Lentes de Fresnel

1. LentesdeFresnel Una aplicación de energía solar térmica

2. ¿Qué es una lente de fresnel? • En 1748 el Conde Buffon (escritor y naturalista francés) propone que las lentes podían ser disminuidas en peso sin cambiar su enfoque. • Fue, sin embargo, Fresnel el que se dio a la tarea de diseñarla. • Si se retira toda la parte rosa de la lente plano convexa de la figura, la lente queda reducida a una lente plana. • En realidad lo que se logra es un conjunto de lentes trabajando como un todo.

3. Propiedades • Las lentes de Fresnel son vidrios tallados o plásticos fabricados cuya misión es hacer que los rayos de luz que la atraviesen se comporten como en una lente plano convexa. • Los rayos de luz que llegan paralelos al eje óptico se focalizan. • Los rayos de luz que salen del foco atraviesan la lente y salen colimados. • Las lentes de Fresneltienen en esencia las mismas propiedades que las lentes plano convexas pero disminuyen su peso y su volumen considerablemente. • Si los diámetros de las lentes son muy grandes es conveniente usar una lente de Fresnel.

4. Focalización en ambos casos Lente plano convexa Lente de Fresnel

5. Lentes de Fresnel simples

6. Lentes de Fresnel más complejas • El mismo principio usado para las lentes plano convexas se puede utilizar para construir lentes más complicadas. • Las lentes de Fresnel consisten entonces de un conjunto de lentes, casi todas prismas, que convierten la luz proveniente de una fuente puntual en una colección de rayos paralelos

7. Lentes tridimensionales de Fresnel

8. Luz recibida

9. Imágenes • La idea de una lente de Fresnel no está en formar una buena imagen, sino en conseguir a bajo precio un sistema colimador. • La baja calidad de la imagen es debida a la dispersión que se produce en las separaciones de los anillos.

10. Usos de las lentes de Fresnel

11. Faros

14. Retroproyectores

16. Cocina Solar • La temperatura en el foco de una lente de Fresnel sobrepasa los 600°C cuando se orienta hacia el sol. • En cocina solar, las vasijas de cocción se sitúan fuera del foco, aumentando con esto la superficie de caldeo y disminuyendo la temperatura. • Este tipo de cocinas necesitan ser reorientadas con frecuencia para que la luz incida en la olla y no se desperdicie energía.

17. Cocina solar usando lentes de Fresnel (1) (2) (4) (3)

18. (5) (6) (8) (7) (9) (10)

19. Pasióndestructiva Podemos fundir bloques de concreto utilizando lentes de Fresnel

20. Impulsar motorestérmicos

21. Máquina de Stirling 1 DE 1 A 2 EXPANSIÓN ISOTÉRMICA DE 2 A 3 PROCESO ISOMÉTRICO DE 3 A 4 COMPRESIÓN ISOTÉRMICA DE 4 A 1 PROCESO ISOMÉTRICO

22. Máquina de Stirling 1

23. Máquina de Stirling 2 DE 2 A 3 EL PISTÓN MÓVIL SE MUEVE COLOCANDO TODO EL GAS EN CONTACTO CON LA FUENTE FRÍA. DE 1 A 2, EL GAS CALIENTE CRECE EN PRESIÓN Y EMPUJA EL PISTÓN DE POTENCIA. DE 4 A 1 EL PISTÓN MÓVIL SE MUEVE HACIA ARRIBA COLOCANDO EL GAS EN CONTACTO CON LA FUENTE CALIENTE. DE 3 A 4 EL GAS FRÍO ES AHORA COMPRIMIDO POR EL MOMENTUM DEL DISCO MÓVIL

24. Máquina de Stirling 2

25. También se puede usar un espejo parabólico

26. Otras aplicaciones

27. VIDEOS Aprovechamiento de la energía solar por medio de una máquina de Stirling y una lente de Fresnel Ver videos de Youtube sobre lentes de Fresnel en el link Green powerscience