Техника - молодёжи 1949-07, страница 15

(2я1мЯмсе- МаЩинбл

У солнечной энергии, с точки зрении инженера-энергетика, есть большие недостатки. Она! непостоянна, ее трудно запасти «впрок». Солнечная энергия рассеивается по всей территории, на которую она падает.

Решение задачи практического использования солнечной энергии требует разработки сложнейших вопросов -в самых различных отраслях науки и техники.

Внимание исследователей сосредоточено на улучшении свойств современных солнечных установок, доказавших свою жизненность. К таким относятся: зеркальная параболоид-цая установка, предназначаемая для использования в промышленности и сельском хозяйстве, а также простые подогреватели воды, работающие но принципу теплиц — так называемые «горячие ящики».

Солнечное тепло достается земле в виде лучей, либо непосредственно падающих на ее поверхность — прямой солнечной радиации, либо предвари» тельно отраженных и преломленных в атмосфере. Эта последняя часть солнечной энергии незначительна по величине. Она называется диффузной, , потому что представляет собою рассеянные солнечные лучи, падающие на землю со всех сторон.

Создавая солнечную машину, совершенно необходимо предваритель

Схемы гелиоустановок: / — простейший водонагреватель> устанавливаемый неподвижно; II— трубчатый водонагреватель> устанавливаемый под наивыгоднейшим углом к солнечным лучам; III — параболоидная зеркальная установка, способная следить за солнечными лучами в течение всего дня. Внизу, в центре, —диаграмма, показывающая количество лучистой энергии солнца, улавливаемой каждым типом гелиоустановок в разные часы дня.

Щоктор технических наук Ф. MOJIEPO

но выяснить, какую энергию она будет получать от солнца — сколько килокалорий в час в данном месте приходится на каждый квадратный метр поверхности. Эта величина называется напряжением солнечной радиации.

Напряжение солнечной радиации зависит от наклона солнечных лучей. Поверхность получает наибольшее количество тепла, когда она перпендикулярна к солнечным лучам. Поэтому уже давно гелиотехники работают над созданием механизмов, держащих установку всегда перпендикулярно солнечным лучам.

На перпендикулярной поверхности напряжение прямой солнечной радиации в низких и средних шпротах одинаково летом и зимой и примерно постоянно в течение всего солнечного дня, за исключением первых и последних полутора часов. На горизонтальной же поверхности это напряжение сильно меняется в течение дня и в течение года. Меняется оно также и с географической широтой.

При вращающихся установках напряжение прямой солнечной радиации летом совершенно одинаково и в Москве и в пустыне Сахаре. Почему же зимой в Мрскве мороз, а в Сахаре якарко? Отчасти потому, что в Москве дни короче, но в основном потому, что воздух в Москве прозрачней. Он не нагревается непосредственно солнечными лучами, а

Рис* Н. СМОЛЬЯНИНОВА

нагревается землей, в Москве же она прогревается солнцем значительно слабее, чем в Сахаре. j Вращающиеся зеркальные установки дают возможность работать одинаково летом и зимой, если погода солнечная.

Неподвижные солнечные установки делаются только тогда, когда равномерная производительность не так уж необходима. Обычно эти установ-' ки дают только теплую воду, которая легко сохраняет в течение нескольких часов свое тепло в изолированном баке. Кроме того, эти установки рассчитаны больше на удобства потребителя, чем на получение экономического эффекта. Они имеют много недостатков и одно только преимущество — простоту.

На экваторе солнечные лучи падают вертикально, и поэтому неподвижная поверхность, улавливающая лучи, здесь должна располагаться горизонтально. На севере и на югел чем выше широта, тем больше надо наклонять на юг «ловушки» солнечных лучей. А на Северном полюсе, где солнечные лучи идут параллельно земле, «ловушка» должна была бы иметь вид вертикального цилиндра, если бы там стоило заниматься гелиотехникой.

Однако не всегда нужно совето- , вать ставить установку под наклоном. Безметаллические водонагреватели, простейшие устройства из стекла и дерева, которые начинают те