Гелиокомплекс «Солнце»

victorborisov.livejournal.com — Из серии "Здесь раньше жили Титаны". Солнечная печь в Паркенте, неподалеку от Ташкента, расположена на высоте около 1100м. Начала работать в 1987 году. Установка обеспечивает нагрев особо тугоплавких материалов до 4’000 градусов за несколько секунд за счет использования солнечных лучей. Собственно и предназначена для исследований сверхчистых тугоплавких металлов и их сплавов. Размер главного зеркала (концентратора) 54х47м. К своему стыду сегодня первый раз про него узнал.
Новости, Наука | ГДГ 19:11 20.02.2019
41 комментарий | 219 за, 0 против |
#1 | 19:16 20.02.2019 | Кому: Всем
Я так понимаю, комплекс работает по прежнему?
#2 | 19:26 20.02.2019 | Кому: Всем
Объект интересный конечно, но в статье :
. Максимальная температура, которую можно получить в этой печи — 2000 градусов цельсия
Что в пару раз отличается от заголовка.
Судя по состоянию - скорее работоспособен.
Требования к чистоте зеркал там коллосальные, а на фото они все в пыли
Вот инфо о материалах выдерживающих близкие температуры
[censored]
Aleks3
надзор »
#3 | 19:29 20.02.2019 | Кому: очень толстый
> Я так понимаю, комплекс работает по прежнему?

Работает (что приятно слышать) но есть нюансы из комментов:

Сам я студент 3-го курса физического факультета и параллельно являюсь сотрудником института при этом комплексе. Называется он "НПО Физика солнца". Институт наш расположен в Ташкенте на территории Физико-Технического Института. Но основное наше руководство находится именно в Паркенте.
Так вот. Работы на печке на данный момент проводятся, но не сказать, что на регулярной основе, и дело тут даже не в проблемах финансирования. На этой печи можно получать очень большое колличество материалов и эти материалы по своей структуре отличны от материалов, получаемых классическим методом в обычных муфельных или индукционных печах. И связанно это именно с использованием солнечной энергии. Грубо говоря это можно описать так: наверняка, из школьного курса физики вам известно, что для возбуждения атома ему необходимо сообщить энергию. Световой (и не только световой) поток характеризуется таким понятием, как спектр, т.е набор частот входящих в это излучение. Различные частоты несут в себе различные значения энергий. Если мы воздействуем излучением на атом, то при определённых значениях частоты(энергии) атом переходит в возбужденно состояние. Для возбуждения атомов различных элементов нужны разные частоты, это называется спектром поглощения. Солнце же как источник даёт очень широкий спектр излучения, в нём очень много различных частот от инфракрасного излучения до ультрафиолета. При воздействии таким излучением на систему атом из различных элементов получается, что для атомов каждого элемента находится "своя" частота приводящая его в возбуждение. В итоге все атомы находятся в возбужденном состоянии. Благодаря этому можно например создавать вещества с недостижимым другими путями содержанием какого либо элемента, т.е. с перенасыщением)
Конкретно наша лаборатория занимается созданием высокотемпературных сверхпроводников. И прекурсоры, т.е. то, из чего в последствии изготавливается сверхпроводник мы получаем таким путем.
Но мы не используем непосредственно саму большую солнечную печь, а используем эмуляторы. И причина тут очень простая: канал печи предполагает, что в него будет помещено по крайней мере 30-50 кг шихты. Используемые же нами объёмы - 100-200 грамм на состав и помещать такую козявочку в эту как минимум странно, учитываю температуру до 3500 градусов большая часть состава просто испарится
#4 | 19:30 20.02.2019 | Кому: Всем
Крепка была советская власть!
Aleks3
надзор »
#5 | 19:30 20.02.2019 | Кому: SBocman
> Максимальная температура, которую можно получить в этой печи — 2000 градусов цельсия

а студент ниже, говорит что 3500
#6 | 19:38 20.02.2019 | Кому: SBocman
> Объект интересный конечно, но в статье :
> . Максимальная температура, которую можно получить в этой печи — 2000 градусов цельсия
> Что в пару раз отличается от заголовка.

