Читать онлайн «Приемники и аккумуляторы теплового излучения Солнца»

Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана В. Л. Иванов ПРИЕМНИКИ И АККУМУЛЯТОРЫ ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ СОЛНЦА Под редакцией М. И. Осипова Рекомендовано редсоветом МГТУ им. Н. Э. Баумана в качестве учебного пособия по курсам «Источники, концентраторы, приемники энергии», «Теплообменные аппараты» Москва Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана 2007 УДК 621. 311. 24(075. 8) ББК 31. 27-01 И20 Рецензенты: В. А. Буркальцев, О. Н. Емин Иванов В. Л. И20 Приемники и аккумуляторы теплового излучения Солнца: Учеб. пособие по курсам «Источники, концентраторы, при- емники энергии», «Теплообменные аппараты» / Под ред. М. И. Осипова. – М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2007. 68 с. : ил. ISBN 5-7038-2937-2 Рассмотрены принципы работы и устройство приемников и аккумуля- торов теплового излучения Солнца различного назначения, а также методы их расчета. Для студентов старших курсов. Ил. 27. Табл. 4. Библиогр. 14 назв. УДК 621. 311. 24(075. 8) ББК 31. 27-01 ISBN 5-7038-2937-2 © МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2007 1. СОЛНЕЧНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ КАК ИСТОЧНИК ЭНЕРГИИ ДЛЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ РАЗЛИЧНОГО НАЗНАЧЕНИЯ 1. 1. Характеристика солнечной радиации Стремление человека «приручить» солнечную энергию известно издревле. При раскопках Древнего Рима археологи обнаружили ос- татки городских бань, оборудованных системой воздуховодов горя- чего воздуха, который нагревался солнечным излучением. Низкие технологические возможности того периода позволяли использо- вать солнечное излучение на примитивном уровне. В последующие исторические периоды человечество научилось эффективно приме- нять энергию сгорания естественного топлива ископаемого и расти- тельного происхождения. И лишь последний исторический период отмечен существенным возрастанием интереса человечества к сол- нечной энергии. Этому в первую очередь способствуют просматри- ваемый в недалекой перспективе дефицит ископаемого топлива (нефть, газ, уголь), ухудшение экологического состояния планеты, интенсивное развитие космической техники, новые технологиче- ские возможности XXI столетия. Характерными особенностями солнечного излучения являют- ся малая плотность потока лучистой энергии, сезонные и суточные колебания, зависимость от погодных условий, а при космических полетах – полное отсутствие потока солнечного излучения, когда объект находится в тени Земли или другой планеты. При прохождении солнечных лучей через атмосферу до по- верхности Земли доходит примерно 70 % энергии солнечного из- лучения, остальная поглощается и рассеивается в атмосфере. Плотность потока солнечного излучения в космосе на орбите Земли называется солнечной постоянной; ее значение, принятое в качестве стандарта для теплотехнических расчетов гелиосистем, 2 равно I0 = 1353 Вт/м .