Najlepszy kształt dla reflektorów słonecznych?

Potrawy paraboliczne do punktu TYLKO wtedy, gdy są skierowane DOKŁADNIE na słońce. Ale słońce porusza się i ten punkt szybko rozprzestrzenia się po całym miejscu, chyba że cały czas czuwasz nad kuchenką słoneczną.

Moja konkluzja po kilku miesiącach pracy z prototypem jest taka, że ​​danie paraboliczne ma niewłaściwy kształt!

To pouczające dotyczy kształtu, który znalazłem, aby zastąpić parabolę i jak można go użyć do stworzenia prostej niezawodnej parabolicznej kuchenki słonecznej „Compound”. Mój skupi ciepło na twoim garnku do 3 godzin bez przesuwania go!

www.youtube.com/watch?v=uX9Z-nsUHiA Oto link do pomocy wideo.

Możesz przejść do siódmej strony, jeśli chcesz zobaczyć szablon kuchenki.

Użyj szablonu, aby utworzyć „płatki” z dowolnego materiału arkusza.

Następnie przykleić szablon taśmą maskującą lub taśmą klejącą i nakleić na niego odblaskową powłokę.

Nareszcie można użyć do znakowania tektury falistej po zakończeniu wyborów!

Kieszonkowe dzieci:

Krok 1: Problemy z parabolami!

Dlaczego potrzebowałem nowego kształtu

Śledzący akumulator słoneczny

Była to kuchenka słoneczna składająca się z garnka z materiałem i reflektora parabolicznego, który obracał się powoli, aby śledzić słońce na wierzchowcu. Ten paraboliczny reflektor nie był dnem misy parabolicznej, jak większość reflektorów, ale raczej sekcją z boku misy.

Wykonałem codzienne śledzenie za pomocą trackera niskiej technologii, który zrobiłem.

To był tylko regulowany zegar wodny (także na instruktażach)

Słońce porusza się coraz wyżej i niżej na niebie wraz z porami roku i zamierzałem zrobić to dostosowanie dwa razy w tygodniu, aby moje naczynie było skierowane dokładnie w słońce i światło dokładnie na moim garnku z jedzeniem. Musiałem stworzyć „mechanicznego matematyka”, który wykonałby moją część parabolicznego naczynia i musiałem też stworzyć tracker o niskiej technologii.

Jednym z problemów było to, że za każdym razem, gdy dostosowywałem się do zmiany słońca w sezonie, środek ciężkości zmienił się i musiałem ponownie wyregulować równowagę naczynia. Czasochłonne!

Innym jest to, że naczynia paraboliczne są urządzeniami precyzyjnymi.

Jeśli celujesz lekko w słońce lub jeśli twój mechanizm śledzenia jest nieco niedokładny lub nawet jeśli uderzysz swoje naczynie kilka razy (tak jak ja), nie będziesz miał nadziei na wyniki.

Oto kilka powodów, dla których potrzebowałem bardziej wybaczającego kształtu niż parabola!

Krok 2: Poszukiwanie rozwiązania

Przeszukałem literaturę na temat kształtów pasywnych reflektorów i znalazłem koncentratory Winstona i odbłyśniki.

Ale guzki nie koncentrowały się zbytnio, podczas gdy koncentratory winstona mogą nadawać się do piekarnika skrzynkowego, ale nie do tego, co miałem na myśli. Koncentrują się w obszarze za parabolą.

W końcu zdecydowałem, że jeśli obrócę parabolę wokół jej ogniska o określoną liczbę stopni i dołączyłem do dwóch wewnętrznych krzywych, może mi się to udać.

Użycie tego kształtu skupia światło na obszarze w punkcie ogniskowym połączonych parabol lub poniżej.

Dodałem notatki obrazkowe do dwóch poniższych zdjęć, aby to trochę wyjaśnić. Kształt 1 to parabola na paraboliczne danie.

