Faktisk er det flere lignende strukturer i verden. La oss starte med Solar Furnace i Frankrike, dvs. Frankrike.
Solar Furnace i Frankrike er designet for å generere og konsentrere de høye temperaturene som kreves for forskjellige prosesser.
Dette gjøres ved å fange opp solstrålene og konsentrere energien deres ett sted. Strukturen er dekket med buede speil, deres utstråling er så stor at det er umulig å se på dem, det gjør vondt i øynene. I 1970 ble denne strukturen oppført, de østlige Pyreneene ble valgt som det mest passende stedet. Og til i dag forblir ovnen den største i verden.
En rekke speil er tildelt funksjonene til en parabolsk reflektor, og et høye temperaturregime ved selve fokuset kan nå 3500 grader. Dessuten kan du justere temperaturen ved å endre speilvinklene.
Solar Oven, som bruker en naturressurs som sollys, regnes som en uunnværlig metode for å generere høye temperaturer. Og de blir på sin side brukt til en rekke prosesser. Så, hydrogenproduksjon krever en temperatur på 1400 grader. Testmåter for materialer utført under høye temperaturforhold gir en temperatur på 2500 grader. Slik testes romfartøyer og atomreaktorer.
Så solovnen er ikke bare en fantastisk bygning, men også viktig og effektiv, mens den blir betraktet som en miljøvennlig og relativt billig måte å få høye temperaturer på.
Salgsfremmende video:
Utvalget av speil fungerer som en parabolsk reflektor. Lyset er fokusert i ett senter. Og temperaturen der kan nå temperaturer der stål kan smeltes.
Men temperaturen kan justeres ved å stille inn speilene i forskjellige vinkler.
For eksempel brukes temperaturer rundt 1400 grader til å produsere hydrogen. Temperatur 2500 grader - for testing av materialer under ekstreme forhold. For eksempel blir kjernefysiske reaktorer og romfartøy testet på denne måten. Men temperaturer opp til 3500 grader brukes til fremstilling av nanomaterialer.
Solar Oven er en billig, effektiv og miljøvennlig måte å generere høye temperaturer på.
I sørvest i Frankrike roter druene seg bemerkelsesverdig og alle slags frukt modnes - det er varmt! Blant annet skinner sola her nesten 300 dager i året, og med tanke på antall klare dager er disse stedene kanskje bare nest etter Cote d'Azur. Hvis vi karakteriserer dalen nær Odeillo fra fysisk synspunkt, er kraften til lysstråling her 800 watt per 1 kvadratmeter. Åtte kraftige glødepærer. Litt? Nok til at et stykke basalt sprer seg i en sølepytt!
La oss fortsette turen med magasinet Onliner.by:
"Solovnen i Odeillo har en kapasitet på 1 megawatt, og dette krever nesten 3000 meter speiloverflate," sier Serge Chauvin, vaktmester for det lokale solenergimuseet. - Dessuten må du samle lys fra en så stor overflate til et samlingspunkt med en diameter på en middagsplate.
Heliostats - spesielle speilplater - er installert overfor det parabolske speilet. Det er 63 av dem med 180 seksjoner. Hver heliostat har sitt eget "ansvarspunkt" - en sektor av parabolen, som reflekterer det innsamlede lyset. Allerede på et konkavt speil blir solstrålene samlet i et samlingspunkt - selve ovnen. Avhengig av intensiteten på strålingen (les - himmelens klarhet, tidspunktet på dagen og tiden på året), kan temperaturene være veldig forskjellige. I teorien - opptil 3800 grader celsius, gikk det i virkeligheten opp til 3600.
"Sammen med solens bevegelse, beveger heliostater seg over himmelen," begynner Serge Chauvin på ekskursjonen. - Hver har en motor bak, og sammen styres de sentralt. Det er ikke nødvendig å stille dem i den ideelle stillingen - avhengig av laboratoriets oppgaver, kan graden på fokuspunktet varieres.
Byggingen av solovnen i Odeillo begynte på begynnelsen av 60-tallet, og ble tatt i bruk allerede på 70-tallet. I lang tid forble det den eneste i sitt slag på planeten, men i 1987 ble en kopi reist nær Tasjkent. Serge Chauvin smiler: "Ja, akkurat en kopi."
