Идея создания гелиоконцентратора обусловлена постоянным ростом стоимости энергоресурсов, а солнечную энергию можно использовать бесплатно и к тому же в нашем регионе на 1 кв. м поверхности земли попадает в среднем 1,2 млн ватт энергии в год, а на летние месяцы из них приходиться 700-800 кВт. 

Гелиоконцентратор состоит из спутниковой тарелки, оклеенной зеркальной пленкой и двух радиаторов, между которыми циркулирует охлаждающая жидкость (антифриз). Тарелка собирает солнечное излучение и концентрирует его на радиаторе, который помещен в фокус тарелки. Второй радиатор помещен в емкость с водой. Антифриз, нагреваясь в первом радиаторе циркулирует по системе и охлаждается во втором радиаторе. Для циркуляции охлаждающей жидкости используется насос. Так происходит нагрев воды, которую можно использовать в бытовых нуждах. 

Для ориентирования концентратора были созданы удерживающее устройство для фиксирования положения тарелки в нужном направлении и механизм для автоматической ориентации концентратора в двух плоскостях (поворот и наклон). Такой механизм позволяет максимально эффективно улавливать и наводить концентрированные лучи света на нагреваемый объект. Часть деталей привода были разработаны в программе 3D моделирования FreeCAD и напечатаны на 3D принтере. На языке C++ была разработана программа, которая позволяет гелиоконцентратору автономно поворачиваться за Солнцем в течение дня. В зависимости от текущего дня года и времени вычисляются азимут и угол Солнца над горизонтом, затем шаговые моторы доворачивают тарелку до оптимального положения. Для более удобного использования гелиоконцентратора на языке Kotlinбыло написано приложение для смартфона. Приложение позволяет по каналу Bluetooth дистанционно и оперативно синхронизировать время, выбирать ручное или автоматическое управление положением концентратора.

Были проведены испытания по нагреву воды с помощью построенной установки, вычислена мощность и оценена эффективность работы системы. Площадь гелиоконцентратора составила 0.75 кв. м, а мощность – 356 Вт, значит в пересчете, с каждого квадратного метра можно получать около 475 Вт энергии. Использовав более качественные материалы покрытия и полировку поверхности, можно повысить эффективность еще на 15-20%. Проведя дополнительные расчеты и эксперименты можно утверждать, что с помощью созданной установки возможно нагревать до состояния кипения примерно 5 литров воды в час. Также был создан дополнительный модуль, с помощью которого появилась возможность получать питьевую воду из воздуха. Принцип работы дополнительного модуля основан на на принудительном переходе через точку росы, что способствует выпадению конденсата.

К достоинствам построенного гелиоконцентратора можно отнести недорогую стоимость комплектующих, возможность экономить электроэнергию в весенне-летний период и доступность изготовления своими руками.