Регистрация Забыли пароль?
Объекты Жители Библиотека Блоги
ZETT
Зэт написал 27 января 2012 в 17:56 [изменен через 5 минут] [ Назад ]

Гелиокомплекс Солнце

Нет, это не база инопланетян и не съемочная площадка научно-фантастических фильмов. Это — Большая Солнечная Печь (БСП) мощностью 700 киловатт, расположенная в Узбекистане. Всего в мире две таких печи, вторая находится во Франции.
Большая Солнечная Печь представляет собой сложный оптико-механический комплекс с автоматическими системами управления, состоящий из гелиостатного поля и параболоидного концентратора, формирующих в фокальной зоне концентратора стационарный поток энергии высокой плотности. Площадь отражающей поверхности гелиостатного поля — 3020 м², концентратора — 1840 м². Температура в фокусе лучей концентратора превышает 3000 градусов цельсия. Это самая большая солнечная печь в мире.



Гелиокомплекс расположен в 45 км от Ташкента, в Паркентскомрайоне, в предгорьях Тянь-Шаня на высоте 1100 метров над уровнем моря. Он был построен в период с 1981 по 1987 год. Место для строительства выбиралось очень тщательно: во-первых весь комплекс расположен на едином скальном массиве, что очень важно т.к. он расположен в сейсмически опасном районе, во-вторых, количество солнечных дней в году здесь не менее 270.



Image


Начнём осмотр с малой солнечной печи. Она представляет собой зеркальный парабалоид диаметром около 2 метров, фокусирующий солнечные лучи в точку диаметром 2 сантиметра.



Image


Максимальная температура, которую можно получить в этой печи — 2000 градусов цельсия. Интересный визуальный эффект можно наблюдать с предметами, размещенными ближе фокусного расстояния. Вот, например, изображение стоящего рядом человека с зеркалом увеличивается, а всё, что находится дальше отражается в перевернутом виде.



Image


«Волей партии, желанием народа здесь будет построен комплекс Солнце», май 1981 год. Воплотить в жизнь смелый проект «Институт Солнца» стало возможным благодаря усилиям и энтузиазму академика Саида Азимовича Азимова. Тригонометрический пункт и мемориальная плита в самой высокой точке комплекса — 1100 метров над уровнем моря.



Image

Научный гелиокомплекс включает 4 структурных подразделения: главный корпус, гелиостатное поле, концентратор, технологическая башня.




Гелиостатное поле состоит из 62 гелиостатов, размещенных в шахматном порядке (для уменьшения затенения) на пологом склоне горы напротив концентратора.



Image


Каждый гелиостат размером 7,5х6,5 метров состоит из 195 плоских зеркальных элементов, называемых «фацетами».



Image


Отражающая площадь гелиостатного поля равна 3022 квадратных метров.



Image


Из архива. Продольный разрез концентратора и гелиостатного поля.



Image


Датчики автоматически корректируют положение каждого гелиостата в соответствии с движением солнца. Каждый гелиостат может поворачиваться как по вертикали, так и по горизонтали.



Image


Размер отдельного зеркала — 50х50 сантиметров.



Image


Отражающий слой фацеты образован вакуумным напылением алюминия с тыльной стороны и защищен акриловой краской.



Image


Всего на гелиостатном поле используется 12090 зеркал.



Image


Управление зеркалами полностью автоматизировано и используются готовые программы на каждые день, учитывающие положение солнца на небе.



Image


А вот и главный объект — параболический гелиоконцентратор. Это самый большой в мире геликонцентратор, площадью 1840 квадратных метров. Для оценки масштаба посмотрите на людей в левой нижней части кадра.



Image


Из архива. Эскиз концентратора и гелиостатного поля.



Image


В концентраторе используется 10700 зеркал, общей площадью 1840 квадратных метров. Зеркала собраны в 214 блоков, размером 4,5х2,25 метра, по 50 зеркал в каждом.



Image


Концентратор установлен неподвижно и ориентирован в направлении север-юг.



Image


Поток солнечной энергии, направленный гелиостатами, отражается от зеркальной параболической поверхности концентратора и фокусируется в одну точку на технологической башне, диаметром 40 сантиметров.



Image


По центру параболической поверхности концентратора, на высоте 6 этажа, располагается пирометрическая лаборатория, откуда управляют работой печи.



Image


Панорамный вид на технологическую башню и концентратор.



Image


Верхняя точка концентратора приходится на отметку 1100 метров над уровнем моря, которая совпадает с точкой установки мемориальной плиты на вершине гелиостатного поля. Размер «зеркала» концентратора — 47х54 метра. А каждое отдельное зеркало имеет размеры 45х45 сантиметров.



