Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации

[DimVad]

Допустим жабль имеет форму квадратной летающей тарелки диаметром 50 метров и высотой 10 метров.

Интересная конструкция... А 0.2 кВт с квадрата тарелки он будет давать и утром и вечером ?

p.s. Летим мы, скажем, в Аляску через заполярье. Как он будет свою крышу перпендикулярно солнышку ориентировать ?

[Technecy]

Допустим жабль имеет форму квадратной летающей тарелки диаметром 50 метров и высотой 10 метров.

Интересная конструкция... А 0.2 кВт с квадрата тарелки он будет давать и утром и вечером ?

p.s. Летим мы, скажем, в Аляску через заполярье. Как он будет свою крышу перпендикулярно солнышку ориентировать ?

не знаю, но поверим статье http://www.gigavat.com/ses_preobrazovateli_1.php
В реально действующих структурах с гетеропереходами КПД достигает на сегодняшний день более 30%
Итого при инсоляции 1квт можно получить 300 ватт с метра2. Система ориентации "крыши" вопрос забавный. Ладно, дабы не извращаться с инжинерией покрываем боковые стенки панелями тоже + 500*0.2= 100 кВт с каждой стороны для компенсации.
Можно применить раздвижные панели по торцам, допустим 50х10 раскладывается в 50х50 и получается те же 650 л.с. с каждого торца. Правда парусность уже будет 2500 м2 что ухудшит энерговооруженность до 650\2500=0.26. Что хуже чем у "цепелина".
И чуть чуть даём крыше шевелиться градусов на 15 относительно горизонта... Хотя нет. Для заполярья не годится... Нужен концентратор над крышей... надо подумать...
О, можно вообще тарелку вокруг гиростабилизированной гондолы(которая в геометрическом центре "тарелки") поворачивать для ловли солнца.
В общем что то можно придумать, найти некую золотую середину по широтам использования.
PS. У меня такое чувство, что здесь, в приполярье, солнышко более активное. Загорать можно даже зимой. Если небо ясное. Правда инсоляцию в кВт не измерял.  Так что это субъективно. Хотя чо, атмосфера то к полюсам тоньше.

[DimVad]

Нужен концентратор над крышей... надо подумать...
О, можно вообще тарелку вокруг гиростабилизированной гондолы(которая в геометрическом центре "тарелки") поворачивать для ловли солнца.

Попытался представить себе - дирижболь с концентратором из зеркал над крышей. Да, тарелка с площадью 2500 м^2 которая ориентируется на солнышко тоже хорошо должна выглядеть. Стим-панк (где дирижабли с паровыми двигателями на угле, большая труба сверху) тоже хорош...

Интересно, что все эти конструкции должны будут выдерживать ветровые нагрузки. Тарелка с площадью 2500 видимо из металла... Вес у неё интересный... Ах да, ещё машинка её поворачивающая... Сколько там, 10 тонн полезной нагрузки оставалось ? 

p.s. "Ладно, дабы не извращаться с инжинерией покрываем боковые стенки панелями тоже + 500*0.2= 100 кВт с каждой стороны для компенсации." - а солнышко тоже будет светить в обе эти боковые стенки одновременно ?

[Technecy]

Да, тарелка с площадью 2500 м^2 которая ориентируется на солнышко тоже хорошо должна выглядеть.

Скорее "поднос" из столовки... Но выглядит, конечно эпично.

Интересно, что все эти конструкции должны будут выдерживать ветровые нагрузки. Тарелка с площадью 2500 видимо из металла... Вес у неё интересный... Ах да, ещё машинка её поворачивающая... Сколько там, 10 тонн полезной нагрузки оставалось ?

Металлы с их 3-7тонн на куб не годятся. Тут нужно что то другое. Композиты + продуманная геометрия несущей конструкции. Ветровая нагрузка на парус 2500 будет не маленькой.
Вес-это действительно интересно. Надо уложиться в 17.5 тонн на массу конструкции. Тогда этот "кирпич" полетит и весьма не дурно.

а солнышко тоже будет светить в обе эти боковые стенки одновременно ?

Почему в обе? В одну. Тут одна стенка приведена.

дирижболь с концентратором из зеркал над крышей.

