Το ηλιακό συγκρότημα "Sun" - ένας φούρνος καθρέφτη της ΕΣΣΔ

2024 Συγγραφέας: Seth Attwood | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-16 16:02

Κοιτάζοντας τη φωτογραφία ενός μοναδικού κτιρίου, είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς ότι αυτό δεν είναι ένα σκηνικό για μια φανταστική ταινία, αλλά ένα εντελώς επίγειο αντικείμενο. Η ιστορία του ξεκίνησε τη δεκαετία του 1980, όταν ξεκίνησε η κατασκευή του μεγαλύτερου ηλιακού φούρνου στον κόσμο στην απεραντοσύνη της Χώρας των Σοβιετικών (στο Ουζμπεκιστάν).

Επιπλέον, το μεγαλείο και η δύναμη του ηλιακού συμπλέγματος "Sun" δεν είναι τόσο στις φουτουριστικές μορφές της δομής, αλλά στη λειτουργικότητα, επειδή η εγκατάστασή του είναι ικανή να αυξήσει τη θερμοκρασία στον κλίβανο στους 3500 ° C σε ένα θέμα δευτερόλεπτα, χρησιμοποιώντας μόνο την ενέργεια του φωτιστικού.

Η ασυνήθιστη κατασκευή ξεκίνησε το 1981 στους πρόποδες του Tien Shan σε υψόμετρο 1100 m πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας. Το έδαφος του Ουζμπεκιστάν, το οποίο ήταν τότε μέρος της ΕΣΣΔ, δεν επιλέχθηκε τυχαία, γιατί απαιτούνταν αυτού του είδους οι περίπλοκες ειδικές συνθήκες και εδώ αντιστοιχούσαν στις βασικές επιστημονικές απαιτήσεις.

Πρώτον, ολόκληρο το αντικείμενο πρέπει να βρίσκεται σε μια ενσωματωμένη μάζα βράχου για να αποφευχθεί η καταστροφή κατά τη διάρκεια σεισμών και τυχόν δονήσεις του φλοιού της γης δεν έχασαν την καθιερωμένη κατεύθυνση των ηλιοστατών προς τον συμπυκνωτή.

Δεύτερον, σε αυτήν την περιοχή κατά τη διάρκεια του έτους περισσότερες από 270 ημέρες η ποιότητα του κατευθυνόμενου ηλιακού φωτός αντιστοιχεί στις απαιτούμενες παραμέτρους.

Και το πιο σημαντικό, υπάρχει πολύ λίγη σκόνη στην ατμόσφαιρα σε αυτό το υψόμετρο, επειδή αυτό το συγκρότημα έχει σχεδιαστεί για να λειτουργεί με εξαιρετικά καθαρά υλικά.

Ενδιαφέρον γεγονός: Ένα πρωτότυπο ενός τέτοιου ηλιακού αντικειμένου υπάρχει μόνο στο Font-Rome-Odeillo, στις πλαγιές των Ανατολικών Πυρηναίων, στη Γαλλία. Από το 1970, ένα ερευνητικό κέντρο για τη μελέτη υλικών σε υπερυψηλές θερμοκρασίες διεξάγει την έρευνά του με βάση το σύμπλεγμα.

Η μηχανολογική ανάπτυξη αυτού του συγκροτήματος κόστισε στο ταμείο της χώρας υπέροχα χρήματα, αλλά το αποτέλεσμα ξεπέρασε ακόμη και τις πιο τολμηρές προσδοκίες. Όχι μόνο η επέμβαση είναι πρακτικά δωρεάν, αλλά οι επιστήμονες έχουν λάβει μια μοναδική βάση για έρευνα. Για να λειτουργήσει πλήρως το «Ινστιτούτο του Ήλιου», έπρεπε να καταβληθούν πολλές προσπάθειες και ενθουσιασμός από τους επιστήμονες που εργάστηκαν υπό την επίβλεψη του ακαδημαϊκού S. Azimov, γιατί ο υπολογισμός και η ανάπτυξη των πειραματικών εγκαταστάσεων απαιτούσαν ειδικές γνώσεις.

Ο πολύπλοκος σχεδιασμός του ηλιακού φούρνου απαιτούσε ακριβείς υπολογισμούς, δεδομένου ότι πρόκειται για ένα σύνθετο οπτικο-μηχανολογικό συγκρότημα εξοπλισμένο με συστήματα αυτόματου ελέγχου. Αποτελείται από 4 δομικές μονάδες, μία από τις οποίες είναι ένα πεδίο ηλιοστάτη που βρίσκεται σε ήπια κλίση, στο οποίο είναι εγκατεστημένοι 62 ηλιοστάτες συναρμολογημένοι από 195 επίπεδα κατοπτρικά στοιχεία σε μοτίβο σκακιέρας.

