По оценкам специалистов Всемирной етроэнергетической ассоциации, в Европе до появления паровых машин было 3 млн. ветровых установок.Они вместе с речными (водными) установками мололи зерно, пилили лес, молотили, производили ткани и др. «Альтернативная» энергетика, как мы ее сейчас называем, тогда была безальтернативной. Цивилизация развивалась сбалансировано, гармонично, не разрушая ни природу, ни атмо-и гидросферы.Ветряки строили из подручных средств, ибо не было ни стальных подшипников, ни электрических генераторов. Однако они работали, а их владельцы считались состоятельными людьми.


   С изобретением парового, а затем двигателя внутреннего сгорания темпы развития цивилизации возросли, а как показывает энергетическая и экологическая кризиса, еще и был избран ошибочный путь.

   Интересно, что еще сорок лет назад, ученые беспокоились, что углеводородное топливо (нефть, газ) к 2000 году иссякнет.В некоторых странах, под лозунгом ООН о сокращении хотя бы на 10% их использования на морские суда начали ставить паруса, которые должны помогать дизелям экономить топливо.

   2000 прошло. Теперь прогнозируют новые сроки, когда нефть иссякнет.Можно сделать вывод, что либо ученые не знают сколько ее в недрах Земли, или фактическое количество держат в секрете. Поэтому одни страны ведут войны с другими, в которых нефть пока еще есть, а свои скважины консервируют ...

   Между тем, Солнце светит всем одинаково.Оно, по разному (периодически) нагревая земную поверхность (моря, сушу) и воздуха, создает горизонтальные градиенты давления, которые в свою очередь, становятся причиной конвекций - горизонтальных перемещений воздушных масс, то есть ветров.Их кинетическая энергия неисчерпаема, вечная, то есть это то, что мы сейчас называем возобновляемым источником энергии (ВИЭ).
 Значит, нужны технические (технологические) решения, которые позволили бы эту энергию оптимальным образом использовать.Если бы удалось использовать один процент ветропотенциала бывшего СССР, то мы полностью обеспечили бы себя электроэнергией! Не нужны были бы ГЭС, ТЭС, АЭС.

   Однако, винтовые пропеллерные ветряные мельницы и ветряные электростанции (ВЭС) на их основе конструктивно сложные, громоздкие и дорогие - все это сдерживает пока их развитие.То, что сейчас используется в мире для создания ВЭС, заимствованы, главным образом, в ветряных мельниц, которые строили, мягко говоря, необдуманно. Применяемая в них конструкция лопастей, более пригодна для самолетов в виде пропеллеров и к водным кораблей в виде гребных винтов.Где они вращаются от двигателей внутреннего сгорания. А попробуйте получить ту же мощность от воздушного потока, набегающего (ветра). Каких размеров должны быть лопасти? Десятков метров!Обтекаемость, лежащий в основе самостоятельной работы воздушных винтов, здесь не годится: Уже при скорости ветра ниже 6 м / с их промышленное использование невозможно. Поэтому приходится искать места, где сила ветра свыше 6 м / с. Именно по этой причине используют их мало.Серьезными недостатками винтовых ветроустановок также являются:

 - Блокировка значительных земельных и водных территорий;
 - Необходимость устанавливать высокие мачты-опоры сложной конструкции;
 - Необходимость устанавливать систему автоматической ориентации на набегающий воздушный поток (ветер);
- Наличие токосъемного механизма, чтобы не закручивался кабель;
 - Используется больше металла на единицу мощности. Правда, сейчас есть тенденция изготавливать лопасти из стекло-и углепластика.
Эта технология трудоемкое и затратное, потому что приходится делать их почти вручную, а количество слоев, накладываемых друг на друга, достигает 60! Причем не анализируются экологические последствия химического производства, связанного с созданием материала для лопастей;
- Необходимость строить их вдали от жилья (не менее З00 метров) через шумовые эффекты. Например, на концах лопаток ветроколес большого диаметра, которые вращаются вокруг оси со скоростью 8-14м/хв, но скорость потока воздуха, рассекается, сверхзвуковая.

   Инфразвуковых эффект, который при этом возникает, негативно влияет на человека и другие биологические объекты.Помимо этого после отработки ресурса, в подшипниках возле винта, и тех которые стоят с другой стороны появляется стук, то есть в самой конструкции заложен порок, потому что ветроколеса опирается на ось, с подшипниковых узлов только с одной стороны.

   Ветроэнергетика, чтобы стать альтернативой современным энергетическим технологиям (ТЭС, ГЭС, АЭС), вынуждена строить установки большой мощности в одном экземпляре.Длина лопастей и высота мачт-опор таких ветроустановок достигает многих десятков метров, то есть чем выше мачта-опора с огромным ветроколеса, тем больше высота подъема головки с генератором, суммарный вес которых - до 300 тонн.Это создает огромные трудности как при транспортировке узлов, так при их монтаже.

