คอมเพล็กซ์พลังงานแสงอาทิตย์ "ดวงอาทิตย์" - เตากระจกของสหภาพโซเวียต

2024 ผู้เขียน: Seth Attwood | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-16 16:17

เมื่อดูภาพอาคารที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัว เป็นเรื่องยากที่จะจินตนาการว่านี่ไม่ใช่ฉากสำหรับภาพยนตร์ที่น่าอัศจรรย์ แต่เป็นวัตถุบนบกทั้งหมด ประวัติศาสตร์เริ่มขึ้นในทศวรรษ 1980 เมื่อการก่อสร้างเตาเผาพลังงานแสงอาทิตย์ที่ใหญ่ที่สุดในโลกเริ่มขึ้นในดินแดนอันกว้างใหญ่ของสหภาพโซเวียต (ในอุซเบกิสถาน)

ยิ่งกว่านั้นความยิ่งใหญ่และพลังของคอมเพล็กซ์พลังงานแสงอาทิตย์ "ดวงอาทิตย์" นั้นไม่ได้อยู่ในรูปแบบของโครงสร้างแห่งอนาคตมากนัก แต่ในด้านการใช้งานเพราะการติดตั้งนั้นสามารถเพิ่มอุณหภูมิในเตาเผาได้ถึง 3500 ° C ในเรื่องของ วินาที โดยใช้พลังแห่งแสงสว่างเท่านั้น

การก่อสร้างที่ไม่ธรรมดาเริ่มขึ้นในปี 1981 บริเวณเชิงเขาเทียนซานที่ระดับความสูง 1100 เมตรเหนือระดับน้ำทะเล ดินแดนของอุซเบกิสถานซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของสหภาพโซเวียตนั้นไม่ได้ถูกเลือกโดยบังเอิญเนื่องจากจำเป็นต้องมีเงื่อนไขพิเศษที่ซับซ้อนเช่นนี้และที่นี่สอดคล้องกับข้อกำหนดทางวิทยาศาสตร์ขั้นพื้นฐาน

ประการแรก วัตถุทั้งหมดต้องตั้งอยู่บนมวลหินที่เป็นส่วนประกอบสำคัญเพื่อหลีกเลี่ยงการทำลายล้างระหว่างเกิดแผ่นดินไหว และแรงสั่นสะเทือนของเปลือกโลกจะไม่สูญเสียทิศทางที่กำหนดไว้ของเฮลิโอสแตตไปยังเครื่องรวมหัว

ประการที่สอง ในบริเวณนี้ในระหว่างปี มากกว่า 270 วัน คุณภาพของแสงแดดส่องโดยตรงสอดคล้องกับพารามิเตอร์ที่จำเป็น

และที่สำคัญที่สุด มีฝุ่นน้อยมากในบรรยากาศที่ระดับความสูงนี้ เนื่องจากอาคารนี้ออกแบบมาเพื่อทำงานกับวัสดุบริสุทธิ์พิเศษ

ความจริงที่น่าสนใจ: ต้นแบบของวัตถุสุริยะดังกล่าวมีอยู่ใน Font-Rome-Odeillo เท่านั้น บนเนินเขาของเทือกเขา Eastern Pyrenees ในฝรั่งเศส ตั้งแต่ปี 1970 ศูนย์วิจัยสำหรับการศึกษาวัสดุที่อุณหภูมิสูงมากได้ดำเนินการวิจัยบนพื้นฐานของความซับซ้อน

การพัฒนาทางวิศวกรรมของอาคารแห่งนี้ทำให้ต้องใช้เงินมหาศาลในประเทศ แต่ผลลัพธ์ก็เกินความคาดหมาย การดำเนินการนี้ไม่เพียง แต่ใช้งานได้จริงเท่านั้น แต่นักวิทยาศาสตร์ยังได้รับฐานเฉพาะสำหรับการวิจัยอีกด้วย เพื่อให้ "Institute of the Sun" ทำงานได้อย่างเต็มที่ นักวิทยาศาสตร์ที่ทำงานภายใต้การดูแลของ Academician S. Azimov ต้องใช้ความพยายามและความกระตือรือร้นอย่างมาก เนื่องจากการคำนวณและการพัฒนาสถานที่ปฏิบัติงานนอกชายฝั่งต้องใช้ความรู้พิเศษ

การออกแบบที่ซับซ้อนของเตาอบพลังงานแสงอาทิตย์จำเป็นต้องมีการคำนวณที่แม่นยำ เนื่องจากเป็นโครงสร้างเชิงแสงและกลไกที่ซับซ้อนซึ่งติดตั้งระบบควบคุมอัตโนมัติ ประกอบด้วยหน่วยโครงสร้าง 4 หน่วย หนึ่งในนั้นคือสนามเฮลิโอสแตตที่ตั้งอยู่บนทางลาดที่ไม่รุนแรง ซึ่งมีเฮลิโอสแตท 62 ตัวที่ประกอบจากองค์ประกอบกระจกแบน 195 ชิ้นติดตั้งในรูปแบบกระดานหมากรุก