Kształt 2 pokazuje, jak go przekształcić w paraboliczne naczynie o składzie 45 stopni (odpowiednie do 3 godzin gotowania na słońcu bez przesuwania naczynia!)

Krok 3: Tworzenie kopuły

Decydujący kształt i rozmiar

Wybrałem garnek, pomalowałem go na czarno i użyłem go w modelu, aby zdecydować się na dobrą mieszankę paraboliczną.

Widziałem, że mógłbym zrobić paraboliczne danie złożone na 3 godziny i 45 stopni, aby oświetlić światło w tym garnku.

więc zacząłem tworzyć formę na danie.

Najpierw wytyczyłem kawałek paraboli na kawałku drewna i przyciąłem drewno do tego kształtu.

Następnie umieściłem drewnianą krzywą na gwoździu na centralnej osi.

Podłożyłem pod nią gruz, aby zbliżyć go do drewnianej formy.

W końcu wygrzebałem drewnianą formę dookoła.

Cob jest mieszaniną słomy z gliny piaszczystej i wody.

Musiałem pozwolić mu wyschnąć przez około tydzień.

Krok 4: Robienie potrawy

Wykonanie naczynia na formie.

Miałem trochę starego, zaokrąglonego plastiku i postanowiłem użyć tego do mojego pierwszego dania.

Najpierw wycinam go tak, aby mógł się nieco złożyć na formie.

Przytrzymałem go kamieniami i młotem.

Spójrz na młot. Zobacz, jak nacięcia zachodzą na siebie, gdy zbliża się do kopuły?

Gdziekolwiek się nakładają, przecinasz je ponownie i usuwasz podcięcie.

Następnie trzymasz to wszystko za pomocą kamieni lub cokolwiek innego i sklejasz sekcje razem.

Krok 5: Dodawanie Mylaru

Gotowe danie musi być odblaskowe

Nie miałem wystarczającej ilości materiału, aby pokryć całą kopułę, ale kogo to obchodzi?

Kroję kawałki mylaru, aby zakryć wnętrze naczynia. Przykleiłem je pastą ziemniaczaną.

W zależności od krzywej użyłem dużych lub małych kawałków. Mniejszy w bardziej zakrzywionych sekcjach, aby uniknąć zmarszczek.

Pozwoliłem mu wyschnąć i przetestowałem go.

Powiesiłem nad nim 7-litrowy garnek i wyregulowałem naczynie, aż pomyślałem, że wskazuje na słońce.

Później położyłem torebkę z indykiem na garnku, aby oszczędzić ciepło.

Krok 6: Gotowanie!

Ogrzewałam wodę i parzoną wodę w dużej 7-litrowej doniczce.

Ziemia gotowana na parze jest lepsza dla sadzonek, ponieważ nie zawiera błędów, a nasiona chwastów są zabijane przez parę.

Do gotowania użyłem małego brązowego garnka ceramicznego.

Na test dusiłem trochę jabłka.

Zapomniałem o tym i gotował się w kuchence.

Termometr przechodzi w stan HI, gdy temperatura przekracza 100 ° C

Krok 7: Wnioski, szablon i PDF moich wyników

Tak więc nie stworzyłem jeszcze nowego śledzącego akumulatora słonecznego.

To, co zrobiłem, to znacznie bardziej użyteczna samodzielna kuchenka słoneczna!

Złożony kształt paraboliczny oznacza, że ​​nie trzeba go dokładnie wskazywać na słońce. Naczynie musi znajdować się w obszarze od fokusa po tył naczynia. W moim przypadku skupienie jest na 10 lub 11 cali od tyłu, więc mój garnek jest prawie idealny.

Oto szablon, dzięki któremu możesz tworzyć własne.

Myślę, że jeśli zrobisz szablon ze sklejki, a następnie użyjesz sklejki do cięcia kształtów w mylar, możesz łatwo wykonać 12 segmentów. Następnie sklej taśmę z tyłu i powinieneś mieć kuchenkę parasolową o takim samym kształcie jak mój.

