ГЕЛИОТЕ́ХНИКА

ГЕЛИОТЕ́ХНИКА (от ге­лио... и тех­ни­ка), от­расль тех­ни­ки, ох­ва­ты­ваю­щая тео­ре­тич. ос­но­вы, прак­тич. ме­то­ды и тех­нич. сред­ст­ва пре­об­ра­зо­ва­ния энер­гии сол­неч­ной ра­диа­ции в энер­гию др. ви­дов (напр., те­п­ло­вую, элек­три­че­скую), удоб­ную для прак­тич. ис­поль­зо­ва­ния. Сол­неч­ное из­лу­че­ние от­но­сит­ся к во­зоб­нов­ляе­мым ис­точ­ни­кам энер­гии. Плот­ность по­то­ка сол­неч­но­го из­лу­че­ния на гра­нице ат­мо­сфе­ры дос­ти­га­ет 1,4 кВт/м², од­на­ко зна­чит. часть его по­гло­ща­ет­ся зем­ной ат­мо­сфе­рой. На уров­не мо­ря плот­ность пря­мой сол­неч­ной ра­диа­ции ред­ко пре­вы­ша­ет 1,02 кВт/м². В ге­лио­тех­нич. рас­чё­тах при­ни­ма­ют ср. зна­че­ние этой ве­ли­чи­ны, рав­ное 0,815 кВт/м². По­пыт­ки ис­поль­зо­вать энер­гию сол­неч­но­го из­лу­че­ния пред­при­ни­ма­лись ещё в древ­но­сти, но серь­ёз­но­го прак­тич. при­ме­не­ния они не име­ли. В 1770 О. Сос­сюр по­стро­ил ге­лио­уста­нов­ку ти­па «го­ря­чий ящик» (пло­ский пря­мо­уголь­ный ящик, обыч­но за­стек­лён­ный, гер­ме­тич­ный или с вен­ти­ля­ци­он­ным от­вер­сти­ем в стен­ках, ко­то­рый об­ра­щён те­п­ло­вос­при­ни­маю­щей по­верх­но­стью к сол­неч­ным лу­чам). Ин­те­рес к Г. за­мет­но по­вы­сил­ся во 2-й пол. 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 разл. ме­тал­лов, по­ме­щая их в фо­ку­се па­ра­бо­лич. зер­ка­ла. В 1912 по пред­ло­же­нию Ф. Шу­ма­на (Гер­ма­ния) и У. Бой­са (Ве­ли­ко­бри­та­ния) вбли­зи Каи­ра (Еги­пет) бы­ла со­ору­же­на круп­ная по то­му вре­ме­ни сол­неч­ная энер­ге­тич. ус­та­нов­ка мощ­но­стью ок. 45 кВт. В 1930-х гг. раз­ра­бо­та­ны ме­то­ды инж. рас­чё­та ге­лио­уста­но­вок, ко­то­рые всё ча­ще ста­ли при­ме­нять­ся (гл. обр. в рай­онах с боль­шим чис­лом сол­неч­ных дней в го­ду) в ка­че­ст­ве ис­точ­ни­ков элек­тро­энер­гии для по­до­гре­ва во­ды, суш­ки фрук­тов, гри­бов, се­на и др. с.-х. про­дук­ции, соз­да­ния мик­ро­кли­ма­та в те­п­ли­цах, ан­га­рах, хра­ни­ли­щах и др. Важ­ное зна­че­ние при­об­ре­ли ра­бо­ты по пря­мо­му пре­об­ра­зо­ва­нию лу­чи­стой энер­гии Солн­ца в элек­три­че­скую в свя­зи с ос­вое­ни­ем кос­мич. про­стран­ст­ва (см. Сол­неч­ная ба­та­рея). С энер­ге­тич. точ­ки зре­ния наи­боль­ший ин­те­рес пред­став­ля­ет во­прос о соз­да­нии круп­ных ге­лио­элек­три­че­ских стан­ций мощ­но­стью от 10 МВт и бо­лее. В Ав­ст­ра­лии (близ г. Мил­дь­ю­ра) стро­ит­ся ге­лио­стан­ция про­ект­ной мощ­но­стью 200 МВт. Её про­то­тип (мощ­но­стью в 50 кВт) со­ору­жён в Ис­па­нии в 1982.

Ши­ро­кое рас­про­стра­не­ние по­лу­ча­ют сол­неч­ные на­гре­ва­тель­ные сис­те­мы го­ря­че­го во­до­снаб­же­ния и обог­ре­ва за­кры­тых по­ме­ще­ний (од­но­се­мей­ный жи­лой дом, са­на­то­рий-пан­сио­нат сель­ско­го ти­па, по­ле­вая жи­вот­но­водч. фер­ма, по­ле­вой стан, сто­ло­вая и вод­ный бас­сейн за­го­род­но­го ла­ге­ря для де­тей, те­п­ли­ца, мас­тер­ская, ду­ше­вая-ба­ня и т. п.). Осн. по­тре­би­тель Г. – сель­ские рай­оны, где её при­ме­не­ние для нужд те­п­ло­снаб­же­ния да­ёт су­ще­ст­вен­ную эко­но­мию то­п­лив­но-энер­ге­тич. ре­сур­сов. 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, по­зво­ляю­щие по­вы­сить плот­ность по­то­ка и по­лу­чить вы­со­кую темп-ру на при­ём­ной по­верх­но­сти пре­об­ра­зо­ва­те­ля. Не­по­сто­ян­ст­во сол­неч­ной энер­гии за­став­ля­ет при­бе­гать к ак­ку­му­ли­ро­ва­нию энер­гии (с по­мо­щью те­п­ло­вых, элек­три­чес­ких и др. ак­ку­му­ля­то­ров).

Лит.: Фа­рен­брух А., Бьюб Р. Сол­неч­ные эле­мен­ты: тео­рия и экс­пе­ри­мент. М., 1987; Ан­д­ре­ев В. М., Гри­ли­хес В. А., Ру­мян­цев В. Д. Фо­то­элек­три­че­ское пре­об­ра­зо­ва­ние кон­цен­три­ро­ван­но­го сол­неч­но­го из­лу­че­ния. Л., 1989; Твай­делл Дж., Уэйр А. Во­зоб­нов­ляе­мые ис­точ­ни­ки энер­гии. М., 1990; Лав­рус В. С. Ис­точ­ни­ки энер­гии. М., 1997; Ла­бун­цов Д. А. Фи­зи­че­ские ос­но­вы энер­ге­ти­ки. М., 2000.

В. И. Ле­ле­ков.