ГЕЛИОТЕХНИКА

ГЕЛИОТЕХНИКА (от
гелио...
и техника), отрасль техники, изучающая преобразование энергии
солнечной радиации в др. виды энергии, удобные для практич. использования.

Солнце посылает на Землю неистощимый
поток лучистой энергии. Плотность этого потока на границе атмосферы достигает
1,4 квт/м² (см. Солнечная постоянная), однако
значительная часть его поглощается земной атмосферой. На уровне моря плотность
прямой солнечной радиации редко превышает 1,0-1,02
квт/м².
В гелиотехнич. расчётах принимают среднее значение этой величины, равное
0,815 квт/м².

Попытки использовать энергию солнечного
излучения предпринимались ещё в древности, но серьёзного практич. применения
они не имели. Лишь в 1770 О. Соссюром (Швейцария) была построена гелиоустановка
типа горячий ящик.
Интерес к Г. заметно повысился во 2-й половине
19 в.: появились опытные образцы воздушных и паровых солнечных двигателей
А. Мушо (Франция), Дж. Эриксона (Швеция), А. Эниаса (США). В России в 1890
В. К. Цераский провёл серию экспериментов с плавкой различных металлов,
помещая их в фокусе па-раболич. зеркала. В 1912 по предложению Ф. Шумана
(Германия) и У. Бойса (Великобритания) вблизи Каира (Египет) была сооружена
крупная по тому времени солнечная энергетическая установка мощностью
ок. 45 квт. В 30-х гг. 20 в. были разработаны методы инженерного
расчёта гелиоустановок, к-рые всё чаще стали применяться (гл. обр. в районах
с большим числом солнечных дней в году) в качестве источников электроэнергии,
для опреснения воды, сушки и т. п. Особенно большое значение приобрели
работы по прямому преобразованию лучистой энергии Солнца в электрическую
в связи с освоением космического пространства (см. Солнечная батарея).

Солнечная энергия даровая, однако её
использование далеко не всегда экономически целесообразно из-за высоких
капиталовложений при сооружении гелиоустановок. Различные исследователи
по-разному оценивают перспективы развития Г. Французский физик Ф. Жолио-Кюри
считал вероятным широкое использование солнечной энергии уже в ближайшие
десятилетия. Интенсивные н.-и. работы в области Г. ведутся во мн. странах.
Гелиоустановки изготовляют серийно для практич. использования в США, Японии,
Франции и др. странах. В Советском Союзе значительны работы Энергетич.
ин-та им. Г. М. Кржижановского в Москве, сотрудники к-рого разработали
мн. осн. вопросы теории Г. и создали ряд опытных установок, успешно прошедших
испытания. Исследования в области Г. ведутся гелиотехнич. лабораториями
в Узбекистане, Туркмении, Армении.

Широкому практич. использованию солнечной
энергии препятствуют её сравнительно малая плотность и непостоянство поступления.
Из-за этого приходится применять большие поверхности, улавливающие радиацию
Солнца, либо устанавливать гелиоконцентраторы, с помощью к-рых повышают
плотность потока и получают высокую темп-ру на приёмной поверхности преобразователя.
Непостоянство солнечной энергии заставляет прибегать к аккумулированию
энергии (тепловыми, электрич., химич. и др. аккумуляторами) и готовой
продукции (напр., при опреснении минерализованной воды, при водоподъёме
из колодцев и т. п.) или использовать схемы потребления со свободным графиком
расхода энергии (напр., при ирригации и мелиорации).

Наиболее перспективно применение Г.
в с. х-ве для многочисленных малоэнергоёмких и рассредоточенных потребителей,
когда сооружение дорогостоящих линий электропередачи экономически нецелесообразно,
а топливо приходится подвозить издалека.

Такие условия типичны, напр., для ряда
южных районов СССР. Особое значение Г. имеет для развития животноводства,
в частности в Туркм. ССР, где большие пастбищные массивы используются далеко
не полностью только из-за отсутствия пресной воды. В таких районах опреснение
минерализованных вод с помощью солнечной энергии пока наиболее экономично.

Современные достижения химии и физики,
применение дешёвых материалов с высокими технич. характеристиками (конструкционные
пластмассы, прозрачные и алюминированные синтетич. плёнки, селективные
покрытия приёмных поверхностей и т. д.) способствуют повышению производительности
гелиоустановок и снижению их стоимости, что существенно расширяет границы
практич. использования энергии Солнца.

Лит. см. при статьях Гелиоустановка,
Ге-лиоконцентратор. Б. А. Гарф.

А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я