Там две печи, в данной строчке говорится про малую.
#7 | 19:45 20.02.2019 | Кому: SBocman
Ты как читаешь то?
Там ясно написано, что рядом установлена малая "учебная" печка. Вотт эта:

[censored]

С этим зеркалом:

[censored]

Которая и дает 2К градусов.
#8 | 19:49 20.02.2019 | Кому: kleho
мне кажется что словам студента верить сложно.
Чем измеряли температуру хочется спросить ?
Статья скорее научно-познавательная, что тоже полезно.
Но меня сразу резанула цифра достигаемой температуры.
#9 | 19:51 20.02.2019 | Кому: ГДГ
Сам то веришь тому что написал?
Ну так, если напрячься, не слишком ли просто 2К градусов получаются?
С такого размера зеркалами половина юга страны летом бы бензин не тратила.
Метровую тарелку на машину и гоночный автомобиль на паровой тяге готов
#10 | 19:52 20.02.2019 | Кому: SBocman
> мне кажется что словам студента верить сложно.

А непонятным блогерам можно верить?
#11 | 19:56 20.02.2019 | Кому: Россиянин
некоторые верят.
Выше пробуют доказать мне
Aleks3
надзор »
#12 | 20:09 20.02.2019 | Кому: SBocman
> Метровую тарелку на машину и гоночный автомобиль на паровой тяге готов

вода теплоёмкая и греется долго

>Ну так, если напрячься, не слишком ли просто 2К градусов получаются?


20 сантиметровым школьным параболоидом поджигал карандаши. Загорались ровно спички (в ясный солнечный день конечно)
#13 | 20:22 20.02.2019 | Кому: SBocman
> Ну так, если напрячься, не слишком ли просто 2К градусов получаются?

Посмотри видео, самодельный солнечный концентратор из спутниковой тарелки.

[censored]
#14 | 21:00 20.02.2019 | Кому: ГДГ
Круто! Все круто, кроме одного параметра. Нет там 2К
Где факты что достигается такая температура ?
Древесина 250-400 гр загорается
Бумага - 230
Алюминий плавится при 600
сталь 1400 примерно
Вот см, более похожие цифры. Но и тарелка там меньше конечно.
[censored]
#15 | 01:07 21.02.2019 | Кому: SBocman
> Но меня сразу резанула цифра достигаемой температуры.

А слово "колличество" не резануло?
#16 | 05:33 21.02.2019 | Кому: SBocman
> Где факты что достигается такая температура ?

Чем больше зеркал, тем больше энергия попадает в фокус. Чем больше энергия, тем больше температура. Теоретически можно наращивать до ограничений создаваемых атмосферой - лазеры кстати до него дошли.
#17 | 05:56 21.02.2019 | Кому: Всем
Какое всё мелкое. Вот как надо:
[censored]
#18 | 06:08 21.02.2019 | Кому: SBocman
Я не инженер, конечно
Но мне думается, чтобы ездить на паровой тяге с такой тарелкой на крыше, надо минима постороить позиционирующее устройство на сервоприводах, чтобы тарелка постоянно ловко крутилась и направляла луч в ведро с водой

На бензине проще
#19 | 06:27 21.02.2019 | Кому: SHOEI
> надо минима постороить позиционирующее устройство на сервоприводах, чтобы тарелка постоянно ловко крутилась и направляла луч в ведро с водой

И ещё надо хреновину, разгоняющую тучи. И ночью не погонять. И аэродинамика хреновая. И протирать зеркало постоянно.
Ну его, лучше на газогенераторе кататься. Валежник разрешили собирать )
#20 | 06:39 21.02.2019 | Кому: SBocman
> Круто! Все круто, кроме одного параметра. Нет там 2К

Площадь зеркала - 3.14кв.м. Площадь мишени - 3.14кв. см.
Если мишень - абсолютно черное тело, то при температуре 2000К по закону Стефана — Больцмана она излучает 160Вт. Это максимум потерь на излучение.
Зеркало даёт >3кВт излучения. Т.е. чисто теоретически, температуру мишени можно догнать до 4000K. Всё зависит от коэфициентов поглощения/отражения мишени, и потерь на все остальное.
#21 | 07:56 21.02.2019 | Кому: SBocman
> Бумага - 230

451 градус по Фаренгейту — температура, при которой воспламеняется и горит бумага !!! (КС)
#22 | 08:20 21.02.2019 | Кому: Всем
> К своему стыду сегодня первый раз про него узнал.

