---

Работаете в НИИ и разрабатываете проект орбитальной солнечной электростанции, но для его завершения необходимо использовать техническую документацию на иностранном языке, которого вы, к сожалению, не знаете. Именно поэтому я рекомендую вам заказать технический перевод у профессионалов с высоким опытом работы в данной области. Таких специалистов вы всегда сможете найти на сайте livion.ru.

---

Важный этап исследовательских работ в области КСЭС — выбор и обоснование структуры и параметров перспективных систем преобразования солнечной энергии в энергию направленного монохроматического электромагнитного излучения. При этом оценка эффективности преобразования должна проводиться на основе комплексного подхода и рассмотрения единой энергоизлучательной системы, охватывающей все элементы от источника первичной энергии (в данном случае — солнечный коллектор) до элемента, непосредственно генерирующего монохроматическое излучение. Более того, должны учитываться также параметры выходного излучения — его качество (пространственное распределение интенсивности), влияющее на требования к системе фокусировки, а также длина волны, от которой зависят как апертуры излучателя и наземного приемника, так и степень поглощения в атмосфере Земли. При сравнении КСЭС различных типов важно также учитывать вопросы охлаждения излучателей — систему теплоотвода, а также ряд специфических вспомогательных систем, присущих только данному конкретному типу КСЭС (например, систему преобразования электрической мощности для КСЭС с лазерами с электрической накачкой). Игнорирование наличия подобных вспомогательных систем может привести к ошибочным выводам при сравнительном анализе различных проектов КСЭС.

 

При рассмотрении энергоизлучательных систем, в которых осуществляется преобразование солнечного излучения в лазерное, выбор рациональных путей этого преобразования является достаточно сложным из-за существования нескольких принципиально различных способов получения активной среды, генерирующей лазерное излучение, а также вследствие возможности комбинации этих способов.

 

Схема путей преобразования энергии в энергоизлучающих системах

 

В работе многообразные пути преобразования энергии в солнечных энергоизлучательных системах на основе мощных лазеров обобщены и проиллюстрированы схемой, изображенной на рис. выше. Там же рассмотрены соответствующие возможные варианты структур энергоизлучательных систем различных классов и типов.

 

Все энергоизлучательные системы можно подразделить по способу накачки на три основных типа: с оптической, с тепловой накачкой и с электрической накачкой лазера.

 

Рассмотрим основные преимущества и недостатки каждого из этих типов систем, а также соответствующие возможные варианты структур энергоизлучательных систем.

 

Схема солнечной энергоизлучательной системы с прямой оптической накачкой рабочего тела лазера солнечным излучением:

1 — концентратор солнечного излучения; 2 — лазер; 3 — выходящее излучение;

4 — циркуляционный контур; 5 — холодильник-излучатель; 6 — насос

 

Солнечные энергоизлучательные системы с оптической накачкой лазера относятся к классу систем, ближе всего отвечающих по своей структуре целям их создания, поскольку не существует принципиальной необходимости в промежуточных ступенях преобразования в них солнечной энергии (рис. выше).

 

Анализ пригодности различных веществ к использованию в качестве активных сред лазеров таких систем показал, что существуют множество потенциально пригодных молекулярных соединений. Однако, наибольший интерес (с точки зрения КПД преобразования, требований к плотности потока излучения накачки и длины волны излучения лазера) представляют вещества, накачка и излучение которых относятся к ИК части спектра — СО, СO₂, N₂O. Интерес представляет также соединение CF₃J, накачка которого осуществляется видимым светом, а длина волны излучения (1,315 мкм) лежит в ИК-диапазоне.

 

Идея непосредственного преобразования солнечного излучения в лазерное наиболее просто реализуется в системах с прямой оптической накачкой, где сконцентрированный поток солнечных лучей направляется на активную среду, ограниченную прозрачной оболочкой.

Изысканным и самым аристократичным напитком, является коньяк. Выдающиеся французские деятели искусства его называют ликером богов. Стоимость напитка определяют различные факторы, например, химический состав и выдержка, упаковка и, конечно, профессионализм специалиста.

Среди алкогольных напитков коньяк занимает престижное почетное место благодаря его неповторимым вкусовым качествам. При умеренном потреблении, этот напиток содержит в себе полезные для организма человека микроэлементы. Коньячный спирт, выдержанный в дубовой таре, способствует сохранению витамина C, стимулирует процесс кровообращения.

