Lichtbündelung durch Linsen

Beitrag von **lichtfreak** » Do 21 Feb, 2008 4:14 pm

Servuz

Es gibt ja mehrer möglichkeiten Licht zu einen Brennpunkt zu bündeln und am Brennpunkt Hitze zu erzeugen z.B ein Parabolspiegel.

Ich würde aber nun gern über Linsen Hitze erzeugen.

Das Problem ist jede Linse hat nun ihren eigenen Brennpunkt.
Ich würde gern aber eine LinsenANordnung (mehrere Linsen auf einer Fläche verteilt) so konstruieren die das Licht zu einen MegaBrennpunkt fokusiert um dort noch effektiver Hitze zu erzeugen.

Jedes Linsensegmente wird z.B nebeneinander auf einem Gerüst montiert Das Gerüst wiederum besitzt eine Sonnennachführung.

Kann man nun eine Linsenanordnung schaffen die so abgestimmt ist das
das komplette eingefangene Licht aller Linsen zu einen MegaBrennpunkt
zusmammenzuführen ist?

Würde mich über Meinungen und ANregungen freuen.

MFG

Beitrag von **juk** » Do 21 Feb, 2008 4:31 pm

Klar kann man das, aber überleg mal selber, im Grenzwert läuft es darauf hinaus, das du eine Riesige Kugel hast. Da kannst du gleich eine echte riesige Glaskugel nehmen.

Hat man früher sogar so gemacht, Stichwort "Schusterkugel"

Dagegen spricht das der Wirkungsgrad sinkt, da du das ganze Glas durchstrahlen mußt.

Ne, im ernst, das Vorhaben ist nicht so klug...

Ein Parabolspiegel ist schon keine schlechte Einrichtung...

Ein anderer Ansatz geht im Grenzwert in eine Fresnel-Linse über.

Beitrag von **Dr.Ulli** » Do 21 Feb, 2008 5:06 pm

Eine grosse Fresnel-Linse tut das auch und ist dabei leicht und flach!

Beitrag von **gethsemane** » Do 21 Feb, 2008 6:56 pm

Eben,

zwei deutsche Wissenschaftler in den USA haben dort so, also mit den Fresnellinsen und von der NASA entworfenen Photovoltaikmodulen, Sonnenkollektoren gebaut, die einen exorbitant hohen Wirkungsgrad haben. Mit der Fresnellinse wurden die Sonnenstrahlen gebündelt, vor dem eigentlichen Brennpunkt, war ein Glasprisma (Trapezförmig) zur Brennpunktkorrektur und gleich darauf folgte das Photovoltaikmodul. Dieses Modul wurde durch Wasser gekühlt. Die hatten an die 50 Stück in einem Schwimmbecken für die Kühlung. Das ganze war an einem Drehgestell befestigt, zur Sonnenausrichtung.

Grüße, Basti

Beitrag von **lichtfreak** » Fr 22 Feb, 2008 1:49 am

Servuz

Mit den Fresnellinsen wird ja aktuell geforscht aber auch schon testweise angewendet.
Wie schon angesprochen erzielen sie große fortschritte bei den Wirkungsgraden von Solarzellen.
Die Linsen bündeln das Licht und werden direkt über die zelle gesetzt und erreichen hohe wirkunggrade.

In erster Linie gehts bei meinen überlegungen erstmal nur um reine Hitze zu erzeugen.

Wie würde das mit solch einer riesen Fresnellinsen aussehen, wäre die effektiver als ein Parabolspiegel.
Gibts überhaut größere oder eine große Fresnellinsen zu kaufen? unabhängig vom preis keine ahnung bsp. 2x2m
Habe unter googlen bisher nur für kleinere Anwendungen was gefunden.

MFG

Beitrag von **juk** » Fr 22 Feb, 2008 7:30 am

Die Linsen sind wohl kaum effektiver, als Parabolspiegel.

Ein Spiegel kann bis weit über 99% des eingestrahten Lichtes reflektieren. Eine Linse, aus welchen Material auch immer wird immer ganze Spektralbereiche filtern und somit einen Einergieverlust bedeuten. Bei Solarzellen wird nur der Blaue Anteil des Lichtes interessant sein, bei reiner Hitzeanwendung dagegen ist es fast egal, welche Wellenlänge ("alles ist Energie"), Hauptsache dein "Empfänger" absorbiert diese.

