Konkavspiegel (50 - 100cm) für Sonnenofen gesucht

Technik Mechanik & Konstruktion
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In den folgenden Semesterferien möchte ich für ein Uni-Projekt einen mehr oder minder großen Solarofen auf basteln. Ziel ist es, bei klarem Wetter im Brennpunkt Temperaturen von bis zu 3700K zu erreichen, so daß man selbst Wolfram damit schmelzen kann.

Ich sehe zwei Möglichkeiten, das zu realisieren:

  1. Einen Spiegel kaufen. Problem: hochwertige optische Spiegel sind S A U teuer, erst recht in dieser größe und selber schleifen dauert bei dieser Größe ewig. Allerdings müßten die Abbildungseigenschaften ja garnicht mal so gut sein. Weiß jemand, wo man einen passenden Spiegel kurzer Brennweite günstig (
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Hallo,

da die Qualität des Focus keine (große) Rolle spielt, was hälst Du von folgender Idee:

zerlege den Paralleloid in ??? viele Vielecke, schau Dir an ob Du quadrate, Dreiecke, Fünfecke nimmst, schau Dir mal einen Fußball an, da ist die Aufteilung eigentlich vorgegeben. Ist natürlich nur eine näherung.

Da „Streuverluste“ auftreten, einfach die Fläche, sprich Durchmesser erhönen!

Das sollte deutlich billiger werden.

Ich hab´s aber noch nie ausprobiert, aber mal drüber nachgedacht und so würde ich es ausprobieren.

Viel Erfolg und berichte mal.

Gruß Volker

Ps. Schau mal bei den Astronomen vorbei, ich meine bis zu einem Öffnungsverhältnis von 1 : 10 ist die Kugel eine sehr brauchbare Nächerung.

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Hallo,

In den folgenden Semesterferien möchte ich für ein Uni-Projekt
einen mehr oder minder großen Solarofen auf basteln.

Ein Solarofen an sich ist eine einfache Sache, solange man
damit nur etwas Wasser kochen will. Selbst dann solltens
aber auch eher 2-3m² sein, sonst lohnt es kaum.

Ziel ist
es, bei klarem Wetter im Brennpunkt Temperaturen von bis zu
3700K zu erreichen, so daß man selbst Wolfram damit schmelzen
kann.

Hast Du schon ein paar Berechnungen dazu gemacht?
Wohl eher nicht!

Ist Dir der Begriff „Solarkonstante“ schon mal unter gekommen?
http://de.wikipedia.org/wiki/Sonnenstrahlung

Ist Dir das Stefan-Boltzmann-Gesetz ein Begriff?
http://de.wikipedia.org/wiki/Stefan-Boltzmann-Gesetz
Weißt Du, daß die Strahlungsintensität mit T hoch 4 zunimmt?

Da strahlt also bei 3700K jeder cm² mit über 1KW !!!
Um eine kleine Menge Wolfram im solarofen aufzuschmelzen
braucht man also sicher einige KW.

Mit einem popligen 50cm-Spiegel (wie in der Überschrift genannt)
bekommst Du gerade mal sehr optimistische 150W zusammen.
Damit kann man sicher ein wenig Lötzinn schmelzen (knapp 280°C),
aber für Wolfram ist das nicht mal „lauwarm“.

Ich sehe zwei Möglichkeiten, das zu realisieren:

  1. Einen Spiegel kaufen. Problem: hochwertige optische Spiegel
    sind S A U teuer, erst recht in dieser größe und selber
    schleifen dauert bei dieser Größe ewig.

Du unterschätzt die notwendige Größenordenung deutlich.

Für das Unternehmen „Wolfram schmelzen“ sollten es dann also
edliche m² Spiegfläche sein, oder?

Allerdings müßten die Abbildungseigenschaften ja garnicht
mal so gut sein.

Wirklich nicht? Um 10cm² Fläche auf 3700K zu bringen, braucht
man dann schon theoretisch an die 30m² Spiegelfläche. Das wird aber
nimmer reichen, weil dann andere Verluste auch noch dazukommen.

