Н. Копанев - Как закаляют сталь. Сказ про дедку, бабку... и сетку...(Сделай сам №2•2005)

При использовании электроэнергии, вырабатываемой ветродвигателем для преобразования в тепло, эти перечисленные характеристики электроэнергии существенной роли не играют — в тепло преобразуется любая электроэнергия. Значит, преобразователь электрической энергии не нужен, а сама схема будет дешевле и проще.

Естественно, что, чем больше электроэнергии вырабатывает ветродвигатель с генератором, тем больше выделяет тепла термоэлектрический нагреватель, расположенный в теплице или в доме и подсоединенный к генератору проводниками.

Развиваемая лопастным ветродвигателем мощность пропорциональна площади, сметаемой лопастями при его работе.

От скорости ветра развиваемая ветродвигателем мощность находится в кубической зависимости.

Такая значительная зависимость предопределяет условия выбора места для установки ветродвигателей; там не должно быть природных образований или искусственных сооружений, снижающих скорость ветра.

При расчетной скорости ветра 8 м/сек, принятой для средней полосы Россия и при среднем коэффициенте использования энергии ветра, равном 0,3, мощность (в л. с.) ветродвигателя на валу ветроколеса равна диаметру (в метрах) ветроколеса в квадрате, разделенному на 10.

Вот эта упрощенная формула: N= Д 2/10 лошадиных сил. 1 квт равен 1,36 л. с.

В литературе Л-1 и Л-2 приведена развиваемая ветродвигателем мощность только при скоростях ветра до 8 метров в секунду. В качестве примера для определения эффективности ветряного двигателя приводятся характеристики серийного ветряного двигателя:

— тип ветряного двигателя — ВЕЛ-3;

— диаметр ветроколеса — 3 метра (длина лопасти 1,5 метра);

— расчетная мощность при ветре со скоростью 8 м/сек — 1 квт;

— диапазон рабочих скоростей ветра в м/сек — 4-35 м/сек.

Ветродвигатель, развивающий мощность 1 квт, за один час работы будет вырабатывать 1 квт/час электроэнергии, что эквивалентно 860 ккал тепла.

Особое значение применение ветряных двигателей для получения тепла с целью отопления теплиц и жилых помещений будет иметь в холодных и высокогорных районах. Особенно если там преобладает ветреная погода, а доставка энергоресурсов затруднительна.

При использовании ветряных двигателей для отопления имеет место следующая немаловажная закономерность: при сильном ветре тепло из помещений быстро выдувается, но одновременно ветродвигателем вырабатывается больше электроэнергии, преобразуемой в тепло, которое используется для отопления этих помещений.

При слабом или неустойчивом, порывистом ветре непосредственное использование электрической энергии, вырабатываемой ветродвигателем, для освещения и привода механизмов может оказаться неприемлемым. А вот для отоплений помещений, учитывая их высокую тепловую инерцию, такая электрическая энергия может использоваться эффективно, без каких-либо затруднений.

С помощью ключей 4 и 6 вырабатываемая ветродвигателем электрическая энергия может быть направлена для отопления теплицы 7 и жилища 8 соответственно.

В жарких странах ветродвигатель, приводимый во вращение суховеем, вырабатывает электроэнергию, которая может быть использована для работы холодильников и кондиционеров, охлаждающих воздух в помещениях.

Немаловажно и то, что ветродвигатель в ряде случаев может служить своеобразным элементом дизайна, украшением предприятия, заводского здания, ландшафта.

Возможно и непосредственное преобразование механической энергии вращения ветрового колеса ветродвигателя в тепло без промежуточного преобразования ее в электрическую энергию. Для этого внутрь отапливаемого помещения должен быть заведен вращающийся вал от ветрового колеса, механическая энергия которого преобразуется в тепло при вращении соединенных с ним крыльчаток в масле или воде, содержащихся в корпусе своеобразного нагревательного элемента, блока — это своеобразная мешалка. Такая схема не имеет электрического генератора, электрических цепей, то есть она значительно проще, дешевле.

В ряде случаев для получения тепла и отопления помещений за счет энергии ветра может оказаться „целесообразным вместо одного крупного ветродвигателя установить несколько небольших ветродвигателей с диаметром ветроколеса 2,5–3,5 метра. Такие ветродвигатели дешевле, их установка возможна даже в условиях городской застройки. Доступнее и обслуживание.

Ветродвигатель небольшой мощности в ряде случаев может быть изготовлен и самостоятельно. В качестве электрических генераторов для них могут быть использованы автомобильные и тракторные генераторы, отработавшие свое по прямому назначению.