Журнал Моделист-конструктор № 1, 1969 г. - Столяров Ю.С.
Скачать (прямая ссылка):
По данным ЮНЕСКО на всем земном шаре сейчас эксплуатируется около 6С0 тысяч ветроустановок.
>х X X
5
I f
U
с
г
6
Наиболее крупная ветроэлектростан-ция была построена в 1941 году в штате Вермонт (США). Она имела мощность 1250 квт.
9
Шагом вперед в области создания ВЭС было изобретение французского инженера Арно. В его ветродвигателе крылья полые, с отверстиями на концах. С полостями сочленяется труба, ведущая вниз, на землю. У входа в трубу установлена турбина.
Ветер вращает ветроколесо. Центробежная сила выбрасывает воздух из полых крыльев наружу и создает вакуум. Снизу по трубе устремпястсч воздух, который, проходя через попасти турбины, начинает ее вращать. На оси с турбиной находится электрогенератор, дающий ток потребителям.
На скалистом берегу Южной Англии по схеме Арно была построена и работает с 1954 года ветроэпектростанция мощностью 100 квт.
Всякий
Что надо знать для того, цтобы построить ветроэлектродвигател'ь? Разобраться в чертежах, изготовить крылья, приладить передачу, правильно собрать электросхему — и ветер прияял-ся за работу? Не тут-то было, потому что не всякий ветер — ветер.
В радиосводках то и дело слышишь: «ветер слабый», «ветер умеренный», «порывистый до сильного». Моряки, которым во времена парусного флота пришлось работать с ветром, как говорится, «в непосредственном контакте», разработали целую систему наименований и характеристик ветров — муссоны, пассаты, норды...
Перед тем как браться за выбор конструкции ветрозлектродвигателя, придется и вам заняться определенней «качеств» ветров, дующих в вашей местности. Что получится, если этого не сделать? В одном случае ветряк просто не будет работать: у потока воздуха не хватит силы раскрутить его. В другом — ветер в щепки разнесет лопасти пропеллера, который конструкторы таких электродвигателей называют ветроколесом.
Основное качество ветра — скорость. Ее выражают в метрах в секунду (м/сек) и определяют с помощью прибора анемометра (рис. 1). Их выпускает завод «Метприбор». Но можно сделать их и самостоятельно. Наиболее простой в изготовлении привел один из наших выдающихся ученых, член-корреспондснт ВАСХНИЛ профессор Е. М. Фатеев.
Рис. I. Таблица 1
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ ВЕТРА ПО ФЛЮГЕРУ-АНЕМОМЕТРУ С ДОСКОЙ (SO ЗСО мм H ВЕСОМ 200 г
Kj штифтов I 1 — 2 2 2—3 3 3 — 4 4 4 — 5 S 5—6 6 6—7 7 7—8 8 8 и выше
Скорость ветра я м/сек
О 1
СКОРОСТЬ ВЕТРА В M СЕК
®
«,5 — 3
4—5 6-7 8-в 10-11
12 — 14 15-1® 17--19
3 4 5 в T
НАЗВАНИЯ ВЕТРА Штиль
Очень слабый
Легкий Умеренный Свежий Очень свежий
Сильный Резний
Буря...
Свыше
8 S 10 12 14 17 20 20
Таблица 2 ПРИЗНАКИ
Дым из трубы идет вверх, почти вертикально Небольшой наклон дыма, чуть шевелятся листья Ветки качаются. Сучья гнутся
Верхушки деревьев шумят Тополя и толстые сучья гнут* ся
Листья н ветки срываются Тонкие сучья ломаются
СРЕДНЕГОДОВАЯ СКОРОСТЬ 8 M CEK
Таблица 3
Месяц- 1 2 3 4 5 6 7 • • 10
Количество часов... ---... . ...... -1S - 62 313 700 1С00 1120 ItOO 9в§ 788
ФЛЮГЕР-АНЕМОМЕТР
Устройство прибора (см. 1-ю стр. вкладки) несложно. На неподвижной мачте, где укреплспа роза ветров, указывающая направление стран света, в подшипнике установлен вращающийся шест с флюгером. Причем флюгер под действием потоков воадуха все время старается стать вдоль их, а укрепленная вверху на оси металлическая дощечка весом 200 г и размерами 150X300 мм в результате ока-сызается поперек. Под действием ветра она отклоняется. Насколько —¦ можно зафиксировать по шкале.
По очень простой таблице, сняв показания прибора, можно определить мгновенную скорость ветра в данном песте (таблица 1).
Измерив скорості? ветра в течение ряда промежутков времени, нетрудно вычислить и среднюю скорость ветра. Она-то и понадобится нам при выборе размеров агрегата.
ПОДСКАЗКИ ПРИРОДЫ
Таблица 2 для тех, кто ие хочет утруждать себя дополнительной работой. Скорость ветра с ее помощью определяется, правда, приблизительно, но все же достаточно наделено. Ее помогают определить природные факторы.
При ветре 16 м'сек надо убрать мачту с ветроколесом н перейти на пользование аккумуляторами.
ВЛИЯНИЕ ПРЕПЯТСТВИЙ
Ветер, проносящийся мимо домов, деревьев и других препятствий, из прямолинейного движения переходит в беспорядочное. Воздушные струи, непосредственно обтекающие края препятствий, закручиваются в вихревые кольца и уносятся в направлении воздушного потока. Понятно, что там, где образуются вихри, ветер теряет свою скорость и направление. Вихревое движение ветра, появляясь на гранях препятствия, далеко за ким постепенно затухает и совершенно прекращается на расстоянии приблизительно пятнадцатикраткой высоты препятствия. Вообще вихри образуются вследствие трения движущегося воздуха о поверхность земли, постройки, деревья и т. п. Поэтому вблизи поверхности скорость ветра меньше, чем на высоте.
ПОСТОЯННОЕ НЕПОСТОЯНСТВО
Мы недаром предупреждали: показания анемометра надо снимать регулярно и длительное время — иначе все наши отправные данные для строительства ветродвигателя будут неверны. Ветер обладает завидным непостоянством. Налетел порыв — и штиль, а то по нескольку суток дует и дует равномерно, заставляя вращаться ветряк, заряжая аккумуляторы, и вдруг перерастает в бурю.
