Discussione: geometria costruttiva parabola

ciao a tutti sono uno nuovo anche se da un po seguo con interesse.
cerco dritte e consigli per costruire una parabola in acciaio lucidato di 2 m diam. per produrre acqua calda da accumulare
in serbatoio interrato. Ho attrezzatura esperienza in carpenteria meccanica ed entusiasmo ma sono digiuno in tante cose.
Ecco le domande:
la parabola rende più, se conica o concava?
se concava di quanto dovrebbe essere?
amettendo una buona ottimizzazione di tutti i fattori in che resa posso sperare?litri gradi,
la zona è pianura torinese
aspetto volentieri suggerimenti consigli e critiche dalle vostre multiformi esperienze
grazie a tutti e complimenti
saluti, ludvig

CITAZIONE (ludvig @ 30/11/2005, 19:33)

ciao a tutti sono uno nuovo anche se da un po seguo con interesse.
cerco dritte e consigli per costruire una parabola in acciaio lucidato di 2 m diam. per produrre acqua calda da accumulare
in serbatoio interrato. Ho attrezzatura esperienza in carpenteria meccanica ed entusiasmo ma sono digiuno in tante cose.
Ecco le domande:
la parabola rende più, se conica o concava?
se concava di quanto dovrebbe essere?
amettendo una buona ottimizzazione di tutti i fattori in che resa posso sperare?litri gradi,
la zona è pianura torinese
aspetto volentieri suggerimenti consigli e critiche dalle vostre multiformi esperienze
grazie a tutti e complimenti
saluti, ludvig

Ciao.
Premesso che non sono un esperto, cerco di allegarti un programmino che calcola automaticamente le misure delle parabole.
Ti suggerisco il sito solar cooking org, dove troverai innumerevoli metodi per costruire parabole efficienti.

Buon lavoro e facci sapere.

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parabola.zip ( Number of downloads: 44028 )

Perché vorresti usare la parabola? A che temperatura vuoi arrivare? Perché magari un collettore tradizionale potrebbe essere più semplice.

Caro ludvig
Premesso che l'osservazione di Lolio è molto sensata, se proprio vuoi cimentarti nell'impresa devi sapere che:
-La parabola è una forma geometrica che ha la caratteristica di concentrare i raggi che arrivano paralleli a suo asse di simmetria in un punto detto fuoco. Un pò come avviene con una lente convessa, ma molto più economica e facile da realizzare.
-L'asse di simmetria deve essere allineato al sole, altrimenti i raggi si concentrano dove pare a loro e non dove vuoi tu. Quindi devi dotare la tua parabola di un inseguimento solare abbastanza preciso. Il che è un gran casino.
-Devi sapere dove porre il bollitore, cioè il fuoco della parabola, cercando di non farlo molto grande perchè ti oscura parte della parabola.

Se nonostante tutto vuoi andare avanti possiamo parlare dei dettagli costruttivi.

Ciao
Tersite

ciao tersite
intendi facile da relaizzare costruendola per spicchi?
comun que io non riesco a fare funzionare il programmino dove lo hai trovato

Edited by matteom - 1/12/2005, 20:17

CITAZIONE (francescomat @ 1/12/2005, 09:56)

CITAZIONE (ludvig @ 30/11/2005, 19:33)

ciao a tutti sono uno nuovo anche se da un po seguo con interesse.
cerco dritte e consigli per costruire una parabola in acciaio lucidato di 2 m diam. per produrre acqua calda da accumulare
in serbatoio interrato. Ho attrezzatura esperienza in carpenteria meccanica ed entusiasmo ma sono digiuno in tante cose.
Ecco le domande:
la parabola rende più, se conica o concava?
se concava di quanto dovrebbe essere?
amettendo una buona ottimizzazione di tutti i fattori in che resa posso sperare?litri gradi,
la zona è pianura torinese
aspetto volentieri suggerimenti consigli e critiche dalle vostre multiformi esperienze
grazie a tutti e complimenti
saluti,  ludvig

Ciao.
Premesso che non sono un esperto, cerco di allegarti un programmino che calcola automaticamente le misure delle parabole.
Ti suggerisco il sito solar cooking org, dove troverai innumerevoli metodi per costruire parabole efficienti.

