今天我們來聊聊世界上最大的太陽爐——奧代洛太陽爐(Odeillo)。它位于法國南部的比利牛斯東方省的豐羅默 - 奧代洛維阿大街。
太陽爐選址在此地的原因主要是奧代洛的陽光照射時(shí)長比較長和獲取到的光線質(zhì)量比較高,直接照明的時(shí)間每年超過 2500 小時(shí),此外,奧代洛的海拔比較高,平均濕度比較低,這些因素共同決定了太陽爐在此選址。
奧代洛太陽爐整體高達(dá) 54 米,寬 48 米,它的占地面積可達(dá) 2000 平方米。太陽爐是在 1962 年至 1968 年由國家科學(xué)研究中心修建,并在 1970 年正式投產(chǎn)。
太陽爐是由裝在周圍山坡露臺上的 63 顆日光反射鏡,將太陽的光線反射到一個(gè)大的凹面鏡上。最后將大量的陽光聚焦在大約一個(gè)烹飪鍋大小的區(qū)域上,這個(gè)區(qū)域的溫度可以提高到 3,500 攝氏度(大約是地球核心溫度的一半)。拋物面鏡本身由 10,000 個(gè)獨(dú)立的鏡子構(gòu)成。
太陽爐所使用的原理是反射鏡的射線濃度,最先由位于斜坡上的第一組可控反射鏡拾取太陽光線,然后發(fā)送到放置在拋物線中的第二系列鏡子(也就是光線 " 集中器 ")。因此,將它們在中心塔頂部收斂于圓形目標(biāo)內(nèi),目標(biāo)直徑僅 40 厘米,相當(dāng)于在這 40 厘米區(qū)域內(nèi)集中了 " 萬個(gè)太陽 " 的能量。
太陽爐的優(yōu)點(diǎn)就在于它可以迅速提高溫度,可以在短短幾秒之內(nèi)將溫度提高到 3,500°C。它獲取能量的方式比較 " 自由 ",主要通過鏡子采集太陽光線,這個(gè)過程是無污染的。
太陽爐提供的快速溫度變化,可以研究熱沖擊的影響。且研究過程沒有污染元素(燃燒氣體,污染物,廢物等),因?yàn)橹挥斜粰z查物體才能被輻射加熱,這種加熱可以在受控的氣氛(空間的真空,火星的上層大氣等)中完成。
太陽能爐已經(jīng)被國家科學(xué)研究中心用于研究傳熱流體系統(tǒng),能量轉(zhuǎn)換器和高溫材料的行為,F(xiàn)在,這些研究領(lǐng)域也擴(kuò)展到航空航天工業(yè)。這說明人們在運(yùn)用太陽的能量上,有進(jìn)一步的發(fā)展。
不過,聚焦太陽光線的熱量來達(dá)到我們自己的目的卻不是最近才有的想法。早在希臘人和羅馬人之前,人們就一直在操縱陽光。據(jù)稱,阿基米德便曾使用 " 燃燒的鏡頭 " 來對抗整個(gè)羅馬艦隊(duì)。凱爾特人甚至埃及人也已經(jīng)應(yīng)用了透鏡技術(shù)?磥碓谶\(yùn)用太陽的能量上,人類一直在進(jìn)步。