<Собрать>, сконцентрировать солнечную энергию может каждый. В ясный
солнечный день линза соберет лучи солнца в яркое пятнышко. Температура
там такая, что лучи прожигают бумагу. Концентрацией солнечной радиации,
преобразованием ее в другие виды энергии, удобные для практического
применения, занимается гелиоэнергетика. От Солнца на Землю идет тепловой
поток, энергия которого измеряется астрономической цифрой - 1,57- 10'8
кВт- ч в год.
Есть несколько направлений преобразования и использования солнечной
энергии. Первое: преобразование солнечного излучения в тепловую энергию
и использование ее для отопления зданий, кондиционирования воздуха,
горячего водоснабжения, сушки различных материалов и
сельскохозяйственных продуктов, опреснения морской и минерализованной
артезианской воды.
Основа различных установок и систем преобразования солнечной радиации в
теплоту до температур порядка 70-80° С - плоский солнечный коллектор.
Это металлическая рама с трубками (каналами) или плоская коробчатая
конструкция, через которую пропускают поток теплоносителя (воду,
воздух, специальные жидкости и т. д.). Со всех сторон этот
коллектор заключен в теплоизоляционный корпус, кроме стороны, на которую
падают солнечные лучи. Здесь один или несколько слоев прозрачной
изоляции. Коллектор площадью 1 м2 дает до 80 л теплой (60-80° С)
воды в день. Плоские солнечные коллекторы устанавливают, как
правило, под углом с наклоном на юг. Ряд установок для горячего
водоснабжения, сушки сельскохозяйственных продуктов уже успешно работает
в южных районах нашей страны. В 1977 г. в Бухарской области Узбекской
ССР вступил в строй специализированный завод по производству различных
солнечных установок.
Второе направление использования солнечной энергии - преобразование ее в
электрическую энергию. Если закрыть кристалл кремния тончайшим,
прозрачным для света слоем металла, то поток фотонов - частиц света,
проходя сквозь слой металла, будет выбивать электроны из кристалла.
Электроны начнут концентрироваться в слое металла. Так между кристаллом
и слоем металла возникает разность потенциалов. Если тысячи таких
кристаллов, покрытых слоем металла, - фотоэлементов соединить
последовательно и параллельно (для увеличения напряжения и силы тока),
образуется солнечная батарея. Но солнечные батареи пока лишь маломощные
источники энергии для питания электронной аппаратуры, работающей на
спутниках и космических кораблях.
В одном из проектов для получения электроэнергии предлагается
использовать стеклянные трубы, покрытые изнутри прозрачной
полупроводниковой пленкой. Такая труба пропускает сквозь стенку тепловые
лучи, но 80% их удерживает внутри. Посмотрите на рисунок. Солнечные лучи
с помощью цилиндричес-
Космическая гелиостанция (фантастическое)
Кофе заваривается под колпаком из селективного
стекла. Единственным источником энергии служат солнечные лучи
В песках средней Азии и в горах где нет
электричества воду получают из гелиоопреснителей
Схема гелиоэлектростанции
кой линзы А собираются в узкий пучок. Сквозь стеклянную трубу Б
нагревают трубу Г, установленную внутри первой. В пространстве В
поддерживается вакуум. Температура в трубе Г может превышать 530° С.
Этого вполне достаточно, чтобы расплавить металлический натрий,
температура плавления которого 92° С. Раскаленный металлический
теплоноситель по трубопроводу подается в подземные резервуары. Там через
теплообменные аппараты концентрированное солнечное тепло расплавляет
соль. В ночные часы нагретая соль обеспечит работу тепловой
электростанции. Гелиоэлект-рические станции вовсе не обязательно
размещать на поверхности Земли. Есть проект космической гелиостанции.
Ряд солнечных батарей собирается в <щиты> на околоземной орбите,
удаленной от поверхности Земли на 38 ООО км. Такая высота выбрана с тем,
чтобы щиты не отбрасывали тени на Землю. Вместо проводов предполагается
воспользоваться радиоволнами, ведь и они могут переносить в пространстве
энергию. На земле с помощью принимающих антенн энергию радиоизлучений
вновь преобразуют в электрическую.
Солнечную энергию уже сегодня следует рассматривать как дополнение к
топливным, гидравлическим и ядерным энергоресурсам.
