Kompleks słoneczny „Słońce” - piec lustrzany ZSRR

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-16 16:14

Patrząc na zdjęcie wyjątkowego budynku, trudno sobie wyobrazić, że nie jest to sceneria do fantastycznego filmu, ale obiekt całkowicie naziemny. Jej historia rozpoczęła się w latach 80., kiedy na bezkresach Kraju Sowietów (w Uzbekistanie) rozpoczęła się budowa największego na świecie pieca słonecznego.

Co więcej, wielkość i moc kompleksu słonecznego „Słońce” tkwi nie tyle w futurystycznych formach konstrukcji, co w funkcjonalności, ponieważ jego instalacja jest w stanie podnieść temperaturę w piecu do 3500 ° C w ciągu zaledwie kilku minut. sekund, wykorzystując tylko energię oprawy.

Niezwykła budowa rozpoczęła się w 1981 roku u podnóża Tien Shan na wysokości 1100 m n.p.m. Terytorium Uzbekistanu, będącego wówczas częścią ZSRR, nie zostało wybrane przypadkowo, gdyż tego rodzaju złożone warunki specjalne były wymagane i tutaj odpowiadały podstawowym wymogom naukowym.

Po pierwsze, cały obiekt musi znajdować się na integralnym górotworze, aby uniknąć zniszczenia podczas trzęsień ziemi, a wszelkie wstrząsy skorupy ziemskiej nie zgubiły ustalonego kierunku heliostatów do koncentratora.

Po drugie, na tym obszarze w ciągu roku ponad 270 dni jakość skierowanego światła słonecznego odpowiada wymaganym parametrom.

A co najważniejsze, na tej wysokości w atmosferze jest bardzo mało pyłu, ponieważ kompleks ten został zaprojektowany do pracy z ultraczystymi materiałami.

Interesujący fakt:Prototyp takiego obiektu słonecznego istnieje tylko w Font-Rome-Odeillo, na zboczach Pirenejów Wschodnich we Francji. Od 1970 roku na bazie kompleksu prowadzi swoje badania ośrodek badawczy zajmujący się badaniami materiałów w ultrawysokich temperaturach.

Rozwój inżynieryjny tego kompleksu kosztował skarb państwa bajeczne pieniądze, ale wynik przerósł nawet najśmielsze oczekiwania. Operacja jest nie tylko praktycznie darmowa, ale naukowcy otrzymali unikalną bazę do badań. Aby „Instytut Słońca” mógł w pełni działać, wiele wysiłku i entuzjazmu musieli włożyć naukowcy, którzy pracowali pod kierunkiem akademika S. Azimova, ponieważ obliczenia i rozwój instalacji doświadczalnych wymagały specjalnej wiedzy.

Skomplikowana konstrukcja pieca słonecznego wymagała precyzyjnych obliczeń, biorąc pod uwagę, że jest to złożony kompleks optyczno-mechaniczny wyposażony w automatyczne systemy sterowania. Składa się z 4 jednostek strukturalnych, jedną z nich jest pole heliostatu usytuowane na łagodnym zboczu, na którym w szachownicę zainstalowano 62 heliostaty złożone ze 195 płaskich elementów zwierciadlanych.

Naprzeciw automatycznie sterowanych luster pola heliostatu znajduje się koncentrator paraboloidy (wklęsły) złożony z 10700 luster rozmieszczonych na powierzchni 1840 m². To właśnie ta struktura jest zdolna do formowania stacjonarnego przepływu energii o dużej gęstości w strefie ogniskowej koncentratora, która jest przekierowywana do wieży centralnej, w której powstaje temperatura ponad 3500 °C, co jest odpowiednikiem energia „10 tysięcy słońc”.

Ciekawy: Średnica lustra parabolicznego w kompleksie słonecznym „Słońce” wynosi 47 m, a w piecu solarnym Odeilia – 54 m.

Oczywiście nikt nie używa takich supermocy ze względu na banalne przetapianie metali, są one wykorzystywane do celów naukowych, ponieważ testowanie sprzętu i materiałów używanych w przemyśle lotniczym i kosmicznym nie może być przeprowadzane w normalnych warunkach.

Na przykład, aby stworzyć skórę statku kosmicznego lub stacji orbitalnej, musisz dokładnie wiedzieć, jak ciało obiektu toleruje ciepło pod stałą ekspozycją na światło słoneczne i jak reaguje na gwałtowny spadek temperatury. Dla wszystkich jest jasne, że takie badania nie będą możliwe bez kompleksu słonecznego. Chociaż takie instalacje można z łatwością wykorzystać do różnych celów, na przykład do wytwarzania energii elektrycznej, paliwa wodorowego czy tworzenia nanomateriałów, a także do topienia stali i innych materiałów o dużej wytrzymałości.

Zalety piekarnika solarnego:

- dzięki systemowi luster i koncentratorów możliwe stało się podniesienie temperatury powyżej 3500 ° dosłownie w ciągu kilku sekund, co pozwala na uzyskanie czystych materiałów bez zanieczyszczeń na wyjściu;

- układ słoneczny jest w stanie zapewnić natychmiastową zmianę temperatury, co umożliwia dokładne zbadanie wpływu szoków termicznych na materiały;

- bezpieczeństwo środowiskowe zapewnione jest dzięki temu, że badany obiekt nagrzewany jest wyłącznie promieniowaniem. Oznacza to, że piekarnik nie wytwarza żadnych zanieczyszczeń.

Pomimo tego, że Związek Radziecki już dawno odszedł, „Instytut Słońca” został przemianowany na Instytut Fizykotechniczny NPO „Fizyka-Słońce” Akademii Nauk Uzbekistanu i w tym samym trybie jest inspirowany badaniami pracuję, regularnie eksperymentując z panelami słonecznymi, nanomateriałami, optoelektroniką i wieloma innymi.

Według redakcji Novate. Ru instytucja naukowa zajmuje się również działalnością komercyjną, ponieważ nowoczesne technologie bardziej niż kiedykolwiek potrzebują bardzo dokładnej optoelektroniki, czystych półprzewodników, specjalnej ceramiki, ultraprecyzyjnych elementów do tworzenia sprzętu medycznego i sprzętu medycznego itp.

W ostatnim czasie popularna stała się również turystyka. Biura podróży organizują emocjonujące jednodniowe wycieczki, aby każdy mógł na własne oczy zobaczyć wielkość „Instytutu Słońca” i jego wyjątkowego pieca.