ตรงข้ามกับกระจกควบคุมอัตโนมัติของสนามเฮลิโอสแตทคือหัวพาราโบลา (เว้า) ที่ทำจากกระจก 10700 อันกระจายไปทั่วพื้นที่ 1840 ตร.ม. โครงสร้างนี้เป็นโครงสร้างที่สามารถสร้างกระแสพลังงานความหนาแน่นสูงแบบคงที่ในบริเวณโฟกัสของคอนเดนเสท ซึ่งเปลี่ยนเส้นทางไปยังหอคอยกลางซึ่งมีการสร้างอุณหภูมิมากกว่า 3500 ° C ซึ่งเทียบเท่ากับ พลังงานของ "หมื่นดวงอาทิตย์"

น่าสนใจ: เส้นผ่านศูนย์กลางของกระจกพาราโบลาในศูนย์สุริยะ "ดวงอาทิตย์" คือ 47 ม. และในเตาอบพลังงานแสงอาทิตย์ Odeilia - 54 ม.

ตามธรรมชาติแล้วไม่มีใครใช้พลังพิเศษดังกล่าวเพื่อการหลอมโลหะซ้ำ ๆ พวกมันถูกใช้เพื่อวัตถุประสงค์ทางวิทยาศาสตร์เนื่องจากการทดสอบอุปกรณ์และวัสดุที่เกี่ยวข้องกับอุตสาหกรรมการบินและอวกาศไม่สามารถทำได้ภายใต้สภาวะปกติ

ตัวอย่างเช่น ในการสร้างผิวของยานอวกาศหรือสถานีโคจร คุณจำเป็นต้องรู้ว่าร่างกายของวัตถุทนต่อความร้อนได้อย่างไรภายใต้แสงแดดคงที่ และปฏิกิริยาต่ออุณหภูมิที่ลดลงอย่างรวดเร็วเป็นที่ชัดเจนสำหรับทุกคนว่าการศึกษาดังกล่าวจะเป็นไปไม่ได้หากไม่มีระบบสุริยะ แม้ว่าการติดตั้งดังกล่าวจะนำไปใช้เพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ ได้ง่าย เช่น สำหรับการผลิตกระแสไฟฟ้า เชื้อเพลิงไฮโดรเจน หรือการสร้างวัสดุนาโน ตลอดจนการหลอมเหล็กและวัสดุที่มีความแข็งแรงสูงอื่นๆ

ประโยชน์ของเตาอบพลังงานแสงอาทิตย์:

- ต้องขอบคุณระบบกระจกและหัววัด ทำให้สามารถเพิ่มอุณหภูมิได้มากกว่า 3500 °อย่างแท้จริงภายในเวลาไม่กี่วินาที ซึ่งทำให้สามารถรับวัสดุบริสุทธิ์ที่เอาต์พุตได้โดยไม่มีสิ่งเจือปน

- ระบบสุริยะสามารถให้การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิในทันที ซึ่งทำให้สามารถตรวจสอบผลกระทบของการกระแทกจากความร้อนที่มีต่อวัสดุได้อย่างละเอียด

- รับประกันความปลอดภัยด้านสิ่งแวดล้อมเนื่องจากวัตถุที่ทำการวิจัยได้รับความร้อนจากรังสีเท่านั้น ซึ่งหมายความว่าเตาอบไม่ได้ผลิตสารปนเปื้อนใดๆ

แม้ว่าสหภาพโซเวียตจะหายไปนานแล้ว แต่ "สถาบันแห่งดวงอาทิตย์" ก็ถูกเปลี่ยนชื่อเป็นสถาบันฟิสิกส์ของ NPO "ฟิสิกส์ - ซัน" ของ Academy of Sciences of Uzbekistan และในโหมดเดียวกันก็มีแรงบันดาลใจในการวิจัย ทำงาน ทดลองกับแผงโซลาร์เซลล์ วัสดุนาโน ออปโตอิเล็กทรอนิกส์ และอื่น ๆ อีกมากมายเป็นประจำ

ตามที่บรรณาธิการของ Novate. Ru ระบุว่าสถาบันวิทยาศาสตร์ยังมีส่วนร่วมในกิจกรรมเชิงพาณิชย์เพราะเทคโนโลยีที่ทันสมัยจำเป็นต้องมีออปโตอิเล็กทรอนิกส์ที่มีความแม่นยำสูงเซมิคอนดักเตอร์บริสุทธิ์เซรามิกพิเศษองค์ประกอบที่แม่นยำเป็นพิเศษสำหรับการสร้างอุปกรณ์ทางการแพทย์และอุปกรณ์ทางการแพทย์ ฯลฯ

เมื่อเร็ว ๆ นี้การท่องเที่ยวก็ได้รับความนิยมเช่นกัน บริษัทท่องเที่ยวจัดทริปวันเดียวอันน่าตื่นเต้นเพื่อให้ทุกคนได้เห็นด้วยตาตนเองถึงความยิ่งใหญ่ของ "สถาบันแห่งดวงอาทิตย์" และเตาอบอันเป็นเอกลักษณ์