Użyj cienkiego drutu, aby otworzyć parasol (do góry, aby dowiedzieć się, jak!) I zacznij gotować.

Wykresy moich wyników w 2 testach ogrzewania 7 litrów wody w garnku są pokazane na innych zdjęciach.

Dołączam także roboczy plik pdf, dzięki czemu możesz sprawdzić moje wyniki.

Pamiętaj, że mam nowy instruktaż, który jest poświęcony tworzeniu własnego szablonu przy użyciu podstawowych umiejętności rysowania technicznego lub programu do projektowania komputerów. Jeśli możesz przeczytać plan domu i elewację, możesz prawdopodobnie stworzyć szablon!

Krok 8: Pierwsza próba z szablonem. Tanie awaryjne kuchenka słoneczna!

Prosta kuchenka z szablonem

Postanowiłem zrobić kuchenkę parasolową, mimo że jest już prawie październik, a wyniki raczej nie będą przydatne. Najpierw wycinam 12 segmentów, a następnie maskujemy je taśmą. Oszukiwałem trochę na następnym etapie, okablowaniu. Najpierw łączę taśmą wzdłuż obręczy, tak aby drut miał coś istotnego do przyklejenia.

Położyłem parasol nad kopułą kolby i zrobiłem krawędź drutu dokładnie wokół niego, a następnie przewinęłem się przez drut. Następnie, trzymając parasol na kopule, wycinam 2 druty krzyżowe, aby przejść nad nim, i wyginam je, aby utrzymać się na drucie.

Z perspektywy czasu powinienem był mieć 4 przewody, aby utrzymać kształt!

Zrobiłem też mój pierwszy związek paraboliczny z folią kuchenną, aby zobaczyć, jak to zadziała.

Po prostu umieściłem kilka zdjęć, aby pokazać wyniki (następna strona). Dotarłem tylko do około 85 ° C, ale jak możesz sprawdzić, to wystarczy, aby ugotować ziemniaki i je upiec!

Prawdopodobnie niewiele osób myślało o pieczeniu ziemniaków w czarnym garnku! Działa nawet nawet 29 września.

Moja kuchenka parasolowa była pierwszą próbą i nie miałem wystarczającej ilości drutów, aby utrzymać parasol. Miałem tylko drut obręczowy i 2 druty krzyżujące się na górze. Myślę, że aby były skuteczne, potrzebuje 4 drutu krzyżowego. Miałem też ten malutki szklany garnek, w którym potrzebowałem dużego garnka, żeby złapać całe światło.

Nadal jednak działało!

Brian White 1 października 2008

Krok 9: Gotowanie i pieczenie

Gotowane i pieczone ziemniaki!

Gotowałem ziemniaki w kuchence awaryjnej, a ja upiekłem w wielkim czarnym garnku w (teraz pokrytej folią kuchenną) kuchence słonecznej, którą zrobiłem w formie kolby.

Nie byłam zadowolona z wydajności kuchenki awaryjnej, ale to działało.

Częściowo mały garnek stanowił problem, ale było też wiele zagnieceń, które prawdopodobnie odbijały światło w złych kierunkach.

Jak widać obie pracowały 29 września. Temperatura w każdej kuchence słonecznej nie przekroczyła 80 ° C.

Pomyślałem, że innowacyjne jest dla mnie hodowanie ziemniaków do pieczenia!

Wyobrażam sobie w przyszłości, że ziemniaki można umieścić na małych metalowych szpikulcach na wewnętrznej stronie garnków „do pieczenia”, aby ciepło mogło dostać się prosto do środka ziemniaków, zapewniając doskonałe pieczenie!

Krok 10: Przyszłość złożonej parabolicznej kuchenki słonecznej?

Niektóre małe wizje.

Mieszana paraboliczna kuchenka słoneczna jest częścią moich poszukiwań mojego świętego Graala.

Niska, śledząca kuchenka słoneczna. Myślę, że to zbliża!