Buon lavoro e facci sapere.

grazie francescomat,putroppo non riesco ad aprire l'allegato
saluti ludvig

CITAZIONE (tersite1 @ 1/12/2005, 19:24)

Caro ludvig
Premesso che l'osservazione di Lolio è molto sensata, se proprio vuoi cimentarti nell'impresa devi sapere che:
-La parabola è una forma geometrica che ha la caratteristica di concentrare i raggi che arrivano paralleli a suo asse di simmetria in un punto detto fuoco. Un pò come avviene con una lente convessa, ma molto più economica e facile da realizzare.
-L'asse di simmetria deve essere allineato al sole, altrimenti i raggi si concentrano dove pare a loro e non dove vuoi tu. Quindi devi dotare la tua parabola di un inseguimento solare abbastanza preciso. Il che è un gran casino.
-Devi sapere dove porre il bollitore, cioè il fuoco della parabola, cercando di non farlo molto grande perchè ti oscura parte della parabola.

Se nonostante tutto vuoi andare avanti possiamo parlare dei dettagli costruttivi.

Ciao
Tersite

rispondo anche a lolio,
sono cosciente della complessità dell'impresa, infatti confido molto dell'aiuto che riuscirò ad ottenere da parte di voi tutti
siccome ho poco spazio disponibile pensavo che la parabola fosse molto più redditizia a parità d'igombro dei normali collettori. considerando le alte temperature facilmente raggiungibili, con sistema di scambio molto efficente
queste sono solo considerazioni mie aimè senza il supporto di calcoli precisi
grazie ludvig

Caro matteom.
La parabola da due metri di diametro è sicuramente più facile da costruire di una lente da due metri, ma non è detto che sia particolarmente facile.
Su grossi diametri è necessario ricorrere agli spicchi, sui due metri magari te la cavi con altri sistemi, non viene particolarmente profonda.
Se non ti gira il programma prova con l'equazione classica più semplice:
Y=a*X^2
dove a =1/4f ed f è la distanza focale, ovvero la distanza tra il fondo della parabola e dove intendi piazzare il bollitore.

Immaginiamo di volere un fuoco a due metri a=1/4*200= 0.00125 disegna gli assi X (orizzontale) e Y (verticale).
il punto zero è il centro della parabola.
Vai a incrementi di 10 sull'asse X e calcoli il valore dell'asse Y con la formula
esempio di calcolo con misure in centimetri.
al valore X=10 corrisponde un valore Y di 0.00125*10*10=0.125
al valore X=20 corrisponde un valore Y di 0.00125*20*20=0.5
e via di seguito
Hai così costruito il ramo destro della dima, quello sinistro è simmetrico quindi non ci sono problemi.

Ciao
Tersite

CITAZIONE (ludvig @ 1/12/2005, 22:01)

CITAZIONE (francescomat @ 1/12/2005, 09:56)

CITAZIONE (ludvig @ 30/11/2005, 19:33)

ciao a tutti sono uno nuovo anche se da un po seguo con interesse.
cerco dritte e consigli per costruire una parabola in acciaio lucidato di 2 m diam. per produrre acqua calda da accumulare
in serbatoio interrato. Ho attrezzatura esperienza in carpenteria meccanica ed entusiasmo ma sono digiuno in tante cose.
Ecco le domande:
la parabola rende più, se conica o concava?
se concava di quanto dovrebbe essere?
amettendo una buona ottimizzazione di tutti i fattori in che resa posso sperare?litri gradi,
la zona è pianura torinese
aspetto volentieri suggerimenti consigli e critiche dalle vostre multiformi esperienze
grazie a tutti e complimenti
saluti,  ludvig

Ciao.
Premesso che non sono un esperto, cerco di allegarti un programmino che calcola automaticamente le misure delle parabole.
Ti suggerisco il sito solar cooking org, dove troverai innumerevoli metodi per costruire parabole efficienti.

Buon lavoro e facci sapere.

grazie francescomat,putroppo non riesco ad aprire l'allegato
saluti ludvig

Ci riprovo con il file non zippato.
comunque se vai qui http://solarcooking.org/news.htm trovi molti progetti.

Ciao.

