太陽熱を1番集めやすい角度

質問

水の入ったアルミ缶を黒く塗り、その缶の背面にアルミ箔をはった板を置いて、水温を温める実験をしています。

実験をしていくうちに、効率よく水を温めるのには、缶を置く角度や板を置く角度が関係していることがわかりました。

1番効率よく水を温められる角度というものは存在するのでしょうか。

いろいろと検索してみたのですが、難しくてよくわかりませんでした。

わかりやすく教えてください。よろしくおねがいします。

回答No.2

foomufoomu · ベストアンサー

反射板がない場合で考えると、一番光が多くあたる＝もっとも大きな影を作る、状態がもっともよく暖められる角度です。正面より少し傾いた状態になると思いますが、正面でもたいした違いは無いでしょう。
反射板も同じく、反射光が最も多くあたるように配置するのがよいです。これをつきつめると、放物線の凹面鏡になります。（次のページの後半にあるような形です）
http://w2.avis.ne.jp/~amane/data9.html
http://mat.txt-nifty.com/blog/2011/05/index.html

質問とは違いますが、ただ、缶を置くだけでなく、缶を一回り大きな耐熱ガラスの器に入れると、集熱力が倍増します。缶の周りを温室にするわけです。ガラスがないと、集めた熱が再びまわりに逃げてしまいますが、逃げるときの赤外線は波長がうんと長いので、ガラスでさえぎることができるからです。

お礼

詳しいご説明ありがとうございました。
サイトも大変参考になりました。
耐熱ガラスを使用するという方法も是非行ってみたいと思います！

回答No.1

DJ-Potato

やっぱり光線に対して垂直な面が一番吸収効率がいいと思いますが、アルミ缶、つまり円柱で、しかもアルミ箔で後ろからも照らすなら、どうでもいいと思います。
しかも太陽は時間とともに動くので、それに合わせて缶を動かすのは大変です。

実験の再現性という意味も含めて、同じ場所に同じように置くことが重要だと思います。
実験の目的にもよると思いますが。

お礼

時間によって動かさなければならないのが難しいところですね。
集光機の形のデザインは工夫せねばならなくなりそうです。
すばやいご回答ありがとうございました。