26. Тасымалдауға қолайлы жылу энергияны (электр,механикалық, химиялық) энергия түрлендіретін құрылғылар.

К ҮН СӘУЛЕСІМЕН ҚОЗҒАЛАТЫН МЕХАНИКАЛЫҚ ПРИВОДТАР ЖӘНЕ ОРЫНДАУШЫ МЕХАНИЗМДЕР.ТЕМПЕРАТУРА АРТҚАНДА ДЕНЕЛЕР МЕН ЗАТТАРДЫҢ ҰЛҒАЮ ЖӘНЕ ФАЗАЛЫҚ АУЫСУ ЭФФЕКТІЛЕРІ ҚОЛДАНЫЛАДЫ.

К үн энергиясын бірден механикалық энергияға айналдыратын қозғалт-қыштың (двигатель) моделі. Екі жағынан қабырғалары 1 (скобы) орналасқан және тесіктер мен бұранда (резьба) жасалған. Осы тесіктерге екі болт орнатылған 2, олар подшипник қызметін атқарады. Олардың бастарында кішкентай тесіктер тесіліп, осы тесіктерге конустық ұшы бар вал 3 қойылады. Валға жылуизоляциялық материал-дан жасалған диск орнатылады 4. Осы дискке биметалды пластиналар 5 (суретте тек екеу, әдетте одан да көп болады) бекітілген және олар валға параллель орналасады. Сыртқы қабатта ішкі қабатқа жылудың өтуін азайту үшін биметал пластиналарды жылуизоляциялық жабындылармен (прокладка) бөледі. Әр пластинада жүктер 6 орнатылған. Олардың көмегімен инерция моменті артып, нәтижесінде қозғалтқыш қуаты артады. Осы құрылғыны күн сәулесіне қойсақ, вал бірден айнала бастайды.Биметал пластиналар күн сәулесі әсерінен қызып, майысады. Нәтижесіндее оның ауырлық центрі айналу осіне қарай ығысады, тепе-теңдік бұзылып, вал белгілі бір бұрышқа бұрылады. Пластина көлеңкеда болғанда, ол суып, қайта түзеледі. Күн сәулесіне келесі түскен пластина майыса бастайды. Вал тағы бірнеше бұрышқа бұрылады. Қозғалтқыш күн сәулесінің астында үзіліссіз жұмыс істейді. Газбен толтырылған балондарды қыздырып, көлемін ұлғайтып, поршеньдерді қозғалтуға болады. Мұнда күн сәулесінен электр тогын алудың эффектілігі 30%. Қондырғының бағасы-150 мың $-ға жуық. Сериялық өндірісте осы қондырғылардың бағасы үш есе арзандауы мүмкін.

Үлкен температурада ыдырайтын аммиак жылуды жұтады (2), бірақ, катализаторы бар камерада (5) жылу бөлініп жүретін амми-актың синтезі болады және мұны жылу қозғалтқыштарында қолданады (4).

Коллекторлары жайылған күн электрстанциялары

Жүйенің эффективтілігі 20 –25% , рентабельді қолдану жерлері шөл далаларда. Бұл электр станциясының негізі қарапайым принцип: күндіз пирамиданың ішіндегі ауа қызып, жоғаыры шығып кетеді. Суық ауа астынан сорылады. Ауа ағыны турбинасы бар генераторды айналдырады. Электр энергиясын өндірумен қатар бұл қондырғы тұзды суды тұщы суға айналдыратын болады.

27. Күннің жылу энергиясын механикалық энергияға түрлендіру.

Күн энергиясын механикалық қозғалысқа түрлендіруге болады. Ол үшін диаметрі 1,5м параболалық айнаның фокусына Стирлинг циклі бойынша жұмыс істейтін динамикалық түрлендіргішті орналастырамыз. Ол тез арада 1кВт қуат алып, 20м тереңдіктен 2м3 суды көтереді екен. Қазіргі кезде күн сәулесін пайдалану арқылы кептіргіш аспаптардың, түрлі қыздырғыштың конструкциялары жасалынған. Көкөніс-жемістерді, дәнді-дақыл өнімдерді, мақта, табак, кірпіштерді осындай аспаптардың көмегімен кептіруге болады. Мысалы, Ташкент қаласында диаметрі 2,05м сфералық айнасы бар концентратор автоматты жүйемен қамтылған. Осы аспаптың көмегімен металл және керамика бұйымдарын балқыту, дәнекерлеуге болады. Гелиоконцентраторлар ғарышкемелердің температурасын арттыру мақсатында және ғарышкеме планетаның көлеңкесінде қалған мезетте қажетті энергия шығынын толтырады. Бұл қондырғы біріккен концентратор қабылдағыш пен жылу аккумуляторынан тұрады. Жұмыс істеу принципіне тоқталсақ, айнадан шағылған күн сәулесінің ағынын қабылдағышқа бағыттайды.. Ішкі энергиясы артып, жылу аккумуля- торына түседі, фототүрлендіргіш электр энергиясына айналдырып тұтынушыға жеткізіледі.