Dabei muß es nicht einmal ein einziger Parabolspiegel sein, viele (hundert) Planspiegel, die auf ein einziges Ziel ausgerichtet werden, reichen auch aus.

Beitrag von **contact23** » Fr 22 Feb, 2008 7:43 am

Hallo,

Neulich welche mit 30 oder 50 cm bei md-optics gesehen, aber das waren die größten, die ich bisher gesehen habe...

Grüße Matthias

Beitrag von **lightwave** » Fr 22 Feb, 2008 9:30 am

Hallo,

gibt es nicht in Californien (Test-)Kraftwerke:

- bei dem mittels Planspiegel die Sonne auf einen Punkt gespiegelt wird und dann dort ein Spezialöl erhitzt? -> Wärmetauscher ->Wasserdampf -> Turbine...

- im Brennpunkt einer parabolischen Rinne ein Rohr liegt? Weiter gings wie oben...

Hab sowas mal gelesen, weiß aber nicht mehr, ob nur getestet oder schon praxistauglich umgesetzt.

Beitrag von **Dr.Ulli** » Fr 22 Feb, 2008 12:44 pm

Ich habe letzten Sonntag auf VOX eine Sendung über die Sonne gesehen (und aufgenommen). Das dort als effizientestes Sonnenkraftwerk vorgestellte System war ein Multisegment-Parabolspiegel (viele Einzelspiegel zum Parabolspiegel angeordnet), der das gesammelte Licht auf das Ende eines Stirling-Motors geworfen hat, der direkt einen Generator antreibt. Eine Einheit könnte ein Dorf versorgen (so 100Leute) hieß es - mit einem Spiegeldurchmesser von geschätzt 15 bis 20m....nicht schlecht!

In einer anderen Sendung habe ich eine Solarzelle gesehen, mit drei-Schichten-Aufbau zur Nutzung des möglichst gesamten Spektrums - die hatte einen Wirkungsgrad von über 30%!!! Da wurde auch das Licht drauf gebündelt.

Beitrag von **lichtfreak** » Fr 22 Feb, 2008 12:53 pm

Servuz
Danke für die Infos

juk hat geschrieben:Die Linsen sind wohl kaum effektiver, als Parabolspiegel.
Dabei muß es nicht einmal ein einziger Parabolspiegel sein, viele (hundert) Planspiegel, die auf ein einziges Ziel ausgerichtet werden, reichen auch aus.

Ich glaub dann werd ich mich eher wieder auf Parabolspiegel konzentrieren.
Vielleicht testweise einfach erstmal eine Sat-Schüssel.

Kennt vielleicht jemand ein effektives Reflektionsmaterial.
Ich dachte z.B an ALuminium FOlie.
Auf jedenFall sollte es sehr exakt und sauber auf der oberfläche aufgetragen werden.

Am besten wäre es natürlich gleich viele Schüsseln die schon mit einer richtigen Spiegelfläche schon beschichtet sind zu ?kaufen?, die man alle so zusammenschaltet das sie auf einen Brennpunkt konzentriert wären.
Oder dann doch eher wieder viele kleine PLanspiegel dies ja zu kaufen gibt.

Vielleicht habt ihr noch ein paa Tips oder ANregungen
MFG

Beitrag von **Dr.Ulli** » Fr 22 Feb, 2008 2:39 pm

Es gibt da "Kosmetikspiegel" mit ca. 10cm Durchmesser für ein paar Euro.
Mal bei Woolworth oder Karstadt etc... schauen - oder in der Bucht.
Die haben eine Brennweite von ca. 50cm..davon 10 Stück "zusammengeschaltet" könnten schon prächtig Wärme machen.....

Beitrag von **juk** » Fr 22 Feb, 2008 3:16 pm

Lichtfreak hat geschrieben:Servuz

Kennt vielleicht jemand ein effektives Reflektionsmaterial.
Ich dachte z.B an ALuminium FOlie.
Auf jedenFall sollte es sehr exakt und sauber auf der oberfläche aufgetragen werden.

