Юный техник 1994-11, страница 69

полигон

ПОГРЕЕМСЯ НА...ВЕТРУ

Энергоносители сегодня дороги. Особенно накладно обеспечивать теплом и светом загородный дом. Но есть же источники даровой энергии! Ветер, к примеру. Однако как это ни удивительно, строим мы прекрасные ветродвигатели, но плохо расходуем их энергию.

Начнем с того, что даже теория позволяет использовать только 59% энергии ветра. Современные ветродвигатели способны взять от этого разрешенного природой предела 80—90%.

Но ведь ветер не постоянен Если, например, его скорость возрастет в 3—5 раз, мощность, развиваемая ветроколесом, увеличится в... 27—125 раз. И такие перепады ежедневны. Проблема...

Найти агрегат, способный «глотать» энергию ветра в любых количествах и работать устойчиво, ритмично, нелегко. Если не принимать меры, то обычный электрогенератор в таких условиях то будет держать владельца в полутьме, то внезапно пережигать все лампы.

Обычно делают так, чтобы скорость вращения ротора менялась в небольших пределах. Тогда напряжение, развиваемое генератором, не меняется. Достигают этого автоматическим поворотом лопастей. Ветер как бы начинает частично проскальзывать мимо, его энергия недоиспользуется. Ветроэлектростанции, как правило, избыток мощности отдают аккумуляторам. Однак(4 на их зарядку и разрядку, преобразование постоянного тока в переменный может теряться более 50% электроэнергии. Поэтому не следует удивляться, что, по исследованиям некоторых ученых, небольшие ветроэлектростанции, рассчитанные на один загородный дом, способны использовать не более Ю—20% энергии ветра. Факт печальный

В нашем прохладном климате более 60—70% энергии, необходимой для дома, нужно использовать на

обогрев. А получать тепло за счет электричества — удовольствие очень дорогое.

Родилась идея превращать энергию ветродвигателей непосредственно в тепловую. Это можно сделать множеством способов, но проще всего за счет трения. Если прижать к валу тормозную колодку, будет выделяться тепло, но получится сильный износ деталей. Устройство окажется недолговечным, а значит, невыгодным. Поэтому изобретатели обратились к другим способам.

Взгляните на первый рисунок. Вы видите корпус (гондолу) ветродвигателя, разделенный на два отсека. Первый, ближайший к винту, наполнен маслом. Здесь же расположена повышающая зубчатая передача, приводящая в движение ротор с лопатками — крыльчатку. От вращения в масле возникают силы трения, и оно сильно нагревается. Теперь масло можно перекачать по трубам и использовать для отопления дома.

Рассмотрим более пристально механический генератор тепла. Вот повышающая передача. Обычно это неприятный элемент, ибо он — источник потерь; значительная часть механической энергии переходит в тепло. Однако в нашем случае таких потерь как бы и нет, ведь тепло идет на пользу!

Есть и еще одна тонкость. Сопротивление, которое оказывает масло вращению крыльчатки, очень сильно возрастает с увеличением скорости. Это приводит к тому, что скорость вращения меняется в очень небольших пределах. Поэтому на вал крыльчатки насажен электрогенератор: ему большая скорость только и нужна. А на тихоходном валу ротора ветродвигателя — водяной насос.

Вот такая безотходная технология использования энергии ветра в одном ветродвигателе!

Теперь последим за горячим маслом. По трубам, проложенным внутри башни ветродвигателя, оно посту

5 «Юный техник» № 1 1

65