Soy un estudiante de Ingeniería Mecánica y estoy trabajando en mi proyecto de grado, por lo que necesito ayuda. Mi proyecto es sobre el diseño de un solar plato con un diámetro de 1,5 metros y una longitud focal de 60cm. así en el punto focal, una bobina circular (tubería de cobre) va a ser doblada, con el fin de tener un vapor sobrecalentado como una salida. Lo que estoy luchando por saber es: ¿Cómo calcular la Potencia en el punto focal?
Respuestas
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Squeaky Jetpack
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El límite superior es fácil. La constante solar a través de la atmósfera es de alrededor de $970W \over m^2$, por lo que usted está recogiendo en la mayoría de las $\pi\cdot((0.75m)^2 \cdot 970W / m^2 = 1.7kW$
Si el punto focal es perfecto (no lo es), entonces usted tendría infinita densidad de potencia.
Usted tendrá que medir la energía producida (y por lo tanto la eficiencia), ya que depende de muchos factores como la reflectividad de la coper y así sucesivamente.
Edit: solucionado constante solar para dar cuenta de absorción atmosférica
barry
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La energía se conserva, y es de suponer que no se acumulan en cualquier lugar antes de golpear el agua. Por lo tanto todo el poder golpea el plato es el mismo que se entrega al agua, con dos capturas:
- Nada es perfecto reflector, especialmente a través de una amplia gama de frecuencias, por lo que el plato sólo transmitir una fracción $\alpha < 1$ de la luz entrante. Esperemos $\alpha$ está cerca de a $1$, pero dependerá del material utilizado.
- Algunos de la luz no sea muy centrado en el agua-en-cobre componente. Esto es debido a que el límite de difracción (probablemente un efecto insignificante) y sólo imperfecciones en la superficie reflectante. Llame a la fracción de poder reflejado que realmente llega al agua $\beta$.
Aparte de estas consideraciones técnicas, el poder de recoger será el poder de golpear el plato. El Sol nos da un flujo de alrededor de $F = 1.36~\mathrm{kW}/\mathrm{m}^2$ a la ubicación de la Tierra. Este es el anual promedio de la constante solar, por lo tanto, varía según la época del año (la Tierra está más cerca del Sol en el mes de enero). Sólo una fracción de $\gamma < 1$ de la luz se hacen a través de la atmósfera, donde las $\gamma$ depende del clima y el Sol de la elevación sobre el horizonte.
Tu plato tiene una superficie colectora de $A = \pi (0.75~\mathrm{m})^2 = 1.77~\mathrm{m}^2$, por lo que la potencia total que se obtiene es $$ P = \alpha \beta \gamma AF = \alpha \beta \gamma \cdot 2.4~\mathrm{kW}. $$ Este es el promedio durante el transcurso de un año y se supone que punto el plato directamente al Sol. Por supuesto, $\alpha \beta \gamma$ puede ser significativamente menor que $1$.