Henri IV Dudognon по сей день считается одним из самых дорогих видов коньячной продукции. Цену здесь, прежде всего, определяет сосуд, в котором он содержится, а именно обрамление. Внутри 8-килограммового платинового графина находится 1 литр коньяка. Срок выдержки более ста лет, это соответствует норме качества. Содержание спирта 41%. Стоимость Henri IV более миллиона долларов, поставив тем самым рекорд.

Знаменитый мировой бренд Hennessy, занимающийся виноделием, анонсировала дорогую эксклюзивную марку коньяка Hennessy Beaute du Siecle. Символом светской жизни стала марка Hennessy X.O. (Extra Old), т. е. средняя выдержка может быть 20 и более лет. В состав этого изделия входит более ста видов коньячных спиртов различных годов производства. В отличие от классических вариаций, крепость напитка составляет 43,5%. Цена более 180 тысяч долларов.

Элитный коньяк «Черная жемчужина Maгнум» является неповторимым напитком класса люкс, основанной на рецепте 400-летней давности. Содержит в себе более 1000 вкусов различных коньяков с практически столетней выдержкой одновременно. Настаивался в специальных вековых бочках, предназначенных исключительно для коньяка этой марки. Вышел эксклюзивной партией (358 штук), крепостью 40%, поэтому цена более 30 тысяч долларов за литр. Ему отдают должное внимание деятели в области политики и искусства.

Безусловно, каждая компания делает гамму коньяков и каждый из них не равноценен, поэтому нужно принимать во внимание указания на регион производства и время выдержки коньяков в бочке. Люди, располагающие средствами, предпочитают покупать коньяки с надписями XO. Коньяк – это такой тип вин, который «взрослеет» до тех пор, пока спирт находится в бочонке.

Первые попытки реконструировать вымерших животных по окаменевшим останкам предпринимались ещё в античности. Древние греки, а за ними и римляне считали, что кости динозавров принадлежат мифическим гигантам. Черепа же мамонтов приписывались циклопам — отверстие под хобот принималось за единственную глазницу… Разумеется, учёные XIX-XX справлялись с задачей лучше, как правило, но далеко не всегда. Читать дальше>>

Палеонтология уже полтора века делает то, на что космонавтика пока не способна. Эта наука открывает нам новые миры, неведомые и захватывающие. В пределах Солнечной системы мы сможем найти фантастические ледяные горы, вулканы, извергающие воду и серу, метановые моря, увидеть сияющие кольца планет и грозы в атмосферах газовых гигантов. Но едва ли обнаружим там иную жизнь. Палеонтология же регулярно открывает новые, неизведанные формы жизни. И по отношению к нам они нередко оказываются не менее чуждыми, чем пришельцы из далёкого космоса. Читать дальше>>

Обязательно вернетесь к изучению возможных типов солнечных электростанций, но только после того, как закончите обустраивать интерьер своей новой квартиры? В таком случае настоятельно рекомендую вам заглянуть на http://www.serenagroup-ru.com/. Здесь вас встретит широкий ассортимент итальянской мебели, которая станет настоящей жемчужиной любого дизайна.

---

Наиболее проработанным вариантом КСЭС является система, в которой солнечная энергия преобразуется в электрическую посредством фотоэлектрических преобразователей, после чего подается на передающую антенну СВЧ-диапазона. Данный канал обладает высоким КПД устройств прямого и обратного преобразования энергии, освоенностью элементной базы, минимальными потерями при прохождении микроволнового излучения через атмосферу.

 

Элементная база СВЧ-канала следующая. Для СВЧ диапазона основными типами генераторов являются магнетроны и лампы бегущей волны, которые в непрерывном режиме при мощности 1-5 кВт имеют КПД 50-60%. Прогноз развития техники в этой области позволяет считать достижимым уровень мощности ~50 кВт и КПД до 80%. Для преобразования СВЧ-излучения в электроэнергию постоянного тока применяются ректенны, представляющие собой комбинацию отдельного антенного элемента или небольшой группы элементов и полупроводникового выпрямителя, согласованного с антенной. Ректенны обладают высоким (до 98%) КПД и малой массой. В условиях высокого уровня мощности применяются преобразователи на основе магнетронов, работающих в обращенном режиме и циклотронные преобразователи. Единичный циклотронный преобразователь имеет мощность ~10 кВт и КПД 70-80%, прогнозируемые достижимые параметры: 50-100 кВт и КПД до 90% с массой отдельного прибора до нескольких десятков килограмм. Отметим, что элементы системы, работающие в СВЧ-диапазоне, могут работать при температурах до 150°С.

