Энергия ветра очень дешевая, но в то же время и очень значительна по мощности. Человек с давних пор старался использовать эту даровую энергию. Энергии ветра дали красивое название — голубой уголь.
По подсчетам ученых, энергия голубого угля на земле в два с половиной раза превышает энергию, получаемую от сгорания всех видов ископаемого топлива. Вместе с этим энергия ветра неистощима, ибо она будет существовать вечно, пока светит и греет солнце. Важнейшим преимуществом голубого угля является и то, что его не нужно добывать и тратить на это колоссальные средства. Ветер сам приходит к нам готовый совершать работу.
Но прошло много времени, пока люди научились управлять ветром и использовать его даровую энергию для своих нужд, пока люди узнали природу ветра и уяснили себе законы движения ветров. Теперь мы можем высчитать заранее направление ветра, его силу и продолжительность. Всеми этими знаниями мы обязаны науке, называемой метеорологией.
Первое использование ветра как энергии начинается еще с применения человеком паруса для движения судна. Затем человек соорудил первый ветряной двигатель—это была ветряная мельница. История ветряной мельницы также уходит далеко в глубины веков. Точных известий об изготовлении первой ветряной мельницы история не сохранила. Но известно, что в Китае пользуются ветряками уже несколько тысячелетий. В основном ветряные мельницы состоят из четырех или шести крыльев—лопастей, которые под действием ветра вращаются на своей оси и производят определенную работу посредством различных механизмов.
Усовершенствуя ветряной двигатель, человек сделал много различных его конструкций. Однако все их можно разбить на четыре основные группы—крыльчатые, карусельные, барабанные и роторные.
Крыльчатый ветродвигатель—самый древний и в то же время наилучший тип двигателя, к которому относится и ветряная мельница. В настоящее время изобретатели и конструкторы работают над усовершенствованием главным образом этого типа двигателя. Особенно много в этой области сделано ЦАГИ—Центральным аэрогидродинамическим институтом Москвы. Еще в 1935 году в ЦАГИ был сконструирован ветродвигатель мощностью в тысячу киловатт.
За последние годы советскими учеными — заслуженным деятелем науки и техники Г. X. Сабиным, профессорами Н. В. Красовским и Е. М. Фатеевым и другими разработаны ветросиловые установки, рассчитанные на различные мощности и различные ветровые условия. В их ветряках возможно уже использовать до 40 процентов энергии ветра, то-есть коэффициент полезного действия их не уступает коэффициенту полезного действия лучших тепловых двигателей.
В качестве сверхмощной ветросиловой установки будущего, ученик Н. Е. Жуковского—профессор В. П. Ветчинкин, совместно с изобретателем А. Г. Уфимцевым, заглядывая вперед, предложили использовать многоветряковые рамные вет-роэлектростанции. По их проекту рамная сверхмощная ветро-электростанция на 100 тысяч киловатт должна состоять из 224 ветряков, диаметром по 20 метров каждый. Все ветряки монтируются на общей вертикальной раме, высотой 350 метров и имеющей форму гигантского ромба шириной в 500 метров. Вес такой конструкции составляет около 10 тысяч тонн.
Весьма оригинальным является однолопастный ветродвигатель инженера И. А. Баоинцева. Ветроколесо этого сверхбыстроходного двигателя состоит только из одной лопасти и уравновешивающего ее груза, составляющих общую длину 24 метра.
Однолопастный ветродвигатель И. А. Бабинцева оказался более быстроходным, чем трехлопастный двигатель „ВИМЭ ГУСМП Д-18\»: ветроколесо И. А. Бабинцева делает 76 оборотов в минуту против 42 оборотов „Д-18\». В то же время мощность двигателя возрастает с 39 л. с. до 78 л. с.
Системы остальных трех групп двигателей являются тихоходными и могут использовать энергию голубого угля лишь до 20 процентов. Но и они еще широко распространены в некоторых местах.
Карусельный двигатель представляет собой собранные несколько лопастей—щитов, укрепленных на вертикальной оси. Со стороны ветра двигатель загораживается защитным шитом—ширмой так, чтобы ветер из-за щита ударял в одну видимую лопасть. Когда силой ветра лопасть поворачивает ось, из-за щита выплывает следующая, подставляя свою рабочую поверхность ветру. И таким образом происходит вращение всей системы.
Барабанный двигатель по устройству напоминает карусельный с той лишь разницей, что ось его расположена не вертикально, а горизонтально. Преимущество такого двигателя в том, что он может быть применен в качестве водяного двигателя. Для этого его следует лишь поставить в проток воды—и он будет работать как водяная турбина.
Интересны по своему устройству роторные двигатели. И хотя они являются тихоходными, но имеют свое преимущество; они работают при любой силе ветра и при любом его направлении и, раз отрегулированные, не требуют больше ни наблюдений за собой, ни регулирования, до полного износа или случайной поломки.
Роторный двигатель также является универсальным и может быть использован в качестве водяной турбины. Преимущество его, главным образом, заключается в простоте изготовления и установки. По размерам он также может быть сделан значительно меньше остальных двигателей и не займет столько места, сколько нужно крыльчатым двигателям. Но при соответствующих условиях он работает вполне удовлетворительно.
