Автор каналу Sergiy Yurko перевірив, чи здатні лінзи Френеля замінити дзеркала у сонячних станціях — і знайшов кілька неприємних сюрпризів
Якщо ви стежите за каналом Sergiy Yurko, то знаєте: він давно і серйозно займається дешевими дзеркалами для концентрації сонячного випромінювання. Новий відео-експеримент присвячений альтернативі — прозорим пластинам, які роблять те саме, тільки інакше. Спойлер: все не так просто.
З телевізора — у сонячну станціюВідправна точка відео — звичайна пластина зі старого телевізора. Виявляється, вона чудово фокусує сонячне проміння, працюючи як лінза. Нічого надзвичайного, скажете ви — але саме звідси починається цікаве.
Звичайна скляна лінза метрового діаметру коштувала б десятки тисяч доларів і важила б сотні кілограмів. Натомість автор показує водяну лінзу — прозорий пластиковий «мішок» з водою діаметром майже метр — яка коштує у сотні разів дешевше і непогано фокусує сонце. Є навіть зовсім мінімалістичний варіант: дешева лавсанова плівка з налитою водою, яка під власною вагою сама набуває форми лінзи та підпалює папір у фокусі.
Головна тема відео — лінзи Френеля. Це плоскі пластини з концентричними або паралельними борозенками на поверхні, які працюють як увігнута лінза, але важать набагато менше. Саме такі пластини використовує данська сонячна станція, збудована кілька років тому: вони фокусують проміння на теплоносій, який потім обігріває місто або живить промислові процеси на заводах.
Є й варіанти для вироблення електрики — коли у фокусі замість труби з рідиною стоять маленькі сонячні панелі. Або як у великих параболічних станціях: нагрів термооливи до 400°C, розплавлена сіль як акумулятор тепла — і електрика вночі теж. Принцип той самий, матеріал інший.
Де підступІ ось тут Sergiy Yurko переходить до головного — чому він особисто досі вважає дзеркала кращим рішенням.
- По-перше, ціна. Зараз оптові лінзи Френеля з пластику коштують близько $100 за квадратний метр. Його дзеркала — від $10. Так, у майбутньому масове виробництво може здешевити лінзи до $15 і нижче — як тонкі аркрилові або полікарбонатні листи. Але поки що різниця відчутна.
- По-друге, і це важливіше — ефективність. На перший погляд лінзи мали б бути кращими: дзеркала втрачають до 10% через тінь від приймача та трубок. Акриловий лист пропускає 90% світла — здається, перевага очевидна.
про який мовчать у рекламних буклетах. Акрил і полікарбонат добре пропускають лише видиме світло. Інфрачервоне — погано. Ультрафіолет — майже ніяк. А ці два діапазони разом несуть більше половини сонячної енергії. Звичайне скло трохи краще справляється з ближнім інфрачервоним, але ультрафіолет однаково втрачає.
Данська станція використовує комбіновані лінзи: скляний лист + гнучка плівка з оптичного силікону чи поліпропілену зверху. Це частково вирішує проблему — але вже не так дешево.
Так що з ними не такSergiy Yurko не каже, що лінзи Френеля погані. Він каже, що вони не настільки кращі, як здається. Дзеркала відбивають майже весь спектр — і видиме, й інфрачервоне, й ультрафіолет. Лінзи значну частину цього просто поглинають.
Плюс є механічне обмеження: із нерухомими лінзами значно складніше організувати той тип руху приймача, який автор відпрацював у своїх попередніх восьми відео з дзеркалами.
Висновок: обидва підходи мають право на існування, але «дешевше і краще одночасно» поки не виходить ні в кого.
Запис Лінзи замість дзеркал: український інженер розповів про дешеву сонячну енергію спершу з'явиться на ProstoMob.
