|  | 1 июля 2016 | Научно-популярное

Машины-монстры: Солнечная печь Мон-Луи - одна из первых в мире установок, использующих энергию солнечных лучей

Солнечная печь Мон-Луи


В 1949 году, в цитадели города Мон-Луи, расположенного во французских Пиренеях, инженер Феликс Тромб (Felix Trombe) закончил строительство спроектированной им большой солнечной печи, которая является одной из первых установок такого масштаба, использующих энергию солнечных лучей. При помощи двух зеркал весь падающий на них солнечный свет концентрировался в одной маленькой точке, где температура достигала отметки в 3000 градусов Цельсия. Любой предмет из горючего материала, попавший в эту точку моментально воспламенялся, а кусочки жаропрочной стали плавились там всего за несколько секунд. Позже эта печь использовалась для экспериментов с высокими температурами, для исследований материала и для обжига образцов высокотемпературной керамики.

Солнечная печь Мон-Луи #2


В 1975 году эта печь была перемещена из цитадели в одно из мест рядом с городскими стенами Мон-Луи, там она находится и по сей день, используясь в образовательных целях. В солнечный день эта печь может сфокусировать 50 киловатт солнечной энергии в области, площадью всего в несколько квадратных сантиметров.

Солнечная печь Мон-Луи #3


Успешная реализация солнечной печи Мон-Луи послужила толчком к строительству еще большей солнечной печи в Одейо (Odeillo), которая начала работать в 1970 году. Ее параболическое зеркало имеет площадь 1830 квадратных метров, а свет направляется туда при помощи 63 дополнительных зеркал. В настоящее время солнечная печь в Одейо является самой большой и мощной в мире, ее используют специалисты из французского Национального центра научных исследований (National Center for Scientific Research), которые тестируют там системы охлаждения для космических кораблей, материалы для оболочек внутренностей ядерных реакторов и производят исследования, связанные с высокотемпературными процессами получения синтетического топлива.

Солнечная печь Одейо


Солнечная печь Одейо #2


И в заключении следует отметить, что подобные технологии концентрации солнечного света используются в некоторых развивающихся странах для приготовления пищи и кипячения воды. Такое оборудование весьма просто и недорого и для получения высокой температуры при его помощи не требуется никакого топлива. Такие домашние солнечные печки в солнечные дни легко могут развивать температуру в несколько сотен градусов.

Машины-монстры - все о самых исключительных машинах, механизмах и устройствах в мире, от громадных средств уничтожения себе подобных до крошечных точнейших устройств, механизмов и всего того, что находится в промежутке между ними.





Ключевые слова:
Машины, Монстры, Солнце, Свет, Зеркало, Лучи, Фокусировка, Температура, Печь, Франция

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • В Европе ведется строительство самой большой плавающей солнечной электроста ...
  • Машины-монстры: Солнечная станция Айванпа - самая мощная и крупная на сегод ...
  • Разработан новый высокоэффективный способ расщепления воды с помощью солнеч ...
  • Машины-монстры: Applied Bacini Pegaso - линия, способная напечатать 3200 ки ...
  • Машины-монстры: Самая большая в мире солнечная печь.




  • 1 июля 2016 08:37
    #1 Написал: bundzmm

    Публикаций: 0
    Комментариев: 444
    А говорят, что Архимед ен мог зеркалами сжечь вражеский флот)
        
    1 июля 2016 10:13
    #2 Написал: beany85

    Публикаций: 0
    Комментариев: 952
    bundzmm, есть передача "Разоблачители мифов", в одной из передач ведущие пытались повторить опыт Архимеда, но ничего не получилось. Нужно ОЧЕНЬ много зеркал, плюс сфокусировать в одной точке. Например в печке из статьи это площадь почти два квадратных киллометра!


    --------------------
        
    1 июля 2016 13:17
    #3 Написал: uginbgood

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1
    beany85,в 1 кв. километре 1000000 кв.м. посчитайте
        
    1 июля 2016 13:30
    #4 Написал: bundzmm

    Публикаций: 0
    Комментариев: 444
    beany85,
    Они их держали в руках и пытались фокусировать. Легенды порой искажают факты. Может, у Архимеда стоял подобный концентратор сделанный из наполированных бронзовых сегментов, пускай меньшей мощности, но способный поджигать дерево?
        
    1 июля 2016 15:19
    #5 Написал: Джон

    Публикаций: 0
    Комментариев: 462
    А давайте проведем простые расчеты…?

