Solarni kompleks "Sunce" - zrcalna peć SSSR-a

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-16 16:06

Gledajući fotografiju jedinstvene građevine, teško je zamisliti da ovo nije kulisa za fantastičan film, već potpuno zemaljski objekt. Njegova povijest započela je 1980-ih, kada je započela izgradnja najveće solarne peći na svijetu u prostranstvu Zemlje Sovjeta (u Uzbekistanu).

Štoviše, veličina i snaga solarnog kompleksa "Sunce" nije toliko u futurističkim oblicima konstrukcije, koliko u funkcionalnosti, jer je njegova instalacija sposobna podići temperaturu u peći na 3500 °C za nekoliko minuta. sekundi, koristeći samo energiju svjetiljke.

Neobična gradnja započela je 1981. godine u podnožju Tien Shana na nadmorskoj visini od 1100 m. Područje Uzbekistana, koji je tada bio dio SSSR-a, nije slučajno odabran, za ovu vrstu složenih posebnih uvjeta bili su potrebni i ovdje su odgovarali osnovnim znanstvenim zahtjevima.

Prvo, cijeli objekt mora biti smješten na cjelovitoj stijenskoj masi kako bi se izbjegla razaranja tijekom potresa, a bilo kakvo podrhtavanje zemljine kore nije izgubilo utvrđeni smjer heliostata prema koncentratoru.

Drugo, na ovom području tijekom godine više od 270 dana kvaliteta usmjerene sunčeve svjetlosti odgovara traženim parametrima.

I što je najvažnije, na ovoj nadmorskoj visini ima vrlo malo prašine u atmosferi, jer je ovaj kompleks dizajniran za rad s ultračistim materijalima.

Zanimljiva činjenica:Prototip takvog solarnog objekta postoji samo u Font-Rome-Odeillo, na obroncima istočnih Pirineja, u Francuskoj. Od 1970. godine istraživački centar za proučavanje materijala na ultravisokim temperaturama provodi svoja istraživanja na temelju kompleksa.

Inženjerski razvoj ovog kompleksa koštao je državnu riznicu nevjerojatnih novca, ali rezultat je premašio i najhrabrija očekivanja. Ne samo da je operacija praktički besplatna, nego su znanstvenici dobili jedinstvenu bazu za istraživanje. Da bi "Institut Sunca" radio u potpunosti, morali su uložiti mnogo truda i entuzijazma znanstvenici koji su radili pod nadzorom akademika S. Azimova, jer su proračun i razvoj eksperimentalnih instalacija zahtijevali posebna znanja.

Složen dizajn solarne peći zahtijevao je precizne izračune s obzirom da se radi o složenom optičko-mehaničkom kompleksu opremljenom sustavima automatskog upravljanja. Sastoji se od 4 strukturne cjeline, od kojih je jedna heliostatsko polje smješteno na blagoj padini, na koje su šahovno postavljena 62 heliostata sastavljena od 195 ravnih zrcalnih elemenata.

Nasuprot automatski kontroliranim zrcalima polja heliostata nalazi se paraboloidni (konkavni) koncentrator sastavljen od 10700 zrcala raspoređenih na površini od 1840 m². Upravo je ta struktura sposobna formirati stacionarni tok energije visoke gustoće u žarišnoj zoni koncentratora, koji se preusmjerava na središnji toranj, u kojem se stvara temperatura od preko 3500 °C, što je ekvivalent energija “10 tisuća sunaca”.

Zanimljiv: Promjer paraboličnog zrcala u solarnom kompleksu "Sunce" je 47 m, au solarnoj pećnici Odeilia - 54 m.

Naravno, nitko ne koristi takve supermoći za banalno pretapanje metala, oni se koriste u znanstvene svrhe, budući da se testiranje opreme i materijala koji su uključeni u zrakoplovnu i svemirsku industriju ne mogu provoditi u normalnim uvjetima.

Na primjer, da biste stvorili kožu svemirske letjelice ili orbitalne stanice, morate točno znati kako tijelo objekta podnosi toplinu pod stalnim izlaganjem sunčevoj svjetlosti i kako reagira na oštar pad temperature. Svima je jasno da ovakva istraživanja neće biti moguća bez solarnog kompleksa. Iako se takve instalacije lako mogu koristiti u različite svrhe, na primjer, za proizvodnju električne energije, vodikovog goriva ili stvaranje nanomaterijala, kao i za taljenje čelika i drugih materijala visoke čvrstoće.

Prednosti solarne pećnice:

- zahvaljujući sustavu zrcala i koncentratora, postalo je moguće podići temperaturu preko 3500 ° doslovno u nekoliko sekundi, što omogućuje dobivanje čistih materijala bez nečistoća na izlazu;

- solarni sustav je sposoban osigurati trenutnu promjenu temperature, što omogućuje temeljito istraživanje utjecaja toplinskih udara na materijale;

- sigurnost okoliša osigurana je zbog činjenice da se objekt koji se istražuje zagrijava samo zračenjem. To znači da pećnica ne proizvodi nikakve zagađivače.

Unatoč činjenici da je Sovjetski Savez odavno nestao, "Institut Sunca" preimenovan je u Fizičko-tehnički institut NPO "Fizika-Sunce" Akademije znanosti Uzbekistana, te se na isti način nadahnuto bavi istraživanjem. rade, redovito eksperimentirajući sa solarnim panelima, nanomaterijalima, optoelektronikom i mnogim drugim.

Prema urednicima Novate. Ru, znanstvena institucija se bavi i komercijalnim aktivnostima, jer modernim tehnologijama više nego ikada potrebna je visokoprecizna optoelektronika, čisti poluvodiči, posebna keramika, ultraprecizni elementi za izradu medicinske opreme i medicinske opreme itd.

Turizam je također postao popularan u posljednje vrijeme. Turističke tvrtke organiziraju uzbudljive jednodnevne izlete kako bi se svatko svojim očima uvjerio u veličinu "Instituta sunca" i njegove jedinstvene peći.