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parabola.exe ( Number of downloads: 176 )

ciao
adesso funziona mi hai reso la vita più facile,grazie 2000
tu tersite che diametro suggeriresti?
consigleresti di ricoprire la parabola con degli specchi dopo averla terminata?

ciao

Edited by matteom - 2/12/2005, 14:08

CITAZIONE (tersite1 @ 1/12/2005, 22:46)

Caro matteom.
La parabola da due metri di diametro è sicuramente più facile da costruire di una lente da due metri, ma non è detto che sia particolarmente facile.
Su grossi diametri è necessario ricorrere agli spicchi, sui due metri magari te la cavi con altri sistemi, non viene particolarmente profonda.
Se non ti gira il programma prova con l'equazione classica più semplice:
Y=a*X^2
dove a =1/4f ed f è la distanza focale, ovvero la distanza tra il fondo della parabola e dove intendi piazzare il bollitore.

Immaginiamo di volere un fuoco a due metri a=1/4*200= 0.00125 disegna gli assi X (orizzontale) e Y (verticale).
il punto zero è il centro della parabola.
Vai a incrementi di 10 sull'asse X e calcoli il valore dell'asse Y con la formula
esempio di calcolo con misure in centimetri.
al valore X=10 corrisponde un valore Y di 0.00125*10*10=0.125
al valore X=20 corrisponde un valore Y di 0.00125*20*20=0.5
e via di seguito
Hai così costruito il ramo destro della dima, quello sinistro è simmetrico quindi non ci sono problemi.

Ciao
Tersite

caro Tersite
questi sono dati che mi incoraggiano, grazie.
Avrei un dubbio: ci sarà differenza di resa tra l'utilizzo di spicchi o geodi? In ambedue i casi non credo di avere problemi per ottenere la curvatura necessaria. In passato, per altri scopi, ho utilizzato un sistema di giunzione tra vari elementi
di spessore minimo ottenendo buona affidabilità meccanica es vento dilatazione termica.
quindi insisterei nella ricerca delle soluzioni costruttive ottimali per il "massimo" raggiungibile.
ciao
ludvig

ciao ludvig
ma che attrezzi puoi usare,se dovessi cimentarmi io sarei più propenso a fare una parabola con gli spicchi e poi ricoprire con degli specchi,che dovrebbero alzare il rendimento
ciao

Caro Ludvig
Non ho idea se intendi costruire un prototipo o fare qualcosa di importante.
Non ho idea a cosa ti serve il tipo di concentrazione che vuoi ottenere.
Mi spiego: se vuoi ottenere acqua a temperatura inferiore ai 100 gradi ti conviene un pannello piano, molto semplice ed economico.
Se vuoi acqua ad alta temperatura per far funzionare una turbina allora devi per forza ricorrere alla concentrazione.
Se opti per la concentrazione devi prevedere per forza un sistema di inseguimento.
Non è una cosa facile da fare, la tua parabola dovrebbe essere allineata al sole ad intervalli di pochi minuti (dipende dalla precisione della parabola) e sui due assi.
A mio parere questo è il problema più difficile e costoso da risolvere.
Non ho idea di quali attrezzature disponi, ma direi che una parabola di 2 metri di diametro è un buon compromesso fra un aggeggio che abbia qualche probabilità di produrre qualcosa e un esperimento dal costo non esagerato.
Gli specchi teoricamente sono migliori, ma i costi lievitano di molto e devono essere allineati con molta accuratezza (immagino tu voglia mettere molti specchi piani che seguano il profilo parabolico)

Ti consiglieri di tenerti ancora più sul piccolo, se l'esperimento ti soddisfa hai sempre tempo di buttarti in grande.

Ciao
Tersite

Edited by tersite1 - 2/12/2005, 20:41

CITAZIONE (tersite1 @ 2/12/2005, 20:39)

Caro Ludvig
Non ho idea se intendi costruire un prototipo o fare qualcosa di importante.
Non ho idea a cosa ti serve il tipo di concentrazione che vuoi ottenere.
Mi spiego: se vuoi ottenere acqua a temperatura inferiore ai 100 gradi ti conviene un pannello piano, molto semplice ed economico.
Se vuoi acqua ad alta temperatura per far funzionare una turbina allora devi per forza ricorrere alla concentrazione.
Se opti per la concentrazione devi prevedere per forza un sistema di inseguimento.
Non è una cosa facile da fare, la tua parabola dovrebbe essere allineata al sole ad intervalli di pochi minuti (dipende dalla precisione della parabola) e sui due assi.
A mio parere questo è il problema più difficile e costoso da risolvere.
Non ho idea di quali attrezzature disponi, ma direi che una parabola di 2 metri di diametro è un buon compromesso fra un aggeggio che abbia qualche probabilità di produrre qualcosa e un esperimento dal costo non esagerato.
Gli specchi teoricamente sono migliori, ma i costi lievitano di molto e devono essere allineati con molta accuratezza (immagino tu voglia mettere molti specchi piani che seguano il profilo parabolico)

Ti consiglieri di tenerti ancora più sul piccolo, se l'esperimento ti soddisfa hai sempre tempo di buttarti in grande.