Күн энергиясын бірден механикалық энергияға айналдыратын қозғалтқыш(двигатель) моделі. Екі жағынан қабырғалары 1(скобы) орналасқан және тесіктер мен бұранда(резьба) жасалған. Осы тесіктерге екі болт орнатылған 2, олар подшипник қызметін атқарады. Олардың бастарында кішкентай тесіктер тесіліп, осы тесіктерге конустық ұшы бар вал 3 қойылады. Валға жылуизоляциялық материалдан жасалған диск орнатылады 4. Осы дискке биметалды пластиналар 5(суретте тек екеу, әдетте одан да көп болады) бекітілген және олар валға параллель орналасады.

Сыртқы қабатта ішкі қабатқа жылудың өтуін азайту үшін биметал пластиналарды жылуизоляциялық жабындылармен (прокладка) бөледі. Әр пластинада жүктер 6 орнатылған. Олардың көмегімен инерция моменті артып, нәтижесінде қозғалтқыш қуаты артады. Осы құрылғыны күн сәулесіне қойсақ, вал бірден айнала бастайды.

Биметал пластиналар күн сәулесі әсерінен қызып, майысады. Нәтижесіндее оның ауырлық центрі айналу осіне қарай ығысады, тепе-теңдік бұзылып, вал белгілі бір бұрышқа бұрылады. Пластина көлеңкеда болғанда, ол суып, қайта түзеледі. Күн сәулесіне келесі түскен пластина майыса бастайды. Вал тағы бірнеше бұрышқа бұрылады. Қозғалтқыш күн сәулесінің астында үзіліссіз жұмыс істейді.

28. Күннің жылу энергиясын химиялық энергияға түрлендіру.

Күн радиациясының энергиясы әртүрлі фотохимиялық процестерге байланысты аккумуляцияланады. Әр түрлі химиялық реакциялардың өтуі фотонның жұтылуы мен ультра күлгін сәуленің немесе көрінетін сәуленің әсерінен пайда болады. Фотохимия процессі 2 негізгі заң бойынша түсіндіріледі. 1-заң 1817жылы Т. Гротгус кейін Ф. Дрейпер жасады. Ал 2заң фотохимиялық эквивалент-1912жылы А.Эйнштейн және Й.Штарк ойлап шығарды:яғни біріншілік фотохимия процесіне жауап беретін молекула бір ғана жарық квантын жұтады. Кейбір реакцияларда реагент молекуласы фотон жұтпайды, себебі электрондық спектр жарық түсетін спектрлік интервалдын арғы жағында болады. Мұндай жағдайда көмекші ретінде жарықты жұтатын сосын өзінің потенциалдық энергиясын молекулага бере алатын -синсибилизаторда. Мұндай құбылысты фотосенсибилизация деп атайды. Органикалық жүйелерде өте пайдалы сенсибилизацияларға ароматты кетондар яғни ацетофенон (С6Н5СОСН3) и бензофенон (С6Н5СОС6Н5)жатады. Жоғары температуралы қондырғылар айнаның көмегімен сәуле ағынын шоғырландыратын күн энергиясымен қоректенеді. Энергия аккумуляторы ретінде физикалық жылутасымалдағыштар пайдаланады. Сонымен қатар циклдық термиялық ыдырау қабілетіне ие органикалық емес заттар-синтездер(оксидтер, гидраттар, сульфаттар, карбонаттар) пайдаланылады.Басқа типті қондырғылар сәлелену энергиясын электрлік, жылулық немесе фотофизикалық және фотохимиялық процесстер арқылы химиялық реакция энергиясына түрлендіреді.Кұн энергиясын фотохимиялық жолмен түрлендірудің маңыздысы мыналар: металлкомплексті байланыстардың әсерінен судың J фотокаталитикалық ыдырауы; Фотоэлектронды ауысуға немесе фотогальваникалық эффектке негізделген «күн фотоэлектролизерлері» ; Энергия түрлендірудің эффективті биохимиялық қабілеті- J фотосинтез. Сонымен қатар күн энергиясын химиядық байланыстардың кернеулігіне аккумуляциялайтын дің маңызы өте зор. Мұндай жүйелер А және В затының фотохромдық процесі ғана емес және олардың процесінің параметінің талаптарын химиялық жүйелер қанағаттандыруы тиіс. Олардың негізгі талаптары: А реагенті ультра күлгін сәулені және корінетін жарықты(400-650нм) жұтуы тиіс себебі Жерге дейін жеттетін күн энергиясының 50 % 300-700нм облыс аралығына таралған; кері реакция айтарлықтай жылулық эффектке ие болу керек (>300Дж/г); В фотореагентінің энергиясын ұзақ сақтау үшін В А термоауысудың белсенді тосқауылы 100кДж/моль болуы тиіс. А және В заттары арзан әрі қол жетімді, уландырмайтын,жарылғыш емес болуы керек және атмосфералық ылғалдылық пен ауаға химиялық тұрақты болуы керек.