Почему сразу из зеркал? Линзу можно. Как тут: https://rodovid.me/solar_power/linzovye-solnechnye-paneli.html

Правда если линзы и концентраторы, тогда уже на стирлинг лучше ориентироваться... или паровую турбину (вполне можно замкнутый контур для теплоносителя организовать)... это всё варианты.

[DimVad]

Тогда этот "кирпич" полетит и весьма не дурно.

От всей души согласен. Прямо как кирпич и полетит...

Почему сразу из зеркал? Линзу можно. Как тут: https://rodovid.me/solar_power/linzovye-solnechnye-paneli.html

Набор таких линз на 2500 квадратов ?! Случайно не тяжелее зеркал будет ? А то даже как кирпич не полетит...

Правда если линзы и концентраторы, тогда уже на стирлинг лучше ориентироваться

Да. Только, похоже, что линзы и концентраторы надо просто выкинуть. Ибо котёл на древесном угле точно даст большую концентрацию энергии. И никаких требований по форме пузыря, фантастических несущих конструкций для "небесных концентраторов" и т.д.

Солнечная энергия собирается на земле с площади лесопосадок. Она может быть большой...  Концентрируется в лёгком и калорийном древесном угле. Дальше даём слово товарищу Стирлингу...

P.s. Конечно, можно совсем всё опошлить... Типа - "растительное масло и обычный дизель"...

[Technecy]

Набор таких линз на 2500 квадратов ?! Случайно не тяжелее зеркал будет ? А то даже как кирпич не полетит...

Ну, если 2500 шариков с водой это тонн 2000 будет. Не полетит ваашпе. Но что то в этом есть. Например линзы могут быть газовыми, а не водяными.
Линза Фринеля изготавливается в виде плёнки.
Можно призматическую плёнку нанести на панели и тогда не надо будет парус ставить перпендикулярно солнцу. Минимизировать отражение от панелей, тк скзать.
Это уже полёты фантазий.

Ибо котёл на древесном угле точно даст большую концентрацию энергии. И никаких требований по форме пузыря, фантастических несущих конструкций для "небесных концентраторов" и т.д.

Возможно, но...Концепция "летающего кирпича" предполагает независимость от "дров" любого типа. Кроме солнечной энергии. Дрова не везде есть.

[DimVad]

Линза Фринеля изготавливается в виде плёнки.

У нас ветровая нагрузка...

[DimVad]

Возможно, но...Концепция "летающего кирпича" предполагает независимость от "дров" любого типа.

Да, но при условии, что вообще полетит.
А тут сразу, при первом рассмотрении возникают фразочки типа "металлы не годятся - нужны композиты + хитрющая геометрия"...
Обычный дирижболь - допустим, рамочный каркас и гандола привязана с низу. А тут такое надо на крыше городить... С совершенно "весёлой" массой... И перегрузки на всё это... И по ветру и по манёвру пузыря... 

[Technecy]

Линза Фринеля изготавливается в виде плёнки.

У нас ветровая нагрузка...

Возможно, но...Концепция "летающего кирпича" предполагает независимость от "дров" любого типа.

Да, но при условии, что вообще полетит.
А тут сразу, при первом рассмотрении возникают фразочки типа "металлы не годятся - нужны композиты + хитрющая геометрия"...
Обычный дирижболь - допустим, рамочный каркас и гандола привязана с низу. А тут такое надо на крыше городить... С совершенно "весёлой" массой... И перегрузки на всё это... И по ветру и по манёвру пузыря... 

Полететь он 100% полетит. Объёмная грузоподъёмность "квадратной тарелки" 27.5 тонн.
Эти 27.5 тонн давят на крышу снизу вверх. Так что с прочностью крыши... я бы не заморачивался что "то, что стоит на крыше" вниз провалится.

Схема с рамочным каркасом и привязанной снизу гондолой мне не нравится. Должна быть пространственная рама в которой ничего не работает на изгиб. Только на сжатие и растяжение. Что то типа кристаллической решётки... скажем... прессованного углерода алмаза.

Ну да, ветровая нагрузка... Значит надо покрыть панели плёнкой с призмами. Дабы снизить угол подъёма "крыши".
Поворотная гондола в центре означает что у платформы, как у квадракоптера, нет переда и зада. Можем лететь в любую сторону как вперёд.