Не стыдно чего-то не знать. Стыдно не пытаться узнать что-то новое.
#23 | 10:18 21.02.2019 | Кому: poruchik
> закону Стефана — Больцмана
Попытка задавить наукой не прошла. Но попытка была хорошая! Кроме ошибок в математике ))
Смотрим[censored]
Если не брать крайние точки глобуса, то 3,5-4,5 кВт максимум в час прилетает в наших условиях.
Пусть будет 4 кВт мощность для расчетов.
4000 Вт умножаем на площадь зеркала 3,14 м кв= 12560 Ватт В ЧАС получается в идеальных условиях отдает зеркало такой площади.
Разделим тогда на 3600 сек что бы понять сколько обратно излучается зеркалом мощности в секунду?
Опссс - всего 3,48 Ватта.... как то уже не впечатляет, а если еще разделить на площадь самой мишени и ее теплопроводность и обратное излучение, то станет грустно. Причем все считается в идеальных условиях без пыли и облаков и прочего типа кривизны рук наклейщика пленки на тарелку.
Будем дальше верить всему что пишут в инете блогеры?
#24 | 10:19 21.02.2019 | Кому: Hrtorika
по Фаренгейту не смутило??? Я в Цельсию указывал цифры.
#25 | 10:29 21.02.2019 | Кому: Всем
Всем минусовщикам - обратите внимание что я подвергаю сомнение только температуру достигаемую этим мелким зеркалом!
Большое зеркало в идеальных условиях, конечно даст иные результаты, но там и площадь зеркал 1840 квадратных метров и собирает оно излучение с
3022 квадратных метров.
#26 | 10:31 21.02.2019 | Кому: SBocman
А 3 восклицательных знака не смутили. Это просто полное название повести Бредбери. Я не покушаюсь на твои утверждения...
#27 | 10:32 21.02.2019 | Кому: SBocman
Попытка надавить на жалость не прошла. Не надо путать мощность и энергию (работу). Первая измеряется в Вт, кВт, лошадиных силах, на худой конец. Вторая в кВт/ч, джоулях или Вт/с, каллориях.
[censored]
до земной поверхности доходит только 1000 Вт/м² (при ясной погоде и когда Солнце находится в зените).
#28 | 10:51 21.02.2019 | Кому: SBocman
Мощность и температура связаны лишь косвенно (как в 20-м комментарии). Нужна совсем небольшая мощность, чтобы нагреть спичечную головку до температуры самовоспламенения. А если тебе нужно плавить тоннами металл, то это совсем другие мощности и энергии.
#29 | 11:30 21.02.2019 | Кому: Всем
Можно ли наращивать температуру солнечной плавки до бесконечности? Нет, потому что Солнце - не точечный источник излучения. Как ни фокусируй энергию солнца, нельзя добиться плотности потока излучения выше некоторой величины. Когда подводимая солнечная мощность сравняется с излучаемой мишенью тепловой мощностью, вот это и будет максимальная температура нагрева. Интересно, какая? Во-первых, не выше эффективной температуры поверхности Солнца - 5778К. Во-вторых, скажутся потери в атмосфере. В-третьих, геометрия мишени и отражателя тоже вносят потери. Интересно, пытался ли кто-нибудь установить рекорд температуры?
#30 | 13:28 21.02.2019 | Кому: poruchik
> самая высокая температура, которую смог создать человек, равняется около 10 триллионам градусов по Кельвину. Для сравнения, такая жара была, по предположениям, во время создания Вселенной. Рекордный градус получили в 2010 году в Большом Адронном Коллайдере при столкновении ионов свинца, которые ускорили до околосветовых скоростей.
#31 | 13:32 21.02.2019 | Кому: SBocman
> 4000 Вт умножаем на площадь зеркала 3,14 м кв= 12560 Ватт В ЧАС получается в идеальных условиях отдает зеркало такой площади.
> Разделим тогда на 3600 сек что бы понять сколько обратно излучается зеркалом мощности в секунду?
> Опссс - всего 3,48 Ватта