Weiß jemand, wo man einen passenden Spiegel kurzer Brennweite
günstig (

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Hast Du schon ein paar Berechnungen dazu gemacht?
Wohl eher nicht!

Nein, habe ich nicht! Ich bin gerade dabei, Literatur zu sichten, desswegen frage ich ja hier.

Ist Dir der Begriff „Solarkonstante“ schon mal unter gekommen?
http://de.wikipedia.org/wiki/Sonnenstrahlung

Sicher, nur wie in diesem Artikel auch beschrieben ist die Konstante bei weitem nicht so konstant wie man es gerne hätte. Für die Strahlungsintensität in der unteren Troposphäre ist allerdings der momentane Zustand der Atmosphäre dominierend.

Mit einem popligen 50cm-Spiegel (wie in der Überschrift
genannt)
bekommst Du gerade mal sehr optimistische 150W zusammen.
Damit kann man sicher ein wenig Lötzinn schmelzen (knapp
280°C),
aber für Wolfram ist das nicht mal „lauwarm“.
Du unterschätzt die notwendige Größenordenung deutlich.

Für das Unternehmen „Wolfram schmelzen“ sollten es dann also
edliche m² Spiegfläche sein, oder?

Wie gesagt, gerechnet habe ich noch nicht. Allerdings habe ich bereits an diesem
http://www.dlr.de/tagderraumfahrt2004/programm/sf/Di…
100cm-Spiegel gearbeitet und konnte mit eigenen Augen erleben, wie bei klarem Frühlingswetter ein Wolframstab (zwar leicht legiert, aber immerhin) binnen Sekunden wie Butter zerlief.

Wirklich nicht? Um 10cm² Fläche auf 3700K zu bringen, braucht
man dann schon theoretisch an die 30m² Spiegelfläche.

Zugegeben, für einen 10cm² großen Brennpunkt würde man bei der geforderten Strahlungsdichte sicher so ein Monstrum brauchen, ich bin jedoch mit einem Punkt im mm^2-Bereich durchaus zufrieden

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Hallo,

Sicher, nur wie in diesem Artikel auch beschrieben ist die
Konstante bei weitem nicht so konstant wie man es gerne hätte.

naja, das spielt ja auch keine so große Rolle,
ob unten 600W/m² oder 700W/m² ankommen.
Mit paar % Änderung der Spiegelfläche kann man das schon ausgleichen.

Für das Unternehmen „Wolfram schmelzen“ sollten es dann also
edliche m² Spiegfläche sein, oder?

Wie gesagt, gerechnet habe ich noch nicht. Allerdings habe ich
bereits an diesem
http://www.dlr.de/tagderraumfahrt2004/programm/sf/Di…
100cm-Spiegel gearbeitet und konnte mit eigenen Augen erleben,
wie bei klarem Frühlingswetter ein Wolframstab (zwar leicht
legiert, aber immerhin) binnen Sekunden wie Butter zerlief.

Also das macht mich skeptisch.

Es war wohl doch eher nur ein Draht, was bei einem hochwertigen
Spiegel mit Fokus im Bereich von mm² dann doch schon
geht. Das würde ich dann aber nicht mehr unbedingt als
„Solar-Ofen“ bezeichnen.

Oder das war kein leicht „legierter Wolframstab“ sondern eine Pseudolegierung (gesintertes Mat., z.B. mit Kupfer).
Da muß man dann auch nicht das Wolfram aufschmelzen, um den
Stab zu verbiegen.

Wie sah es denn rein optisch aus, als der Stab geschmolzen wurde?
Sehr helles weißes Licht ???

ich bin jedoch mit einem Punkt im mm^2-Bereich durchaus
zufrieden

Das ist dann doch wieder deutlich anspruchsvoller und wohl
nicht mit einer alten beklebten Sat-Schüssel zu machen.

Gruß Uwi

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Exergia
Hier:
http://www.newenergyshop.com/
Gibt es unter „Solar Thermal“ einen 1m-Spiegel fuer 240 EUR.

Gruss

Michael