Parabolrinnen - Kollektor Paraboloid - Kollektor · 42O Der durchschnittliche Einfallswinkel der...

F’ S F

F’ S F

L

Parabel / Paraboloid :

Parallel einfallende Lichtstrahlenwerden im Brennpunkt gebündelt.

Die Parabelformwird bestimmt durchden Abstand zwischen ihremScheitel ( S ) und demBrennpunkt ( F ).

P

LKonstruktion von Punktenauf einer Parabel:

1. Scheitel S auf der x-Achse festlegen2. Brennpunkt F auf der x-Achse festlegen3. F’ konstruieren: SF = SF’4. Leitgerade L zeichnen: Lot auf der x-Achse in F’5. Kreis um F (Radius größer als FS)

6. Kreisbogen um F’ mit gleichem Radius

7. Parallele zu L im Schnittpunkt Kreisbogen / x-Achse schneidet den Kreis um F in zwei Parabelpunkten P und P’.

Parabolrinnen - Kollektor Paraboloid - Kollektor

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Rinnen - Kollektoren

Parabolspiegel - Kollektoren

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Der Absorber im Brennpunkt nimmt die Wärme auf

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42O

Der durchschnittliche Einfallswinkel der Sonnenstrahlenentspricht dem örtlichenBreitengrad

Tamm = 42

42O

48O42

O

180 - 90 - 42 =

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O OO

60

Während die Sonne in Europa zu Mittagim Sommer 60-65°über dem Horizont steht und mitetw. 700 Watt/m² herab strahlt,

15

sind es im Winter 13-18°und 200 Watt/m².

Der Einfallswinkel

Im Alltag bezeichnet er den Winkel zwischen einem Lichtstrahl und dem Horizont.Er hat bei der Sonne durch den Wechsel der Jahreszeiten entscheidenden Einflussauf die Erwärmung der Erdoberfläche.

Sonnenkollektor

Brettstärke12 mm

C

D

S1

B

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44

44

S2

44

44

140

150

S1

140

150

C

44

143

B

44

143

128

143

D

S2

A

TiefgezogenePolistyrol-Parabol-Folie

F’ S F

Parabel / Paraboloid :

Parallel einfallende Lichtstrahlen.

L

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F’ S F

L

Parabel / Paraboloid :

Parallel einfallende Lichtstrahlenwerden im Brennpunkt gebündelt.

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F’ S F

X

L

Konstruktion von Punktenauf einer Parabel:

1. Scheitel S auf der x-Achse festlegen2. Brennpunkt F auf der x-Achse festlegen3. F’ konstruieren: SF = SF’4. Leitgerade L zeichnen: Lot auf der x-Achse in F’

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F’ S F

Konstruktion von Punktenauf einer Parabel:

1. Scheitel S auf der x-Achse festlegen2. Brennpunkt F auf der x-Achse festlegen3. F’ konstruieren: SF = SF’4. Leitgerade L zeichnen: Lot auf der x-Achse in F’5. Kreis um F (Radius größer als FS)

L

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F’ S F

Konstruktion von Punktenauf einer Parabel:

1. Scheitel S auf der x-Achse festlegen2. Brennpunkt F auf der x-Achse festlegen3. F’ konstruieren: SF = SF’4. Leitgerade L zeichnen: Lot auf der x-Achse in F’5. Kreis um F (Radius größer als FS)

6. Kreisbogen um F’ mit gleichem Radius

L

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F’ S F

Konstruktion von Punktenauf einer Parabel:

1. Scheitel S auf der x-Achse festlegen2. Brennpunkt F auf der x-Achse festlegen3. F’ konstruieren: SF = SF’4. Leitgerade L zeichnen: Lot auf der x-Achse in F’5. Kreis um F (Radius größer als FS)

6. Kreisbogen um F’ mit gleichem Radius

7. Parallele zu L im Schnittpunkt schneidet den Kreis um F in zwei Parabelpunkten

L

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F’ S F

Konstruktion von Punktenauf einer Parabel:

1. Scheitel S auf der x-Achse festlegen2. Brennpunkt F auf der x-Achse festlegen3. F’ konstruieren: SF = SF’4. Leitgerade L zeichnen: Lot auf der x-Achse in F’5. Kreis um F (Radius größer als FS)