 

Фотоэлектрические преобразователи (ФЭП). Для рассматриваемых целей могут быть использованы высокоэффективные (с КПД 14-20%) ФЭП на основе кремния, ФЭП на базе алмазоподобных структур (с КПД до 19%) и тонкопленочных ФЭП на основе аморфного кремния (с КПД 10-12%). В 90-е годы прошлого столетия был достигнут большой прогресс в создании высокоэффективных ФЭП. Для многопереходных гетероструктурных ФЭП на основе арсенида галлия достигнут КПД до 40%. Однако, данные ФЭП отличаются высокой стоимостью (до 300 000 долл./кВт) и достаточно большой удельной массой. Кроме того, их массовое производство сталкивается с проблемой дефицита галлия и ряда других элементов (например, германия, который часто используется в подложках таких преобразователей).

 

Схема фотоэлектрической КСЭС с кремниевыми ФЭП и плоскими пленочными отражателями (габариты указаны в метрах): а — общий вид; б — фрагмент системы преобразования солнечной энергии;

1 — несущая конструкция; 2 — панели солнечных батарей; 3 — пленочные отражатели; 4 — диэлектрическая часть несущей конструкции; 5 — силовая мачта; 6 — передающая антенна; 7 — электрическая силовая шина

 

Несмотря на сравнительно низкий КПД тонкопленочные ФЭП на основе аморфного кремния обладают малой удельной массой, высокой радиационной стойкостью и сравнительно дешевы. Пионерские работы по КСЭС, в том числе выполненные группой Глезера, как правило, подразумевали использование крупногабаритных солнечных батарей из тонких ФЭП на основе кремния. На рис. выше приведен общий вид КСЭС мощностью (электрическая мощность, принимаемая на Земле) 10 ГВт при массе 24 тысячи т и КПД кремниевых ФЭП 13,7%. Однако рассматривались концептуальные проекты КСЭС, в которых предлагалось использовать гетероструктурные ФЭП на основе AlGaAs — GaAs. На рис. ниже приведен общий вид такой КСЭС мощностью 5 ГВт при КПД гетероструктурных ФЭП на основе AlGaAs 20% и массе 13,9 тысяч т. В обоих проектах предусматривалось использовать плоские пленочные отражатели для увеличения светособирающей поверхности и создания коэффициента концентрации солнечного излучения Кэ = 2.

 

Схема фотоэлектрической КСЭС с гетероструктурными ФЭП на основе AIGaAs — GaAs и плоскими отражателями (размеры указаны в метрах): а — общий вид; б — поперечное сечение;

1 — панели солнечных батарей;

2 — плоские отражатели; 3 — передающая антенна

Замок Нойшванштайн

Эксцентричность — черта, характерная для многих богатых людей. Одни постоянно подшучивают над своими гостями, другие издеваются над прислугой, а кое-кто запирается в одной комнате и двадцать лет живёт впроголодь, засыхая на горах злата-серебра. У некоторых богатых самодуров есть одно совершенно безобидное хобби, которое заслуживает отдельного исследования. Существуют богачи, одержимые идеей построить что-то невероятное, выделяющееся из общей массы зданий и сооружений. Порой это странное хобби занимает всё их свободное время и даже сводит их в могилу. Итак, перед нами — безумные строители! Читать дальше>>

Гораздо больше, чем изучать проблемы развития мировой энергетики, вы хотите утолить свою жажду азарта? Тогда играть на деньги клуб вулкан — это именно то, что вам нужно, тем более что ваше безобидное увлечение никак не повлияет на экологию нашей планеты! Узнайте подробности прямо сейчас на club-vulkan-777.com.

---

Энергопотребление является одним из характерных показателей уровня жизни человека. Увеличение численности населения Земли с прогнозируемыми темпами роста ~1% в год, а также стремление к повышению уровня жизни определяют высокие требования к темпам развития энергетики (до 2020 г. по первичным источникам энергии: уголь, нефть, газ, уран — темп роста составит ~ 1,7 % в год). По данным Всемирного Банка к концу XXI века численность населения планеты может достичь 10 млрд человек. Особенностью прогнозируемого роста населения являются стабилизация численности населения в развитых странах на уровне около одного млрд человек и рост численности населения в развивающихся странах к концу XXI века до 9 млрд человек.

