Как да разберем, че Соларният котлон е правилно фокусиран?

image Focusing of a solar parabolic cooker

Фокусирането на един Соларен Параболичен Котлон се състои в насочване на рефлектора към Слънцето по такъв начин, че оста на рефлектора да бъде успоредна на преките слънчеви лъчи. Уредът е така проектиран, че когато това е изпълнено, светлото петно на фокуса попада в рамките на носещия пръстен(носещата решетка). В този смисъл, като синоними се употребяват понятията „фокусиране”, „правилно насочване”, „правилно ориентиране”, „правилно фокусиране”.

При така наречения дълбок параболичен котлон, не съществуват конструктивни ограничения за въртенето на рефлектора - от този тип е моделът SK-01на ХоСа Солар ЕООД. Тук стойката, която поддържа съда за готвене е хоризонтална и минава през две срещуположни точки на рефлектора. За улесняване на фокусирането най-често се използва насочващ болт, който е монтиран по такъв начин, че да бъде успореден на оста на рефлектора. Ето защо, ако насочващият болт не прави сянка, това означава, че рефлекторът е правилно насочен(фокусиран)!

Неправилно фокусиран рефлектор:            Правилно фокусиран рефлектор:

насочващият болт прави сянка!                 насочващият болт не прави сянка!

           

Друг визуален критерий, че уредът е правилно фокусиран е наличието на светло петно от концентрирана светлина върху съда.  Това е общият критерий, в сила при всички модели СПК.

Фокусирането при плоския параболичен котлон има особености. В този случай фокусирането се извършва по различен начин в зависимост от конструктивните ограничения на уреда:

1. Стойката, която поддържа съда за готвене е вертикална и минава през геометричния връх на рефлектора – моделите LD150 и LD180 на ХоСа Солар ЕООД са от този тип. При този тип конструкция са възможни два начина на фокусиране в зависимост от височината на Слънцето над хоризонта: фокусиране при ниско Слънце и фокусиране при високо Слънце.  

а/ Слънцето е ниско над хоризонта, така че дори и в най-стръмното възможно положение на рефлектора неговата ос не може да стане успоредна на слънчевите лъчи - оста на рефлектора сключва по-голям ъгъл с хоризонта от слънчевите лъчи.

        плосък параболичен котлон LD150

         при ниско Слънце                                 при високо Слънце

           

Работно положение на уреда при режим на ниско Слънце: Рефлекторът е наклонен максимално за да улови ниското слънце, а държателят на съда е изтеглен по посока на рефлектора.

При моделите LD150 и LD180 този тип фокусиране е задължителен когато височината на Слънцето над хоризонта е по-малка от 40°.

В този режим уредът работи рано сутрин и късно следобед през лятото и целодневно през зимата.

Този режим на работа не намалява ефективността на соларния параболичен котлон, тъй като въпреки липсата на успоредност, ефектът на концентриране на слънчевите лъчи се запазва. С тази особеност, че реалният фокус вече не съвпада с геометричния фокус – наблюдава се отместване на фокусното петно и промяна във формата му.

Типично фокусно петно при модела LD180 в режим на ниско слънце: фокусното петно има „C”-форма и е разположено между рефлектора и геометричния фокус.

б/ Слънцето е достатъчно високо над хоризонта, така че е конструктивно възможно фокусирането да се извърши по класическия начин: оста на рефлектора да е успоредна на преките слънчеви лъчи. При моделите LD150 и LD180 този тип фокусиране е възможен когато височината на Слънцето над хоризонта е най-малко 40°. За географска ширина 42°N (ширината на Благоевград и Рим), това условие е изпълнено в периода 1 март – 15 октомври. На1 март Слънцето на тази географска ширина за първи път през годината достига кулминация 40° по пладне. Между 1 март и 21 юни (денят на лятното слънцестоене) расте продължителността на тази част от деня, в която височината на Слънцето над хоризонта е по-голяма от 40° - на 21юни тази част от деня достига приблизително 8 часа (между 9:30 и 17:30ч). Още на 30 април тази продължителност е вече 6 часа: между 10:30 и 16:30ч.

Работно положение на уреда при режим на високо Слънце: Наклонът на рефлектора вече не е така стръмен. Държателят на съда е изтеглен напред в нормалното си положение. Оста на рефлектора е успоредна на преките слънчеви лъчи. Реалният фокус съвпада с геометричния.

2. Стойката, която поддържа съда за готвене е независима от рефлектора. Това е най-простият тип плоски параболични модели. Съдът за готвене обикновено виси от вертикална стойка (триножник или друга подобна конструкция) с възможност за 3D-регулиране на положението на съда. Няма конструктивни пречки за достигане на успоредност между оста на рефлектора и слънчевите лъчи.

-------------------

Върху плоския параболичен рефлектор също може да се монтира насочващ болт. В този случай трябва да се има предвид, че наличието на сянка от насочващия болт не означава непременно неправилно фокусиране!

При височина на Слънцето под 40°, насочващият болт при модел LD150 ще пусне задължително сянка, която обаче може да бъде признак, че уредът работи в режим на ниско Слънце, а не че уредът е неправилно фокусиран.

Практически указания

В общия случай, фокусирането изисква рефлекторът да се върти в две плоскости, през около 30-40 минути. На практика обаче, в един определен интервал от време около пладне, е достатъчно въртенето да се извършва само в хоризонтална плоскост! Това се дължи на факта, че Слънцето в този период слабо променя височината си и поради това фокусното петно остава в обсега на съда за готвене само чрез хоризонтално въртене на рефлектора. Например, за географска ширина 42°N, през летните месеци, в периода 11 – 15:00 ч., е достатъчно рефлекторът да бъде въртян само в хоризонтална равнина!

Невероятно, аз готвя и пека с любезното съдействие на слънцето. Представете си - безплатна енергия !