MIT-studenten construeren goedkope zonneschotel

Studenten aan het Massachusetts Institute of Technology hebben met goedkope onderdelen een prototype van een zonneschotel gebouwd. Een startup hoopt het ontwerp commercieel aan te kunnen gaan bieden.

De parabolische schotel, die zijden van ongeveer 3,5 meter heeft, is gebouwd met algemeen verkrijgbare en goedkope materialen. Zo zijn de gebruikte spiegels plat, terwijl bij de huidige zonneschotels kostbare gebogen spiegels worden toegepast om het zonlicht te kunnen bundelen. Door aanzienlijk kleinere en in doe-het-zelf-zaken verkrijgbare spiegels op een speciale manier uit te lijnen kan hetzelfde resultaat worden behaald. Verder bestaat de draagconstructie uit aluminium buizen en wordt de motor van een satellietschotel gebruikt om het gevaarte te laten draaien. Het prototype ontbeert nog de benodigde software om de schotel continu op de zon gericht te houden, maar de ontwerpers verwachten dit probleem ook spoedig op te lossen.

De zonneschotel van het MIT-team bundelt het zonlicht met een factor duizend, waardoor het smeltpunt van staal - dat rond de 1800°C ligt - kan worden bereikt. Door water langs het brandpunt te leiden ontstaat stoom. Met behulp van een stoomturbine en een generator kan vervolgens elektriciteit worden opgewekt. Ook kunnen gebouwen met het systeem gekoeld of verwarmd worden.

Door het toepassen van goedkope materialen zouden dergelijke parabolische schotels minimaal driemaal goedkoper zijn dan de huidige ontwerpen. Volgens de MIT-studenten is de aanschafprijs voor hun ontwerp in slechts twee jaar tijd terug te verdienen. Ook zouden de schotels bij toepassing op grote schaal goedkoper energie kunnen genereren dan het verbranden van fossiele brandstoffen.

In de hoop hun zonneschotel commercieel te kunnen uitbaten hebben de studenten samen met enkele investeerders het bedrijf Rawsolar opgericht. De onderneming hoopt binnen een jaar minimaal duizend schotels te kunnen gaan produceren. Op korte termijn wil Rawsolar solarfarms in de VS gaan bouwen, maar op langere termijn ziet het bedrijf vooral groeikansen in de opkomende markten van China en India.

Reacties (146)

[Anoniem: 236479]

Als de gebundelde zonnestralen een punt kunnen bereiken van 1800gaden, uit wat voorn materiaal bestaat de "receiver" dan?
Want die zal de hitte vast moeten kunnen houden en af moeten geven aan het water... en dat zonder te smelten

[Anoniem: 231832]

Dit geeft alleen maar aan dat het zonlicht 1000 maal gebundeld moet worden om staal aan de buitenlucht te kunnen smelten. Als het licht naar een vacuumkamer gebundeld wordt kan het materiaal dat bestraald wordt nog veel hogere temperaturen bereiken.

Het is een indrukwekkend gegeven maar nuttiger zou het zijn om het aantal Watt te vermelden dat dit systeem op kan wekken in een praktische opstelling.

Misschien kan de efficientie nog wat beter worden wanneer het licht eerst door een prisma geleid wordt om alleen het infrarood licht door te laten naar de "receiver"(interferentie / superpositie).

Overigens lijkt het mij niet echt nuttig om hoge temperaturen te gebruiken omdat dan de verliezen (isolatie) groter zijn.

Ik vind deze uitvinding niet echt heel erg spraakmakend. Een dergelijk ontwerp bestaat volgens mij in iets andere vorm al 30 jaar in commerciele toepassing in de woestijn.

[Reactie gewijzigd door Anoniem: 231832 op 23 juli 2024 10:01]

[divvid]

tja, dat was 33 jaar geleden door Philips al gedaan via Evacuated Tube collectors. Werkt ook nog in ons kikkerlandje bij bewolkt weer (heb zelf een prototype uit 1973 staan). Helaas helaas, werd een project van een energiebedrijf in Zuid Holland in 1976 afgeblazen ten voordele van een windmolen die nooit een Kw heeft opgeleverd. Intussen had het project al 32 jaar, een gebouw dat nog steeds in gebruik is, van gratis warmte kunnen voorzien (verwarmingskosten voor dit gebouw in 1975 waren fl 120.000,- per jaar). Kosten van de installatie zouden destijds ongeveer fl 800.000 geweest zijn. Iedereen met een beetje zinnig gevoel voor rekenen had kunnen bedenken dat het destijds al overgaan op dit soort technieken ons nu een enorm voordeel had op kunnen leveren

[Anoniem: 231832]

Even rekenen leert inderdaad dat de terugverdientijd minder dan 7 jaar is in jouw voorbeeld. En over 32 jaar gerekend zou de installatie 4,8 keer terugverdiend worden. Dat is een jaarlijks rendement van 4% winst volgens mij ( 3,8 ^(1/32) )... tsja... misschien niet genoeg voor een handtekening van de directeur indertijd. Maar energie is duurder geworden en techniek goedkoper dus misschien is het nu interessanter. Vooral als je kijkt naar de lagere rente op het moment. De inflatie had natuurlijk een handje meegeholpen als je er 32 jaar geleden mee gestart was Natuurlijk heb ik dan nog geen onderhoudskosten meegerekend.

