Concentratoare de energie solară. Concentrator solar DIY Concentrator solar de casă din folie de oglindă

În copilăria mea îndepărtată, am dat peste un manual de astronomie din acei ani și mai îndepărtați, pe care nu l-am găsit când această astronomie era o materie la școală. L-am citit cu atenție și am visat la un telescop pentru a putea privi cerul nopții cu cel puțin un ochi, dar nu a funcționat. Am crescut într-un sat în care nu existau nici cunoștințe, nici mentor pentru asta. Și astfel această pasiune a dispărut. Dar odată cu vârsta am descoperit că dorința a rămas. Am căutat pe internet și s-a dovedit că există o mulțime de oameni pasionați de construirea și asamblarea telescoapelor și de ce fel de telescoape și de la zero. Am adunat informații și teorie de pe forumuri specializate și am decis să construiesc un mic telescop pentru un începător.

Dacă m-ai fi întrebat mai devreme ce este un telescop, aș fi spus - un tub, te uiți dintr-o parte și îndrepti cealaltă spre obiectul de observație, într-un cuvânt, un telescop, dar de dimensiuni mai mari. Dar se dovedește că pentru construcția telescopului folosesc în principal un design diferit, care se mai numește și telescop newtonian. În ciuda numeroaselor sale avantaje, nu are multe dezavantaje în comparație cu alte modele de telescoape. Principiul funcționării sale este clar din figură - lumina planetelor îndepărtate cade pe o oglindă, care are în mod ideal o formă parabolică, apoi lumina este focalizată și transportată în afara conductei folosind o a doua oglindă, instalată la 45 de grade față de axă, în diagonală, care se numește - diagonală. Apoi lumina intră în ocular și în ochiul observatorului.


Un telescop este un instrument optic de precizie, așa că trebuie avut grijă în timpul producției. Înainte de aceasta, este necesar să se facă calcule ale structurii și locațiilor de instalare ale elementelor. Sunt calculatoare online calculând telescoape și ar fi păcat să nu profităm de asta, dar nici nu strica să cunoști elementele de bază ale opticii. Mi-a plăcut calculatorul.

In principiu nu este nevoie de nimic supranatural pentru a face un telescop cred ca orice om de afaceri din camera de serviciu are un mic strung pentru lemn, sau chiar pentru metal; Și dacă există și o freză, te invidiez cu invidia albă. Și nu este deloc neobișnuit acum să ai mașini cu laser CNC pentru tăierea placajului și o mașină de imprimare 3D. Din păcate, în gospodăria mea nu am nimic din toate cele de mai sus, cu excepția unui ciocan, burghiu, ferăstrău, ferăstrău, menghină și mici unelte de mână, plus o grămadă de conserve, tăvi cu o împrăștiere de tuburi, șuruburi, piulițe, șaibe și alte fier vechi de garaj, care parcă ar trebui aruncate, dar este păcat.

La alegerea dimensiunii oglinzii (diametru 114mm), mi se pare că am ales media de aur: pe de o parte, această dimensiune a șasiului nu mai este destul de mică, pe de altă parte, costul nu este atât de mare. că în cazul unui eşec fatal aş suferi financiar. Mai mult, sarcina principală a fost să atingem, să înțelegi și să înveți din greșeli. Deși, după cum se spune pe toate forumurile, cel mai bun telescop este cel în care observi.

Și așa, pentru primul meu, sper că nu ultimul, telescop, am ales o oglindă principală sferică cu un diametru de 114 mm și acoperire din aluminiu, focalizare de 900 mm și oglindă diagonală, în formă de oval cu o diagonală mică de un inch. Cu aceste dimensiuni de oglindă și distanțe focale, diferențele dintre formele unei sfere și ale unei parabole sunt neglijabile, așa că poate fi folosită o oglindă sferică ieftină.

Conform cărții lui Navashin, Telescope of an Amateur Astronomer (1979), diametrul interior al țevii pentru o astfel de oglindă trebuie să fie de cel puțin 130 mm. Desigur, mai mult este mai bine. Teava o poti face singur din hartie si epoxi, sau din tabla, dar ar fi pacat sa nu folosesti material ieftin gata facut - de data aceasta o conducta de canalizare PVH de un metru DN160, cumparata cu 4,46 euro intr-un magazin de bricolaj. Grosimea peretelui de 4mm mi s-a parut suficienta ca rezistenta. Ușor de tăiat și prelucrat. Deși există unul cu grosimea peretelui de 6 mm, mi s-a părut cam greu. Pentru a-l vedea, a trebuit să mă așez brutal pe el; Desigur, esteții vor spune fi, cum poți privi stele printr-o țeavă pentru un Berbec. Dar pentru preoții reali, acest lucru nu este un obstacol.

Iată-o, frumusețe


Cunoscând parametrii oglinzii, puteți calcula telescopul folosind calculatorul menționat mai sus. Nu totul este clar imediat, dar pe măsură ce creația progresează, totul se încadrează, ca întotdeauna, să nu te agăți de teorie, ci să o îmbini cu practica.