Ale to znacznie więcej. Jest to niezła niezawodna i łatwa do wykonania samodzielna kuchenka słoneczna.

Nawet maleństwo, które zrobiłem, wkłada do jedzenia około 200 watów. Na forum inżynieryjnym facet obliczył, że może zapłacić za koszty energii elektrycznej w 50 posiłkach. (zakładając, że materiał kosztuje 30 dolarów).

Obliczył, że mój 15-watowy panel słoneczny zapłaci za siebie „czekaj na to” Czekaj, CZEKAJ ______

Zaczekaj 70 LAT !!!!!!

Jeśli ktokolwiek może sprawić, że kuchenka parasolowa będzie trochę bardziej zbliżona do właściwego kształtu (bez zmarszczek, jak ja), koszty sięgają poniżej 10 dolarów!

To może być oszczędność życia na całym świecie, kiedy ludzie głodują.

Złożony kształt paraboliczny oznacza, że ​​możesz korzystać z dość niskiego poziomu śledzenia technologii i nadal uzyskiwać dobre wyniki. Sezonowa zmiana wysokości słońca na niebie wynosi 46 stopni.

Oznacza to, że moja kuchenka (jeśli jest w systemie śledzenia pojedynczej osi), może pokryć prawie cały ROK!

To jest niezwykle cenne. Dokładne śledzenie słońca jest kryminalnie trudne do wykonania.

Z tą małą rzeczą nie musisz być naprawdę dokładny.

Widzę również to złożone danie paraboliczne (w wersji półdelikatowej) jako bardzo przydatne do odwróconych pieców słonecznych na stołach. Pod półką masz śledzone półmiski skupiające światło przez otwór w stole do spodu izolowanego pieca słonecznego.

Możesz więc uzyskać wyższe ciepło i większy transfer energii.

Niektórzy uważają mnie za dziwnego, że chcę go używać do gotowania na parze. Rozmawiałem na forum internetowym i niektórzy ogrodnicy bardzo lubią ten pomysł.

W tym jeden z programem telewizyjnym! Rozszerzanie zastosowań gotowania na słońcu jest moim zdaniem dobre!

Brian (Diagramy wkrótce)

Krok 11: Zwiększenie skali

Co się stanie, jeśli zrobisz coś większego?

Na przykład, jeśli wziąłeś wszystkie długości w naczyniu i garnku i po prostu zrobiłeś je dwa razy większe?

Co się dzieje?

Sprawdziłem niektóre z nich. A oto kilka wskazówek.

Pole powierzchni garnka zwiększa się w takim samym tempie jak powierzchnia naczynia.

Ale jeśli podwoisz powierzchnię puli, zwiększ głośność o około 2,8 razy!

Oznacza to, że dwukrotnie większy rozmiar urządzenia spowoduje nałożenie dokładnie tego samego strumienia słonecznego na powierzchnię, ale wewnątrz będzie dużo więcej mocy.

Myślę, że oznacza to, że złożone paraboliczne urządzenia słoneczne będą miały mniej więcej idealne rozmiary do określonych zastosowań.

Również ten aspekt, zwiększający objętość szybciej niż obszar zbierania, może oznaczać, że paraboliczne naczynia o 15 stopni i 30 stopni staną się normą w większych jednostkach.

Krok 12:

Wykorzystanie oprogramowania do porównania wydajności kuchenki słonecznej

Kuchenki słoneczne mają ogromną różnorodność kształtów i rozmiarów, a wiele z nich jest świetnych, gdy są skierowane bezpośrednio na słońce, ale wydajność szybko się zmniejsza, gdy porusza się słońce. Szukałem oprogramowania, które pomoże w projektowaniu od sierpnia 2008 lub wcześniej. W końcu znalazłem coś użytecznego dla mnie. Sztuka iluzji. Dzięki niemu porównałem naczynie paraboliczne, różne złożone potrawy paraboliczne i półkulę, gdy słońce porusza się w krokach co 5 stopni. (20 minut nalotów). To oczywiście tylko wstępne wyniki, ale półkula wygrywa jako najlepsze naczynie stacjonarne!