[Reactie gewijzigd door Anoniem: 231832 op 23 juli 2024 10:01]

[Anoniem: 5214]

Volgens mij heb je de woorden 'construeren' en 'goedkoop' gemist in de titel van het artikel, en heb je er zelf een 'uitvinding' van gemaakt. Het betreft dus geen nieuwe uitvinding, maar slechts een poging om de reeds bestaande (jaren oude) uitvinding op een goedkope manier te construeren. Dit kan bijdragen aan een meer algemene acceptatie van deze vorm van energie-opwekking. Vaak zijn kosten een te hoge drempel bij alternatieve energie-opwekking, dus is het nuttig deze drempels zoveel mogelijk te verlagen.

[Anoniem: 231832]

Is een dergelijke innovatie dan geen nieuwe "uitvinding" ?

Dat het nuttig is zal ik niet in twijfel trekken.

Maar ik vind het toch van een behoorlijk hoog houtje-plakbandje-gehalte om dit nou van de daken te schreeuwen als technische universiteit. Dan zou je toch op zijn minst een compleet werkend model kunnen demonstreren met generator en servo aansturing.
Anders blijft het SciFi.

[Anoniem: 21486]

Je reactie op pilsch raakt kant noch wal. Pilsch en ikzelf reageerden op het feit dat jij dit ziet als een uitvinding/innovatie en daar vervolgens je opmerkingen bij zet. Iets waar het hele artikel niet over gaat. Het concept is al lang bewezen. Dit is alleen een goekopere uitvoering ervan.

[Anoniem: 231832]

Als het geen innovatie is...? Wat moet je het dan noemen volgens jou?

[Anoniem: 5214]

Een uitvinding lijkt het mij dus sowieso niet, want daar hoor je toch wel een ontdekking aan te koppelen. Dat lijkt me hier niet het geval, het principe is allang geleden uitgevonden.

Innovatief zou het eventueel wel kunnen zijn. Bij innovatie hoort vernieuwing. Het gebruik van platte spiegels in plaats van gebogen kan innovatief zijn, al betwijfel ik dat. Ik neem aan dat in de allereerste versies van dit principe ook vlakke spiegels gebruikt zijn; dat kan ik me in ieder geval wel zo voorstellen. Het innovatieve kan het gebruik van huis-tuin-en-keuken materiaal zijn, waardoor een goedkoop en eenvoudig te produceren product ontstaat. Hoe innovatief het daadwerkelijk is, daar heb ik geen idee van. Daarvoor ontbreekt in het bericht de nodige achtergrondinformatie.

Persoonlijk zie ik het niet als bijzonder innovatief, maar meer als nuttig. Nuttig om dit type van energie-opwekking toegankelijker te maken.

Ik wil tot slot nog een opmerking maken over je houtje-touwtje gehalte opmerking. Dit principe van houtje-touwtje is zeer gebruikelijk op universiteiten. Studenten en promovendi worden nu eenmaal niet geacht een uitontwikkeld product neer te zetten. Zij worden over het algemeen geacht het principe aan te tonen. En dat gebeurd bijna altijd met minimale middelen, al geef ik toe dat MIT een relatief rijke universiteit is. Bedrijven (eventueel zelf opgericht) pakken dit principe op en maken er een verkoopbaar product van (of niet ). In dit geval is er voor gekozen het zelf te gaan doen en het bij een start-up onder te brengen.

[Anoniem: 231832]

"Studenten en promovendi worden nu eenmaal niet geacht een uitontwikkeld product neer te zetten. Zij worden over het algemeen geacht het principe aan te tonen."

Wat is dat principe in dit geval volgens jou, dat aangetoond wordt?

Dat je spullen in veel gevallen goedkoper kunt produceren is denk ik wel een algemeen geaccepteerde stelling. Dat hoeft niet meer aangetoond te worden.

Het bedenken van een nieuwe constructie valt vanuit een cartesiaanse visie ook niet onder wetenschap maar is het toepassen van reeds bestaande wetenschap, hoe vernuftig ook. Er wordt feitelijk geen nieuwe wetenschap geintroduceerd en zelfs geen nieuwe productsoort.

[Reactie gewijzigd door Anoniem: 231832 op 23 juli 2024 10:01]

[fevenhuis]

Of een dergelijke "innovatie"in gewoon een "ïnnovatie" ipv. üitvinding".

Ik neem dat de foto van een werkend model is ?
Of op zijn minst een impressie ervan in de vorm van dans.
Of is de man met de enorme jeweetwel-koker een achteloze voorbijganger van een compleet ander project ? (Overigens heeft deze man een wel compleet andere en levensgevaarlijke interpretatie van het "-koker" gedeelte, als in dat lichaamsdeel kun je dus beter niet koken)

[Reactie gewijzigd door fevenhuis op 23 juli 2024 10:01]

[? ?]

Zowat iedereen heeft dit wel al eens bedacht. Enkel in combinatie met een woestijn en 10.000 van die dingen. Het principe is gewoon een schotel receiver. Of dat nu tv-stralen, kosmische radiosignalen of licht bundelt is bijzaak.

Zo'n schotel hangt natuurlijk wel af van effectieve zon. Als het bewolkt is, laden zonnepanelen wel dacht ik.

Zelfs op hun website schrijven ze in hun FAQ dat het idee helemaal niet van hen komt: en dus niet patenteerbaar is, behalve de "low-cost innovatie", whatever dat is.

Q: Didn't Mythbusters/that guy on the internet/everyone in the 80s do this already?
A: YES! We're following in the footsteps of many brilliant people. Our innovation is to make them so cheap and easy that they can finally be used across the US, and eventually the world.

