rendement zonnereflector

meriekuh

Ik heb een vraagje,

Ik heb een zonnereflector gemaakt van een parabolische schotel en wil hier het rendement van bepalen. Het probleem is dat ik geen manier kan bedenken om de weerkaatste hoeveelheid energie te bepalen.

Ik wou dit met een joulemeter doen, maar omdat deze zo goed geïsioleerd is, is het haast niet mogelijk het water te verwarmen. Ook weet ik niet hoeveel energie er aan de joulemeter verloren gaat.

Ook meten met een zonnecel werkte niet, want deze smolt.

Weet iemand misschien hoe ik dit moet aan pakken?

Groet, Marieke

Benm

Hoe meet/weet je hoeveel energie er op de reflector valt?

meriekuh

Met een zonnecel meet ik de hoeveelheid Volt en Ampere. Door deze te vermeningvuldigen krijg ik de hoeveelheid Joule. Deze deel ik door het oppervlak van de zonnecel en vermenigvuldig je met het oppervlak van de schotel, zo weet je hoeveel Joule er per seconde op de schotel invalt

physicalattraction

Maar dan ga je er wel van uit dat een zonnecel een rendement van 100% hebt. Een rendement van 10% is echter waarschijnlijker, maar het precieze getal, en daarmee de nauwkeurigheid van jouw meting, kan nogal verschillen.

Benm

Nouja, als je dezelfde cel gebruikt voor wat er op de refletor valt en wat er op het focuspunt valt kun je feitelijk wel uitrekenen hoeveel je verliest in de spiegel. Probleem is dat daar natuurlijk een enorme factor tussen zit, en de meeste sensoren niet in staat zijn in beide situaties te meten.

Wellicht is er echter wel een oplossing: Je hebt zgn 'neutral density filters', die gebruikt worden in fotografie, en licht met een bekende factor dempen. Je hebt ze in factoren 2, 4, 8, 10, maar dat gaat tot wel 1000. En je kunt er een paar achter elkaar zetten, bijvoorbeeld eerst een ND2, dan een ND10 en dan nog een ND1000 om zo totaal 20.000 keer verzwakking te verkrijgen. Je moet alleen wel kijken of die ND2 en ND10 de hoeveelheid licht overleven. Glazen filters kunnen best wat hebben, al zal het op een zonnige dag zeker verkeerd aflopen.

meriekuh

Oke super bedank! Ik ben al een stuk verder.

Enig idee hoe ik aan de filters kan komen? en hoe weet ik of ze de hoeveelheid licht aankunnen of niet?

Benm

Die filters zijn te koop bij fotowinkels (gericht op profi fotografen), maar ook in webwinkels: http://www.cameranu.nl/nl/filters/grijs-filter-nd-/h266_r7

Hoeveel licht ze aan kunnen is een lastige, het wordt zelden gespecificeerd. Voor fotografie hoeft dat ook niet - je hebt maximaal 1.4 kW/m2 als je recht tegen de zon in schiet, en dan overleven ze prima. Op een gegeven moment ga je er echter zeker doorheen, dat gebeurd ook als je ze probeert te gebruiken om een lasertraal de tempen zodat je het vermogen kunt meten met een meter met een beperkt bereik. Bij een laserstraal heb je het voordeel dat de warmte geleid door het hele filter, zodat het bij bijvoorbeeld 10W/cm2 op een stukje van 10 mm2 niet acuut smelt. Zou je het hele filter daarmee belichten dat wordt het vrij snel zo heet dat het wel smelt, ongeacht of het pigment erin uitbleekt of niet.

meriekuh

Ik zal op school informeren of ze zo'n filter hebben want er een kopen gaat niet lukken met mijn budget...

Ik ben nu op zoek naar een zonnecel waarvan het rendement bekend is en wil deze dan gebruiken voor de invallende energie,

Heeft u ook enig idee hoe ik de gereflecteerde energie zo nauwkeurig mogelijk kan meten (zonder zonnecel), bijvoorbeeld met een joulemeter?

Fred F.

meriekuh schreef: ↑zo 27 jan 2013, 20:17
Ik heb een zonnereflector gemaakt van een parabolische schotel en wil hier het rendement van bepalen. Het probleem is dat ik geen manier kan bedenken om de weerkaatste hoeveelheid energie te bepalen.

Een goede zonnereflector zal ongeveer 90 % van de opvallende energie weerkaatsen.

