Гелиокомплекс «Солнце»

Рубрика: Технологии | Метки: , , ,
Опубликовано: Апрель 27, 2012 в 04:00

«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», — пишет victorprofessor.

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. Пропустить такой уникальный объект я не мог, и во время экспедиции «Памир — крыша мира» мы заехали в Паркент. Давайте вместе посмотрим на это уникальное сооружение.


2. Гелиокомплекс расположен в 45 км от Ташкента, в Паркентском районе, 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.
Гелиокомплекс «Солнце» | NewsInPhoto.ru Новости и репортажи в фотографиях (30)


3. Начнём осмотр с малой солнечной печи. Она представляет собой зеркальный парабалоид диаметром около 2 метров, фокусирующий солнечные лучи в точку диаметром 2 сантиметра.
Гелиокомплекс «Солнце» | NewsInPhoto.ru Новости и репортажи в фотографиях (29)


4. 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 netwind’а стоящего рядом с зеркалом увеличивается, а всё, что находится дальше отражается в перевернутом виде.
Гелиокомплекс «Солнце» | NewsInPhoto.ru Новости и репортажи в фотографиях (28)


5. «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.
Гелиокомплекс «Солнце» | NewsInPhoto.ru Новости и репортажи в фотографиях (27)
Научный гелиокомплекс включает 4 структурных подразделения: главный корпус, гелиостатное поле, концентратор, технологическая башня.


6. Гелиостатное поле состоит из 62 гелиостатов, размещенных в шахматном порядке (для уменьшения затенения) на пологом склоне горы напротив концентратора.
Гелиокомплекс «Солнце» | NewsInPhoto.ru Новости и репортажи в фотографиях (26)


7. Каждый гелиостат размером 7,5х6,5 метров состоит из 195 плоских зеркальных элементов, называемых «фацетами».
Гелиокомплекс «Солнце» | NewsInPhoto.ru Новости и репортажи в фотографиях (25)


8. Отражающая площадь гелиостатного поля равна 3022 квадратных метров.
Гелиокомплекс «Солнце» | NewsInPhoto.ru Новости и репортажи в фотографиях (24)
Из архива. Продольный разрез концентратора и гелиостатного поля.


9. Датчики автоматически корректируют положение каждого гелиостата в соответствии с движением солнца. Каждый гелиостат может поворачиваться как по вертикали, так и по горизонтали.
Гелиокомплекс «Солнце» | NewsInPhoto.ru Новости и репортажи в фотографиях (23)


10. Размер отдельного зеркала — 50х50 сантиметров.
Гелиокомплекс «Солнце» | NewsInPhoto.ru Новости и репортажи в фотографиях (22)


11. Отражающий слой фацеты образован вакуумным напылением алюминия с тыльной стороны и защищен акриловой краской.
Гелиокомплекс «Солнце» | NewsInPhoto.ru Новости и репортажи в фотографиях (21)


12. Всего на гелиостатном поле используется 12090 зеркал.
Гелиокомплекс «Солнце» | NewsInPhoto.ru Новости и репортажи в фотографиях (20)


13. Управление зеркалами полностью автоматизировано и используются готовые программы на каждые день, учитывающие положение солнца на небе.
Гелиокомплекс «Солнце» | NewsInPhoto.ru Новости и репортажи в фотографиях (19)


14. 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.
Гелиокомплекс «Солнце» | NewsInPhoto.ru Новости и репортажи в фотографиях (18)
Из архива. Эскиз концентратора и гелиостатного поля.


15. 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.
Гелиокомплекс «Солнце» | NewsInPhoto.ru Новости и репортажи в фотографиях (17)


16. Концентратор установлен неподвижно и ориентирован в направлении север-юг.
Гелиокомплекс «Солнце» | NewsInPhoto.ru Новости и репортажи в фотографиях (16)


17. Поток солнечной энергии, направленный гелиостатами, отражается от зеркальной параболической поверхности концентратора и фокусируется в одну точку на технологической башне, диаметром 40 сантиметров.
Гелиокомплекс «Солнце» | NewsInPhoto.ru Новости и репортажи в фотографиях (15)


18. По центру параболической поверхности концентратора, на высоте 6 этажа, располагается пирометрическая лаборатория, откуда управляют работой печи.
Гелиокомплекс «Солнце» | NewsInPhoto.ru Новости и репортажи в фотографиях (14)


19. Панорамный вид на технологическую башню и концентратор.
Гелиокомплекс «Солнце» | NewsInPhoto.ru Новости и репортажи в фотографиях (13)


20. 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.Гелиокомплекс «Солнце» | NewsInPhoto.ru Новости и репортажи в фотографиях (12)


21. Вес металлических конструкций концентратора — 200 тыс. тонн. На самый верх (12 этаж) ходит грузопассажирский лифт. А вот так концентратор выглядит изнутри.
Гелиокомплекс «Солнце» | NewsInPhoto.ru Новости и репортажи в фотографиях (11)


22. 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.
Гелиокомплекс «Солнце» | NewsInPhoto.ru Новости и репортажи в фотографиях (10)


23. Пирометрическая лаборатория на 6 этаже концентратора. Её окна выходят на технологическую башню. Отсюда управляют работой печи.
Гелиокомплекс «Солнце» | NewsInPhoto.ru Новости и репортажи в фотографиях (9)


24. На верхней отметке концентратора расположена смотровая площадка. Внизу расположен посёлок Солнце, с многоэтажными домами для сотрудников института.
Гелиокомплекс «Солнце» | NewsInPhoto.ru Новости и репортажи в фотографиях (8)


25. Ещё выше красные визирные метки для юстировки всех 62 гелиостатов.
Гелиокомплекс «Солнце» | NewsInPhoto.ru Новости и репортажи в фотографиях (7)


26. Отсюда же открывается обзорный вид на гелиостатное поле.
Гелиокомплекс «Солнце» | NewsInPhoto.ru Новости и репортажи в фотографиях (6)


27. Матрица визирных меток.
Гелиокомплекс «Солнце» | NewsInPhoto.ru Новости и репортажи в фотографиях (5)


28. Фокусное расстояние концентратора — 18 метров, именно на этом расстоянии расположена технологическая башня с печью. В нерабочем состоянии дверцы печи закрыты и принудительно охлаждаются.
Гелиокомплекс «Солнце» | NewsInPhoto.ru Новости и репортажи в фотографиях (4)


29. Лестнично-лифтовой блок на южной стороне концентратора.
Гелиокомплекс «Солнце» | NewsInPhoto.ru Новости и репортажи в фотографиях (3)


30. 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.
Гелиокомплекс «Солнце» | NewsInPhoto.ru Новости и репортажи в фотографиях (2)


31. Гелиокомплекс «Солнце» | NewsInPhoto.ru Новости и репортажи в фотографиях (1)

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.

Оставить комментарий