De unde să încep? Am început, după părerea mea, cu cel mai dificil - ansamblul de montare a oglinzii în diagonală. După cum am scris deja, fabricarea unui telescop necesită precizie, dar asta nu anulează posibilitatea de a regla poziția aceleiași oglinzi diagonale. Fără reglare fină - nimic. Există mai multe scheme de montare pentru o oglindă diagonală: pe un suport, pe trei targi, pe patru și altele. Fiecare are propriile sale avantaje și dezavantaje. Deoarece dimensiunile și greutatea oglinzii mele diagonale și, prin urmare, montarea acesteia, la drept vorbind, sunt mici, am ales un sistem de montare cu trei fascicule. Ca vergeturi am folosit o foaie de reglare găsită din oțel inoxidabil de 0,2 mm grosime. Ca fitinguri am folosit cuplaje din cupru pentru o țeavă de 22 mm cu un diametru exterior de 24 mm, puțin mai mic decât dimensiunea diagonalei mele, precum și un șurub M5 și șuruburi M3. Șurubul central M5 are un cap conic, care, introdus în șaiba M8, acționează ca o articulație sferică și vă permite să înclinați oglinda diagonală cu șuruburile de reglare M3 la reglare. Mai întâi am lipit șaiba, apoi am tăiat-o aproximativ la un unghi și am reglat-o la 45 de grade pe o foaie de șmirghel grosier. Ambele părți (una complet umplută, a doua 5 mm prin orificiu) au luat mai puțin de 14 ml de adeziv epoxidic bicomponent Moment de cinci minute. Deoarece dimensiunile unității sunt mici, este foarte dificil să plasați totul și pentru ca totul să funcționeze corect, brațul de reglare nu este suficient. Dar a iesit foarte, foarte bine, oglinda diagonala este reglata destul de lin. Am scufundat șuruburile și piulițele în ceară fierbinte pentru a preveni lipirea rășinii la turnare. Abia dupa producerea acestei unitati am comandat oglinzile. Oglinda diagonală în sine a fost lipită de bandă de spumă cu două fețe.


Mai jos spoiler sunt câteva fotografii ale acestui proces.

Ansamblu oglindă diagonală















Manipulările cu țeava au fost următoarele: am tăiat excesul și, deoarece țeava are o priză cu diametru mai mare, am folosit-o pentru a întări zona în care sunt atașate bretele diagonale. Am tăiat inelul și l-am pus pe țeavă folosind epoxid. Deși rigiditatea țevii este suficientă, după părerea mea nu ar fi de prisos. Apoi, pe măsură ce au sosit componentele, am găurit și tăiat găuri în el și am lipit-o pe exterior folie decorativă. Foarte punct important- vopsirea conductei din interior. Ar trebui să fie astfel încât să absoarbă cât mai multă lumină posibil. Din păcate, vopselele din vânzare, chiar și cele mate, nu sunt deloc potrivite. Există o specială Există vopsele pentru asta, dar sunt scumpe. Am făcut asta - urmând sfatul de la un forum, am acoperit interiorul cu vopsea dintr-o cutie, apoi am turnat făină de secară în țeavă, am acoperit cele două capete cu folie, am răsucit-o bine - am scuturat, am scuturat ce nu s-a lipit și a suflat din nou vopseaua. A ieșit foarte bine, arăți de parcă te uiți într-un coș de fum.


Suportul principal al oglinzii a fost realizat din două discuri de placaj de 12 mm grosime. Unul cu diametrul țevii de 152 mm, al doilea cu diametrul oglinzii principale de 114 mm. Oglinda se sprijină pe trei cercuri de piele lipite de disc. Principalul lucru este că oglinda nu este bine strânsă, am înșurubat colțurile și le-am înfășurat cu bandă electrică. Oglinda în sine este ținută la loc de curele. Cele două discuri se pot deplasa unul față de celălalt pentru a regla oglinda principală folosind trei șuruburi de reglare M6 cu arcuri și trei șuruburi de blocare, tot M6. Conform regulilor, discurile trebuie să aibă orificii pentru răcirea oglinzii. Dar, deoarece telescopul meu nu va fi depozitat acasă (va fi în garaj), egalizarea temperaturii nu este relevantă. În acest caz, cel de-al doilea disc joacă și rolul unui capac din spate rezistent la praf.

In fotografie suportul are deja o oglinda, dar fara discul din spate.


Fotografie a procesului de fabricație în sine.

Montarea oglinzii principale



Am folosit o montură Dobson ca suport. Există o mulțime de modificări diferite pe Internet, în funcție de disponibilitatea instrumentelor și materialelor. Este format din trei părți, prima în care tubul telescopului însuși este prins -


Cercurile portocalii sunt țevi de lemn rotunde tăiate în care sunt introduse și umplute cercuri de placaj de 18 mm. rasina epoxidica. Sa dovedit componentă rulment de alunecare.


Al doilea, unde este plasat primul, permite tubului telescopului să se miște vertical. Și al treilea este un cerc cu o axă și picioare, pe care este plasată o a doua parte, permițându-i să fie rotită.


Bucățile de teflon sunt înșurubate în locurile în care se sprijină piesele, permițând pieselor să fie mutate una față de alta cu ușurință și fără smucire.

După asamblare și configurare primitivă, primele teste au fost finalizate.


Imediat a apărut o problemă. Am ignorat sfaturile oameni deștepți Nu găuriți pentru montarea oglinzii principale fără testare. E bine că am tăiat țeava cu o rezervă. Distanța focală a oglinzii s-a dovedit a nu fi de 900 mm, ci de aproximativ 930 mm. A trebuit să fac găuri noi (cele vechi au fost sigilate cu bandă electrică) și să muți mai departe oglinda principală. Pur și simplu nu am putut focaliza nimic; a trebuit să ridic ocularul din focalizare. Dezavantajul acestei soluții este că șuruburile de fixare și reglare de la capăt nu sunt ascunse în țeavă. dar ies în afară. În principiu, nu este o tragedie.

Am filmat-o cu telefonul mobil. La acea vreme exista un singur ocular de 6 mm, gradul de mărire era raportul dintre distanțele focale ale oglinzii și ale ocularului. ÎN în acest caz, se dovedește de 930/6=155 de ori.
Test numărul 1. 1 km până la obiect.




Numărul doi. 3 km.



Principalul rezultat a fost atins - telescopul funcționează. Este clar că pentru a observa planetele și Luna, este nevoie de o aliniere mai bună. A fost comandat un colimator pentru acesta, precum și un alt ocular de 20 mm și un filtru pentru Luna pe lună plină. După aceea, toate elementele au fost îndepărtate din țeavă și puse la loc mai atent, mai ferm și mai precis.

Și în sfârșit, scopul tuturor acestor lucruri este observația. Din păcate, practic nu au existat nopți înstelate în noiembrie. Dintre obiectele pe care am reușit să le observ, doar două au fost Luna și Jupiter. Luna nu arată ca un disc, ci un peisaj plutitor maiestuos. Cu un ocular de 6 mm, se potrivește doar o parte din el. Iar Jupiter cu sateliții săi este pur și simplu un basm, ținând cont de distanța care ne desparte. Arată ca o minge în dungi cu stele satelit pe linie. Este imposibil să distingeți culorile acestor linii aici aveți nevoie de un telescop cu o altă oglindă. Dar este încă fascinant. Pentru a fotografia obiecte aveți nevoie de ambele echipamente suplimentare, și un alt tip de telescop - cu deschidere mare, cu o distanță focală scurtă. Prin urmare, aici sunt doar fotografii de pe Internet care ilustrează cu exactitate ceea ce este vizibil cu un astfel de telescop.

Din păcate, va trebui să așteptați până în primăvară pentru a observa Saturn, dar deocamdată Marte și Venus sunt în viitorul apropiat.

Este clar că oglinzile nu sunt singurul cost de construcție. Iată o listă cu ceea ce a fost achiziționat în afară de aceasta.

Problema de utilizare energie solară a ocupat cele mai bune minți ale omenirii din cele mai vechi timpuri. Era clar că Soarele este o sursă puternică de energie gratuită, dar nimeni nu a înțeles cum să folosească această energie. Dacă credeți pe scriitorii antici Plutarh și Polybius, atunci prima persoană care a folosit practic energia solară a fost Arhimede, care, cu ajutorul anumitor lucruri, a inventat dispozitive optice a reusit sa adune razele solareîntr-o grindă puternică și arde flota romană.

În esență, dispozitivul inventat de marele grec a fost primul concentrator radiatia solara, care a colectat razele soarelui într-un singur fascicul de energie. Și în centrul acestui concentrator, temperatura ar putea ajunge la 300°C - 400°C, ceea ce este suficient pentru a aprinde navele de lemn ale flotei romane. Se poate doar ghici ce fel de dispozitiv a inventat Arhimede, deși, conform ideilor moderne, avea doar două opțiuni.

Însuși numele dispozitivului – concentrator solar – vorbește de la sine. Acest dispozitiv primește razele soarelui și le adună într-un singur fascicul de energie. Cel mai simplu concentrator este familiar tuturor încă din copilărie. Aceasta este o lentilă biconvexă obișnuită, care ar putea fi folosită pentru a arde diferite figuri, inscripții, chiar și imagini întregi, atunci când razele soarelui au fost colectate de o astfel de lentilă într-un punct mic de pe scândură de lemn, coală de hârtie.

Această lentilă aparține așa-numitelor concentratoare refractare. Pe lângă lentilele convexe, această clasă de concentratoare include și lentile și prisme Fresnel. Concentratoarele cu focalizare lungă construite pe baza lentilelor Fresnel liniare, în ciuda costului lor scăzut, sunt utilizate foarte puțin în practică, deoarece au dimensiuni mari. Utilizarea lor este justificată acolo unde dimensiunile concentratorului nu sunt critice.

Refractor concentrator solar

Concentratorul de radiație solară cu prismă nu prezintă acest dezavantaj. Mai mult, un astfel de dispozitiv este, de asemenea, capabil să concentreze o parte din radiația difuză, ceea ce crește semnificativ puterea fasciculului de lumină. Prisma triunghiulară, pe baza căreia este construit un astfel de concentrator, este atât un receptor de radiație, cât și o sursă a unui fascicul de energie. În acest caz, fața frontală a prismei primește radiații, fața din spate o reflectă, iar radiația iese din fața laterală. Funcționarea unui astfel de dispozitiv se bazează pe principiul reflexiei interne totale a razelor înainte ca acestea să lovească marginea laterală prisme.

Spre deosebire de concentratoarele refractoare, concentratoarele reflectorizante funcționează pe principiul colectării luminii solare reflectate într-un fascicul de energie. Conform designului lor, acestea sunt împărțite în concentratoare plate, parabolice și parabolico-cilindrice. Dacă vorbim despre eficacitatea fiecăruia dintre aceste tipuri, atunci cel mai înalt grad de concentrare - până la 10.000 - este asigurat de concentratoarele parabolice. Dar pentru a construi sisteme incalzire solaraÎn mare parte sunt utilizate sisteme plate sau parabolico-cilindrice.


Concentratoare solare parabolice (reflexive).

Aplicarea practică a concentratoarelor solare

De fapt, sarcina principală a oricărui concentrator solar este să colecteze radiația solară într-un singur fascicul de energie. Și puteți folosi această energie în diferite moduri. Puteți încălzi apa folosind energie gratuită, iar cantitatea de apă încălzită va fi determinată de dimensiunea și designul concentratorului. Dispozitivele parabolice mici pot fi folosite ca cuptor solar pentru gătit.


Concentrator parabolic ca cuptor solar

Le poți folosi pentru iluminare suplimentară panouri solare pentru a crește puterea de ieșire. Și poate fi folosit ca sursă externă căldură pentru motoarele Stirling. Concentratorul parabolic asigură o temperatură focală de aproximativ 300°C – 400°C. Dacă, de exemplu, un suport pentru un ceainic sau o tigaie este plasat în centrul unei astfel de oglinzi relativ mici, veți obține un cuptor solar pe care puteți găti foarte repede alimente și puteți fierbe apa. Un încălzitor cu un lichid de răcire plasat la focalizare vă va permite să încălziți rapid și uniform apă curgătoare, care poate fi folosit apoi în uz casnic, de exemplu, pentru duș, spălat vase.


Cea mai simplă schemă de încălzire a apei cu un concentrator solar

Dacă plasați un motor Stirling de putere adecvată în centrul unei oglinzi parabolice, puteți obține un mic centrala termica. De exemplu, Qnergy a dezvoltat și lansat motoarele Stirling QB-3500, care sunt proiectate să funcționeze cu concentratoare solare. În esență, ar fi mai corect să le numim generatoare de curent electric bazate pe motoare Stirling. Această unitate produce curent electric putere 3500 wati. La ieșirea invertorului - tensiune standard 220 volți 50 herți. Acest lucru este suficient pentru a furniza energie electrică unei case pentru o familie de 4 persoane sau unei cabane de vară.

Apropo, folosind principiul de funcționare al motoarelor Stirling, mulți meșteri fac dispozitive cu propriile mâini care folosesc mișcarea de rotație sau alternativă. De exemplu, pompe de apă pentru o reședință de vară.

Principalul dezavantaj al unui concentrator parabolic este că acesta trebuie să fie orientat constant spre soare. Instalatiile industriale de heliu folosesc sisteme speciale de urmarire care rotesc oglinzile sau refractorii in urma miscarii soarelui, asigurand astfel receptia si concentrarea cantitatii maxime de energie solara. Pentru utilizare individuală, este puțin probabil să fie recomandabil să folosiți astfel de dispozitive de urmărire, deoarece costul lor poate depăși semnificativ costul unui reflector simplu pe un trepied obișnuit.

Cum să-ți faci propriul concentrator solar

Cel mai simplu mod de a face un concentrator solar de casă este folosirea farfurie veche de la o antenă satelit. Mai întâi trebuie să decideți în ce scopuri va fi utilizat acest concentrator și apoi, pe baza acestuia, alegeți locul de instalare și pregătiți baza și elementele de fixare în consecință. Spălați bine antena, uscați-o și lipiți o peliculă de oglindă pe partea de primire a antenei.

Pentru ca filmul să se întindă plat, fără riduri sau pliuri, trebuie tăiat în fâșii de cel mult 3 până la 5 centimetri lățime. Dacă intenționați să utilizați concentratorul ca cuptor solar, se recomandă să tăiați o gaură cu un diametru de aproximativ 5-7 centimetri în centrul plăcii. Prin acest orificiu va fi trecut un suport cu suport pentru vase (arzator). Acest lucru vă va asigura că recipientul cu mâncarea pe care o pregătiți nu se mișcă atunci când reflectorul este întors spre soare.

Dacă placa este de diametru mic, se recomandă și tăierea benzilor în bucăți de aproximativ 10 cm lungime Lipiți fiecare bucată separat, ajustând cu grijă rosturile. Când reflectorul este gata, acesta trebuie instalat pe un suport. După aceasta, va trebui să determinați punctul de focalizare, deoarece punctul de focalizare optic de la antena satelit nu coincide întotdeauna cu poziția capului receptor.


Concentrator solar de casa - cuptor

Pentru a determina punctul focal, trebuie să vă înarmați cu ochelari întunecați, o scândură de lemn și mănuși groase. Apoi trebuie să îndreptați oglinda direct spre soare, să prindeți un iepuraș de soare pe tablă și, deplasând tabla mai aproape sau mai departe de oglindă, să găsiți punctul în care acest iepuraș va avea dimensiuni minime- un punct mic. Mănușile sunt necesare pentru a vă proteja mâinile de arsuri dacă acestea cad accidental în zona fasciculului. Ei bine, când se găsește punctul focal, nu rămâne decât să-l reparăm și să instalezi echipamentul necesar.

Opțiuni făcut singur Există multe concentratoare solare. În același mod, puteți face singur un motor Stirling din materiale vechi. Și acest motor poate fi folosit pentru o varietate de scopuri. Câtă imaginație, dorință și răbdare sunt suficiente?

Despre cum să construiești încălzitor solar de apă. Ar fi mai corect să-l numim un concentrator solar parabolic. Principalul său avantaj este că oglinda reflectă 90% din energia solară, iar forma sa parabolică concentrează această energie la un moment dat. Această instalație va funcționa eficient în majoritatea regiunilor Rusiei, până la 65 de grade latitudine nordică.

Pentru a asambla colectorul, avem nevoie de câteva lucruri de bază: antena în sine, sistemul de urmărire a soarelui și schimbătorul-colector de căldură.

Antena parabolica.

Puteți folosi orice antenă - fier, plastic sau fibră de sticlă. Antena ar trebui să fie de tip panou, nu de tip grilă. Zona și forma antenei sunt importante aici. Trebuie să ne amintim că puterea de încălzire = suprafața antenei. Și că puterea colectată de o antenă cu diametrul de 1,5 m va fi de 4 ori mai putina putere antenă asamblată cu o zonă de oglindă de 3 m.

Veți avea nevoie și de un mecanism rotativ pentru ansamblul antenei. Poate fi comandat pe Ebay sau Aliexpress.

Veți avea nevoie de o rolă de folie de aluminiu sau folie de oglindă Mylar folosită pentru sere. Adeziv care va lipi filmul de parabolă.

Tub de cupru cu diametrul de 6 mm. Fitinguri, pentru conectare apă fierbinte la rezervor, la piscină sau oriunde vei folosi acest design. Mecanism pivotant Autorul a achiziționat urmărirea de pe EBAY pentru 30 USD.

Pasul 1 Modificați antena pentru a focaliza radiația solară în loc de undele radio.

Trebuie doar să atașați folie de oglindă Mylar sau folia de aluminiu pe oglinda antenei.


Puteți comanda un astfel de film pe Aliexpress, dacă brusc nu îl găsiți în magazine

Este aproape la fel de ușor de făcut pe cât pare. Trebuie doar să țineți cont de faptul că, dacă antena, de exemplu, are un diametru de 2,5 m și filmul are 1 m lățime, atunci nu este nevoie să acoperiți antena cu peliculă în două treceri și se vor forma nereguli; ceea ce va agrava focalizarea energiei solare. Tăiați-l în benzi mici și atașați-l la antenă cu lipici. Asigurați-vă că antena este curată înainte de a aplica filmul. Dacă există locuri în care vopseaua este umflată, curățați-le șmirghel. Trebuie să neteziți toate denivelările. Vă rugăm să rețineți că convertorul LNB este scos din locul său, altfel se poate topi. După ce lipiți filmul și instalați antena la loc, nu apropiați mâinile sau fața de locul unde este atașat capul, riscați să vă arsuri serioase;

Pasul 2 sistem de urmărire.

După cum a fost scris mai sus, autorul a cumpărat un sistem de urmărire pe Ebay. De asemenea, puteți căuta sisteme rotative de urmărire a soarelui. Dar am găsit un circuit simplu la un preț ieftin care urmărește destul de precis poziția soarelui.

Lista de piese:
(descărcări: 428)
* U1/U2 - LM339
*Q1 - TIP42C
*Q2 - TIP41C
* Q3 - 2N3906
* Q4 - 2N3904
* R1 - 1meg
* R2 - 1k
* R3 - 10k
* R4 - 10k
* R5 - 10k
* R6 - 4,7k
* R7 - 2,7k
* C1 - 10n ceramică
* M - motor DC de până la 1A
*LED-uri - 5mm 563nm


Video cu trackerul solar care funcționează conform schemei din arhivă

O puteți face singur pe baza butucului din față al unei mașini VAZ.

Pentru cei interesați, fotografia a fost făcută de aici:

Pasul 3 Crearea unui schimbător de căldură-colector

Pentru a face un schimbător de căldură, veți avea nevoie de un tub de cupru, rulat într-un inel și plasat în centrul concentratorului nostru. Dar mai întâi trebuie să știm dimensiunea punctului focal al vasului. Pentru a face acest lucru, trebuie să scoateți convertorul LNB de pe placă, lăsând stâlpii de montare a convertorului. Acum trebuie să întoarceți placa la soare, după ce ați asigurat mai întâi o bucată de scândură în locul unde este atașat convertorul. Țineți placa în această poziție pentru un timp până când apare fumul. Acest lucru va dura aproximativ 10-15 secunde. După aceasta, întoarceți antena departe de soare și scoateți placa de pe suport. Toate manipulările cu antena, inversările acesteia, sunt efectuate astfel încât să nu puneți accidental mâna în centrul oglinzii - acest lucru este periculos, vă puteți arde grav. Lasă-l să se răcească. Măsurați dimensiunea bucății de lemn ars - aceasta va fi dimensiunea schimbătorului de căldură.


Mărimea punctului de focalizare va determina cât de mult tub de cupru vei avea nevoie. Autorul a avut nevoie de 6 metri de țeavă cu dimensiunea spotului de 13 cm.


Cred că poate, în loc de tub rulat, poți pune un radiator de la o încălzire a mașinii, există calorifere destul de mici. Radiatorul ar trebui să fie înnegrit pentru o mai bună absorbție a căldurii. Dacă decideți să utilizați un tub, trebuie să încercați să îl îndoiți fără îndoituri sau îndoituri. De obicei, în acest scop, tubul este umplut cu nisip, închis pe ambele părți și îndoit pe un dorn de diametru adecvat. Autorul a turnat apă în tub și a băgat-o congelator, cu capetele deschise în sus pentru a preveni scurgerea apei. Gheața din tub va crea presiune din interior, ceea ce va evita îndoirile. Acest lucru va permite țevii să fie îndoită cu o rază de îndoire mai mică. Trebuie să fie rulat într-un con; fiecare tură trebuie să aibă un diametru puțin mai mare decât cel precedent. Puteți lipi roțile colectoare împreună pentru o structură mai rigidă. Și nu uitați să scurgeți apa după ce ați terminat cu colectorul pentru a nu fi opărit de abur sau apă fierbinte după ce o puneți la loc.

Pasul 4. Pune totul împreună și încearcă.


Acum aveți o parabolă în oglindă, un modul de urmărire a soarelui, plasat într-un recipient impermeabil sau recipient din plastic, colector complet. Tot ce rămâne de făcut este să instalați colectorul la loc și să îl testați în funcțiune. Puteți merge mai departe și îmbunătăți designul făcând ceva ca o tigaie cu izolație și puneți-o pe partea din spate a colectorului. Mecanismul de urmărire trebuie să urmărească mișcarea de la est la vest, de exemplu. întorc spre soare în timpul zilei. Iar pozițiile sezoniere ale luminii (sus/jos) pot fi ajustate manual o dată pe săptămână. Puteți, desigur, să adăugați un mecanism de urmărire pe verticală - atunci veți obține aproape funcţionare automată instalatii. Dacă intenționați să folosiți apa pentru a încălzi o piscină sau ca apă caldă în alimentarea cu apă, veți avea nevoie de o pompă care va pompa apa prin colector. Daca incalziti un recipient cu apa, trebuie sa luati masuri pentru a evita fierberea apei si explozia rezervorului. Acest lucru se poate face folosind


Am un telescop simplu Celestron PowerSeeker 127 EQ, cel din imaginea de mai sus. Soția mea mi l-a dat de ziua mea. A fost un cadou destul de spontan ca acesta: „Nu știu ce să-ți ofer, uită-te la magazin, hai să intrăm și să aruncăm o privire.” În principiu, m-am bucurat foarte mult să primesc un astfel de cadou a fost un lucru foarte interesant. Cu toate acestea, în timp ce îl foloseam, mi-am dat seama că îmi doresc mai mult. Acest telescop PowerSeeker 127EQ are o serie de defecte semnificative de design pe care, din cauza lipsei mele de experiență, pur și simplu nu mi-am dat seama. Principalul dezavantaj este oglinda principală sferică și lentila de corecție pentru aceasta. Ca urmare, un design optic supracomplicat, potrivirea inexactă a lentilei corective, care, de asemenea, nu este calitate superioară. În general, cred că calitatea imaginii observate cu un astfel de diametru al oglinzii ar fi putut fi mai bună.

Am început să mă gândesc că am nevoie de un alt telescop. Aceasta este o situație normală. Se spune că indiferent de ce fel de telescop are un amator, el visează mereu la ce este mai bun. Și atunci apare întrebarea: cumpărați sau faceți-l singur? Răspunsul nu este de fapt evident. Probabil că este mai ușor de cumpărat și poate chiar mai ieftin? Să-l construiți singur în absența experienței este o sarcină tehnică dificilă, nu se știe dacă va funcționa deloc și nu este clar dacă va fi mai ieftin decât doar cumpărarea.

Am intrat pe calea alunecoasă a construcției telescopului independent. În continuare, vă voi spune despre primii mei pași în această direcție, dar vă avertizez imediat că nu vă așteptați să citiți încă un articol cu ​​final fericit. Sunt foarte departe de asta (dacă se întâmplă deloc).

Deci, trebuie să începeți prin a studia teoria.

În opinia mea, nu există nimic mai bun decât cartea „Telescoape pentru iubitorii de astronomie”, L.L. Sikoruk, 1982. În ciuda faptului că cartea are peste treizeci de ani, nu am văzut niciodată o prezentare mai detaliată „de la început până la sfârșit”. Există și o carte de M. S. Navashin, „The Amateur Astronomer’s Telescope”, 1979. De asemenea, utilă.

Pe lângă acestea chiar cărți utile Desigur, puteți și ar trebui să vizitați astroforuri. de exemplu, acesta. Aici puteți pune o întrebare și puteți citi despre cine face ce și cum.

Ultimul refugiu: youtube.com. Poate părea ciudat, dar mulți oameni din întreaga lume construiesc telescoape. Unii chiar au bloguri video și arată procesul de fabricație. Cuvinte cheie de căutat pe YouTube: măcinare oglindă.

În general, aș spune că nișa de construcție a telescopului de amatori din Rusia pare complet goală (dar acest lucru nu este sigur). În Europa și America există magazine speciale care vând semifabricate de oglindă, pulberi de măcinat și unelte și truse pentru fabricarea oglinzilor (kit oglinzi teleskope).

Acum, desigur, nu este ’79 sau ’82, dar de unde pot obține un gol pentru o oglindă de telescop? Sau de unde pot obține pulberi de șlefuit? Am găsit mai multe fabrici de optică, dar par să nu aibă absolut niciun interes față de clienții privați. Probabil principalul lor client este statul reprezentat de complexul militar-industrial. Am vrut să cumpăr un semifabricat de oglindă - un disc cu diametrul de 200 de milimetri și mi s-a spus că va costa aproximativ treizeci de mii fără poștă. Poate că există sticlă optică de foarte înaltă calitate, dar eu, amator, pur și simplu nu înțeleg (fără ironie, știu că undeva poate fi necesară o calitate excepțională).

Să spun adevărul, pentru treizeci de mii îl poți avea deja pregătit oglinda mare cumpără undeva în China minunată.

În general, am decis să o fac din materiale vechi, așa cum a recomandat Sikoruk în cartea sa. Materialul la îndemână este sticlă de afișare (dar nu călită). Trebuie să tai mai multe discuri de sticlă groase de 10 milimetri și apoi să le lipesc împreună sticla lichida. În cartea sa, Sikoruk scrie și justifică grosimea necesară a oglinzii principale în funcție de diametrul acesteia.

Prima epopee. Tăierea unui semifabricat de sticlă

Am fost la un geam și l-am rugat să-mi taie bucăți dreptunghiulare de sticlă de 10 mm aproximativ 250x250 milimetri, dar toate trebuiau să fie din aceeași foaie pentru a fi sigur de aceleași proprietăți ale tuturor pieselor.

Am fost la magazin și mi-am cumpărat o pereche tigăi de aluminiu diametrul interior 180 milimetri. Este exact ceea ce am plănuit să fac un telescop Pentru a spune adevărul, Sikoruk sfătuiește să facem primul telescop de cel mult 100 de milimetri și să câștigăm experiență cu el, dar nu, suntem deștepți, facem 180 deodată.

Tava a fost tăiată și o greutate și două șuruburi proeminente au fost înșurubate pe fund.

Acesta va fi un tăietor.

Urmează procesul lung și dureros de a face o mașină pentru tăierea piesei de prelucrat. Aici este util motorul de la cel vechi. maşină de spălat, un fel de scripete de la ea veche cutie de viteze, bucăți de placaj, știfturi, nuci și alte prostii.
Per total arata asa:

Capacul tigaii este lipit de sticla cu silicon iar marginile acestuia sunt tesite. Servește ca element de centrare pentru tăietorul meu. Cuțitul, adică jumătate de tigaie, este pus deasupra și antrenat de o cutie de viteze de la motor.

Chestia asta funcționează așa (videoclipul meu):

În timpul lucrului, trebuie să adăugați în mod constant abraziv sub marginile tăietorului. Am lucrat cu abrazivul aproximativ cinci până la șapte minute, abrazivul a fost uzat și amestecat cu firimituri de sticlă și aluminiu. Spălați vechiul abraziv și aplicați unul nou. Apoi m-am obișnuit să fac toate astea din mers fără să opresc motorul. A funcționat, s-a spălat și a adăugat imediat un nou abraziv cu o lingură.

Nu chiar buna poza, dar puteți vedea cât de mult s-a scufundat „cutter” în grosimea sticlei:

Am extras abraziv în același mod ca strămoșii noștri îndepărtați pe vremea mamuților. Am avut o bucată de veche roata de rectificat. L-am zdrobit cu un ciocan pe o nicovală.

Am lovit piesele rezultate cu un ciocan și am adunat firimiturile într-un borcan - rezultatul a fost o pulbere abrazivă grosieră. Desigur, în această etapă o astfel de sălbăticie este încă acceptabilă, dar atunci va trebui să îmbunătățim standardele de producție.

Ca rezultat, un disc de 180 mm dintr-o foaie de 10 mm este tăiat pe mașina mea în aproximativ trei până la trei ore și jumătate. Am tăiat patru discuri:

Averea mea:

Conform planului meu, le voi lipi împreună în perechi cu sticlă lichidă, voi trata marginile cu epoxidice, așa cum ne sfătuiește Sikoruk și voi avea două semifabricate de 180 mm ale oglinzii principale. În continuare voi începe să le ascut și probabil să stric unul. Ei bine, al doilea, sper să iasă.

Am achiziționat deja un set de pulberi de șlefuit pentru această misiune:

Dar apoi începe o altă poveste. Necesita ascuțire. Aceasta se realizează în mai multe etape: turnare brută-șlefuire, șlefuire și apoi lustruire. Sincer, sunt blocat în acest moment. Iată câteva ilustrații din cartea „Telescoape pentru iubitorii de astronomie”:

Ripping:

Măcinare:

Greșeli tipice:

Din păcate, în ciuda explicațiilor detaliate din cartea lui Sikoruk și din alte surse, nu am o idee absolut exactă despre cum să fac acest lucru corect. Problema este că trebuie să efectuați o parabolă cu foarte precizie ridicată: Erorile, denivelările sau gropile de pe oglinda principală ar trebui să fie mai mici de 1/8 din lungimea de undă a luminii. Precizia parabolei trebuie să fie de cel puțin 0,05 microni.

Iată ce scrie Sikoruk în cartea sa:

Procesul de figurare și testare a umbrelor este dificil de împărțit în componente - este un singur proces creativ, unde rol decisiv Adesea, nu numai cunoașterea, ci și intuiția joacă un rol. În general, acest proces este atât de interesant în sine încât autorul, de exemplu, adesea nu se grăbește să termine, încercând să lucreze într-un fel și altul, găsind mare distracțieîn procesul de figurare, deși, nu există nicio îndoială, vederea unei imagini cu umbră complet plată este o priveliște uimitoare.

În procesul de lustruire, potrivit lui J. Mattewson, „există întotdeauna un element de misticism”. Acest lucru se datorează parțial faptului că procesul de lustruire este în mare parte insuficient studiat, dar parțial pentru că maestrul însuși își dorește adesea puțin misticism, când figurația încetează să mai fie doar o tehnologie, ci devine în mare măsură o artă. Nu degeaba D. D. Maksutov a spus că opticianul preferă să „invoce” față de rășina pentru tampon de lustruit de casă, nu să aibă încredere în rășina din fabrică. (Adevărat, dacă aveți ocazia să cumpărați rășină de lustruit din fabrică, ar trebui să o faceți). Adesea succesul unei afaceri este determinat de un impuls creativ, iar pentru a avea mai mult timp pentru creativitate, este necesar să prevenim motivele care duc în mod clar la necazuri.


Se dovedește că aparent nu există metode clare prin care să acționăm pentru a obține o parabolă adevărată?

De fapt, desigur, aceeași carte a lui Sikoruk spune cum să controlezi forma unei oglinzi. Pentru a face acest lucru, mai întâi trebuie să construiți un „dispozitiv umbră” special. Cu toate acestea, cu ajutorul acestui dispozitiv, cred că este posibilă detectarea erorilor zonale, dar nu este absolut clar cum se modifică tamponul de lustruit, astfel încât erorile zonale să fie corectate în timpul lustruirii ulterioare.

Am urmărit o mulțime de demonstrații video pe YouTube: există turnare și șlefuire și așa-numita „parabolizare” cu cursa magică „W”.

Iată câteva videoclipuri colorate:
Prelucrare brută:

Măcinare în oglindă: 200 f/5 măcinare fină:

Oamenii construiesc și mașini pentru prelucrare oglinzi:

Din toate acestea reiese că fiecare face ce vine, dar cum să o facă în așa fel încât să garanteze rezultatul? E ceva la care să te gândești...

După destul de multă gândire, am decis că înainte de ascuțire ar trebui să încerc să fac un model software al întregului proces de șlefuire. Din anumite motive, mi s-a părut că acest lucru ar fi destul de ușor de făcut. M-am gândit că voi face o mașină de șlefuit, ceva ca cel din ultimul videoclip.

Semifabricatul oglinzii ar trebui să se rotească lent în partea de jos, iar în partea de sus, de exemplu, un inel de stripare din oțel se va mișca într-o mișcare alternativă folosind un mecanism manivelă.

Am decis că modelul software ar putea fi foarte simplu: trebuie să calculez timpul petrecut pe fiecare punct al piesei de prelucrat oglindă sub suprafața inelului de decuplare. Puteți încerca să numărați nu întreaga suprafață a piesei de prelucrat, ci doar o rază de tăiere.

Acest videoclip este realizat din imagini ale procesului de peeling virtual din programul meu:

M-am gândit că, selectând lungimea cursei în modelul software, lungimea brațelor mecanismului manivelei (și mișcarea sa este departe de a fi o sinusoidă), aș putea spune exact cum să ascuți pentru a ajunge la un parabolă.

Din păcate, trebuie să spun că, cu cât mă aprofundez mai mult în problemă, cu atât îmi dau seama că modelul meu de software virtual nu funcționează deloc. Nu țin cont de prea mulți parametri care afectează viteza de șlefuire a sticlei: de exemplu, nu țin cont de viteza pieselor de frecare, dar este diferită în centru și la margini. Apoi încă nu țin cont de presiunea inelului de decojire pe piesa de prelucrat, dar se pare că acest lucru trebuie făcut, deoarece în timpul lucrului forma piesei de prelucrat se schimbă, ceea ce înseamnă distribuția forțelor de frecare pe suprafața piesei de prelucrat. se schimba de asemenea.

Când am scris acest articol, m-am gândit chiar să dau aici întregul cod sursă al programului meu (C/C++), totuși, ce rost are dacă programul nu funcționează?

În prezent sunt angajat într-o rescrie radicală a mea softwareși încă intenționează să realizeze un model software al procesului de figurare a oglinzii. Poate, dacă reușesc, îmi voi publica codul.

În sfârșit am luat un colector de vid pentru 20 de tuburi, voi asambla un concentrator din ele. 1 tub umplut cu apă (3 litri) încălzită de la 20*C la 68,3*C (apă clocotită la atingere) în 2 ore și 40 de minute. În afara ferestrei pe 26 mai, la soare 42*C la umbra 15*C, ora experimentului este de la 16.27 la 18.50 soarele apune...
Și în concentrator măsurarea a arătat 19 minute! pana la aceeasi 68*C. Viteza poate fi mărită prin creșterea zonei concentratorului, dar apoi vântul crește și integritatea structurii se deteriorează...
Suprafața concentratorului este de 1,0664 mp (62x172 cm.)
Lungimea focala 16 cm.
Cumperi 1 tub de vid, și îl scoți ca 7 în versiunea mea, dacă numeri după zonă. Mai jos este un videoclip al unuia dintre pionierii care m-a inspirat în isprava mea.

Pana acum am intampinat problema lipirii proaste a acrilicului cu lipici pentru oglinzi. S-a desprins ușor de la bază... De asemenea, lipiciul pentru oglinzi este foarte moale și sistemul „merg”, structura trebuie întărită.
a spus):
După cum a recomandat FarSeer; Am plasat axa orizontal (orientare est-vest pentru iarna). Acest aranjament este mai simplu din punct de vedere al designului, încărcările vântului sunt mai mici și îndepărtarea (inversiunea) din precipitații este, de asemenea, mai ușoară.
Datorita faptului ca imi voi plasa “scoops” orizontal in directia est-vest, pentru a nu ramane blocat pe trackere, a trebuit sa ma gandesc la cum sa eficientizez extractia de caldura, deoarece schema standard cu condensare lichida este posibil să nu funcționeze în teorie, astfel încât nu există condens care curge în jos și, în consecință, aburul care se ridică în sus pentru a-și elibera căldura. Am facut 2 tipuri de extractie de caldura din tubul vidat.
Opțiunea-1 (în dreapta, în foto-1) Vârful original (îngroșarea unde se adună aburul) este spălat activ de lichidul de răcire.
Opțiunea-2 (medie, în foto-1) Se iau 2 tuburi, unul de 10mm. în diametru, celelalte 15 mm. în diametru și introduse unul în celălalt, prin analogie cu recuperatoare, cel interior nu ajunge la capăt câțiva cm Iar cel exterior este astupat la capăt, iar în partea de sus aceste tuburi sunt separate printr-un T, vezi foto. . După cum au arătat experimentele, între un tub orizontal și unul care stă la 45* la temperaturi de aproximativ 80* diferența era de aproximativ 5*, deși mi s-a spus că în poziție orizontală acest tub nu va funcționa deloc!
Aștept vremea mai caldă pentru a săpa gropi pentru stâlpi, pentru că pământul este încă înghețat și nu este realist să sapi.
În ceea ce privește modurile de urgență, totul a fost deja gândit, există un UPS Smart de 1,5 kW cu baterii suplimentare.
Al doilea și, după părerea mea, cel mai important punct pentru rezolvarea situațiilor de urgență este acoperirea oglinzilor sau concentratorului de la soare sau îndepărtarea acestuia de axa focalizării, ceea ce va aduce concentratorul la putere minima Un simplu tub de vid în sezonul cel mai tare, de exemplu, folosind același principiu, poți regla puterea totală a concentratoarelor, eliminând unele din focalizare.

Pentru o opțiune pentru un concentrator din material vechi, vezi fotografia.



Distribuie