 

При соответствующем технологическом уровне мирового производства, с учетом условий естественного обитания, энергетическая мощность, приходящаяся на душу населения, определяет «качество» жизни. К началу XXI в. в среднем на одного человека в мире приходилось около 2,35 кВт мощности по первичным энергоносителям, в то время как в США — 10 кВт, в Канаде — 14 кВт. Если принять, что к концу столетия средний мировой уровень будет соответствовать современному уровню энергопотребления в развитых странах (10 кВт/чел.), то можно оценить масштаб мировой энергетики с учетом роста численности населения планеты в 100 млрд киловатт.

 

Однако, интенсивное развитие энергетики на базе традиционных источников энергии (уголь, нефть, газ) не позволит обеспечить необходимые потребности, так как их природные запасы, во-первых, ограничены, и, во-вторых, технологии современного производства из первичных в конечные потребляемые виды энергии (тепловую, электрическую, механическую) приведут к нарушению экологического равновесия и необратимым изменениям в природе.

 

На проблеме климатических изменений, обусловленных хозяйственной деятельностью человека, прежде всего сжиганием органических топлив, целесообразно остановиться отдельно. В последние несколько лет достигнут значительный прогресс в понимании того, как климатическая система Земли изменялась во времени и пространстве. Климатологи уверены, что опасное изменение климата на Земле в настоящее время происходит в результате человеческой деятельности. Аномально высокая скорость потепления связывается с возрастанием в атмосфере концентрации парниковых газов в результате сжигания углеродного топлива, а также развития сельского хозяйства (двуокись углерода) и модернизации землепользования (метан и закись азота). За прошедший век (1907-2006 г.) изменение средней глобальной температуры воздуха составило 0,74°С, причем линейный тренд температуры в последние 50 лет (0,13°С за десятилетие) почти вдвое превышал соответствующее значение для столетия, а 11 из 12 последних лет (включая 2006 г.) стали самыми теплыми за весь период инструментальных наблюдений за глобальной температурой с 1850 г. (рис. ниже).

 

Концентрация углекислого газа в атмосфере, средняя температура на Земле и мировые экономические потери от связанных с погодой природных катастроф: 1 — средняя температура (Т); 2 — концентрация CO₂ (К); 3 — экономические потери

 

Межправительственный комитет по изменению климата, рассмотрев различные варианты развития мирового сообщества, констатирует, что к концу нашего века парниковые газы могут достичь угрожающей концентрации, эквивалентной 600 ppm CO₂, в результате чего к 2100 г. климат нашей планеты потеплеет на 2-3°С по сравнению с доиндустри-альным периодом развития общества. Наблюдающийся рост температуры вызывает таяние ледников и «вечной мерзлоты», повышение уровня океана, изменение гидрологического цикла, с увеличением угрозы наводнений и засух, возрастание скорости ветра и разрушительной силы ураганов, уменьшение пространства суши, изменение ландшафтов, нарушение условий обитания человека, животных и растительных организмов, условий природопользования и др. Как сообщается в основном отчете по экономике и изменению климата Stern Review; увеличение температуры воздуха на 5°С может погубить и человеческую цивилизацию. Любое событие подобного рода может оказаться катастрофическим даже при малой вероятности его возникновения, величина его последствий может превысить все вычисления ущерба, наносимого климатическими изменениями.

 

Поиск выхода из прогнозируемой негативной ситуации, причина которой заключается в резком потеплении климата, раскрывает многоплановость взаимосвязанных проблем, лежащих в области экологии и энергетики.

 

Хотя общие ресурсы углеводородного топлива на Земле достаточны для удовлетворения потребностей растущего населения в течение ближайших 150-200 лет, однако при их полном использовании прирост средней температуры в атмосфере составит 8-10°С, что приведет к экологической катастрофе на Земле. Отметим, что даже после прекращения выбросов углекислого газа естественное понижение его концентрации до современного уровня будет происходить более тысячи лет.

 

Проблемы исчерпания ископаемых топлив и загрязнения атмосферы парниковыми газами могут быть частично решены за счет, во-первых, ограничения выбросов парниковых газов при уменьшении потребления углеводородного топлива и использования технологий энергосбережения, а также улавливания и захоронения углекислого газа (секвестирования) и, во-вторых, развития видов энергетики, «чистых» по отношению к парниковому эффекту, таких как атомная, термоядерная, на возобновляемых источниках энергии.