[Reactie gewijzigd door ? ? op 23 juli 2024 10:01]

[Anoniem: 231832]

"werkend model" ? Volgens de tekst is het systeem nog helemaal niet af.

Het enige dat werkt is de spherische spiegel die het licht bundelt.

Ik geloof dat ze zoiets bij mythbusters (tv) ook ooit gefabriceerd hebben.

Hoewel je met een vergrootglas ook mieren kunt cremeren zie ik nog niet hoe dit systeem een goedkope elektriciteits- of koelgenerator wordt. Het ingewikkeldste deel van het systeem moet nog gemaakt worden.

Ik weet trouwens nog wel een andere manier om een goedkope zonnecollector te maken: Maak een oude sateliet schotel blank met verfafbeit, anodiseer hem vervolgens met een laagje chroom en dan even polijsten en dun coaten tegen oxidatie. Gratis zal het niet zijn.... maar toch ook niet astronomisch duur.

Sateliet schotels hebben namelijk precies dezelfde spherische vorm als zonnecollectoren maar kosten (tweedehands?) een fractie.

[1nsane]

klopt een parabolische spiegel van archimedes, om te kijken of ze er een boot mee in de fik konden zetten, verder dan schroeiplekken kwamen ze niet, hoewel het er wel erg op leek dat de boot vlam ging vatten, uiteindelijk zoals altijd gingen de heren over op drastic measures en gingen ze de boot met pijlen die branden bestoken

[Anoniem: 21486]

Het concept is ook niet nieuw. Het grote voordeel van dit systeem is dat het veel goedkoper gebouwd kan worden dan wanneer men dure parabolische spiegels gebruikt.

[harry1001]

als er water achter zit neemt dat de warmte op, het materiaal waar de 'receiver' van gemaakt is zal dan dus niet smelten. Dat water pomp je er ook nog eens doorheen, waardoor de temperatuur nooit ver boven de 100 graden kan komen. De temperatuur blijft hierdoor binnen de perken. Belangrijk woord is dan ook 'kunnen'

[Nickname55]

En wat gebreurt er als door een storing de water pomp stil komt te staan?

[svenk91]

dan hoop je dat de motor ook stopt en de schotel niet met de zon mee draait of dat die boven een bepaalde temperatuur automatisch wegdraait.

[jegelie]

Juistem - je zorgt dat een temperatuursensor de boel in de gaten houdt en de schotel wegdraait in geval van calamiteit (sensor, computer, backup battery - komaan zeg). Je zou ook een thermostaat de receiver in- en uit het brandpunt kunnen laten bewegen.

harry1001 heeft gelijk: de temperatuur komt niet echt boven de 100 graden celsius. Herinner u de proef met de brandende kaars in een emmer water...

Zoiets is trouwens inderdaad makkelijk in elkaar gezet.
Ik krijg bijna zin om zelf zo'n ding te gaan maken

[gp500]

Er is ook nog een beter manier.

Je maakt een ring of bak met ALuminium-folie erover.
En zuigt dit leeg met zodat je een bepaalde parabool vorm krijgt

Dan moet echt nog iets eruit zuigen wat zal verharden en zo de vorm behoudt.
Weet echter niet of je zo wel een geschikste parabool-brandpunt krijgt.

[Anoniem: 74500]

Je maakt een ring of bak met ALuminium-folie erover.

Dan heb je een mooi parabolisch, maar diffuus reflecterend oppervlak gemaakt. De folie zal namelijk volledig in kreuken zijn, terwijl het oppervlak zo glad mogelijk moet zijn.

[YopY]

Dan heb je een mooi parabolisch, maar diffuus reflecterend oppervlak gemaakt. De folie zal namelijk volledig in kreuken zijn, terwijl het oppervlak zo glad mogelijk moet zijn.

Hoeft niet, als je de folie er recht op doet en het dan vacuum zuigt kun je een goed egaal oppervlak krijgen, lijkt me.

[Toontje_78]

Achterkant met hars bespuiten, niet zo een probleem.

De kreukels vallen ook erg mee als je de spanning op het vel houd tijdens het uitharden.

Ipv de achterkant zuigt, de voorkant onder overdruk zetten, is eenvoudiger.

[jacobvdm]

Die Mythbusters aflevering ook gezien?

[Confusion]

Reken maar dat je stoom wel boven de 100 graden Celsius kunt verhitten. Die 'water wordt niet warmer dan 100 graden Celsius' geldt alleen in aanwezigheid van vloeibaar water.

[Anoniem: 74500]

En wat gebreurt er als door een storing de water pomp stil komt te staan?

Aangezien het water een motor moet aandrijven, zal je het niet moeten rondpompen, het zal vanzelf gaan stromen naar het koude reservoir...

Het komt er dus op aan voldoend warmtegeleidende materialen te gebruiken in een goede structuur, zodat de hitte snel afgevoerd wordt naar het water.

[knirfie244]

Onzin, bij hogere druk ligt het kookpunt van water hoger. Dus dat is al reden 1 waarom de temperatuur van de spiraal hoger kan zijn. Stel dat de pomp onder "zeer hoge" druk het water de spiraal in pompt, 20 bar ofzo, dan ligt het kook punt al boven de 200 graden.

Daarnaast zal waarschijnlijk niet de hele 'Reveiver' met water gevuld zijn, door de grote hoeveelheid energie en hoge temperaturen zal het water dat in de receiver komt direct verdampen. Door de directe verdamping en hoge temperatuur krijg je een flinke druk opbouw waarmee een kleine turbine gevoed kan worden (of een grote als je meerdere van deze schotels koppelt). Als het water alleen maar aan de kook gebracht wordt zou je hier nooit een fatsoenlijke hoeveelheid energie uit kunnen halen.

