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F’ S F F’ S F L Parabel / Paraboloid : Parallel einfallende Lichtstrahlen werden im Brennpunkt gebündelt. Die Parabelform wird bestimmt durch den Abstand zwischen ihrem Scheitel ( S ) und dem Brennpunkt ( F ). P L Konstruktion von Punkten auf einer Parabel: 1. Scheitel S auf der x-Achse festlegen 2. Brennpunkt F auf der x-Achse festlegen 3. 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 RS TAMM TECHNIK KLASSE 9 PARABOLKOLLEKTOR A. STEINBACH

Parabolrinnen - Kollektor Paraboloid - Kollektor · 42O Der durchschnittliche Einfallswinkel der Sonnenstrahlen entspricht dem örtlichen Breitengrad Tamm = 42 42O 42O 48O 180 - 90

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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

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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

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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

RS TAMM TECHNIK KLASSE 9 PARABOLKOLLEKTOR A. STEINBACH

Page 12: Parabolrinnen - Kollektor Paraboloid - Kollektor · 42O Der durchschnittliche Einfallswinkel der Sonnenstrahlen entspricht dem örtlichen Breitengrad Tamm = 42 42O 42O 48O 180 - 90

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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