Ciao
Tersite

a tersite1 e matteom,
costruirei sicuramente un prototipo però con intenzioni molto molto serie per ottenere qualche risultato duraturo.
al riguardo dell'inseguimento continuo al sole, per ora mi limito alla movimentazione elettromeccanica sui due assi 180°
in un senso e 25° alto-basso, con attuatori molto robusti nell'attesa di trovare un'intelligenza affidabile e adeguata.(personalmente non sono competente in elettronica )
Per la costruzione uso acciaio inox lucidissimo "super mirror" resiste bene al tempo e alla grandine,
ho parlato di geodi (il pallone da calcio per intendersi) perchè permettono una buona rotondità, ma non mi rendo conto di un reale vantaggio rispetto agli spicchi.
Un normale collettore dalle medesime misure della parabola posizionato fisso verso sud quanti litri d'acqua calda mi da?
con la parabola ripeto ben costruita e guidata io spererei in 200-300L giorno con bel po di ° in più
qui gradirei conoscere la potenzialità reale.
in più ci sarebbe la possibilità in estate di alimentare un un frigorifero ad evaporazione.

che ne dite?
ciao
ludvig

ciao ludvig
come geodi intendi le parti esagonali cucite fra loro che alla fine portano ad avere una sfera, ma per costuirle non ti servirà uno stampo per dargli quella particolare forma? dove si trova quel tipo di inox?
per quanto riguarda gli specchi se uno gira si trovano che la gente li butta
ciao

Edited by matteom - 3/12/2005, 14:35

Caro ludvig.
Per l'inseguimento orizzontale i 180° possono andar bene, per il verticale è oppurtuno arrivare a +o- 25°, che è l'oscillazione stagionale del sole attorno al valore medio degli equinozi (45° per la pianura padana, grossomodo).
La parte centrale della parabola puoi anche non lavorarla, verrebbe comunque oscurata dal bollitore, inutile perderci tempo.
Una parabola da 2 metri di diametro può avere una superficie utile di 2,5m2.
Con un buon sole puoi catturare 2.5 KW.
Se ti accontenti del calore puoi puntare su rendimenti del 60-70%.
Se vuoi energia elettrica ti devi accontentare della metà.

Un pannello piano in commercio ha rendimenti simili, ma la temperatura dell'acqua non supera 80-90°, non puoi pensare di recuperare energia meccanica con rendimenti accettabili.

Ciao
Tersite

Ciao
Tersite

ciao
per i materiali per la costruzione quli sarebbero i migliori?
mi è appena venuta in mente una metodologia per la costruzione a spicchi:creare una forma per fare uno spicchio per volta,da fare tipo i poliuretano espanso,cosatruire una struttura metallica interna e alla fine attaccare tutti gli spicchi!
come vi sembra?
ciao

CITAZIONE (matteom @ 3/12/2005, 19:05)

ciao
per i materiali per la costruzione quli sarebbero i migliori?
mi è appena venuta in mente una metodologia per la costruzione a spicchi:creare una forma per fare uno spicchio per volta,da fare tipo i poliuretano espanso,cosatruire una struttura metallica interna e alla fine attaccare tutti gli spicchi!
come vi sembra?
ciao

ciao a tutti
la scelta dell'acciaio è per le sue caratteristiche:solidità, resistenza alle intemperie, lucentezza pari allo specchio e poi l'esperienza e atrezzatura che ho è proprio in questo campo.
La precisione del puntamento e inseguimento solare sono fondamentali per una buona resa quindi accantonando momentaneamente il "gruccio elettronico", vedo la necessità di una struttura stabile e affidabile e l'aciaio offre proprio questo.
Avevo parlato di utilizzare tanti piccoli esagoni perchè osservando certe parabole delle lampade dicroiche, ho notato tante piccole sfacettature, serve ad aummentare la luminosità?
ciao
ludvig