@danielcello - in je centrale verwarming zit ook weldegelijk een pomp om het water rond te pompen. Als je deze uitzet maar de CV aan laat loop je de kans de boel te slopen (mits de CV niet automatisch stopt met branden)...

[Reactie gewijzigd door knirfie244 op 23 juli 2024 10:01]

[Anoniem: 175262]

Volgens mij hoeft het water NIET rondgepompt te worden... Klopt het niet dat als je warm water in een gesloten systeem opwarmt op een punt, het water vanzelf gaat stromen (zie verwarming in je huis).

Scheelt weer energie

[Roland684]

Ik ken geen centrale verwarmingen die het water niet rondpompem met een pomp.
Maar dan nog, warm water zal stijgen (zeker als het stoom wordt).

[mux]

Typisch zijn dat keramische materialen, en de buizen zijn van staal met een isolerende coating. Soms worden tegenstroombuizen gebruikt om het probleem van oververhitting helemaal te elimineren.

Maar als je een lange buis moet maken om stoom te vervoeren lijkt me dat niet heel erg gewenst. Ik zou ook eerder denken dat er een kleine brayton cyclus generator IN de bundel wordt gezet, zoals ook met grotere zonthermische oplossingen.

[stereohead]

De receiver bestaat uit een holle koperen spoel.
Zie ook dit filmpje (klik rechtsboven op de pagina)
http://web.mit.edu/newsoffice/2008/solar-dish-0618.html

[Reactie gewijzigd door stereohead op 23 juli 2024 10:01]

[High-Voltage2]

Hoe f*cking groot is dat filmpje??
Ik heb hier al 100MB binnengehaald en het is nog niet compleet!! Lang leven limieten

Edit:
200MB, nog steeds geen filmpje.
Gelieve in het vervolg te melden dat een filmpje/afbeelding etc extreme formaten aanneemt...

[Reactie gewijzigd door High-Voltage2 op 23 juli 2024 10:01]

[stereohead]

Hmm, die directe link werkt niet helemaal tof.
Je kunt er komen via deze site: http://web.mit.edu/newsoffice/2008/solar-dish-0618.html
rechtsboven het 1e filmpje.

[Fiander]

ongeveer 740MB je bent er bijna.

[Mike-RaWare]

De grootte van dit filmpje is "f*cking" 737,28 MB groot.

[gp500]

als je opera gebruikt zie je dat dit de grote is:
"737.9 MB (773,658,419 bytes)"

25min met 4mbit.

[Dark Angel 58]

wow.. welke internet provider heb je dan? tenzij... je vlakbij bij je internet provider woont

[Pietervs]

Elke fatsoenlijke browser heeft toch een progressbar?
Jawel, maar in België heeft nog niet iedere fatsoenlijke ISP de limieten afgeschaft

[Reactie gewijzigd door Pietervs op 23 juli 2024 10:01]

[squaddie]

Nooit bij natuurkunde een papieren bakje met water laten koken boven een brander? Hou een vlam bij een stukje papier en in seconden gaat het papier in vlammen op, nu maak je van datzelfde papier een bakje en vult deze met water en nu kan je zonder problemen een vlam onder het bakje houden.

Voor ontbranding heb je drie zaken nodig: Zuurstof, brandstof en temperatuur. Ontbreekt een van deze factoren dan zal er geen ontbranding plaatsvinden. Water heeft de eigenschap dat bij normale druk niet heter kan worden dan 100 graden C, echter dit is een paar honderd graden lager dan de ontbrandingstemperatuur van papier. Dit zorgt ervoor dat het papier nooit de heet genoeg kan worden om in brand te kunnen vliegen.

Dit zelfde concept wordt ook bij de collector gebruikt, zolang de energieoverdracht snel genoeg plaatsvindt zal de collector niet heet genoeg worden om te smelten.

[urharm]

Ik weet het ook niet precies, maar ik denk dat ze heel snel het water er langs zullen voeren, zodat de uiteindelijke temperatuur niet zo hoog komt te liggen; 1800 graden celsius is inderdaad nogal hoog. IJzer heeft een smeltpunt van 1808 (edit) kelvin, dat is 1535 graden celcius, according to http://nl.wikipedia.org/wiki/IJzer_%28element%29

[Reactie gewijzigd door urharm op 23 juli 2024 10:01]

[Anoniem: 243975]

De bovenkant wordt natuurlijk ook al gekoeld door het water wat er doorheenloopt maar dan nog zal het een behoorlijke temperatuur bereiken.

[TheekAzzaBreek]

Koelen lijkt me niet de oplossing, want je wilt niet dat bij een lek of uitval van de pomp je receiver als een plasje op de spiegel eindigt. Je zal dus materiaal moeten geruiken dat die temperaturen aan kan, en dan ligt keramiek inderdaad voor de hand.

[grasnek]

Als er inderdaad iets mis gaat draai je de spiegel weg van de zon, lijkt me nogal makkelijk?

En als het de draai-software of motor is die uitvalt dan zal dat niet meteen ook de waterpomp zijn, binnen een minuutje of wat is de zon al ver genoeg gedraaid dat de focus dus niet meer klopt, ook niks aan het handje..

voor overige gevallen lijkt het me niet enorm moeilijk wat beveiliging in te bouwen, het ontwerp is simpel genoeg toch? het is geen nucleaire reactor ofzo..

