ветряные генераторы

Человек использовал энергию ветра всегда. Вентиляция пещер или провеивание семян для удаления шелухи – это все использование ветра. Пересечение озера на бревне для любого дикаря есть опыт помощи или противодействия ветра. Вполне понятно, что лодки оснащались парусами с незапамятных времен.
Затем наступил черед «сухопутных парусников» – ветряков.

Ветряки – достаточно древнее устройство и использовались они для подъема воды, распиливания бревен, помола зерна – говоря современным языком: для получения механической энергии. Благодаря ветрякам цивилизация получила ощутимый толчок в развитии. Затем наступил спад. Парусники почти не бороздят морей и океанов, ветряки с трудом находят себе место в энергетике. Почему же так произошло?

Конечно, появились более мощные и удобные источники энергии. Конечно, повысились требования к качеству энергии – отсутствие напряжения или даже его перепады раздражают всех потребителей.
Но ведь и технология материалов и устройств не стоит на месте! Сегодня никого не удивишь композитными материалами и преобразователями энергии. Автоматы и роботы заменяют людей на тяжелой и опасной работе.

Почему современные ветряки очень дороги?
Почему современный владелец джипа с сотней лошадиных сил под капотом не в состоянии иметь ветряк, а его пра-прадедушка имея двух лошадок строил ветряную мельницу и потом молол муку всему селу. Стояли мельницы десятки и даже сотни лет почти в каждом селе. Причин конечно много, но мне кажется основные из них неправильно трактуются или замалчиваются.

Современная энергетика тяготеет к гигантизму. Самый мощный реактор или самая мощная турбина – это дело престижа государства! Такой же подход проповедуется и с ветряками: самый большой ветряк или самая мощная ветроэлектростанция – предмет гордости и зависти. Одним из показателей богатства и успешности страны является количество энергии на душу населения – чем больше, тем лучше!

С другой стороны централизованные сети – это способ контроля населения страны и даже мира. Добропорядочный гражданин потребляет энергию, работает чтобы ее оплатить и не высовывается. А если что-то не так – рубильник вниз! Тот, кто владеет энергией – владеет сегодня миром.

Совсем иначе выглядит экологическая, нетрадиционная, «зеленая» энергетика. С одной стороны, энергия есть практически везде – солнце, ветер, волны встречаются на Земле довольно часто. С другой стороны, плотность этой энергии относительно невелика и чтобы ее «собрать», нужно иметь приемники энергии большой площади. И тут возможны два подхода – можно сделать генератор «до неба» очень большой и очень дорогой (что мы и видим обычно), или сделать много маленьких, разбросанных по большой территории почти в каждом дворе.

Но в централизованную систему со всеобщим контролем населения ложится только «гигант», а много маленьких – это потеря контроля и в конечном итоге потеря власти. А кто же власть просто так отдаст! Вот отсюда и происходит явное и скрытое противодействие «малой энергетике». Никто не заинтересован в исследованиях и разработках небольших доступных устройств. Силами энтузиастов разрабатываются и изготавливаются некоторые модели, которые часто копируют промышленных гигантов в соответствующем масштабе.

Здесь кроется следующая проблема – достоверность расчетных характеристик. Вообще в последнее время расчеты стали более доступны и необходимость экспериментального подтверждения как-то отодвинулась на второй план. Если заглянуть на любой интенет-форум технической направленности, видно? что множество грамотных (и не очень) участников «ломают копья» в теоретических спорах и практически никто не берется проверять теорию на практике. А если находятся смельчаки и все же доводят свои идеи до металла, то даже к их практическим данным относятся недоверчиво. Правило «хорошая теория проверяется практикой» как-то забылось. В результате появляются бестолковые конструкции, которые компрометируют толковые идеи.

Если вышеизложенные идеи проиллюстрировать в ветроэнергетике, то видно, что огромная часть суши неперспективна для установки ветряков, потому что недостаточной является интенсивность ветров. Но позвольте! Если бы такой подход использовали транспортники, то никто бы не строил вездеходы, потому что железная дорога выгоднее для перевозки грузов! Для разных задач должны использоваться разные подходы. Наши прадеды при слабых ветрах натягивали паруса между лопастями мельниц и мололи зерно. А современные «специалисты» не приемлют стаксельный ветряк, потому что он мало похож на винт от самолета и мелют чушь! Теория самолетного винта, конечно, разработана хорошо, но почему она применяется к практически статическому механизму? Для районов с разной интенсивностью ветров должны применяться разные конструкции ветряков! Не может машина «Формула-1» делать то, что делает карьерный самосвал!

Таким образом, задача «построить хороший ветряк» трансформируется в задачу «построить «правильный» ветряк для конкретного места и конкретного потребителя». Здесь уместно посмотреть на существующий рынок и прояснить для себя плюсы и минусы существующих конструкций.

Продолжение в статье “Критерии идеального ветряка“…

Вадим Беляев,
главный конструктор компании “Ветронет”