Kto by pomyślał! Naczynie paraboliczne przyszło --- LAST!

W uczciwości mój test był dość surowy. Po prostu ustawiłem 7 kamer, aby renderować sceny z bezpośrednio nad głową do 30 stopni. (2 godziny później). Użyłem czerwonej kulki do reprezentowania naczynia do gotowania i rozumiem, że rozmiar jego odbicia w naczyniu będzie zbliżony do mocy gotowania.

Nic nie zostało zoptymalizowane. Umieściłem kulkę na 000 przy współrzędnych xyz i przesunąłem naczynia, aż obraz odbicia wypełnił naczynie nad głową. Następnie uczyniłem wszystkie pozostałe naczynia niewidocznymi i renderowałem scenę z każdą kamerą po kolei. Wreszcie umieściłem 35 obrazów w jednym pliku jpg, aby ludzie mogli porównać. Przesłałem też nieco lepszą wersję mojego pliku scenerii iluzji dla każdego, kto chce tego spróbować. Dzięki temu otrzymałem wiele pomocy w dziedzinie forów iluzji i dziękuję im za to. Wątek pomocy to

sourceforge.net/forum/forum.php?thread_id=2915545&forum_id=47782

Jeśli używasz mojego pliku sceny, musisz zmniejszyć powiększenie od domyślnego 100 do 1 lub 2, aby zobaczyć naczynia Plik sceny powinien być.aoi, gdy go pobierasz. Powiedziano mi, że może pobrać jako.temp (wystarczy zmienić na.aoi i powinno być dobrze)

Wyjaśnienie obrazu. Przy zachodzącym słońcu wszystkie naczynia pokazują pełny czerwony obraz, co oznacza, że ​​światło słoneczne będzie odbijało się w czerwonej kuli na ognisku! Wszystkie są równie dobre, gdy są skierowane na słońce! Przy 10 stopniach wyłączenia (40 minut później) w odbiciu naczynia parabolicznego pojawia się czarny punkt, co oznacza, że ​​w tych warunkach danie to jest znacznie uboższe. Odzwierciedla on znacznie mniej światła na czerwonej kuli niż inne naczynia! O 30 stopni od celu prawie wszystkie naczynia są bezużyteczne, a jedyną czerwoną, którą widzimy, jest sama czerwona piłka. Naczynia odbijają światło słoneczne z powrotem w przestrzeń kosmiczną. (Ludzie w sztuce iluzji nie są pod wrażeniem mojego słabego wyboru powiększenia) itp. Powinienem mieć znacznie większe czerwone dyski. Przepraszam

16 lutego dostałem pomoc przy nowym pliku sceny. Jeśli go użyjesz, możesz bardzo szybko renderować filmy poklatkowe z plików jpg z każdej potrawy, możesz także przesuwać oś czasu filmu, a kamera porusza się szybko.

www.youtube.com/watch?v=y-s2N_8tzQo jest częścią oprogramowania

www.youtube.com/watch?v=obMlr2pXXgY jest częścią 2 Jest słaba jakość, ale jeśli się przez to przejdziesz, warto.)

Plik scen do robienia filmów jest całkiem fajny. Nazywa się to dishs o tej samej wielkości nullworks.aoi Użyłem jednej klatki na sekundę i 48 klatek w sumie

pozostawiłem 7 nieużywanych kamer, dzięki czemu można ich używać jako znaczników, gdy kamera 1 porusza się po łuku nad sceną

20 lutego dodałem 5 plików.mov do pobrania, abyś mógł sprawdzić, jak naczynia odbijają światło w czasie.

W zależności od naczynia wzór odbicia jest bardzo różny! Wzywam ludzi do pobierania i sprawdzania tych plików filmowych. Pokazują naczynie z nadwyżki do 45 stopni z boku.

Brian

Druga nagroda w konkursie

Konkurs Hungry Scientist