Bedenk overigens wel dat een zonnereflector alleen werkt met direct zonlicht, niet met diffuus licht.

Nou kun jij eindeloos bezig zijn om uit te zoeken of die van jou 90 of 95 of 85 % weerkaatst, maar wat doet dat er toe?

Het gaat er om hoeveel % van de zonne-energie je daadwerkelijk in het brandpunt nuttig kunt gebruiken, en dat hangt sterk af van wat je op wilt warmen, en hoe heet je dat wilt maken.

Datgene wat je opwarmt zal ook weer een deel weerkaatsen, en naarmate het warmer wordt bovendien steeds meer warmte verliezen door straling en convectie aan de lucht.

Het gaat eigenlijk alleen om het totale rendement van de opstelling, en niet alleen om het rendement (ruwweg 90 %) van de zonnereflector. Toch?

Dus: wat is het uiteindelijke doel van die zonnereflector? Wat wil je uiteindelijk met de weerkaatste energie doen in het brandpunt?

meriekuh

Het vervelende is dat ik niet zo'n goed beeld heb van waar ik uiteindelijk heen wil. Dit hangt af van wat er mogelijk is.

Zelf zat ik eraan te denken om in verschillende opstelling water te verwarmen en kijken welke het beste werkt. Bijvoorbeeld:

Water in een glaze fles met staalwol erin vergelijken met water in een glazen fles zonder staalwol

Of water in kopje van verschillend materiaal.

Nu het met de zonnecel niet werkt ben ik hier dus over na aan het denken

Fred F.

Bijvoorbeeld:

Water in een glazen fles met staalwol erin vergelijken met water in een glazen fles zonder staalwol

Of water in kopje van verschillend materiaal.

Op die manier kun je het rendement van de gehele opstelling bepalen.

Je bepaalt dan niet het rendement van de reflector alleen.

Ik zou geen fles glazen fles gebruiken maar een oud frisdrankblikje gevuld met 300 ml water. De warmteinhoud van het blikje is dan zeer klein t.o.v. die van het water. Probleem is namelijk dat je niet weet wat de temperatuur van het blikje of de glazen fles zal worden. Een glazen fles is relatief zwaar dus dat geeft dan een merkbare meetfout als je aan zou nemen dat de temperatuur van de fles hetzelfde is als die van het water.

Verf het blikje eventueel zwart en weeg het

Vul het met ongeveer 300 ml water en weeg het weer.

Weeg ook de thermometer.

Uit de diverse massa's en de soortelijke warmtes kun je bepalen wat de totale warmte-inhoud (Joule/^oC) van blikje+water+thermometer is.

Meet hoe lang het duurt om het water (bijvoorbeeld) 20 ^oC op te warmen. En daarna telkens hoe lang het duurt om het nog eens 20 ^oC op te warmen, et cetera. Als de zonnestraling en windsnelheid constant zijn zou het telkens iets langer moeten duren naarmate het blikje met water warmer wordt.

Als je het oppervlak van de zonnereflector, en de zonnestraling (Watt/m²) op dat moment weet kun je het rendement van de opstelling berekenen. Het rendement van de reflector alleen kun je zo niet bepalen.

Benm

Zonder budget wordt het inderdaad lastg - die filters kosten maar een paar tientjes, maar een redelijk goede optische vermogensmeter loopt al snel in de honderden of duizenden, al is het wellicht een optie die ergens te lenen.

Niet dat je met mindere materialen niets kunt. Experimenten met een zwart blikje kunnen je ook wel wat inzicht geven. In de zon zonder reflector vermoed ik dat het alleen opwarmt, wat je zou kunnen meten, In het focuspunt van een beetje reflector zal het opwarmen tot het kookpunt, en kun je wellicht gewoon timen hoe lang het duurt on zon blikje droog te koken.

meriekuh

dit is denk ik wat ik ga doen (met het blikje) echt heel erg bedankt!

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

rendement zonnereflector

rendement zonnereflector

Re: rendement zonnereflector

Re: rendement zonnereflector

Re: rendement zonnereflector

Re: rendement zonnereflector

Re: rendement zonnereflector

Re: rendement zonnereflector

Re: rendement zonnereflector

Re: rendement zonnereflector

Re: rendement zonnereflector

Re: rendement zonnereflector

Re: rendement zonnereflector

Re: rendement zonnereflector