Solárny komplex "Slnko" - zrkadlová pec ZSSR

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-16 16:15

Pri pohľade na fotografiu unikátnej budovy je ťažké si predstaviť, že nejde o scenériu pre fantastický film, ale o úplne pozemský objekt. Jeho história sa začala písať v 80. rokoch 20. storočia, keď sa v rozľahlosti Zeme Sovietov (v Uzbekistane) začala výstavba najväčšej solárnej pece na svete.

Navyše veľkosť a sila solárneho komplexu "Slnko" nespočíva ani tak vo futuristických formách konštrukcie, ale vo funkčnosti, pretože jeho inštalácia je schopná zvýšiť teplotu v peci na 3500 ° C v priebehu niekoľkých minút. sekúnd, pričom sa využíva iba energia svietidla.

Nezvyčajná stavba začala v roku 1981 na úpätí Tien Shan v nadmorskej výške 1100 m nad morom. Územie Uzbekistanu, ktorý bol vtedy súčasťou ZSSR, nebolo vybrané náhodou, pre tento druh zložitých podmienok boli potrebné špeciálne podmienky a tu zodpovedali základným vedeckým požiadavkám.

Po prvé, celý objekt musí byť umiestnený na celistvom skalnom masíve, aby nedošlo k zničeniu pri zemetraseniach a prípadné otrasy zemskej kôry nestratili stanovený smer heliostatov ku koncentrátoru.

Po druhé, v tejto oblasti počas roka viac ako 270 dní kvalita priameho slnečného žiarenia zodpovedá požadovaným parametrom.

A čo je najdôležitejšie, v tejto nadmorskej výške je v atmosfére veľmi málo prachu, pretože tento komplex je navrhnutý na prácu s ultračistými materiálmi.

Zaujímavý fakt:Prototyp takéhoto slnečného objektu existuje iba vo Font-Rome-Odeillo, na svahoch východných Pyrenejí, vo Francúzsku. Od roku 1970 na báze komplexu vykonáva svoj výskum výskumné centrum pre štúdium materiálov pri ultravysokých teplotách.

Inžiniersky rozvoj tohto komplexu stál štátnu pokladnicu rozprávkové peniaze, no výsledok prekonal aj tie najodvážnejšie očakávania. Nielenže je prevádzka prakticky bezplatná, ale vedci získali unikátny základ pre výskum. Aby „Ústav Slnka“mohol naplno fungovať, museli vedci, ktorí pracovali pod dohľadom akademika S. Azimova, vynaložiť veľké úsilie a nadšenie, pretože výpočet a vývoj experimentálnych inštalácií si vyžadovali špeciálne znalosti.

Komplexný návrh solárnej pece si vyžadoval presné výpočty vzhľadom na to, že ide o zložitý opticko-mechanický komplex vybavený automatickými riadiacimi systémami. Pozostáva zo 4 konštrukčných celkov, jedným z nich je pole heliostatu umiestnené na miernom svahu, na ktorom je šachovnicovo inštalovaných 62 heliostatov zostavených zo 195 plochých zrkadlových prvkov.

Oproti automaticky riadeným zrkadlám poľa heliostatu je paraboloidný (konkávny) koncentrátor vyrobený z 10700 zrkadiel rozmiestnených na ploche 1840 m². Práve táto konštrukcia je schopná vytvoriť stacionárny tok energie s vysokou hustotou v ohniskovej zóne koncentrátora, ktorý je presmerovaný do centrálnej veže, v ktorej vzniká teplota nad 3500 °C, čo je ekvivalent energia „10 tisíc sĺnk“.

zaujímavé: Priemer parabolického zrkadla v slnečnom komplexe "Slnko" je 47 m av solárnej peci Odeilia - 54 m.

Prirodzene, nikto nepoužíva takéto superschopnosti kvôli banálnemu pretavovaniu kovov, používajú sa na vedecké účely, pretože testovanie zariadení a materiálov, ktoré sa používajú v leteckom a kozmickom priemysle, nemožno vykonávať za normálnych podmienok.

Napríklad na vytvorenie kože kozmickej lode alebo orbitálnej stanice potrebujete presne vedieť, ako telo objektu znáša teplo pri neustálom vystavení slnečnému žiareniu a ako reaguje na prudký pokles teploty. Každému je jasné, že bez solárneho komplexu sa takéto štúdie nezaobídu. Aj keď takéto zariadenia možno ľahko použiť na rôzne účely, napríklad na výrobu elektriny, vodíkového paliva alebo na výrobu nanomateriálov, ako aj na tavenie ocele a iných vysoko pevných materiálov.

Výhody solárnej pece:

- vďaka systému zrkadiel a koncentrátorov bolo možné zvýšiť teplotu nad 3500 ° doslova v priebehu niekoľkých sekúnd, čo umožňuje získať čisté materiály bez nečistôt na výstupe;

- solárny systém je schopný zabezpečiť okamžitú zmenu teploty, čo umožňuje dôkladne preskúmať vplyv tepelných šokov na materiály;

- environmentálna bezpečnosť je zabezpečená vďaka tomu, že skúmaný objekt je vykurovaný iba sálaním. To znamená, že rúra neprodukuje žiadne nečistoty.

Napriek tomu, že Sovietsky zväz už dávno zanikol, „Inštitút Slnka“bol premenovaný na Fyzikotechnický inštitút NPO „Fyzika-Slnko“Akadémie vied Uzbekistanu a v rovnakom režime sa inšpirovane zaoberá výskumom. pravidelne experimentuje so solárnymi panelmi, nanomateriálmi, optoelektronikou a mnohými ďalšími.

Podľa redaktorov Novate. Ru sa vedecká inštitúcia venuje aj komerčným aktivitám, pretože moderné technológie viac ako kedykoľvek predtým potrebujú vysoko presnú optoelektroniku, čisté polovodiče, špeciálnu keramiku, ultra presné prvky na vytváranie medicínskych zariadení a medicínskych zariadení atď.

V poslednej dobe je populárny aj cestovný ruch. Cestovné kancelárie organizujú vzrušujúce jednodňové výlety, aby každý mohol na vlastné oči vidieť veľkosť „Inštitútu Slnka“a jeho jedinečnej pece.