Справочники. Словари. Энциклопедии

 Энциклопедический словарь юного техника

Запасы ветровой энергии, по сути дела, безграничны. Дующие над территорией нашей страны ветры несут энергию, оцениваемую в 10,8 ТВт, что равно мощности 1800 таких энергетических гигантов, как Красноярская ГЭС! Эта энергия возобновляема; в отличие от тепловых станций ветроэнергетика не использует богатства недр, а ведь добыча угля, нефти, газа  связана  с  огромными  затратами  труда.

Исследования последних лет доказали: стоимость производства энергии на ветровых электростанциях ниже, чем на любых других. Если тепловые станции загрязняют окружающую среду, а плотины ГЭС создают на реках искусственные моря, нарушая природное равновесие, то ветровые станции гармонично вписываются в окружающую среду.

Наиболее перспективно создание мощных ветроэнергетических комплексных систем. Вполне вероятно, что они станут основой энергетики Севера, где господствуют постоянные ветры и среднегодовая скорость ветра достигает 6 м/с. Разработан проект уникального комплекса — ветроэнергетической системы Кольского полуострова, которая протянется на 1100 км. В нем предусматривается 238 ветроэнергетических групп, каждая из которых будет состоять из ветроэнергетических агрегатов новой конструкции и иметь мощность не менее 1000 МВт. Главная особенность новых ветроэнергетических агрегатов — поворотная башня, несущая сразу 2 ветроколеса с 50-метровым размахом лопастей.

Обычно рабочим органом ветродвигателя служат лопасти воздушного винта, который и называют ветроколесом. Теорию его еще в начале XX в. разработал известный русский ученый Н. Е. Жуковский. Для описания явлений, связанных с прохождением воздушного потока через колесо, он применил теорию подъемной силы крыла самолета и определил значение максимально возможного коэффициента использования энергии ветра идеальным   колесом.    Кпд   оказался   равным 59,3%. Современные ветродвигатели имеют кпд примерно на 15% ниже идеального.

Ветер — стихия весьма капризная: то он дует с одной стороны, через некоторое время — с другой. Чтобы колесо эффективно использовало энергию воздушного потока, его необходимо каждый раз разворачивать против ветра. Для этой цели служат специальные устройства— хвостовая пластина (флюгер) или небольшое   ветровое   колесо    (виндроза).

Ветер редко дует с постоянной скоростью. Изменилась его скорость — замедлилось или ускорилось вращение колеса и связанного с ним вала, через который вращение колеса передается электрическому генератору. Чтобы вал вращался с постоянной частотой, применяют разные приспособления.

Общая идея регулирования частоты вращения ветроколеса принадлежит советским изобретателям — инженеру А. Г. Уфимцеву и профессору В. П. Ветчинкину. Они предложили лопасти ветроколеса не закреплять неподвижно, а делать их поворотными. Ветер усилился — лопасти поворачиваются к нему почти ребром, ослабевает — подставляют ему всю плоскость. Сейчас ветродвигатели применяют на горных пастбищах и в пустынях для добычи воды.