 

Однако принципиальное решение энергетической и экологической проблем лежит на пути вывода значительного объема производства энергии за пределы атмосферы. Особое место занимает использование солнечной энергии с привлечением возможностей космических систем и космических ресурсов в широком понимании этих терминов (в том числе создание космической системы энергообеспечения Земли на базе лунных ресурсов).

 

Еще в 1970-1980-х г. многие отечественные и зарубежные специалисты проводили анализ возможности создания космических солнечных электростанций. Созданный в настоящее время научно-технический потенциал космонавтики позволяет ставить вопрос о возможности ее привлечения к решению фундаментальной проблемы человечества — освоению новых энергетических источников по мере исчерпания запасов углеводородов. В первые десятилетия XXI века необходим переход от концептуальных исследований к практическому осуществлению проектов солнечных электростанций с наращиванием их мощности и количества, начиная с создания летных демонстраторов.

 

Однако даже вывод энергетики за пределы атмосферы не поможет решению задачи в пределах допустимого уровня сбрасываемого энергетикой тепла, определяемого сегодня в -100 ТВт. Для предотвращения достижения предельного уровня тепловой нагрузки может быть предложено кардинальное решение — создать систему, уменьшающую поток солнечного излучения, падающего на Землю. Чувствительность климата к относительно небольшим колебаниям солнечной радиации может стать физической основой для создания регулирующей космической системы. Например, при наличии современного состояния полярных льдов изменение солнечной радиации на 1% приводит к изменению средней температуры воздуха у поверхности Земли на -3° С. Данные наблюдений за Солнцем показывают, что в последние десятилетия «солнечная постоянная» или была практически неизменной, или колебалась в узких пределах, не превышавших 0,1% ее значения.

«В городе говорят о странном происшествии. В одном из домов, принадлежащих ведомству придворной конюшни, мебели вздумали двигаться и прыгать; дело пошло по начальству. Кн. В. Долгоруков нарядил следствие. Один из чиновников призвал попа, но во время молебна стулья и столы не хотели стоять смирно. Об этом идут разные толки.»
Из дневников А. С. Пушкина (1833 год)

Мигнёт и померкнет свет. Ледяным ветром потянет при закрытых наглухо окнах. Тяжело, с ленцой воспарит над кухонным линолеумом возмущённо гудящий холодильник. После в дверь постучат. А за ней — никого… Тем не менее, если в дверь шкафа стучат изнутри, это уже сама по себе очень плохая новость. Читать дальше>>

«Кулибину никак не удавалось всерьёз заняться чем-нибудь иным, кроме иллюминаций, бутафории для празднеств, различных курьёзных автоматов и тому подобного. Даже Академия рассматривала Кулибина как универсального механика, которого можно использовать для любого дела.»
Николай Кочин «Кулибин»

В сети регулярно появляются красивые списки русских изобретений. Примерно треть фактов из этих списков обычно ошибочна, а в остальных двух третях есть небольшой конфликт. Например, Фёдор Пироцкий действительно изобрёл и построил первый трамвай. Только вот он умер в нищете, а первую трамвайную линию запустил в Берлине фон Сименс. Считать ли это русским изобретением, если в мир трамвай пошёл из Германии? Мы решили сделать небольшой обзор дореволюционных изобретений, которые не только были созданы в России, но и были переняты другими государствами. Читать дальше>>

Современные астрономы поправили коллег из далёкого прошлого: явление, которое учёные когда-то приняли за по-явление сверхновой, оказалось столкновением двух звёзд. Речь идёт об объекте Nova Vul 1670 из созвездия Лисички, первые сведения о котором появились в XVII веке в записях астрономов Яна Гевелиуса и Джованни Кассини. Новая звезда два года была видна на небе невооружённым глазом, после чего её яркость существенно уменьшилась. Много лет спустя, в 1982 году, учёные решили изучить следы, оставшиеся после взрыва Nova Vul 1670, с помощью мощных телескопов и с удивлением обнаружили, что она не похожа не похожа на сверхновую — нет специфического химического «следа», характерного для таких объектов. И вот совсем недавно, после анализа молекулярного и изотопного состава области, учёные сделали вывод: холодное газопылевое облако, оставшееся на месте Nova Vul 1670, скорее всего, возникло после столкновения звёзд. К слову, это ещё более редкое явление, чем взрыв сверхновой.