По подсчетам ученых, энергия голубого угля на земле в два с половиной раза превышает энергию, получаемую от сгорания всех видов ископаемого топлива. Вместе с этим энергия ветра неистощима, ибо она будет существовать вечно, пока светит и греет солнце. Важнейшим преимуществом голубого угля является и то, что его не нужно добывать и тратить на это колоссальные средства. Ветер сам приходит к нам готовый совершать работу.
Но прошло много времени, пока люди научились управлять ветром и использовать его даровую энергию для своих нужд, пока люди узнали природу ветра и уяснили себе законы движения ветров. Теперь мы можем высчитать заранее направление ветра, его силу и продолжительность. Всеми этими знаниями мы обязаны науке, называемой метеорологией.
Первое использование ветра как энергии начинается еще с применения человеком паруса для движения судна. Затем человек соорудил первый ветряной двигатель—это была ветряная мельница. История ветряной мельницы также уходит далеко в глубины веков. Точных известий об изготовлении первой ветряной мельницы история не сохранила. Но известно, что в Китае пользуются ветряками уже несколько тысячелетий. В основном ветряные мельницы состоят из четырех или шести крыльев—лопастей, которые под действием ветра вращаются на своей оси и производят определенную работу посредством различных механизмов.
Усовершенствуя ветряной двигатель, человек сделал много различных его конструкций. Однако все их можно разбить на четыре основные группы—крыльчатые, карусельные, барабанные и роторные.
Крыльчатый ветродвигатель—самый древний и в то же время наилучший тип двигателя, к которому относится и ветряная мельница. В настоящее время изобретатели и конструкторы работают над усовершенствованием главным образом этого типа двигателя. Особенно много в этой области сделано ЦАГИ—Центральным аэрогидродинамическим институтом Москвы. Еще в 1935 году в ЦАГИ был сконструирован ветродвигатель мощностью в тысячу киловатт.
За последние годы советскими учеными — заслуженным деятелем науки и техники Г. X. Сабиным, профессорами Н. В. Красовским и Е. М. Фатеевым и другими разработаны ветросиловые установки, рассчитанные на различные мощности и различные ветровые условия. В их ветряках возможно уже использовать до 40 процентов энергии ветра, то-есть коэффициент полезного действия их не уступает коэффициенту полезного действия лучших тепловых двигателей.
В качестве сверхмощной ветросиловой установки будущего, ученик Н. Е. Жуковского—профессор В. П. Ветчинкин, совместно с изобретателем А. Г. Уфимцевым, заглядывая вперед, предложили использовать многоветряковые рамные вет-роэлектростанции. По их проекту рамная сверхмощная ветро-электростанция на 100 тысяч киловатт должна состоять из 224 ветряков, диаметром по 20 метров каждый. Все ветряки монтируются на общей вертикальной раме, высотой 350 метров и имеющей форму гигантского ромба шириной в 500 метров. Вес такой конструкции составляет около 10 тысяч тонн.
Весьма оригинальным является однолопастный ветродвигатель инженера И. А. Баоинцева. Ветроколесо этого сверхбыстроходного двигателя состоит только из одной лопасти и уравновешивающего ее груза, составляющих общую длину 24 метра.
Однолопастный ветродвигатель И. А. Бабинцева оказался более быстроходным, чем трехлопастный двигатель „ВИМЭ ГУСМП Д-18\»: ветроколесо И. А. Бабинцева делает 76 оборотов в минуту против 42 оборотов „Д-18\». В то же время мощность двигателя возрастает с 39 л. с. до 78 л. с.
Системы остальных трех групп двигателей являются тихоходными и могут использовать энергию голубого угля лишь до 20 процентов. Но и они еще широко распространены в некоторых местах.
Карусельный двигатель представляет собой собранные несколько лопастей—щитов, укрепленных на вертикальной оси. Со стороны ветра двигатель загораживается защитным шитом—ширмой так, чтобы ветер из-за щита ударял в одну видимую лопасть. Когда силой ветра лопасть поворачивает ось, из-за щита выплывает следующая, подставляя свою рабочую поверхность ветру. И таким образом происходит вращение всей системы.
Барабанный двигатель по устройству напоминает карусельный с той лишь разницей, что ось его расположена не вертикально, а горизонтально. Преимущество такого двигателя в том, что он может быть применен в качестве водяного двигателя. Для этого его следует лишь поставить в проток воды—и он будет работать как водяная турбина.
Интересны по своему устройству роторные двигатели. И хотя они являются тихоходными, но имеют свое преимущество; они работают при любой силе ветра и при любом его направлении и, раз отрегулированные, не требуют больше ни наблюдений за собой, ни регулирования, до полного износа или случайной поломки.
Роторный двигатель также является универсальным и может быть использован в качестве водяной турбины. Преимущество его, главным образом, заключается в простоте изготовления и установки. По размерам он также может быть сделан значительно меньше остальных двигателей и не займет столько места, сколько нужно крыльчатым двигателям. Но при соответствующих условиях он работает вполне удовлетворительно.