6. Kreisbogen um F’ mit gleichem Radius

7. Parallele zu L im Schnittpunkt schneidet den Kreis um F in zwei Parabelpunkten.

8. Weitere Parabelpunkte kunstruieren.

L

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F’ S F

Konstruktion von Punktenauf einer Parabel:

1. Scheitel S auf der x-Achse festlegen2. Brennpunkt F auf der x-Achse festlegen3. F’ konstruieren: SF = SF’4. Leitgerade L zeichnen: Lot auf der x-Achse in F’5. Kreis um F (Radius größer als FS)

6. Kreisbogen um F’ mit gleichem Radius

7. Parallele zu L im Schnittpunkt schneidet den Kreis um F in zwei Parabelpunkten

8. Weitere Parabelpunkte kunstruieren

L

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F’ S F

Konstruktion von Punktenauf einer Parabel:

1. Scheitel S auf der x-Achse festlegen2. Brennpunkt F auf der x-Achse festlegen3. F’ konstruieren: SF = SF’4. Leitgerade L zeichnen: Lot auf der x-Achse in F’5. Kreis um F (Radius größer als FS)

6. Kreisbogen um F’ mit gleichem Radius

7. Parallele zu L im Schnittpunkt schneidet den Kreis um F in zwei Parabelpunkten

8. Weitere Parabelpunkte konstruieren9. Parabelpunkte Richtung Scheitel konstruieren

L

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F’ S F

Konstruktion von Punktenauf einer Parabel:

1. Scheitel S auf der x-Achse festlegen2. Brennpunkt F auf der x-Achse festlegen3. F’ konstruieren: SF = SF’4. Leitgerade L zeichnen: Lot auf der x-Achse in F’5. Kreis um F (Radius größer als FS)

6. Kreisbogen um F’ mit gleichem Radius

7. Parallele zu L im Schnittpunkt schneidet den Kreis um F in zwei Parabelpunkten

8. Weitere Parabelpunkte konstruieren9. Parabelpunkte Richtung Scheitel konstruieren10. Hilfslinien entfernen / Parabelpunkte hervorheben

L

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F’ S F

Konstruktion von Punktenauf einer Parabel:

1. Scheitel S auf der x-Achse festlegen2. Brennpunkt F auf der x-Achse festlegen3. F’ konstruieren: SF = SF’4. Leitgerade L zeichnen: Lot auf der x-Achse in F’5. Kreis um F (Radius größer als FS)

6. Kreisbogen um F’ mit gleichem Radius

7. Parallele zu L im Schnittpunkt schneidet den Kreis um F in zwei Parabelpunkten

8. Weitere Parabelpunkte konstruieren9. Parabelpunkte Richtung Scheitel konstruieren10. Hilfslinien entfernen / Parabelpunkte hervorheben11. Parabel zeichnen

L

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F’ S F

Der Einfallswinkel ist gleich großwie der Ausfallswinkel:

L

P

T

Der einfallende Strahlwirdan der Tangente TimPunkt P reflektiert.

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F’ S F

L

Konstruktion der Tangente

Parabelpunkt konstruieren.

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F’ S F

Konstruktion der Tangente

Parabelpunkt konstruieren.

Parallel einfallende Gerade durch Pwird verlängert (Leitstrahl)Der Leitstrahl schneidet die Leitlinie Lim Punkt P’.

L

PP’

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F’ S F

Konstruktion der Tangente

Parabelpunkt konstruieren.

Parallel einfallende Gerade durch Pwird verlängert (Leitstrahl)Der Leitstrahl schneidet die Leitlinie Lim Punkt P’.Parabelpunkt konstruieren.

Die Mittelsenkrechte auf P’Fist die Tangente T im Parabelpunkt P

L

PP’

T

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F’ S F

Tangente / Brennstrahl

Parabelpunkt konstruieren.

Parallel einfallende Gerade durch Pwird verlängert (Leitstrahl)Der Leitstrahl schneidet die Leitlinie Lim Punkt P’.Parabelpunkt konstruieren.

Die Mittelsenkrechte auf P’Fist die Tangente T im Parabelpunkt P

PF ist der reflektierte Brennstrahl.

L

PP’

T

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