Den sovjetiske ovnen forblir forresten også operativ. På den utfører de imidlertid ikke bare eksperimenter, men utfører også noen praktiske oppgaver. Riktignok tillater plasseringen av ovnen ikke å nå de samme høye temperaturene som i Frankrike - på brennpunktet klarer usbekiske forskere å få under 3000 grader.
Det parabolske speilet består av 9000 fasetter. Hver er polert, aluminiumsbelagt og litt konkav for bedre fokus. Etter at ovnbygningen ble bygget, ble alle fasetter installert og kalibrert for hånd - det tok tre år!
Serge Chauvin fører oss til et sted i nærheten av ovnbygningen. Sammen med oss - en gruppe turister som ankom Odeillo med buss - stopper strømmen av elskere av vitenskapelig eksotisme aldri. Museumskuratoren var i ferd med å demonstrere det skjulte potensialet i solenergi.
- Madame og monsieur, din oppmerksomhet! - Selv om Serge ligner mer på en forsker, ligner han mer på en skuespiller. - Lyset som sendes ut av stjernen vår lar materialer øyeblikkelig varme, tenne og smelte dem.
En solovnsarbeider henter en vanlig gren og plasserer den i et stort kar med speilvendt interiør. Det tar Serge Chauvin noen sekunder å finne fokuspunktet, og pinnen blusser øyeblikkelig opp. Wonders!
Mens de franske besteforeldrene gisper og stønner, går museearbeideren over til en frittstående heliostat og beveger den nøyaktig slik at de reflekterte strålene faller i en mindre kopi av det parabolske speilet som er installert akkurat der. Dette er et annet visuelt eksperiment som viser solens evner.
- Madame og monsieur, nå skal vi smelte metallet!
Serge Chauvin setter et stykke jern i holderen, beveger skruen på leting etter et samlingspunkt og, etter å ha funnet det, beveger seg bort et lite stykke.
Sola gjør raskt jobben sin.
Et stykke jern varmes umiddelbart opp, begynner å røyke og til og med gnister, bukket under for de varme strålene. På bare 10-15 sekunder brennes det et hull på størrelse med en mynt på 10 euro cent.
- Voila! - Serge gleder seg.
Da vi kommer tilbake til museumsbygningen, og de franske turistene setter seg i kinosalen for å se en vitenskapelig film om solovnens og laboratoriets arbeid, forteller vaktmesteren interessante ting.
- Ofte spør folk hvorfor alt dette trengs, - Serge Chauvin kaster opp hendene. - Fra vitenskapens synspunkt er mulighetene for solenergi blitt studert, brukt der det er mulig i hverdagen. Men det er oppgaver som, med tanke på omfanget og kompleksiteten i utførelsen, krever installasjoner som dette. Hvordan simulerer vi for eksempel solens virkning på huden til et romfartøy? Eller varme opp nedstigningskapselen som kommer tilbake fra bane til jorden?
I en spesiell ildfast beholder, installert i brennpunktet til solovnen, kan du gjenskape slike, uten overdrivelse, ustyrlige forhold. Det er for eksempel beregnet at et kledningselement må tåle temperaturer på 2500 grader celsius - og dette kan testes empirisk her i Odeillo.
Vaktmesteren tar oss med gjennom museet, der forskjellige utstillinger er installert - deltakere i en rekke eksperimenter utført i ovnen. Vår oppmerksomhet trekkes mot karbonbremseskiven …
- Åh, denne tingen er fra rattet i en formel 1-bil, - nikker Serge. - Oppvarmingen under noen forhold er sammenlignbar med hva vi kan reprodusere på laboratoriet.
Som nevnt ovenfor, kan temperaturen i brennpunktet styres ved hjelp av heliostatistikker. Avhengig av eksperimentene som er utført, varierer det fra 1400 til 3500 grader. Den nedre grensen er nødvendig for produksjon av hydrogen i laboratoriet, et område fra 2200 til 3000 for testing av forskjellige materialer under ekstreme varmeforhold. Endelig er over 3000 arbeidsområdet med nanomaterialer, keramikk og opprettelse av nye materialer.
