Техника - молодёжи 1985-10, страница 12

rw'HHK

Ш|Л«1ЬИЕННИК

ЬАIV- А ККУШУИЯТОР

Л ИСТОЧНИКА

ТЕГМООбЛТЬННИК

ПЕРВИЧНЫЙ &4К/ / РГОРИЧНЫИ ИСПАРИТЕЛЬ' / _тимоо^_еини1ч| ТЕПИОеои НАСОС ОТ ИСТОЧНИКА

Схема геплиць* с устройством для утилизации избыточного тепла. Перегретый воздух поступает в теплообменник, расположенный в баке-аккумуляторе тепловой энергии. Холодная вода поступает в другой теплообменник, расположенный в том же баке, и после нагревания отправляется к потребителю.

Эта схема может быть модернизирована — в нее можно добавить второй бак-аккумулятор, тепло в который «закачивается» из первого бака тепловым насосом. Применение теплового насоса дает возможность значительно повысить температуру во втором баке и использовать воду, нагретую в нем, для отопления или горячего водоснабжения. Более того, эта схема может быть использована для дополнительного отопления самой теплицы в зимнее время, когда солнечной энергии недостаточно, с помощью... холодной воды из скважины, реки или озера. Вода при температуре, скажем, 4 С поступает во второй бак-аккумулятор и остывает гам, скажем, до 2 .А тепловой насос перекачивает выделившиеся при этом крохи тепла в первый бак. нагревая его до 15 и более градусов. Теперь воздух из теплицы может быть дополнительно подогрет в этом аккумуляторе.

отопления и нагревательные электроприборы должны работать на полную мощь. /1а, но зато зимой-то как раз и дуют самые сильные ветры! Вывод прост энергию солнца и ветра надо использовать не порознь, а вместе, комплексно, в «одной упряжке».

Вторым препятствием является стереотип мышления энергетиков, привыкших к тому, что их продукция электричество в концентрированном виде производится на относительно небольшом числе крупных и сверхкрупных электро-сганций. а затем уже распределяется среди многочисленных потребителей, находящихся порой за ты

сячи километров от электростанций.

В условиях традиционной энергетики такой подход оправдан. Увеличивая мощности тепловых электростанций, мы выигрываем боль ше, чем теряем при передаче электроэнергии по проводам. А к нетрадиционным источникам энергии нужен и нетрадиционный подход: нет смысла создавать сверхмощные вегрогелиостанции. тратя колоссальные средства на создание уст ройств, распределяющих выраба гываемую ими энергию между множеством потребителей. Гораздо выгоднее, оказывается, «раздать всем сестрам по серьгам»: около каждого потребителя энергии фабрики, завода, поселка построить свою ветрогелиостанцию, которая отда вала бы в «общий котел» сеть только излишки вырабатываемой энергии, когда, скажем, сила ветра больше, чем это необходимо для обеспечения нужд «своего» потре бителя, или же, наоборот, потребители восполняли бы из сети недостаток энергии, когда сила ветра мала. Тогда не потребуется слож ных и дорогих концентраторов мощности, ведь основная часть электроэнергии будет тратиться там же, где и вырабатывается. А раз так, то и потери при ее передаче на расстояние будут меньше.

Именно так и работает наш опытный полигон «Десна». При минимальных нагрузках он отдает энергию в сеть, при номинальных работает в независимом автономном режиме и лишь при максимальных потребляет дополнительную энергию из промышленной сети.

При создании полигона «Десна» мы стремились к тому, чтобы удельные затраты на киловатт мощности были бы как можно ниже, то есть чтобы его технико-экономические показатели были сравнимы с показателями традиционных электростанций. Поэтому мы широко использовали стандартные хорошо освоенные промышленностью, а стало быть, дешевые конструкции и элементы.

Основа комплекса - 8 «ветряков» общей мощностью 160 кВт и семь гелиотеплиц площадью 75 м² каждая. Кроме того, на полигоне сооружены солнечные батареи различной мощности, три научно-исследовательские энергетические лаборатории, а также вегюмогатель ные сооружения, обеспечивающие

функционирование комплекса распределительные подстанции преобразователи постоянного гока в переменный (инверторы) и т. п.

Ветроэнергетические установки (ВЭУ) почти полностью собра ны из стандартных деталей. Под вышки приспособили обычные же лезобетонные столбы, используемые для линий электропередачи не высокого напряжения. В качестве лопастей для ветряков взяли спи санные вертолетные винты. В исследовательских целях лопасти сделали съемными, чтобы можно было определить их оптимальное число в зависимости от скорости ветра Вращение от лопастей передается на генератор постоянного тока мощностью 20 кВт. Он выра батывает ток, напряжение которого в зависимости от скорости негра колеблется от 20 до 500 В. Инвертор преобразует его в переменный ток с постоянным напряжением 380 В, который распределяется по объектам полигона, а при избытке даже передается через трансфор матор в районную энергосеть.

Ну а как быть, если интенсивно сти воздушного потока недостаточно, чтобы генератор ВЭУ работал в номинальном режиме? Нельзя же допустить, чтобы на сниженных оборотах машина работала вхолостую? Чтобы и в маловетреную погоду использовать вырабатывае мую энергию, параллельно ста горной обмотке генератора подключе ны геплоэлектронагреватели ТЭНы, они вмонтированы в баки-аккумуляторы (их описание дается ниже)

Наконец, в полное безветрие когда ВЭУ без К'йствуют. снабжение комплекса электроэнергией берет на себя аккумуляторная бага рея емкостью 160 А . ч. Она подсоединена к шинам ветроэлектро станции и включается, когда на пряжение в сети падает ниже определенного уровня.

Одно из самых уязвимых мест гелиоустановок большая площадь, необходимая для размеще ния приемников солнечного излуче ния. Вспомним каждый квадрат ный метр поверхности поставляет в среднем всего 0,5 кВт энергии. А ведь это значит, что мощные гелио станции занимают ценные сельскохозяйственные угодья. Пытаясь как можно компактнее разместить г с лиотеплицы, непосредственно пре образующие солнечное излуче иие в тепло, разработчики полигона

10