Απέναντι από τα αυτόματα ελεγχόμενα κάτοπτρα του πεδίου ηλιοστάτης βρίσκεται ένας παραβολοειδής (κοίλος) συγκεντρωτής που αποτελείται από 10700 κάτοπτρα που κατανέμονται σε μια περιοχή 1840 m². Είναι αυτή η δομή που μπορεί να σχηματίσει μια σταθερή ροή ενέργειας υψηλής πυκνότητας στην εστιακή ζώνη του συγκεντρωτή, η οποία ανακατευθύνεται στον κεντρικό πύργο, στον οποίο δημιουργείται μια θερμοκρασία άνω των 3500 ° C, η οποία είναι ισοδύναμη με ενέργεια των «10 χιλιάδων ήλιων».

Ενδιαφέρων: Η διάμετρος του παραβολικού καθρέφτη στο ηλιακό συγκρότημα "Sun" είναι 47 m και στον ηλιακό φούρνο Odeilia - 54 m.

Φυσικά, κανείς δεν χρησιμοποιεί τέτοιες υπερδυνάμεις για λόγους απλής επανατήξης μετάλλων, χρησιμοποιούνται για επιστημονικούς σκοπούς, καθώς οι δοκιμές εξοπλισμού και υλικών που εμπλέκονται στις αεροπορικές και αεροδιαστημικές βιομηχανίες δεν μπορούν να πραγματοποιηθούν υπό κανονικές συνθήκες.

Για παράδειγμα, για να δημιουργήσετε το δέρμα ενός διαστημικού σκάφους ή τροχιακού σταθμού, πρέπει να γνωρίζετε ακριβώς πώς το σώμα του αντικειμένου ανέχεται τη θερμότητα υπό συνεχή έκθεση στο ηλιακό φως και πώς αντιδρά σε μια απότομη πτώση της θερμοκρασίας. Είναι σαφές σε όλους ότι τέτοιες μελέτες δεν θα είναι δυνατές χωρίς το ηλιακό σύμπλεγμα. Αν και τέτοιες εγκαταστάσεις μπορούν εύκολα να χρησιμοποιηθούν για διάφορους σκοπούς, για παράδειγμα, για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, καυσίμου υδρογόνου ή τη δημιουργία νανοϋλικών, καθώς και για την τήξη χάλυβα και άλλων υλικών υψηλής αντοχής.

Οφέλη ενός ηλιακού φούρνου:

- χάρη στο σύστημα κατόπτρων και συγκεντρωτών, κατέστη δυνατή η αύξηση της θερμοκρασίας πάνω από 3500 ° κυριολεκτικά μέσα σε λίγα δευτερόλεπτα, γεγονός που καθιστά δυνατή την απόκτηση καθαρών υλικών χωρίς ακαθαρσίες στην έξοδο.

- το ηλιακό σύστημα είναι ικανό να παρέχει μια στιγμιαία αλλαγή θερμοκρασίας, η οποία καθιστά δυνατή τη διεξοδική διερεύνηση της επίδρασης των θερμικών κραδασμών στα υλικά.

- η περιβαλλοντική ασφάλεια διασφαλίζεται λόγω του γεγονότος ότι το αντικείμενο που υποβάλλεται σε έρευνα θερμαίνεται μόνο με ακτινοβολία. Αυτό σημαίνει ότι ο φούρνος δεν παράγει ρύπους.

Παρά το γεγονός ότι η Σοβιετική Ένωση έχει φύγει προ πολλού, το "Ινστιτούτο του Ήλιου" μετονομάστηκε σε Φυσικοτεχνικό Ινστιτούτο του NPO "Physics-Sun" της Ακαδημίας Επιστημών του Ουζμπεκιστάν και με τον ίδιο τρόπο ασχολείται εμπνευσμένα με την έρευνα εργάζονται, πειραματίζονται τακτικά με ηλιακούς συλλέκτες, νανοϋλικά, οπτοηλεκτρονική και πολλά άλλα.

Σύμφωνα με τους συντάκτες του Novate. Ru, το επιστημονικό ίδρυμα ασχολείται επίσης με εμπορικές δραστηριότητες, επειδή οι σύγχρονες τεχνολογίες χρειάζονται περισσότερο από ποτέ οπτοηλεκτρονική υψηλής ακρίβειας, καθαρούς ημιαγωγούς, ειδικά κεραμικά, εξαιρετικά ακριβή στοιχεία για τη δημιουργία ιατρικού εξοπλισμού και ιατρικού εξοπλισμού κ.λπ.

Ο τουρισμός έχει επίσης γίνει δημοφιλής πρόσφατα. Ταξιδιωτικές εταιρείες διοργανώνουν συναρπαστικές μονοήμερες εκδρομές για να δουν όλοι με τα μάτια τους το μεγαλείο του «Ινστιτούτου του Ήλιου» και του μοναδικού του φούρνου.