¿Cuál es la mejor manera de enfocar la luz (solar) utilizando espejos planos? Mi objetivo es encender un fuego. Cortar los espejos es fácil.
Por poner un ejemplo, echa un vistazo a este tipo que pegó 5000 espejos planos en una antena parabólica para "provocar un incendio", y algo más :) Irónicamente, más tarde fue destruida en un accidente de incendio no relacionado...
Rayo solar de la muerte con 5000 espejos planos de 1x1 cm
El R5800 es mi última y mayor creación solar. Está fabricado a partir de una antena parabólica de fibra de vidrio normal y corriente, y recubierto de unos 5.800 espejos de 3/8" (~1 cm). Cuando se alinea correctamente, puede generar un punto del tamaño de una moneda de diez centavos con una intensidad de 5000 veces la luz diurna normal. Esta intensidad de luz es más que suficiente para fundir acero, vaporizar aluminio, hervir hormigón, convertir la suciedad en lava y destruir cualquier material orgánico en un instante. Mide 1,70 m y mide 42" de ancho. Por desgracia, el R5800 quedó completamente destruido en el incendio de un almacén el 14 de diciembre de 2010.
Hola Joe: Hay muchas formas de concentrar la luz solar con espejos planos, pero la más sencilla sería colocarlos en un plano y ajustar sólo los ángulos hacia el punto focal. Se podría llamar a esto un "concentrador de espejo Fresnel" como el de aquí:
http://www.findingnew.com/wp-content/uploads/2011/03/solar-thermal-concentrates.jpg
He aquí un resumen que le servirá de inspiración:
http://www.builditsolar.com/Projects/Concentrating/concentrating.htm
Saludos, Hans
En El_Rayo_calor_de_Arquímedes "El autor del siglo II d.C. Luciano escribió que durante el asedio de Siracusa (c. 214-212 a.C.), Arquímedes destruyó barcos enemigos con fuego... el dispositivo, a veces llamado "rayo de calor de Arquímedes", se utilizaba para enfocar la luz solar sobre los barcos que se acercaban, provocando que se incendiaran".
La sección transversal del dispositivo debe aproximarse a una parábola. Esto debería ser relativamente fácil con un dispositivo grande (por ejemplo, utilizando tiras de espejo de 3 cm de ancho para construir algo del tamaño de una barbacoa al aire libre), pero más difícil a medida que se hace más pequeño.
Si la parábola es de la forma y=(a)(x^2); entonces la distancia focal es 1/(4a). Si eliges bien los factores de escala, puedes controlar si la distancia focal está dentro o fuera del dispositivo físico. El punto de inflexión entre estas dos regiones es elegir a=1 y dejar que x oscile entre -1 y 1.
Y, como se ha señalado en otro post, el mejor aumento efectivo de la luz solar que obtendrás será 'z', donde 'z' es el número de espejos planos. Si hicieras algo como moldear destellos de aluminio en una superficie parabólica, el aumento teóricamente alcanzable es infinito, y el aumento práctico podría ser fácilmente de cientos.
Buscando en Google, encuentro que la madera puede encenderse cuando recibe un impacto de 4,3 kilovatios por metro cuadrado, y que la constante solar es de 1,3 kilovatios por metro cuadrado. Esto implica que 4 imágenes solares confocales serían suficientes para encender un fuego en condiciones ideales. Apuesto a que hacen falta más, pero quizá no demasiadas. Buena suerte y ten cuidado.
He visto incendios provocados con un pequeño objetivo manual 3X. Eso implica que no necesitas más de 9X de concentración. Así que probablemente deberías ser capaz de hacerlo con 10 espejos o menos.
""con un pequeño objetivo manual de 3X. Eso implica que no necesitas más de 9X de concentración"". ¡ROFL! Te recomendaría que leyeras sobre el significado de esa "X-fold" de lentes.
""He descubierto que la madera puede encenderse cuando es golpeada por 4,3 kiloWatios por metro cuadrado, "" Otra tontería. Para encender un fuego, se necesita temperatura, ¡no potencia/área! Y la temperatura en tales casos es una función de la potencia alimentada (a un trozo de madera) menos la potencia perdida (por ejemplo, por convección de esa pieza). Sin ese factor de "enfriamiento" cualquier potencia/área es inútil.
Se necesita un alto grado de concentración para encender un fuego. Con espejos planos, el factor de concentración máximo es igual al número de espejos. ¿Es cierta esta última afirmación? ¿O pueden hacerlo mejor las geometrías complicadas con múltiples reflejos? Pero en cualquier caso, sin curvatura no se consigue una verdadera concentración y se necesitaría un gran número de pequeños espejos planos.
Tienes razón al decir que el factor de concentración máxima es igual al número de espejos, aunque ahora mismo carezco de una prueba rigurosa. Tu afirmación de que un "gran número" de espejos es ambigua pero errónea según la mayoría de las definiciones. Yo diría que "un puñado" sería suficiente.
"" Yo diría que "un puñado" sería suficiente. "" ¿Vas a unirte a Jim Grabers "9 veces"? Eso es casi dos manos llenas
Es posible que pueda hacerlo con diez o veinte si los espejos son grandes, digamos un metro o dos, pero probablemente tendrá que esperar una hora más o menos, y esperar que algo tenga una temperatura de ignición baja. Para espejos más pequeños probablemente necesites concentraciones de varios cientos de veces.
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Sólo MUY ligeramente (son de cristal fino y se doblan como el cristal de una ventana)