskládány jako u "fresnelovy paraboly(lineární čočky)". Klouby jsou v těžišti a současně slouží pro přívod(dole) a odvod ohřáté vody(nahoře). Konstrukce je orientována jih-sever s horním koncem na severu pod úhlem cca 30° až 40° proti vodorovné rovině. Stativ a natáčecí pohon není zobrazen. V případě více parabol vedle sebe, není nutné vést přívody přes klouby. Trubky v ohnisku pospojujeme přímo mezi sebou, tak jak je to na obrázku s p. Georgem.
Zde je rozkleslen princip pro kyvné paralelní řazení zrcadel s průběžnou nedělenou trubkou. Hnědě je pevné uchycení. Modře jsou zrcadla. Černě je průběžná trubka v ohnisku. Oranžová šipka je přívod vody. Červená šipka je výstup ohřáté vody. Pokud není trubka v ose rotace, musíme použít dvakrát tolik kyvných kloubů. Sestavou lze synchroně "houpat" za libovolný pohyblivý díl.
Po delší době jsem konečně opět stvořil něco reálného. Pythagoras by mne určitě pochválil za množství použitých trojúhelníků. Je to základ lineární mělké paraboly. Nejsou ještě osazena zrcadla a ohřívaná trubka. Příští víkend to chci dopilovat. Zařízení je také velice "krátké". Ověřuji tuhost konstrukce a umístění těžiště. Pozor, foto není šířkově zkreslené, jen ty dveře nahoře jsou hubenější.
Takového něco podobného by mělo doplnit konstrukci na předchozím obrázku. Skleněná trubice z varného průmyslového skla ja vyplněna kovovou vatou(vlnou). Pokud nemáme spodní plnění, musíme vatou přivést do dolní části přívod vody. Ohřátou vodu, nebo i páru odebíráme zhora. Soustava musí mít zásobník vody s čerpadlem. Druhý okruh při použití k ohřevu od zásobníku, je topením. Pro parní stroj je tento okruh předehřívací, případně hlavní pro menší tlaky. Názorné video zde: www.youtube.com/watch?v=xWMrsqs3bFc . Je to podobné, jako ohřev kapaliny tzv. spirálou.
Další zmenšená pokusná kostra lineární paraboly. Ohnisko optimalizováno pro skleněná zrcadla. S Al zrcadlem je možné ohnisko zkrátit.
Detail idealizované konstrukce trubice v ohnisku. Tato verze se mi zatím líbí nejvíce. Ucpávky jsou z tvrdé technické gumy. Krom skleněných trubic je vše docela dobře dostupné. Sklo trubice musí být z technického varného skla a nesmí se nikde dotýkat kovových dílů z důvodu pnutí! Dřevo nelze na ucpávky použít, protože boptná.
Detail sesazení Cu trubky 28x1 a skleněné trubky průměr 40mm s dilatační pružinou. Těsněno gumovými průchodkami. Protože plocha kruhu je Pí x poloměr na druhou, vychází poměr "průřezů" zhruba 1:1.
Jiné zatěsnění kusem hadice Semperit (S) FKS DN28 a dvěmi gumovými O kroužky.
Tady netroškaří. Sluneční parogenerátorová elektrárna Andasol 1 - 3 ve Španělsku s tepelným zásobníkem. Zdroj Google maps.
Podrobně zde:
nejedly.blog.idnes.cz/c/93035/Slunecni-high-tech-Andasol-1.html
a zde: