Meilleure forme pour les réflecteurs solaires?

Plats paraboliques à un point UNIQUEMENT quand ils sont orientés EXACTEMENT au soleil. Mais le soleil se déplace et ce point se propage rapidement dans tous les sens, à moins que vous ne surveilliez constamment votre cuisinière solaire.

Ma conclusion, après quelques mois de travail avec un prototype, est qu’une parabole n’a pas la bonne forme!

Cet instructable concerne la forme que j'ai trouvée pour remplacer la parabole et comment vous pouvez l'utiliser pour fabriquer un cuiseur solaire parabolique fiable et simple. Le mien concentrera la chaleur sur votre marmite jusqu'à 3 heures sans le déplacer!

www.youtube.com/watch?v=uX9Z-nsUHiA Voici un lien vidéo pour aider aussi.

Vous pouvez passer à la 7ème page si vous voulez seulement voir un modèle pour la cuisinière.

Utilisez le modèle pour faire des "pétales" à partir de n'importe quel matériau en feuille.

Ensuite, collez le gabarit avec du ruban adhésif ou du ruban adhésif et collez-y votre revêtement réfléchissant.

Enfin, une utilisation pour les pancartes électorales en carton ondulé à la fin des élections!

Provisions:

Étape 1: Problèmes avec les paraboles!

Pourquoi j'avais besoin d'une nouvelle forme

L'accumulateur solaire de suivi

Il s'agissait d'un cuiseur solaire constitué d'un pot en matériau et d'un réflecteur parabolique qui tournait lentement pour suivre le soleil sur une monture équatoriale. Ce réflecteur parabolique n'était pas le fond d'un bol parabolique comme la plupart des réflecteurs, mais plutôt une section du côté du bol.

J'ai fait ce suivi quotidien avec un tracker low tech que j'ai fabriqué.

C'était juste une waterclock réglable (aussi sur instructables)

Le soleil se déplace de plus en plus haut dans le ciel avec les saisons et j'avais l'intention de faire cet ajustement deux fois par semaine pour que mon plat soit dirigé exactement vers le soleil et la lumière exactement sur mon pot de nourriture. Je devais faire un "mathématicien en mécanique" pour faire ma section d'un plat parabolique, et je devais aussi faire un pisteur low-tech.

Un problème était que chaque fois que je m'adaptais au changement de soleil pour la saison, le centre de gravité changeait et que je devais réajuster l'équilibre de la parabole. Long!

Une autre est que les paraboles sont des appareils de précision.

Si vous visez un peu le soleil ou si votre mécanisme de suivi est légèrement inexact, ou même si vous cognez votre assiette plusieurs fois (comme je l’ai fait), vous n’obtiendrez pas les résultats escomptés.

C’est en partie pour cette raison que j’avais besoin d’une forme plus tolérante que la parabole!

Étape 2: recherche d'une solution

J'ai parcouru la littérature sur les formes des réflecteurs passifs et trouvé des concentrateurs Winston et des réflecteurs de cuspide.

Mais les cuspides ne se concentraient pas beaucoup, alors que les concentrateurs Winston pourraient convenir à un four fermé, mais pas à ce que j'avais en tête. Ils se concentrent dans une zone située derrière la parabole composée.

Finalement, j'ai décidé que si je tournais d'une parabole autour de son foyer d'un certain nombre de degrés et que je rejoignais les 2 courbes intérieures, cela pourrait fonctionner pour moi.

L'utilisation de cette forme focalise la lumière dans une zone située au niveau ou au-dessous du point focal des paraboles combinées.

J'ai ajouté des notes d'image aux 2 images ci-dessous pour l'expliquer un peu. La forme 1 est la parabole pour un plat parabolique.

La forme 2 montre comment la transformer en un plat parabolique composé à 45 degrés (adapté pour une cuisson solaire jusqu'à 3 heures sans déplacer le plat!)

Étape 3: fabrication du dôme

Décider de la forme et de la taille

J'ai choisi un pot, je l'ai peint en noir et je l'ai utilisé dans un modèle pour choisir un bon plat parabolique composé.

J'ai vu que je pouvais faire un plat parabolique composé de 3 heures à 45 degrés pour faire la lumière sur ce pot.

Je me suis donc mis à fabriquer un moule pour le plat.

J'ai d'abord marqué le morceau de parabole sur un morceau de bois et coupé le bois à cette forme.

Ensuite, j'ai placé la courbe en bois sur un clou sur un axe central.

J'ai ajouté des gravats en dessous pour le rapprocher de la forme en bois.

Finalement, j'ai cobbed la forme en bois tout autour.

Cob est un mélange de paille d'argile de sable et d'eau.

Je devais le laisser sécher pendant environ une semaine.

Étape 4: Faire le plat

Faire le plat sur le moule.

J'avais un vieux panneau en plastique corrugué et j'ai décidé de l'utiliser pour mon premier plat.

Je l'ai d'abord coupé pour qu'il se plie un peu sur le moule.

Je l'ai maintenu avec des pierres et le marteau pilon.

Regardez près du marteau. Voyez comment les coupes se chevauchent quand il est tenu près du dôme?

Partout où ils se chevauchent, vous coupez à nouveau et supprimez la contre-dépouille.

Ensuite, vous maintenez le tout avec des pierres ou autre chose et scotchez les sections ensemble.

Étape 5: Ajout du mylar

Le plat terminé doit être réfléchissant

Je n'avais pas assez de matériel pour couvrir la totalité du dôme, mais qui s'en soucie?

J'ai coupé des morceaux de mylar pour couvrir l'intérieur du plat. Je les ai collés avec de la pâte de pomme de terre.

J'ai utilisé de gros ou de petits morceaux en fonction de la courbe. Plus petit dans les sections plus incurvées pour éviter les rides.

Je l'ai laissé sécher et ensuite testé.

J'ai accroché un pot de 7 litres par-dessus et ajusté le plat jusqu'à ce que je pense qu'il pointait vers le soleil.

Plus tard, j'ai mis un sac de dinde sur la casserole pour conserver la chaleur.

Étape 6: Cuisinez!

J'ai chauffé de l'eau et de la vapeur d'eau du sol dans le grand pot de 7 litres.

Le sol cuit à la vapeur est préférable pour les semis car il ne contient pas de punaises et les graines de mauvaises herbes sont tuées par la vapeur.

Pour la cuisson, j'ai utilisé un petit pot en céramique marron.

Pour un test, j'ai cuit de la pomme.

Je l'ai oublié et ça a bouilli dans la cuisinière.

Le thermomètre passe à HI quand il fait plus de 100C

Étape 7: Conclusions, modèle et pdf de mes résultats

Je n'ai donc pas encore fabriqué le nouvel accumulateur solaire de suivi.

Ce que j'ai fabriqué est un cuiseur solaire autonome beaucoup plus utilisable!

La forme parabolique composée signifie qu'il n'est pas nécessaire qu'elle soit dirigée exactement vers le soleil. Le plat doit être dans une zone allant du foyer au dos du plat. Dans mon cas, l'accent est mis à 10 ou 11 pouces de l'arrière, donc mon pot est presque parfait.

Voici un modèle pour que vous puissiez créer le vôtre.

Je pense que si vous créez le gabarit en contreplaqué, utilisez le contreplaqué pour couper les formes en mylar, vous pouvez facilement créer 12 segments. Ensuite, collez-les ensemble à l'arrière et vous devriez avoir un cuiseur à parapluie de la même forme que le mien.

Utilisez un fil fin pour garder votre parapluie ouvert (à vous de voir comment!) Et commencez à cuisiner.

Les graphiques ci-dessous illustrent les résultats de 2 tests chauffant 7 litres d'eau dans une casserole.

J'inclus également un projet de fichier pdf afin que vous puissiez consulter mes résultats.

Veuillez noter que j’ai un nouvel instructable consacré à la création de votre propre modèle en utilisant des compétences de base en dessin technique ou un programme de conception informatique. Si vous pouvez lire un plan de maison et une élévation, vous pouvez probablement créer un modèle!

Étape 8: Première tentative avec le modèle. Cuiseur solaire d'urgence pas cher!

Cuisinière simple avec le modèle

J'ai décidé de faire une cuisinière à parapluie même si nous sommes presque en octobre et que les résultats ne seront probablement pas utiles. J'ai d'abord découpé les 12 segments, puis en les masquant. J'ai triché un peu à l'étape suivante, le câblage. D'abord, je scelle le long de la jante de manière à ce que le fil ait quelque chose d'important à coller.

J'ai placé le parapluie par-dessus le dôme en torchis, puis j'ai enroulé le bord du fil tout autour de celui-ci, puis nous avons fixé le conduit sur le fil. Puis, avec le parapluie toujours sur le dôme, j'ai coupé 2 fils croisés pour aller au-dessus et les ai pliés pour tenir le fil de jante.

Avec le recul, j'aurais dû avoir 4 fils pour le maintenir en forme!

J'ai aussi refait mon premier composé parabolique avec du papier d'aluminium pour voir comment cela fonctionnerait.

Je vais juste mettre quelques images pour montrer les résultats (page suivante). Je n'ai atteint que 85 ° C environ, mais comme vous pouvez le vérifier, cela suffit pour faire bouillir des pommes de terre et les faire cuire aussi!

Probablement, peu de gens ont pensé à faire cuire des pommes de terre dans un pot noir! Cela fonctionne, même le 29 septembre.

Ma cuisinière à parapluie a été une première tentative et je n’ai pas assez de câbles pour maintenir le parapluie en place. Je viens d'avoir le fil de jante et 2 fils qui se croisent en travers. Je pense qu'il faut 4 fils croisés croisés pour être efficace. De plus, j'avais ce petit pot en verre où j'avais besoin du gros pot pour saisir toute la lumière.

Cela fonctionnait quand même!

Brian White 1er octobre 2008

Étape 9: cuisson et cuisson

Pommes de terre bouillies et cuites au four!

J'ai fait bouillir des pommes de terre dans la cuisinière à parapluie d'urgence et j'ai cuit dans la grande marmite noire dans la cuisinière solaire (maintenant recouverte de papier d'aluminium) que j'ai faite sur le moule en épi.

Je n'étais pas satisfait de la performance de la cuisinière de secours, mais cela a clairement fonctionné.

En partie, le petit pot était un problème, mais il y avait aussi beaucoup de plis qui ont probablement renvoyé la lumière dans une mauvaise direction.

Comme vous pouvez le constater, les deux ont fonctionné le 29 septembre. La température dans les deux cuiseurs solaires n’a pas dépassé les 80 ° C.

Je pensais que c'était innovant de ma part d'élever les pommes de terre pour la cuisson!

J'imagine que dans les conceptions futures, les pommes de terre pourraient être placées sur de petites brochettes en métal à l'intérieur des pots de "cuisson" afin que la chaleur puisse pénétrer directement au milieu des pommes de terre pour une excellente cuisson!

Étape 10: L'avenir du cuiseur solaire parabolique composé?

Quelques petites visions.

Le cuiseur solaire composé parabolique fait partie de ma recherche de mon Saint Graal.

Un cuiseur solaire de suivi, à la pointe de la technologie. Je pense que ça le rapproche!

Mais c'est beaucoup plus que ça. C'est un assez bon fiable et facile à faire autonome cuiseur solaire.

Même le petit que j'ai fabriqué met environ 200 watts dans la nourriture. Sur un forum d'ingénierie, un gars a calculé qu'il pourrait se payer lui-même les coûts de l'électricité en 50 repas. (en supposant que le matériel coûte 30 dollars).

Il a calculé que mon panneau solaire de 15 watts se rentabiliserait dans l'attente, attendez, attendez ______

Attendez 70 ans !!!!!!

Si quelqu'un peut rendre la cuisinière à parapluie un peu plus près de la forme appropriée (sans les rides que j'avais), le coût est réduit à moins de 10 dollars!

Cela pourrait sauver des vies dans le monde entier lorsque les gens ont faim.

La forme parabolique composée signifie que vous pouvez utiliser un suivi relativement peu technologique tout en obtenant de bonnes performances. Le changement saisonnier de l'altitude des soleils dans le ciel est de 46 degrés.

Cela signifie que ma cuisinière (si sur un système de suivi à un seul axe) peut couvrir presque toute l’année!

C'est incroyablement précieux. Suivre avec précision le soleil est pénalement difficile à faire.

Avec cette petite chose, vous ne devez pas être vraiment précis.

Je considère également que ce plat parabolique composé (dans une version demi-plat) est très utile pour les fours solaires à l'envers sur des tables. Vous avez votre demi-assiette de repérage sous la table en concentrant la lumière à travers un trou de la table dans la face inférieure du four solaire hautement isolé.

Vous pouvez ainsi obtenir une chaleur plus élevée et un plus grand transfert d'énergie.

Certaines personnes me trouvent bizarre de vouloir l’utiliser pour la cuisson à la vapeur du sol. J'ai parlé sur un forum en ligne et certains jardiniers aiment bien cette idée.

Y compris un avec une émission de télévision! Élargir les utilisations de la cuisson solaire est bon à mon avis!

Brian (Diagrammes à venir bientôt)

Étape 11: Mise à l'échelle

Que se passe-t-il si vous agrandissez les choses?

Par exemple, si vous preniez toutes les longueurs dans le plat et le pot et que vous les rendiez deux fois plus gros?

Ce qui se produit?

J'ai vérifié certains d'entre eux. Et voici quelques lignes directrices.

La surface du pot augmente au même rythme que la surface du plat.

Mais si vous doublez la surface du pot, vous augmentez le volume d'environ 2,8 fois!

Cela signifie que deux fois la taille de l'appareil mettra exactement le même flux solaire à la surface, mais qu'il y aura beaucoup plus de capacité à l'intérieur.

Je pense que cela signifie que les dispositifs solaires paraboliques composés auront des tailles plus ou moins idéales pour des utilisations spécifiques.

De plus, cet aspect, le volume augmentant plus rapidement que la zone de collecte, pourrait signifier que des antennes paraboliques composées à 15 et 30 degrés deviendront la norme dans les grandes unités.

Étape 12:

Utilisation d'un logiciel pour comparer les performances d'un cuiseur solaire

Les cuisinières solaires se déclinent dans une grande variété de formes et de tailles et bon nombre d'entre elles sont excellentes lorsqu'elles sont dirigées directement vers le soleil, mais les performances deviennent très mauvaises à mesure que le soleil se déplace. Je recherche des logiciels d'aide à la conception depuis août 2008 ou plus tôt. J'ai finalement trouvé quelque chose utilisable par moi. Art de l'illusion. J'ai comparé une antenne parabolique, diverses antennes paraboliques composées et un hémisphère lorsque le soleil se déplace par incréments de 5 degrés. (Incréments de 20 minutes). Ce ne sont que des résultats préliminaires bien sûr, mais l'hémisphère gagne comme meilleur plat fixe!

Qui aurait pensé! Un plat parabolique est venu --- LAST!

En toute honnêteté, mon test était plutôt grossier. Je viens de configurer 7 caméras pour rendre les scènes directement au-dessus de 30 degrés. (2 heures plus tard). J'ai utilisé une boule rouge pour représenter le récipient de cuisson et je pense que la taille de son reflet dans le plat correspondra approximativement à la puissance de cuisson.

Rien n'a été optimisé. Je mets la balle en 000 au niveau des coordonnées xyz et déplace la vaisselle jusqu'à ce que l'image par réflexion remplisse le plat avec la caméra au-dessus de la tête. Ensuite, j'ai rendu tous les autres plats invisibles et ai rendu la scène avec chaque caméra successivement. Enfin, j'ai mis les 35 images dans un fichier jpg pour que les gens puissent comparer. J'ai également téléchargé une version légèrement meilleure de mon fichier de scène art of illusion pour quiconque voudrait l'essayer. Cela m'a beaucoup aidé dans les forums sur l'art de l'illusion et je les en remercie. Le fil d'aide est

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

Si vous utilisez mon fichier de scène, vous devez réduire le grossissement de la valeur par défaut de 100 à 1 ou 2 pour voir les plats. Le fichier de scène doit être.aoi lorsque vous le téléchargez. On m'a dit qu'il peut télécharger au format.temp (il suffit de changer à.aoi et ça devrait aller)

Explication de l'image. Avec le soleil au-dessus de la tête, tous les plats présentent une image entièrement rouge, ce qui signifie que la lumière du soleil sera entièrement reflétée par la boule rouge au point! Donc, ils sont tous également bons quand ils sont dirigés vers le soleil! À 10 degrés (40 minutes plus tard), un reflet noir apparaît dans la réflexion de la parabole, ce qui signifie que cette parabole est beaucoup plus pauvre dans ces conditions. Il réfléchit nettement moins la lumière sur la boule rouge que les autres plats! À 30 degrés de la cible, pratiquement tous les plats sont inutiles, le seul rouge visible est la boule rouge elle-même. Les plats reflètent simplement la lumière du soleil dans l'espace. (Les gens chez art of illusion ne sont pas trop impressionnés par mon faible choix de grossissement) etc. J'aurais dû avoir des disques rouges beaucoup plus gros. Pardon

Le 16 février, j'ai eu de l'aide pour un nouveau fichier de scène. Si vous l'utilisez, vous pouvez très rapidement convertir un film en stop motion de fichiers jpg de chaque antenne, vous pouvez également déplacer la chronologie du film et votre caméra se déplace rapidement (j'ai une vidéo sur youtube pour vous aider à démarrer avec cela.

www.youtube.com/watch?v=y-s2N_8tzQo fait partie du logiciel

www.youtube.com/watch?v=obMlr2pXXgY est la deuxième partie. La qualité est médiocre, mais si vous réussissez, cela en vaut la peine.)

Le fichier de scène pour faire des films est assez soigné. C’est ce que l’on appelle des assiettes toutes de la même taille nullworks.aoi j’ai utilisé une image par seconde et 48 images au total

j'ai laissé les 7 caméras inutilisées afin que vous puissiez les utiliser comme marqueurs comme caméra de déplacement 1 en arc de cercle

Le 20 février, j’ai ajouté ici les fichiers de 5.mov à télécharger afin que vous puissiez vérifier comment la vaisselle réfléchit la lumière au fil du temps.

Selon le plat, le motif de réflexion est très différent! J'exhorte les gens à télécharger et à inspecter ces fichiers de films quicktime. Ils montrent un plat de ovehead à 45 degrés sur le côté.

Brian

Deuxième prix au

Concours de scientifiques affamés