[Anoniem: 399]

als je d'r water doorheen pompt en de pomp valt uit, dan kun je als er genoeg energie in gaat om staal te smelten rustig er van uit gaan dat het water gaat verdampen -> druk opbouwen. Als de pomp werkt wordt de druk keurig afgevoerd maar zonder pomp blijft deze klem zitten. Het is niet onmogelijk dat er dan iets uit elkaar spat en je zal het met me eens zijn dat je niet zit te wachten op vliegende stukjes schroot van rond de 1000 graden celsius.
Toch maar even wat verder denken over hoe je een ontwerp veilig maakt?

[Anoniem: 169289]

http://nl.wikipedia.org/wiki/Wolfraam misschien?

[ericcgg]

of een legering?

[Anoniem: 223985]

natuurlijk wordt de receiver geen 1800°C?
maar alle stralen komen samen in het brandpunt (zie optica ofwel definitie parabool)
dus ik kan me wel voorstellen dat wanneer 3.5m² zonne-energie (soms wel tot 1500W/m²!) op 1 plaats gebundeld wordt de temperatuur wel aardig kan stijgen

[memphis]

Misschien door net niet in de brandpunt te gaan zitten

[engibenchi]

Of het brandpunt niet te focussen maar een groter vlak te verwarmen.

[108886]

De echte tweaker zet er dan wel een fannetje op

[Anoniem: 9449]

Ze bedoelen met die opmerking over 1800 graden hoogstwaarschijnlijk dat de "goedkope" vorm van de spiegels geen beperking is (m.a.w. dat deze het in principe even goed doet als een apparaat met gebogen spiegels). (de grootte van) Het oppervlak waarop de straling valt maakt immers niet uit als de temperatuur maximaal is.

Die hoge temperatuur is vervolgens goed voor het rendement, hoe hoger de temp, hoe groter de verhouding T_max/T_condensatie.

[Reactie gewijzigd door Anoniem: 9449 op 23 juli 2024 10:01]

[Anoniem: 160471]

water is een verzamel naam voor H2O ... Stoom = een staat dus het tekeningetje klopt technish niet...? en die mensen zitten dan op MIT LOL.. dacht hoger van hun

[Reactie gewijzigd door Anoniem: 160471 op 23 juli 2024 10:01]

[hawk88]

het klopt wel, het is water is namlijk H₂O in vloeibare fase en Stoom is H₂O in de gas fase. Omdat bijde vormen zo vaak voorkomen op aarde is er een aparte naam voor bedacht.

[markg85]

Wat ik me nou afvraag is hoe efficiënt dit nou werkelijk is..
Overigens zijn de spiegels niet plat zoals in het artikel wordt gezegd! De spiegels zijn plat in de hoogte, maar wel degelijk gebogen in de breedte!

Ook gaat er met dit ontwerp enorm veel licht verloren! kijk maar op welke afstand ze dat hout in de fik steken. Zou het niet veel efficienter zijn om grote vergrootglazen te gebruiken die het lich veel effectiever op 1 punt kunnen bundelen? Of verlies je daar weer iets mee? Die vergrootglazen moeten natuurlijk wel naar beneden (richting aarde in een zwarte bak met water) focussen

[Anoniem: 131051]

Omdat spiegels natuurlijk een factor goedkoper te maken zijn dan grote focusserende lenzen (moet je maar eens vragen wat die lenzen kosten voor grote telescopen) Beide methodes doen hetzelfde (zonlicht concentreren) maar door reflectie is net iets handiger om te maken. (je moet die lens ook hoger monteren, wat door het gewicht nadelen heeft voor de constructie, en die moet natuurlijk ook gedraaid worden. Terwijl een 'dish' z'n gewicht veel lager heeft en gemakkelijker op een soort motorsysteem kan gemonteerd worden)

[Jochem]

De vraag is hoe je efficient wilt uitdrukken. Als je dit uitdrukt in de opgewekte prijs per kilowat in vergelijking met andere zonnesystemen kan dit wel eens een hele goede zijn.

[High-Voltage2]

Ook gaat er met dit ontwerp enorm veel licht verloren! kijk maar op welke afstand ze dat hout in de fik steken.

Het brandpunt is gewoon op die plaats. Dat heeft niets met verlies te maken!!
Het licht heeft al 8 lichtminuten afgelegd, dan zal die 1.5m tussen je spiegel en je brandpunt de zaak ook niet meer maken.

[108886]

ik denk dat hij niet die 1,5 meter in hoogte bedoelt; maar het feit dat de stok zo ver van de receiver al ontvlamt.

of zou de spiegel op dat moment bewust even uit de richting gehaald zijn? dat kan ook natuurlijk

[Anoniem: 185882]

"Met behulp van een stoomturbine en een generator kan vervolgens elektriciteit worden opgewekt. "

Dit is natuurlijk wel heeel ouderwets, SES sterling energy systems bied deze 'schotels' al een tijdje commercieel aan maar dan met een sterling engine er op. (die zijn alleen niet goedkoop)

Ideale manier is natuurlijk een 'motionless' sterling engine, weet alleen niet of die al gebruikt worden hier voor.

http://www.stirlingenergy.com/technology/default.asp

En in Spanje, Seville doen ze dit al helemaal in het groots (PS10 solar power tower)
http://en.wikipedia.org/wiki/PS10_solar_power_tower

En maar zeuren om olie... terwijl... kijk zelf maar:
http://www.youtube.com/watch?v=7Qn2u5m0o1Y

[Reactie gewijzigd door Anoniem: 185882 op 23 juli 2024 10:01]

[Jochem]

De kern van het MIT verhaal is niet het gebruik van hoogstaande (en prijzige) technology maar juist een prijs doorbraak door gebruik van commercially of the shelf (COTS) componenten. Stoom technology is al honderden jaren een van de beste technologien voor energie opwekking en nog steeds hypermodern. Bijna alle elektriciteit die jij kent is opgewekt met stoom en hoog renderende stoomturbines.