---

CITAZIONE (tersite1 @ 3/12/2005, 15:26)

Caro ludvig.
Per l'inseguimento orizzontale i 180° possono andar bene, per il verticale è oppurtuno arrivare a +o- 25°, che è l'oscillazione stagionale del sole attorno al valore medio degli equinozi (45° per la pianura padana, grossomodo).
La parte centrale della parabola puoi anche non lavorarla, verrebbe comunque oscurata dal bollitore, inutile perderci tempo.
Una parabola da 2 metri di diametro può avere una superficie utile di 2,5m2.
Con un buon sole puoi catturare 2.5 KW.
Se ti accontenti del calore puoi puntare su rendimenti del 60-70%.
Se vuoi energia elettrica ti devi accontentare della metà.

Un pannello piano in commercio ha rendimenti simili, ma la temperatura dell'acqua non supera 80-90°, non puoi pensare di recuperare energia meccanica con rendimenti accettabili.

Ciao
Tersite

Ciao
Tersite

Caro tersite,l
l'idea sarebbe di accumulare il piu possibile calore in vasca coibentata, sparo dei numeri 1000 L ??
per mitigare la temperatura delle ore fredde una serra (per ora).
Ho capito bene, che più la parabola è convessa più si avvicina il punto focale?
è cosi'?
ciao
ludvig

ciao
secondo me contano di più il tipo di materiale impiegato, che sia più riflettente possibile, e la superfice utilizzata
x francescomat: il programmino a che unità di misura si riferisce?

CITAZIONE (matteom @ 5/12/2005, 14:22)

x francescomat: il programmino a che unità di misura si riferisce?

Mi dispiace, ma non ne ho la più pallida idea. Devo averlo scaricato tempo fa dal sito sulla cucina solare, e mi è tornato in mente leggendo il 3d.

Caro ludvig
Più la parabola è concava (o convessa dipende da dove la guardi) più il fuoco si avvicina al fondo.
Sono del parere però che vai a cercarti delle grane.
Con una parabola da un m2 di superficie totale catturi la stessa quantità di calore di un m2 piano.
Con la parabola hai la possibilità di avere questo calore a maggiore temperatura, ma in una quantità proporzionalmente minore di acqua.
Esempio: se con 1 m2 di pannello piano riesci a portare 100 litri di acqua a 60° (partendo da 20°) con la parabola da 1 m2 riuscirai a portare 50 litri di acqua a 100°.
La quantità totale di calore immagazzinato è uguale (i valori citati non sono reali, servono solo per l'esempio).
Immagazzinare calore ad alta temperatura è più difficile e dispendioso che a bassa temperatura. ed è anche più difficile da produrre.

Ciao
Tersite

ciao
ameno che non ci faccia della corrente e usi il calore di scarto quando il vapore si condensa per scaldare l'acqua

CITAZIONE (matteom @ 5/12/2005, 19:14)

ciao
ameno che non ci faccia della corrente e usi il calore di scarto quando il vapore si condensa per scaldare l'acqua

ciao a tutti,
sono convinto delle problematiche a cui vado incontro,avete ragione.
è molto brobabile che una volta realizzata la parabola mi cimenterò sulla caldaia epoi sulla turbina ecc. ecc.
adesso sto lavorando sulla struttura, movimentazione e sviluppo degli elementi specchianti.
ci vorrà del tempo e chissà quanto aiuto dall'esterno.
da un primo conteggio veloce mi risulterebbe uno sviluppo della suerfice riflettente di circa 4mq,
sarà possibile sapere con attendibilità quante kca giornagliere posso attendermi mediamente nel corso dell'anno solare?
ciao
ludvig

ciao ludvig
alla fine quei 4 metri quadrati a che diametro di parabola costituiscono
comunque volevo farti vedere questa costruzione
http://phoenixnavigation.com/ptbc/articles/ptbc48.htm
se guardi anche prima ce una parabola fatta di vetroresina
ciao

Edited by matteom - 6/12/2005, 19:49

CITAZIONE (matteom @ 6/12/2005, 19:49)

Un altro suggerimento (che di solito fa piacere solo a chi lo dà): perchè non guardi qui: http://www.amasci.com/amateur/mirror.html.
Ti dice come costruire una fornace solare grande a piacere con pezzettini di specchio.