..:: J. Ericsson's zonnemotor ::..

J. Ericsson's zonnemotor

← overzicht
Inhoud
Start

J. Ericsson's zonnemotor.
De temperatuur der zon

Uit: De Natuur,
Populair Geïllustreerd Maandschrift,
gewijd aan de natuurkundige wetenschappen en hare toepassingen.
15 Juni 1884 - 4e jaargang

Onder het opschtift »De warmte der zonnestralen, aangewend als geweegkracht", is in den tweeden jaargang van dit tijdschrift medegedeeld, welke pogingen door de ouden reeds gedaan waren om de zonnewarmte op te hoopen en als middel te gebruiken tot brandstichting of smelting van metalen, en hoe in de laatste jaren door Mouchot, Salicis en Pifre toestellen werden vervaardigd, waarmede genoeg zonnewarmte werd opgevangen om motoren door stoom of heete lucht in werking te brengen.
Door J. Ericsson is ook in die richting gewerkt en ofschoon het niet gebleken is, dat het vraagstuk door hem heel veel beter dan door Mouchot en Pifre werd opgelost, zullen we toch aan de beschrijving van zijn werktuig hier een plaats inruimen. Te meer, omdat Ericsson aan zijn beschrijving een beschouwing vastknoopt, waarin hij berekent, hoe hoog de temperatuur der zon wel zijn moet, naar de uitkomsten, die hij met zijn werktuig heeft verkregen.

Ericsson's Zonnemotor, beproefd te New-York, 1883.

   Het hier afgebeelde werktuig, in 1883 te New-York door Capt. Ericsson opgesteld en beproefd, wordt door hem beschreven als het resultaat van vele proefnemingen, gedurende een reeks van twintig jaren met soorgelijke, slechts in bijzonderheden van elkander afwijkende toestellen genomen. In beginsel komt het geheel met de reeds bekende van Mouchot en Pifre overeen, alleen de vorm verschilt. De zonnestralen worden op de binnenvlakte van een bak met gebogen, door gepolijste platen gevormden, bodem opgevangen en teruggekaatst naar een daarboven geplaatsten cilindervormigen ketel, waarin water tot stoom wordt gebracht, die een motor in de nabijheid tot beweegkracht dient.
   De bodem van den bak bestaat uit rechte houten staven,gedragen door ijzeren ribben van parobolischen vorm. Op deze staven zijn de terugkaatsende platen bevestigd, die uit van achteren verzilverd, plat spiegelglas bestaan.
   De lengte van den bak is 3,35 M., de breedte 4,88 M. De ketel, door opstaande platen ondersteund, heeft een diameter van 0,16 M. en een lengte van 3,35 M; een oppervlak van 0,82 vierkante meter is aan de teruggekaatste zonnestralen blootgesteld.
   De terugkaatsende platen onderscheppen een bundel zonnestralen van ruim 15 vierkante meter doorsnede. De bak staat op een centralen voet, rondom welken hij draaien kan.
   De verandering in helling geschiedt door middel van een horizontale as zoo gemakkelijk, dat een kracht van een paar kilogram, aan het einde uitgeoefend, daartoe voldoende is.
   De bijstaande motor is een stoomwerktuig met een cilinder van 15,4 cM. in diameter en 20 cM. slag. De zuigerstang werkt op een perspomp van 12,7 cM. in diameter.
   Op de gewone wijze wordt de beweging meegedeeld aan een kruk en een vliegwiel, om te toonen, dat de machine in staat is pompen of molens in werking te brengen. De stoomleibuis en de stoomkast zijn in de afbeelding weggelaten. De gemiddelde snelheid was bij de proeven, die verleden jaar genomen werden, 120 omwentelingen per minuut, de drukking op den zuiger 16 Kg. per vierk. Eng. duim of per 6,45 vierk. cM.
   Omtrent de temperatuur der zon wordt o.a. door Ericsson het volgende opgemerkt.
   »Het vermogen, door den zonnemotor ontwikkeld, geeft verhoudingen aan tusschen de diffusie en de sterkte der zonnestralen, welke bewijzen, dat de schatting van Newton omtrent de temperatuur der zon moet worden aangenomen. Het volgend betoog, gegrond op de bijzonderheden, hiervóór over den motor vermeld, zal gemakkelijk verstaan worden.
   Het oppervlak van een bol, wiens straal gelijk is aan den middelbaren afstand der aarde tot de zon, staat tot het oppervlak van de laatste als 214,5 in het kwadraat tot 1; daar de reflector van den zonnemotor een bundel zonnestralen onderschept van 150963 M² in doorsnede, zal de reflector de warmte ontvangen, ontwikkeld door 150963/214,5² of 3,28 vierkante cM. van de oppervlakte der zon.
   Aangezien de ketel van den motor 8219 vierkante cM. oppervlak heeft, leiden we hieruit af, dat de teruggekaatste zonnestralen verstrooid worden in de verhouding van 8219 tot 3,28 of van 2506:1. De ervaring heeft geleerd, dat het vermogen, door de zon medegedeeld aan den reflector, niettegenstaande deze sterke verstrooiing, in staat is aan den ketel een temperatuur te geven van 520º Fahr. boven die der omgeving. Hiermede zijn wij in staat de laagste temperatuur van het oppervlak der zon te bepalen. Ook geeft ons dit het bewijs, dat de berekeningen, door sommige Fransche geleerden gemaakt, dat de zonstemperatuur, de temperaturen in een laboratorium voortgebracht, niet zoude overtreffen, geheel onjuist zijn. Had Pouillet geweten, dat de zonnewarmte na een twee duizend vijfhonderd en zesvoudige diffusie een stralend vermogen behoudt van 520º F., hij zou niet verzekerd hebben, dat de temperatuur van de oppervlakte der zon 1760º C. is. Neemt men de wet van Newton aan, dat de temperatuur evenredig is met de dichtheid der stralen, dan bewijst de temperatuur, aan den ketel van den zonnemotor medegedeeld, dat de temperatuur van het oppervlak der zon niet lager kan zijn dan 520 maal 2506 = circa 1303000º F. of 724000º C.
   Het is schier overbodig op te merken, dat deze berekening niet de hoogste temperatuur der zonsoppervlakte kan geven, daar behalve de absorptie door den dampkring, niet in aanmerking is genomen: 1º. Het verlies, dat een gevolg is van het gaan der warmestralen door de stof der terugkaatsende platen; 2º het verlies, door de uitstraling van het zwarte oppervlak van den ketel; 3º de vermindering in de temperatuur van den ketel, veroorzaakt door geleiding."
   Het praktisch resultaat van de proefnemingen, door Ericsson gedaan, is hetzelfde als het door Mouchot verkregene, dat namelijk zonnemotoren in de heete luchtstreken gewichtige diemstem zouden kunnen bewijzen.

↑