[- peter -]

Een motionless stirling engine ?

Wat moet ik me daar bij voorstellen? Peltier element ?
Kon op internet er niet iets over vinden verder.

[Reactie gewijzigd door - peter - op 23 juli 2024 10:01]

[freaq]

ook nooit van gehoord
maar ben het wel met R. van Leeuw eens dat men eens stirling had mogen gebruiken.
heeft een hoger rendement dan een stoom machine/turbine.
is compacter en onderhouds arm. en aangezien het klein is kan ze ook goedkoper worden geproduceerd.

jammer voor de rest een mooi project namelijk.
al vraag ik me al jaren af waarom niemand hier eerder op kwam...

[Anoniem: 109314]

zoek eens op thermo-acoustisch (TASHE).
is nogal complex met veel koeling etc.

[- peter -]

Soortgelijk project dat actief is in ontwikkelingslanden, en nog een stap meer low-tech is, zodat het door de lokale bevolking geconstrueerd kan worden: http://www.solarfireproject.com/ .

Levert ook documentatie + 3d modellen om het zelf te bouwen, mocht je een grote achtertuin hebben.

[Reactie gewijzigd door - peter - op 23 juli 2024 10:01]

[Toontje_78]

Diameter 3,5, dat word dan een oppervlak van ruwweg 7 m².

In de middagzon geeft dat een energie van 7 kW. Thermische zonneenergie kan je reeel benaderen met 100% rendement.

Aanname: water in van 40C, op druk, uit als verzadigde stoom van 110 C, dat is dus water 70 graden verwarmen en dan verdampen.

Energieopname water, per gram, om verzadigde stoom te worden: DH=(DT*Cp + DH_vap)=70*4,18+2260)/g = 2550 J/g.
Dit komt neer op het verdampen van 3 gram water per seconde.

Daar is niet echt een grote water-flow voor nodig.

Daar komt wel bij, hoe verder de stoom word oververhit in deze stellage, hoe hoger het rendement word. Een reeel maximum hier is 600C, wat het maximale rendement op ~ (1-(300/900)) = 65% brengt.

Dus zo een apparaat kan in direct zonlicht een maximaal theorethisch electrisch vermogen opleveren van 7000*0,65= 4,5 kW.

(edit) Een vergelijkbaar oppervlakte Si, single junction zonnecel heeft een theoretisch maximum van 2,1 kW. Dit is beter te benaderen dan het max theoretische dmv thermisch electriciteit opwekken, doordat er 1 (een) processtap gebruikt word met geassocieerde verliezen, waar een thermoelectrische opwekking 3 (drie) stappen heeft.

Beide systemen schalen linear, doordat dit geen zonnetrog/heliostaat centrale oid is, maar net zoals PV, per module gaat. (/edit)

[Reactie gewijzigd door Toontje_78 op 23 juli 2024 10:01]

[Amanoo]

1800°C, daar moet je flink wat water mee kunnen verdampen zeg
Wel handig dat duizenden kleine spiegels minder duur zijn als een even groot oppervlak aan gebogen spiegels.

Welk materiaal moet het eigenlijk opvangen, als de hitte zelfs staal doet smelten?

[Reactie gewijzigd door Amanoo op 23 juli 2024 10:01]

[Anoniem: 231832]

Als je op de website van MIT kijkt (klik op de link schotel in het artikel) dan zie je dat het niet duizenden spiegeltjes zijn, maar grote flexibele stroken spiegelend materiaal (lijkt op blik).

Ik vraag me af hoe goed het materiaal bestand is tegen zandstormen die bijvoorbeeld in de woestijn voorkomen. Als het glanzende oppervlak teveel wordt beschadigd door het zand zal het licht niet meer goed ge-focusd worden op de collector (divergentie i.p.v. convergentie). Ook (glasharde) auto-lampen en ruiten worden dof in zandstormen. Misschien is het beter de spiegels in een begroeid gebied te plaatsen. Hoe goed zou de constructie uberhaupt met sterke wind omgaan?

[Reactie gewijzigd door Anoniem: 231832 op 23 juli 2024 10:01]

[Jaco69]

Alleen zand woestijnen hebben zandstormen.

[Zonique]

Ze lijken op van die langwerpige spiegels die ze bij de Ikea verkopen. Als je die aan twee kanten op zou pakken buigen ze ook door.

Ik heb me ook afgevraagd hoe je dit goed houdt. Weer en andere invloeden maken de spiegels dof of vies. Ik kan me niet voorstellen dat er elke dag iemand met een flesje glasex langs loopt om die spiegels weer op te poetsen.

[Pjerry]

Iets te kort door de bocht. Hitte niet verwarren met warmte.
Eén gloeiend hete spijker (hitte) kun je nauwelijks wat mee verwarmen, de spijker koel je gewoon af in een klein bakje water, zonder dat dat bakje noemenswaardig in temperatuur stijgt.
Iets wat helemaal niet zo heet is, kan daarentegen ontzettend veel warmte (energie bevatten) denk aan een zwembad in de zon. Hier zit een enorme berg energie in, terwijl het water maar een waarde van 27 ^oC (arbitrair) bereikt.