MFG

Schau mal in Astronomie-Foren, wo die Leute ihre Spiegel selber Schleifen und auch mit Silber beschichten. Wenn es dir nix ausmacht, mit Silbernitrat und 100% Salpetersäure herumzupanschen, dann beschichte den Spiegel selber mit Silber. In den Foren haben manche dabei richtig gute Ergebnisse erzielt.

Aber mit Chemie rumzumachen ist nicht jedermanns Sache und 100% Salpetersäure ist nicht gerade angenehm. Die oder ähnlich aggressive mittel braucht es aber, um die Spiegelfläche zum versilbern vorzubereiten. Da muß jede noch so kleinste Spur von Fett entfernt werden!

Nur Aceton ist da bei weitem nicht sauber genug.

Manche nehmen auch Chromschwefelsäure, bzw. "Knabberwasser" aber das ist auch nicht gerade angenehm...

Alufolie wirst du kaum glatt genug bekommen? Probiere es aber ruhig mal...

Beitrag von **afrob** » Fr 22 Feb, 2008 4:43 pm

juk hat geschrieben:100% Salpetersäure

Kaufen das inzwischen nicht nur Terroristen?

Grüsse,
afrob

Beitrag von **gethsemane** » Fr 22 Feb, 2008 7:27 pm

Schau mal in Astronomie-Foren, wo die Leute ihre Spiegel selber Schleifen und auch mit Silber beschichten. Wenn es dir nix ausmacht, mit Silbernitrat und 100% Salpetersäure herumzupanschen, dann beschichte den Spiegel selber mit Silber. In den Foren haben manche dabei richtig gute Ergebnisse erzielt.

Nennt sich Tollens-Reagenz und wird nicht mit Salpetersäure, sondern mit Ammoniak - Lösung gemacht.

Zum Vorbereiten der Glasoberfläche reicht ein Bad in lauwarmen NaOH, sprich Rohrfrei (1,50 Euro) für ein paar Stunden (3/4h).

Grüße, Basti

Beitrag von **juk** » Fr 22 Feb, 2008 9:20 pm

Richtig, das Versilbern wird ohne Salpetersäure gemacht, das habe ich ja auch nicht behauptet, das damit versilbert wird, nur gereinigt.

NaOh ist aber für Glas gar keine gute Idee, je nach Glasqualtiät wird das schnell angegriffen, deshalb darf auch kein basisches Knabberwasser verwendet werden, "nur gib ihm Saures".

Aber diese Anleitungen stehen in den Astronomie Foren zu genüge drin. Die meisten schwören halt auf die 100% Salpetersäure zum reinigen...

Ich habe auch mal selber versilbert, aber nicht mit Salpetersäure gereinigt, das hat überhaupt nicht gehalten.

Beitrag von **juk** » Fr 22 Feb, 2008 9:23 pm

afrob hat geschrieben:
juk hat geschrieben:100% Salpetersäure
Kaufen das inzwischen nicht nur Terroristen?

Grüsse,
afrob

Das hätte der Schäuble wohl gerne, 100% HNO[sub]3[/sub]= Terrorist, aber so einfach ist das leider nicht, nicht jeder der derart konzentrierte Säure haben will, will damit auch Sprengstoffe herstellen.

Unsere tollen Behörden werden sicherlich das unterstellen wollen und damit erst mal eine Präventive Hausdurchsuchung begründen, aber es gibt genügend legale Anwendungszwecke, für die 100% oder annähernd 100% HNO[sub]3[/sub] benötigt wird.

Der gute Herr Schäuble hätte damals in der Schule mal bei den richtigen Fächern besser aufgepasst...

Beitrag von **lumi** » Fr 07 Mär, 2008 10:51 pm

Hallo

Hier in diesen Scheinwerfern sind hochwertige Parabolspiegelsegmente aus Glas,versilbert,mit Quartzschutzschicht verbaut.
Aus mehreren dieser Segmente könnte man einen großen zusammenbauen.Wird aber nicht ganz billig.Der Anbieter hat die Spiegel aber auch ohne Außengehäuse,das wird etwas günstiger.

http://www.hosin.de/Licht/Scheinwerfer/ ... r_bsw.html

Lichtbündelung durch Linsen

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