Экий ты лихой! У тебя, наверное, киловатный чайник тоже нихрена не может воду вскипятить? Ну, 1000вт делим на 3600, получаем треть ватта - что эта "треть" ватта может сделать??!
Hamsterling
интеллектуал »
#32 | 14:45 21.02.2019 | Кому: poruchik
> Интересно, какая? Во-первых, не выше эффективной температуры поверхности Солнца - 5778К.

Почему?
#33 | 17:13 21.02.2019 | Кому: Hamsterling
> Почему?

Тут надо пробормотать что-то про второй закон термодинамики, энтропию и т.д.
Допустим, для упрощения фокусировки, подойдём поближе к Солнцу. Точнее высадимся на его поверхность. Кругом 5778К, система замкнута. Без приложения энергии извне, нельзя поднять температуру в одной точке, за счет охлаждения другой.
[Хотя попытки были]
https:// cs6.pikabu.ru/post_img/big/2015/03/01/11/1425237459_2070040433.jpg
#34 | 17:39 21.02.2019 | Кому: Goman
Не, я про фокусировку солнечной энергии. Практического смысла в этом никакого, лазером-то попроще будет. Исключительно ради рекорда (и вечной славы в книге имени Пива).
Hamsterling
интеллектуал »
#35 | 18:09 21.02.2019 | Кому: poruchik
Если ты считаешь что обьяснил, то - нет. Яснее не стало.
#36 | 22:31 21.02.2019 | Кому: Maxigen
Типа подколол? ню-ню...
В статье и ссылках идет речь о чуть ли не мгновенной плавке металлов.
Не слышал про чайники мгновенно закипающие.
Может ссыль есть ?
#37 | 04:18 22.02.2019 | Кому: Hamsterling
> Яснее не стало.

Ну ключевое слово здесь - второй закон термодинамики. Если ты его понимаешь, то должен понять почему. Демон Максвелла и всё такое.
[и да, я не могу строго это доказать]
#38 | 05:11 22.02.2019 | Кому: Hamsterling
Ну или опять же, через плотность потока.

> нельзя добиться плотности потока излучения выше некоторой величины. Когда подводимая солнечная мощность сравняется с излучаемой мишенью тепловой мощностью, вот это и будет максимальная температура нагрева.


Нельзя добиться плотности потока выше той, которая возле поверхности Солнца. А она определяется температурой поверхности.
#39 | 09:05 22.02.2019 | Кому: SBocman
[censored]
#40 | 10:28 22.02.2019 | Кому: SBocman
Процитирую тебя:

> 4000 Вт умножаем на площадь зеркала 3,14 м кв= 12560 Ватт В ЧАС получается в идеальных условиях отдает зеркало такой площади.

> Разделим тогда на 3600 сек что бы понять сколько обратно излучается зеркалом мощности в секунду?
> Опссс - всего 3,48 Ватта

Это если бы зеркало было плоское и отдавало бы энергию на равную площадь.

Я не спец, но, как мне кажется, чтобы посчитать какая энергия приходится на мишень в 2см, надо поделить площадь большого зеркала на площадь мишени, получаем соотношение 15700. Вот это и умножай на 3.48 ватта.

>В статье и ссылках идет речь о чуть ли не мгновенной плавке металлов.

>Не слышал про чайники мгновенно закипающие.
>Может ссыль есть ?

Сварочные аппараты ~ 4квт. И, да, там не воду кипятят.
#41 | 12:32 22.02.2019 | Кому: Всем
Да забейте.
Он мне напоминает Булата "Если я про это не слышал, значит этого не существует".
Тут и формулы подгоняли, и видео. А не докажешь, хоть убейся.
Чел в своей вселенной существует.
Только нахуй он тут нужен сопутствующий вопрос.
Войдите или зарегистрируйтесь чтобы писать комментарии.