Om het hier dus goed te laten verlopen, is het zaak dat er behoorlijk wat energie naar dat brandpunt geleid wordt, hoe warm het daar wordt is eigenlijk niet zo veel van belang, is afhankelijk van het oppervlak dat verwarmd wordt, de calorische inhoud van het materiaal, enz. Zaak is om die energie tijdig af te voeren. Blijkbaar gaat dat goed met water (hoge energie inhoud!; water van 100 ^oC bevat meer energie dan een gelijke hoeveelheid olie van bijv. 180 ^oC).

De hele discussie die hier gevoerd wordt over het mogelijk smelten van het materiaal is een non-issue. Er zijn materialen die 1800 graden makkelijk aan kunnen, daarnaast wordt die temperatuur nooit bereikt als er maar voldoende afvoer van de energie plaats vindt.

[High-Voltage2]

Welk materiaal moet het eigenlijk opvangen, als de hitte zelfs staal doet smelten?

Lees eens vlug door de reeds gegeven commentaren.
De collector wordt gekoeld met het water dat er door stroomt. Daardoor wordt deze maar een goede 100°C. Valt de waterstroom echter weg kan de temperatuur beginnen oplopen. Dit zou eventueel opgelost kunnen worden door middel van een thermokoppel om aldus de schotel weg te draaien bij een te hoge temperatuur.

[Jaco69]

ach als je een stukje staal van 1800 graden in een vat water gooit verdampt er maar weinig.

Het gaat natuurlijk om de energie die er achter zit.

[_Thanatos_]

In principe hoeft de parabolische schotel niet eens spiegels te hebben. Het kan ook goed werken met een aluminium coating die gepolijst is, en met een hard iets (polycarbonaat ofzo) wordt beschermd tegen de elementen - voornamelijk zuurstof. Zo heb je ook een prima spiegel die goedkoop te produceren is.

Maar het probleem met opbrengst blijft: in licht zit eigenlijk maar héél weinig energie. Met een grote schotel kun je misschien wel "veel" stroom opwekken, maar het feit blijft dat bijvoorbeeld 1W (netto) aan lichtenergie al voldoende is om een huiskamer mee te verlichten. Dat we daarvoor 50W aan halogeen nodig hebben, is een ander verhaal, want diezelfde warmte van de zon kunnen nou eenmaal meenemen in de omzetting naar elektriciteit.

Enige voordeel is dat direct zonlicht zeker 1000 keer zoveel lumens bevat als een goed verlichte huiskamer.

[Reactie gewijzigd door _Thanatos_ op 23 juli 2024 10:01]

[the_stickie]

Een lumen is een eenheid. Het licht "bevat" dus geen lumens, maar heeft wel een lichtsterkte van x lumen.
Wat jij zegt is zoiets als "de Eifeltoren bevat veel meer meters dan een gemiddeld huis."

[_Thanatos_]

Je begrijpt dus wel wat ik bedoel

[Jochem]

De truuk zit hem in het gebruik van de standaard badkamerspiegels van de bouwmarkt. Het maken van een naukeurige mal met een gepolijst oppervlakte is vele malen duurder. Het gaat niet om beter maar om een prijsdoorbraak.

[_Thanatos_]

Goedkoper is ook niet altijd beter. Als je met een duurdere schotel zoveel meer winst maakt dat die dure schotel uiteindelijk z'n prijs waard is, zou ik die nemen.

[TERW_DAN]

Dit is een mooie ontwikkeling. Zeker in de VS hebben ze woestijn zat waar niets te beleven is, een deel daarvan gebruiken om dit soort spiegels te plaatsen zou een prima oplossing zijn om energie op te wekken.
Zonne-energie is natuurlijk heel mooi, het raakt niet op (uiteindelijk natuurlijk wel, maar ik ga het niet meer meemaken dat de zon op is) dus het is een ideale lange termijn investering. Zonnepanelen zoals we die nu kennen zijn echter vrij inefficient en verdienen zichzelf niet terug gedurende hun bruikbare levensduur. Nu wordt dat wel steeds beter, maar toch is het in veel gevallen zo dat zonne-energie niet gebruikt wordt. Als ik kijk naar de toepassingen hier in Nederland zie je dat vaak genoeg zonnepanelen niet gebruikt worden, omdat het gewoon te duur is (dat is iig wat veel bouwkundigtekenaars en architecten momenteel doen).
Dit is een veel betere manier. Natuurlijk kan zo'n spiegel ook wel stuk, maar een spiegel, zeker een standaard zoals hier gebruikt is, is vele malen goedkoper en zal zijn effficientie ook niet snel verliezen, zoals dat bij zonnepanelen wel het geval is.

Dat ze moeten draaien is natuurlijk lastig, maar dit zou ook op te lossen zijn door de spiegels in een cirkel om een centraal punt te zetten, zodat die atlijd energie opvangt, ongeacht van welke spiegel. Zeker met low cost spiegels kan dat nog wel eens interessanter zijn dan er motoren aan te hangen die ook weer energie kosten. Doordat de zon altijd wel op een aantal spiegels valt kun je zo'n solar farm zo bouwen dat de spiegels maximaal zonlicht weerkaatsen, terwijl ze stationair staan. Een halve cirkel als opstelling is waarschijnlijk al genoeg, omdat het natuurlijk niet 24 uur per dag licht is.

De techniek ziet er in elk geval veel belovend uit.

