Преобразование энергии солнечной радиации. Гелиотехника

Преобразование энергии солнечной радиации. Гелиотехника

Гелиотехникой называют отрасль техники, которая изучает преобразование энергии солнечной радиации в другие виды энергии, которые можно с удобством применять для использования в обыденной жизни.

Звезда по имени Солнце является постоянным источником потока лучистой энергии для Земли. Плотность потока на границе атмосферы доходит до 1,4 квт/м². Но большая часть этого потока уходит на поглощение земной атмосферой. На уровне моря плотность прямой солнечной радиации редко достигает более 1,0—1,02 квт/м². При гелиотехнических расчетах берут среднее значение этой величины в 0,815 квт/м².

Еще в далекие времена человек препринимал попытки применить энергию солнечного излучения, однако эти попытки так и не нашли тогда какого-нибудь заметного применения на практике. И только в 1770 году в Швейцарии О. Соссюр построил гелиоустановку по типу «горячего ящика». Во второй половине 19-го века интерес к гелиотехнике серьезно вырос, и на свет появились опытные образцы солнечных двигателей: воздушных и паровых. Их создателями были: француз А. Мушо, швед Дж. Эриксон, американец А. Эниас. В 1890-м году в России К. Цесарским была проведена серия экспериментов, в которых плавленые металлы помещались в фокусе параболического зеркала. В 1912-м году немец Ф. Шуман и британец У. Бойс предложили соорудить недалеко от Египетского Каира большую солнечную энергетическую установку, чья мощность достигала 45 квт. В 30-е годы 20-го века уже были найдены инженерные методы расчета гелиоустановок. Их начали использовать как источники для получения электрической энергии, для опреснения воды, сушки и т.д. Конечно, это происходило в основном в регионах, где наблюдается наибольшее число солнечного света). Важное значение имели работы, связанные с прямым преобразованием лучистой солнечной энергии в электрическую, поскольку началось освоение космоса ведущими мировыми державами.

Несмотря на то, что солнечная энергия сама по себе бесплатная, чтобы ее использовать нужны большие материальные затраты для возведения гелиоустановок.

Будущее гелиоустановок оценивается разными учеными по-разному. Французский физик Ф. Жолио-Кюри полагал, что солнечная энергия будет широко применяться уже в самые ближайшие годы.

Многие страны продолжают вести научные работы в области гелиотехники. Однако широкому применению солнечной энергии мешают малая плотность и непостоянство поступления солнечных лучей. Поэтому необходимо использовать для улавливания радиации большие поверхности, или применять гелиоконцентраторы, которые могли бы повысить плотность потока и получить высокую температуру на приемной поверхности преобразователя. Такое непостоянство солнечных поступлений вынуждает аккумулировать энергию с помощью тепловых, электрических, химических и других аккумуляторов.

Перспективной гелиотехника кажется для использования в сельских районах для обеспечения электроэнергией множества людей, живущих рассредоточено и потребляющих малое количество энергии. Куда к тому же приходится завозить топливо из самых дальних районов. Это наиболее актуально для южных районов бывшего СССР.

Также развитие солнечной энергетики является важным для животноводства, для того, чтобы опреснять воду на пастбищах. Применение солнечной энергии оправдано в таких районах для опреснения минерализованных вод.

На данный момент времени открытия химической и физической науки позволили применять дешевые материалы, имеющими высокие технические характеристики. Среди таких материалов: конструкционные пластмассы, прозрачные и аллюминированные синтетические пленки, селективные покрытия и многие другие. Эти материалы помогают повысить производительность гелиоустановок и снижают их стоимость. Такие перемены в значительной мере способствуют расширению применения энергии солнца и позволяют применять ее в разных регионах мира.


Дополнительно по теме: www.cultinfo.ru
Полезный совет?

эксперт, ответивший на вопрос

Sandrin
Мудрейший

Пишу много и о разном

Похожие статьи

Комментарии

Еще нет комментариев.

оставить свой комментарий

* - скрыт от пользователей, только для уведомлений