"Ovnen på Odeillo oppfyller ikke praktiske oppgaver," fortsetter Serge Chauvin. - I motsetning til våre usbekiske kolleger, er vi ikke avhengige av vår egen økonomiske virksomhet og driver utelukkende med vitenskap. Blant våre kunder er ikke bare forskere, men også forskjellige avdelinger, for eksempel forsvar.
Vi stopper bare ved en keramisk kapsel, som viser seg å være skroget til et droneskip.
"Krigsavdelingen bygde en solovn med mindre diameter for sine egne praktiske behov her, i dalen nær Odeillo," sier Serge. - Det kan sees fra noen deler av fjellveien. Men for vitenskapelige eksperimenter henvender de seg fortsatt til oss.
Veilederen forklarer hva som er fordelen med solenergi fremfor alle andre i løpet av utførelsen av vitenskapelige oppgaver.
- For det første skinner solen gratis, - han bøyer fingrene. - For det andre bidrar fjelluft til å gjennomføre eksperimenter i en "ren" form - uten urenheter. For det tredje lar sollys materialer varmes mye raskere enn noen annen installasjon, noe som er ekstremt viktig for noen eksperimenter.
Det er nysgjerrig på at ovnen kan fungere nesten hele året. I følge Serge Chauvin er den optimale måneden for gjennomføring av eksperimenter april.
- Men om nødvendig vil sola smelte et stykke metall for turister selv i januar, - smiler vaktmesteren. - Det viktigste er at himmelen er klar og skyfri.
En av de udiskutable fordelene ved selve eksistensen av dette unike laboratoriet er dets fullstendige åpenhet for turister. Opptil 80 tusen mennesker kommer hit årlig, og dette gjør mye mer for å popularisere naturfag blant voksne og barn enn en skole eller universitet.
Font Romeu Odeillo er en typisk fransk by. Den viktigste forskjellen fra tusenvis av andre er sameksistensen av hverdagen og vitenskapens mysterium. På bakgrunn av en 54 meter lang speilparabola - fjellmelkekyr. Og den konstante varme solen.
La oss nå gå videre til et annet bygg.
En del av Viktor Borisovs fotografier.
Førtifem kilometer fra Tashkent, i Parkent-distriktet, ved foten av Tien Shan i en høyde av 1050 moh, er det en unik struktur - den såkalte Large Solar Oven (BSP) med en kapasitet på tusen kilowatt. Det ligger på territoriet til Institute of Materials Science NPO "Physics-Sun" fra Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan. Det er bare to slike ovner i verden, den andre er i Frankrike.
"BSP ble satt i drift under Sovjetunionen i 1987," sier Mirzasultan Mamatkassymov, vitenskapelig sekretær ved Institute of Materials Science of NPO Physics-Solntse, Ph. D. - Det er bevilget tilstrekkelige midler fra statsbudsjettet for å bevare dette unike objektet. To laboratorier ved instituttet er lokalisert i vårt land, fire i Tasjkent, der den viktigste vitenskapelige basen ligger, hvor de kjemiske og fysiske egenskapene til nye materialer studeres. Vi er i ferd med syntese. Vi eksperimenterer med disse materialene, og observerer smelteprosessen ved forskjellige temperaturer.
BSP er et komplekst optisk-mekanisk kompleks med automatiske styringssystemer. Komplekset består av et heliostatfelt som ligger på siden av et fjell og leder solstrålene inn i en paraboloidkonsentrator, som er et gigantisk konkav speil. I fokus for dette speilet skapes den høyeste temperaturen - 3000 grader celsius!
Heliostatfeltet består av seksti-to-forskjøvet heliostatistikk. De gir speiloverflaten til konsentratoren en lysstrøm i modus for kontinuerlig sporing av solen gjennom dagen. Hver heliostat, som måler syv og en halv med seks og en halv meter, består av 195 flate speilelementer kalt "fasetter". Det reflekterende området til heliostatfeltet er 3022 kvadratmeter.