[nuclear waste]

Het gaat hier natuurlijk over zonnecollectoren, die water (of een andere vloeistof) verwarmen. Later kan dat water eventueel gebruikt worden om elektriciteit te produceren, maar dat is een ander proces.
Je moet ze dus niet vergelijken met PV-panelen (die meteen elektriciteit opwekken, zonder tussenstap) maar met zonnecollectoren, die ook prima in warm water voorzien.

Een zonnecollector zoals we die nu al kennen heeft ook geen last van rendementsverlies. (Ik weet niet hoe dat in .nl is, maar hier in .be worden er regelmatig zonnecollectoren geplaatst bij verbouwing/nieuwbouw, ideaal voor sanitair water en verwarming)

Om terug ontopic te gaan: Dit soort farms staan al in de woestijnen van Arizona, ook met vlakke spiegels. (en als ik me niet vergis is er vorig jaar in Spanje ook zo'n farm afgewerkt)
Een heel veld met allemaal X,Y gemotoriseerde spiegels, en een toren met de collector erin. (en onderaan in de toren de stoomturbines)

[Pietervs]

Zeker in de VS hebben ze woestijn zat waar niets te beleven is, een deel daarvan gebruiken om dit soort spiegels te plaatsen zou een prima oplossing zijn om energie op te wekken.
Los van het feit dat de VS natuurlijk enorme verbruikers zijn van energie, en daarmee (fossiele) brandstoffen, denk ik dat dit soort ontwikkelingen ook erg belangrijk kunnen zijn voor Afrika. Ook daar hebben ze een fijn stukje "zandbak", en een toenemende behoefte aan energie. Bovendien: met wat geluk, hard werk (en eventueel subsidie) zou Afrika op termijn als energieleverancier voor Europa kunnen gaan dienen: zij verdienen daarmee het geld, terwijl Europa minder afhankelijk wordt van fossiele brandstoffen. Snijdt het mes meteen aan 2 kanten, want daardoor zal Afrika minder afhankelijk worden van Europa...

[Pietervs]

Tja, wat ben je liever: afhankelijk van het Midden-Oosten van iets waarvan je weet dat het over 40 jaar op is (olie), die geld genoeg hebben en geen armoede kennen, of iets minder afhankelijk van Afrika die grote armoede kent en jaarlijks vele miljarden aan steun ontvangen uit de hele wereld?

Want pressiemiddelen weet het midden-oosten ook wel wat vanaf hoor: zoek maar eens op "autoloze zondag in 1973"...

[WPN]

mooi gedaan met goedkope materialen....

vind dat de studenten met hun bedrijf wel opeens erg hard van stapel lopen door gelijk met solarfarm in de US te willen beginnen en in andere landen

[ffb]

En dat is nou juist waarom Amerikanen wel succesvol zijn in bepaalde ondernemingen en Nederlanders met hun "doe maar gewoon dan doe je al gek genoeg mentaliteit" niet.

Als je je opmerking nou nog enigszins zou beargumenteren...

MIT ondersteunt dit soort initiatieven tenminste doordat er in de VS op een veel makkelijkere manier geld wordt vrijgemaakt voor onderzoek. In Nederland is het onderwijs afhankelijk van de overheid (wat ook wel weer heel goed is omdat wij daardoor voor 1500 euro per jaar kunnen studeren) en bepaalt de overheid wat je wel en niet mag onderzoeken, in de VS zijn ze daar vrijer mee. Het ligt daar dan ook meer voor de hand om er een commerciele toepassing voor te vinden.

In Nederland wordt technologische vooruitgang sowieso niet echt gestimuleerd, zo was er bijvoorbeeld die kerel die een bus uitvond met de motor in de wielen. Hij kreeg een subsidie en verder lieten de vervoersmaatschappijen (indirect de overheid) hem links liggen, en inmiddels wordt een zelfde soort technologie gebruikt elders in de wereld in superzuinige auto's.

Allemaal omdat Nederlanders nu eenmaal "niet te hard van stapel mogen lopen".

[splrf]

Even hierop inhakend. In nederland kunnen we soortgelijke dingen ook

[basfromasd]

Bedrijf van de elektrisch aangedreven bus: http://www.e-traction.com/
In-wheel motor van engels bedrijf: http://www.pmlflightlink.com/

[Ansenyi]

Ook kunnen gebouwen met het systeem gekoeld of verwarmd worden.

Hoe kunnen gebouwen dan gekoeld worden met dit systeem?

[Anoniem: 231832]

Het kan bijvoorbeeld door een stoomturbine aan te sluiten op de zonnecollector.

http://nl.wikipedia.org/wiki/Stoomturbine

Met de stoomturbine kan bijvoorbeeld een compressor worden bekrachtigd zoals die in veel airconditioners (en koelkasten) aanwezig is.

(De koelkast zelf kun je ook mooi in de schaduw van de schotel zetten )

Als je veel van deze schotels op het dak van een gebouw plaatst blijft de temperatuur vanwege de schaduw ook lager Tegenwoordig worden daken van gebouwen ook wel ooit met wit pvc of met metaal bekleed om airco-energie te besparen. Met schotels op het dak wordt dat deels overbodig. Zwarte daken en asfalt helpen ook mee aan de opwarming van de aarde. Het plaatsen van schotels op het dak kan wel extra eisen aan de dakconstructie toevoegen.

[Reactie gewijzigd door Anoniem: 231832 op 23 juli 2024 10:01]

[Toontje_78]

Dmv absorptiekoeling. Deze gebruikt warmte om koelte te maken. Een vreemd concept, tegen de intuitie in, maar het laat laagwaardige warmtestromen bruikbaar zijn voor meer dan de minderwaardige taak van ruimteverwarming.