太陽能熱電站經過改造在晚上可以當望遠鏡用麼?

時間 2021-05-30 03:23:18

1樓:

如果題主指的是這種太陽能熱電站的話,我講個故事:

從前有一位姜廠長,他退休後想在全國建設大量的太陽能熱電站,這樣可以促進能源結構的發展,同時不失為一種節約大量礦物資源的措施;同時還要能作為望遠鏡使用。

一太陽投射在地面上單位面積峰值輻射功率大概是1000W/m這個數量級。假設反射器的總占地面積是10000m、反射率100%,最終投射到圓柱狀中心接收器上的總峰值功率大概是10MW這個數量級。這個數量級的功率顯然不能匯聚到乙個很小的面積上,於是我們看到,實際應用中中心接收器的接收面通常是乙個比較大的圓筒。

而這就要求整個鏡片陣列上不同位置的反射鏡反射到接收器上的位置不同,從而使整個接收器上的光強盡可能保證一致;每個鏡片的聚光性不用太強,甚至不聚光都沒問題,鏡片寬度比接收器橫截面積短就行;同時對反射鏡的精度沒有太高要求——反射率夠了就行,畢竟哪怕鏡面有幾百奈米的凹凸誤差,在接收器厘公尺級別的冗餘度面前都不是事。

所以考慮到經濟性,太陽能熱電站通常鋪設的是大量相對而言較小的平面鏡,而不是凹面鏡,畢竟對於鏡片陣列來說調節每個鏡片的反射位置不是難事,而平面鏡的製作難度、製作成本比有精確弧度要求的凹面鏡低得多。

但這對於望遠鏡來說就帶來了乙個致命的問題:望遠鏡要求的是在對無限遠的天體合焦時,產生盡可能小、精度盡可能高的光斑;而適用於太陽能電站的由平面鏡陣列組成的「非球面凹面鏡」的精度等於單個圓形鏡片的直徑……

廠長:你們這樣啊,不行的。整天想著考慮成本,來人,給我把平面鏡換成凹面鏡!

於是,反射鏡由平面鏡全部被替換成了曲率合適的球面凹面鏡;通過巧妙的設計,鏡子的焦點全部被調整在反射器的正上方的乙個點,使太陽無論出現在哪個位置,被反射的太Sunny都盡可能多的照在中心接收器上;中心接收器和目鏡採用滑動式設計,需要望遠鏡的時候移走,換成目鏡。

然而,還有問題沒有解決。

二通常太陽能熱電站的反射鏡表面會有一層足夠厚的保護玻璃,一是保護反射鏡本體不被飛來的石子砸碎,二是像疏油層一樣(華為:???)使落到玻璃上的灰塵不能附著在上面;於是保護玻璃的兩個面使得精度的不確定度大大增加了。當然反射鏡支架的精度也是很重要的。

如果按照望遠鏡的精度標準去製作鏡面、保護玻璃和鏡片支架,哪怕放鬆幾個數量級的要求,所帶來的成本增加可能也是不可接受的。

廠長:我不是說了嗎,錢不是問題,東西做好了就行。

於是在乙個小目標花出去之後,精度就再也不是問題了。

然而,還有問題沒有解決。

三太陽能電站通常建設在光照充足,晴天較多的地方。稍有常識的人都會看出,這種地方通常晝夜溫差較大,這種溫差對於熱電站反射鏡來說不算什麼,但對於不能露天放置,甚至需要在鏡片背後開孔通風來保持鏡片平整的望遠鏡來說,實在是過於殘酷了。

廠長:我不管,你們去想辦法解決。

於是在明仁念了兩句俳句之後,溫差問題神奇的解決了。

然而,還有最重要的問題沒有解決。待續

2樓:閆雨煌

理論上可以

不過反射式望遠鏡需極要高精度、平整度的凹面鏡,平時生怕風吹雨淋的給鏡片刮花了,一般要專門建個棚子,不用的時候蓋上——你拿來燒水真的好嗎?

普通的凹面鏡精度不足以當做望遠鏡。

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