PS. Кстати. Квадракоптер у мну есть... надо будет летом попробовать скрестить его с дирижабелем...

[DimVad]

Значит надо покрыть панели плёнкой с призмами.

Не пойму я эту великую идею.
Допустим, сейчас утро. На нашу крышу солнышко падает под углом... Эффективная площадь солнечных панелей очень мала. Если у нас система зеркал стоящих торцом, то теоретически понятно, как проблема решается (зеркала собирают свет с площади перпендикулярной лучам). Но как поможет плёнка, покрывающая панели ?

[Technecy]

Значит надо покрыть панели плёнкой с призмами.

Не пойму я эту великую идею.
Допустим, сейчас утро. На нашу крышу солнышко падает под углом... Эффективная площадь солнечных панелей очень мала. Если у нас система зеркал стоящих торцом, то теоретически понятно, как проблема решается (зеркала собирают свет с площади перпендикулярной лучам). Но как поможет плёнка, покрывающая панели ?

Так же как и зеркала, за счёт преломления луча. Свет не будет отражаться панелью. Ща нарисую.
Вот:

[DimVad]

Вот:

Понятно. Я говорил что "X сильно больше, чем Y". А Вы - про выигрыш за счёт уменьшения отражения...

[Technecy]

Вот:

Понятно. Я говорил что "X сильно больше, чем Y". А Вы - про выигрыш за счёт уменьшения отражения...

А причём тут Х/У? 
Это не вода, что бы через площади считать.

[DimVad]

Это не вода, что бы через площади считать.

Обычно как-то считают, что если солнечные батареи расположены перпендикулярно солнечным лучам, то они дают энергии несколько больше, нежели когда солнечный свет падает под сильно острым углом...

[mbrane]

Если у нас система зеркал стоящих торцом, то теоретически понятно, как проблема решается (зеркала собирают свет с площади перпендикулярной лучам). Но как поможет плёнка, покрывающая панели ?

и тоже не решается... Ибо при плотном расплоложении они начнут затенять друг друга, а плотное расположение необходимо, что бы в дневной максимум собирать максимум излучения располагая панели параллельно поверхности земли (ну или хотя бы с мималдьно возможным наклоном)...Короче геометрию победить сложно - можжно только увелисить площадь сбора

[Technecy]

Обычно как-то считают, что если солнечные батареи расположены перпендикулярно солнечным лучам, то они дают энергии несколько больше, нежели когда солнечный свет падает под сильно острым углом...

Ну, так и есть.
Только дело не в том что свет падает на панель под углом. Панель при этом так же освещена по всей площади. Просто панель отражает большую часть фотонов и в структуру полупроводника попадает меньше фотонов. Обычное дело на границе 2-х сред. Грубо говоря, панель начинает пускать солнечных зайчиков, когда свет под углом. А когда перпендикулярно, всё окей.
Что делает зеркало? Тожесамое. Перенаправляет свет таким образом, что бы на панель он падал более менее перпендикулярно.
Этого можно достичь не только отражением (зеркало), но и преломлением (призматические плёнки)

[sharp]

Так что, аккумуляторы ?

Синтетическое топливо вроде религией не запрещено?

[sharp]

Только дело не в том что свет падает на панель под углом. Панель при этом так же освещена по всей площади.

Считать нужно площадь в проекции на плоскость, перпендикулярную потоку света. То есть - ту, которая у DimVad нарисована синим.

[mbrane]

Только дело не в том что свет падает на панель под углом. Панель при этом так же освещена по всей площади.

Считать нужно площадь в проекции на плоскость, перпендикулярную потоку света. То есть - ту, которая у DimVad нарисована синим.

похоже это тайна за семью  печатями

[Technecy]

Считать нужно площадь в проекции на плоскость, перпендикулярную потоку света. То есть - ту, которая у DimVad нарисована синим.

Зачем?

Ещё раз намекаю:


Посмотрите на график в колонке 4.
Преломление точно так же является концентратором как и отражение. И вовсе не обязательно делать хрустальный шар что бы добиться нужного преломления. Просто так(с шаром) проще всего.



А, вот и пример использования таких плёнок:
Мы же понимаем что солнечный свет не может снизу светить на потолок