Konsentratoren, som heliostatene retter solstrålene til, er en syklopensk struktur 45 meter høy og femti og fire meter bred.
Det skal bemerkes at fordelen med solovner, sammenlignet med andre typer ovner, er den øyeblikkelige oppnåelsen av en høy temperatur, noe som gjør det mulig å oppnå rene materialer uten urenheter (takket være fjelluftens renhet). De brukes til olje og gass, tekstil og en rekke andre næringer.
Speil har en viss levetid og feiler før eller siden. I verkstedene våre produserer vi nye speil som erstatter de gamle. Det er 10700 av dem bare i konsentratoren, og 12090 i heliostatistikk. Prosessen med å lage speil foregår i vakuuminstallasjoner, der aluminium sprøytes på overflaten av de brukte speilene.
Ferghana. Ru: - Hvordan løser du problemet med å finne spesialister, tross alt, etter at unionen kollapset, strømmet de ut i utlandet?
Mirzasultan Mamatkassymov: - På installasjonstidspunktet i 1987 jobbet spesialister fra Russland og Ukraina her, som trente vår. Takket være vår erfaring har vi nå muligheten til å trene spesialister på dette feltet på egen hånd. Ungdommer kommer til oss fra fysikkavdelingen ved National University of Uzbekistan. Etter endt utdanning har jeg selv jobbet her siden 1991.
Ferghana. Ru: - Når du ser på denne storslåtte strukturen, på de delikate metallkonstruksjonene, som om de flyter i luften og samtidig støtter "rustningen" til konsentratoren, kommer rammer av sci-fi-filmer i tankene …
Mirzasultan Mamatkassymov: - Vel, i min levetid har ingen prøvd å skyte science fiction ved å bruke disse unike "naturen". Riktig nok kom usbekiske popstjerner for å skyte klippene sine.
Mirzasultan Mamatkassymov:- I dag vil vi smelte briketter presset fra pulverisert aluminiumoksyd, hvis smeltepunkt er 2500 grader celsius. Under smelteprosessen strømmer materialet ned et skrått plan og drypper ned i en spesiell brett, hvor granuler dannes. De sendes til et keramisk verksted som ligger i nærheten av BSP, hvor de er malt og brukt til fremstilling av forskjellige keramiske produkter, alt fra små garnmatere for tekstilindustrien til hule keramiske baller som likner biljardrom. Ballene brukes i olje- og gassindustrien som flytere. Samtidig reduserer fordampningen fra overflaten til petroleumsprodukter lagret i store containere på oljedepoter med 15-20 prosent. De siste årene har vi produsert omtrent seks hundre tusen av disse flottørene.
Vi produserer isolatorer og andre produkter for elektrisk industri. De er preget av økt slitestyrke og styrke. I tillegg til aluminiumoksyd bruker vi også et mer ildfast materiale - zirkoniumoksyd med et smeltepunkt på 2700 grader Celsius.
Kontroll over smelteprosessen utføres av det såkalte "visjonssystemet", som er utstyrt med to spesielle TV-kameraer. Den ene av dem overfører bildet direkte til en egen skjerm, den andre til en datamaskin. Systemet lar deg både overvåke smelteprosessen og utføre forskjellige målinger.
Det bør legges til at BLB også brukes som et universelt astrofysisk instrument, noe som åpner muligheten for å gjennomføre studier av stjernehimmelen om natten.
I tillegg til de ovennevnte verkene, legger instituttet stor vekt på produksjon av medisinsk utstyr basert på funksjonell keramikk (sterilisatorer), slipemidler, tørketromler og mye mer. Slikt utstyr er vellykket implementert i medisinske institusjoner i vår republikk, samt i lignende institusjoner i Malaysia, Tyskland, Georgia og Russland.
Parallelt utviklet instituttet solenergiinstallasjoner med lav effekt. For eksempel har forskerne fra instituttet laget solovner med en kapasitet på halvannen kilowatt, som ble installert på territoriet til Tabbin Institute of Metallurgy (Egypt) og i International Metallurgical Center i Hyderabad (India).