    Вогнутое зеркало площадью - 1830 кв.м. в сфокусированной точке создает температуру - 3000°С. Для возгорания древесины в тех условиях достаточно было создать температуру - 250-350°С (в среднем 300°С). Следовательно, площадь вогнутого зеркала должна была составлять не менее 183 кв.м. То есть, заранее изготовленная многоярусная «клетка», представляющая из себя вогнутую линзу (с матричными посадочными «окнами» для зеркал и «поэтажными» трапами для солдат, которые по команде взбирались на эту конструкцию и вставляли «зеркала»), должна была иметь размеры по длине и ширине – порядка 14 метров. И даже, если размеры клетки были больше, технически изготовить такую конструкцию для Архимеда (после его знаменитых катапульт) было, как «Два пальца об асфальт». Скажу больше: познания Архимеда в оптике и геометрии, технический и конструкторский опыт его команды позволял изготовить «матрицу» многофокусной с заранее оттестированными дистанциями, на которых можно было поджечь корабли. Сделать конструкцию «матрицы» поворотной и передвижной, тоже не представляло никакой трудности.

    «Разоблачители мифов» - обыкновенные дилетанты и популисты, не изучившие стиль мышления Архимеда - ведь его Ум в те времена стоил целой армии.
        
    1 июля 2016 17:28
    #6 Написал: bundzmm

    Публикаций: 0
    Комментариев: 444
    Джон,
    Вот-вот. Я эту передачу смотрет только ради разного рода взрывов, интересных (с точки зрения зрелищности) мифов. При всем при этом мне очень не понравился их подход в той серии. Такое впечатление, что они видели Архимеда кроманьонцем с медным орудием наперевес.
        
    1 июля 2016 20:57
    #7 Написал: beany85

    Публикаций: 0
    Комментариев: 952
    Ой, сорри, пересчитал немного. Возможно у Архимеда и получилось бы при определенной согласованности.


    --------------------
        
    2 июля 2016 12:57
    #8 Написал: Rsa

    Публикаций: 0
    Комментариев: 472
    Теоретически ничего невозможного в том мифе об Архимеде нет, так что в принципе, эта установка могла существовать.
    Но тут есть одна заковырка, которая значительно осложняет ее практическое применение - точность позиционирования зеркал. Ведь для создания высокой температуры пятно должно быть маленьким, не более нескольких сантиметров в диаметре (либо сама установка должна быть просто циклопических размеров). И одно дело отъюстировать стационарную конструкцию, дающую хороший фокус на небольшом фиксированном расстоянии (как все уже созданные солнечные печки), и совсем другое - добиться этого на расстояниях в сотни метров от движущейся и болтающейся на волнах цели. При этом не имея современной компьютерной прецизионной системы управления приводами зеркал. Да и Солнце ведь тоже на месте не стоит, так что полностью стационарной и нацеленной на конкретное место в гавани, конструкцию тоже не сделаешь, на зная заранее точного времени атаки.
    Так что, думаю на деле эта установка если и была создана, то подожгла не более одного корабля и имела скорее устрашающее назначение, нежели реально боевое.
        
    6 июля 2016 02:02
    #9 Написал: Pulsar

    Публикаций: 0
    Комментариев: 222
    Цитата: Джон
    Для возгорания древесины в тех условиях достаточно было создать температуру - 250-350°С

    Не согласен. У меня паяльник имеет такую температуру. Поджечь им дерево невозможно, только обуглить. Для возгорания нужна температура градусов в 800.
        
    6 июля 2016 12:15
    #10 Написал: Джон

    Публикаций: 0
    Комментариев: 462
    Pulsar - Не согласен.
        
    6 июля 2016 13:57
    #11 Написал: bundzmm

    Публикаций: 0
    Комментариев: 444
    Pulsar,
    а у меня в детстве от лупы диаметром сантиметров 10 бревно гореть начало... Может, фишка в том, что в месте контакта паяльника с древесиной нет такого доступа кислорода?
        
    6 июля 2016 15:49
    #12 Написал: Джон

    Публикаций: 0
    Комментариев: 462
    bundzmm - Только не говорите ему, что температура вашей линзы была всего на 5 градусов ниже температуры тела и не касалась деревяшки, а она все равно загорелась (не поверит).

    Вот элементарная задачка из школьной программы прошлого столетия:

    В солнечный день собирающую линзу с фокусным расстоянием f = 10 см помещают на расстоянии d = 9 см от плоской деревянной доски так, что солнечный свет падает на линзу нормально и ее главная оптическая ось перпендикулярна поверхности доски. Через какое время дерево загорится, если мощность солнечного излучения, проходящего через площадку единичной площади, расположенную перпендикулярно световым лучам, составляет I = 1 кВт/м2? Начальная температура дерева t0 = 20 °С, температура воспламенения дерева t1 = 270 °С, плотность дерева = 800 кг/м3, его теплоемкость c = 2,5 кДж/(кгК). Считать, что солнечное излучение, падающее на дерево, полностью поглощается в поверхностном слое толщиной h = 0,1 мм. Угловым размером Солнца и потерями световой энергии в линзе пренебречь.
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.