Image


Вес металлических конструкций концентратора — 200 тыс. тонн. На самый верх (12 этаж) ходит грузопассажирский лифт. А вот так концентратор выглядит изнутри.



Image


Южная сторона концентратора. Для защиты от солнечных лучей и температурной деформации металликонструкций концентратор закрыт специальными солнцезащитными экранами. На переднем плане простейшая экспериментальная солнечная печь собранная из стальных листов.



Image


Пирометрическая лаборатория на 6 этаже концентратора. Её окна выходят на технологическую башню. Отсюда управляют работой печи.



Image


На верхней отметке концентратора расположена смотровая площадка. Внизу расположен посёлок Солнце, с многоэтажными домами для сотрудников института.



Image


Ещё выше красные визирные метки для юстировки всех 62 гелиостатов.



Image


Отсюда же открывается обзорный вид на гелиостатное поле.



Image


Матрица визирных меток.



Image


Фокусное расстояние концентратора — 18 метров, именно на этом расстоянии расположена технологическая башня с печью. В нерабочем состоянии дверцы печи закрыты и принудительно охлаждаются.



Image


Лестнично-лифтовой блок на южной стороне концентратора.



Image


Преимущество солнечных печей состоит в мгновенном достижении высокой температуры, позволяющей получать чистые материалы без примесей (в том числе благодаря чистоте горного воздуха). Поэтому в ней металлы и сплавы характеризуются крайне высокой чистотой и отсутствием примесей. И ещё один важный аргумент — за солнечную энергию не нужно платить.



Image


Ну и разумеется нельзя обойти вниманием вторую Большую Солнечную Печь в мире.

Большая Солнечная Печь в Фон-Роме-Одейо (Франция)
Лаборатория Солнца была первой в мире солнечной печью с такими размерами. Её строительство было выполнено в 1962-1968 годах. Весь комплекс заработал в 1970 году. Печь состоит из параболического концентратора, с размерами 54х48 метра и 63 гелиостатов. Общая площадь отражающей поверхности концентратора всего на 10 квадратных метров меньше, чем у БСП в Паркенте, но из-за того, что весь комплекс расположен выше (на высоте 1600 метров над уровнем моря) и применены более высококачественные зеркала — максимальная мощность французской солнечной печи выше и составляет 1 Мегаватт.



Image


БСП можно использовать для получения чистого металла циркония без каких-либо примесей. Температура плавления оксида циркония — 2700 градусов цельсия! Производительность печи в данном случае может составлять почти 2,5 тонны циркония в день.



Image

Согласитесь, что гелиокомплексы очень похожи друг на друга.






Image

Подводя итог
В настоящее время в Физико-техническом институте (ФТИ) НПО «Физика-Солнце» занимаются научно-техническими разработками в области физики высоких энергий, физики полупроводников, преобразования солнечной энергии, теории твердого тела.

Когда-то здесь проводили испытания обшивки космических аппаратов и военной техники, а сейчас на базе института создана производственная линия керамических изделий, на основе материалов синтезированных в БСП. В частности это корпуса предохранителей и высоковольный фарфор. Здесь же разработаны и созданы малые солнечные печи, мощностью 1500 ватт, которые уже работают в Египте и Индии. Ещё БСП можно использовать как астрофизический инструмент для исследований звездного неба в ночное время.

Уникальная техническая база комплекса «Физика-Солнце» позволяет проводить многоцелевые наблюдения за Солнцем и заниматься не только теоретическими, но и экспериментальными исследованиями.
Источник
victorprofessor.livejournal.com/210994.html
RED
Вячес Редкий RED написал 27 января 2012 в 18:00
Фишки не источник!
victorprofessor.livejournal.com/210994.html
+4
Ссылка | 1 отв.
ZETT
Зэт ZETT написал 27 января 2012 в 18:01
RED: ок Кэп. Спс!
rluxxx
Гадим Пихайлов rluxxx написал 27 января 2012 в 22:54
Минус за фишкинет.
ulfus
Ulfus-Agan Panzerborn ulfus написал 28 января 2012 в 02:48
Блин! Такая высокая практически бесплатная температура, это ж сколько энергии! На базе этой печи можно было бы сделать солнечную электростанцию огромной мощности!
0
Ссылка | 1 отв.
formatcde
formatcde написал 28 января 2012 в 09:51
ulfus: нельзя было бы. Температура не гарантирует мощность.
В той же зажигалке с пьезоэлементом напряжение достигает десятков тысяч Вольт - а толку? :)
Mulder
Владимир Малдер Mulder написал 25 мая 2012 в 17:43
Херасе.. блин ты там что был? ваще... мечта!
-21
Ссылка | 1 отв.
Elvis
Пресный Elvis написал 26 мая 2012 в 10:42
Mulder: а ты чо не был чтоли?
баян же
Только жители сайта могут оставлять комментарии.