Солнечные водоподъемники
При решении проблемы обводнения пастбищ республики массовое применение могут найти солнечные водоподъемники. Кроме того, широкое применение они могут найти также в быту, в частности, для полива приусадебных и дачных участков.
Разработаны и предложены различные конструкции водоподъемников, классифицировать которые можно по разным признакам. Первое основное направление — это преобразование солнечной энергии в водоподъемной установке в механическую, второе - ее преобразование в электрическую. И в том, и в другом направлении преобразование может осуществляться как с помощью концентраторов, так и без них. Первый фотоэлектрический водоподъемник был изготовлен и испытан в 1964 г. В 1969 г. модернизированная конструкция фотоэлектрического водоподъемника была установлена на водопойном пункте для подъема соленой воды из колодца и подачи ее в солнечный опреснитель, а также для перекачки дистиллята. Его электрическая мощность 450 Вт, производительность по водоподъему - 20 м3 в день. В ЭНИН сконструирован термоэлектрический водоподъемник.
Чем большую мощность требуется получить от фотобатареи, тем большая ее площадь необходима. Но так как фотоэлементы еще очень дороги, го одним из путей увеличения мощности фотобатареи при снижении удельной стоимости единицы установленной мощности является использование концентрированного солнечного света, направляемого на фотоэлементы. Такие конструкции в настоящее время разработаны и имеют название "Фотовольт". Так, солнечная энергетическая установка "Фотовольт-50" (мощность 50 Вт) прошла испытания на экспериментальной базе ФТИ АН Туркменской ССР [74]. Для концентрации солнечных лучей применялось параболоидное стеклянное прожекторное зеркало диаметром 1,5 м.
На базе "Фотовольтов" можно разрабатывать водоподъемные установки мощностью до 2-5 кВт. Однако пока они очень дороги и могут применяться тогда, когда другие варианты исключены.
Более дешевыми являются установки, преобразующие солнечную энергию в механическую с помощью поршневых двигателей. В качестве веществ, производящих работу, используются жидкости, испаряющиеся при температурах, получаемых в простейших нагревателях (т.е. при 70-80°С). При использовании концентратов выбор таких веществ больше, но установка получается дорогой и эксплуатация ее сложнее.
Установки с нагревателями типа "горячий ящик" испытывались в 1962 г. в Сенегале. Технико-экономический анализ работы установки такого типа в сравнении с дизельной показывает, что она более рентабельна до мощности 8 л.с.
В 1971 г. Президиумом ВСНТО, Министерством сельского хозяйства СССР, Министерством мелиорации и водного хозяйства СССР был объявлен всесоюзный конкурс на разработку солнечного водоподъемника. Было отобрано 7 лучших конструкций. Установка "Орион", разработанная в Алма-Атинском отделении ГПИ Сантехпроект и получившая третью премию, имеет проектную производительность 0,7 м3/час при напоре 25 м. Изготовление ее опытного образца поручено Министерству сельского хозяйства Казахской ССР. После сравнительных испытаний опытных образцов предложенных конструкций будет ясно, на какую из них следует ориентироваться.
В ФТИ АН УзССР разработана солнечная водоподъемная установка с концентратором диаметром 5 м и двигателем Стирлинга, вырабатывающим электрическую энергию. Производительность установки - 4-5 м. воды в час при напоре 20 м. [346].
Солнечные водоподъемные установки можно выполнять комбинированными - с использованием энергии ветра.
Ориентировочно количество водоподъемных установок для обводнения пастбищ Казахстана можно определить из общего количества шахтных и трубчатых колодцев. Шахтных колодцев насчитывается 27 тыс., трубчатых - 2700.
Светоловушки
В настоящее время разрабатываются методы борьбы с сельскохозяйственными вредителями, которые позволяют избежать заражения окружающей среды химическими веществами, а в ряде случаев повысить эффективность применения химических средств. Одним из таких методов является уничтожение тех видов вредителей, которые ночью летят на свет.
ФТИ АН УзССР и Институтом защиты растений Министерства сельского хозяйства СССР разрабатываются конструкции светоловушек с использованием солнечной энергии. Источник питания электрической лампочки мощностью 2 540 Вт - аккумулятор, заряжающийся днем от солнечной энергетической установки. Насекомые-вредители, летящие на светящуюся лампочку, опрыскиваются ядохимикатами.
Электрическая мощность солнечной установки с отражающей поверхностью концентратора 2 м2 - 50 Вт, ориентировочный вес 40-50 кг, ориентировочная стоимость - 200 руб.
Если принять, что область действия одной светоловушки 5 га площади, то для Казахстана (только в садоводстве) потребуется 41 544 м2 солнечных концентраторов для светоловушек.