   Из всего этого можно сделать вывод: ветроэнергетика серьезной альтернативой другим источникам энергии быть не может.
Предлагаемый мною проект «Солнце в руках» экологический, экономический, компактный, достаточно простой в реализации. Эта ветросиловая технология состоит из таких запатентованных разработок:

 1) пирамидального ветряного двигателя (ПВД);
 2) устройства ограничения оборотов ПВД;
 3) устройства опорного узла ПВД;
4) устройства гашения сотрясений ветросиловой установки (ВСУ);
 5) ветросиловой установки большой мощности, использующая ПВД.
 Ожидают экспертной оценки еще две заявки:
 6) усовершенствованный пирамидальный ветреный двигатель;
 7) приемник ветра для ПВД.

   Готовятся еще три заявки на изобретения для подачи в патентное ведомство:

 8) устройство опорно-поворотного узла для ветроприемника ВСУ;
 9) устройство защиты ВСУ от оледенения и снежного покрова;
 10) усовершенствованный ПВД.

В списке разработок видно, что позиции 1, 2, 6, 7 и 10 - это суть изобретенной мною турбины. У меня уже есть построены действующие их модели, которые работают как от настольного вентилятора, так и на открытом воздухе.

Позиции 3, 4, 5, 8 и 9 - это все то, что обеспечивает ПВД надлежащую работоспособность и безопасную эксплуатацию ВСУ целом.
   Разработанная технология является альтернативой винтовой, пропеллерные.Она практически не имеет перечисленных выше недостатков, присущих пропеллерным ветродвигателя, обтекаемость в них заменена улавливания ветровой энергии: четыре пропеллерные лопасти заменяются одной пирамидальной и обеспечивается концентрация энергии воздушного потока с незначительным аэродинамическим сопротивлением.Все это делает ветродвигатель в 3 - 4 раза более эффективным в работе, примерно в 2,5 - 3 раза компактнее и от 4 до 7 раз дешевле по сравнению с винтовыми, пропеллерным ветродвигателя. Он может работать от ветров скоростью от 2,5 м / с.

   Изобретенный мной ветреный двигатель (турбина) содержит вертикальную ось вращения, на которой закреплены лопасти в виде систем с трех пирамид с образованием верхнего и нижнего ярусов.Всего их шесть, причем каждая лопасть верхнего яруса расположена по каждой лопасти нижнего яруса под углом 60 °, в отдельном ярусе лопасти расположены друг относительно друга под углом 120 °.Сейчас есть семь модификаций пирамидальных лопастей, с вертикальной осью: по три лопасти в каждом ярусе, а ярусы смещенные друг относительно друга на 60 °.
 При конструировании ветродвигателей очень важно учитывать их парусность, поскольку от нее зависит мощность аппарата.На водных судах повышают парусность, увеличивая количество парусов. Для ветротурбин этот принцип неприемлем. Автор создал алгоритм формы, на основании которого конструкции лопастей стали модульными, то есть с них можно составлять много вариантов турбин зависимости от проектной мощности.

   Исходным геометрическим элементом в построении лопастей турбины являются равносторонний треугольник. А неукоснительно соблюдаемая базовая фигура при этом - пирамида, где ее четыре грани - равносторонний треугольник, а основание - квадрат.С разнообразия пирамид берется именно четырехгранная, поскольку на ее основе можно создавать множество весьма оригинальных конструкций лопастей турбин, в которых парусность на единицу площади каждой лопасти будет весьма значительной.

   Задача ветроприемника в качестве дополнительного устройства ветросиловой установки - эффективно улавливать турбулентный ветровой поток, делать его ламинарным (упорядоченным, концентрированным) и направлять его в пирамидальные (в условном смысле) кармана лопастей турбины.При этом тормозящее сопротивление сводится к минимуму, поскольку в этом случае ветер дует не во все части турбины, как это происходит при отсутствии ветроприемника, а только туда, куда направляется специальным устройством - щитом, который является составной частью входного раструба.Кроме того, наличие термокамеры в хвостовом оперении ветроприемника увеличивает тяговые характеристики ветросиловой установки. А флюгер над термокамерой обеспечивает ориентацию входного раструба на набегающий ветровой поток, кинетическая энергия которого попадает в кармане лопастей на обоих ярусах турбины.С увеличением карманов, в которые бьет ветер, возрастает парусность на единицу площади, а следовательно, мощность турбины.

   Ветросиловые установки по ПВД можно устанавливать на земле, между этажами в сквозных вентиляционных коридорах, над крышей дома или на специальной опоре, лишь бы было соблюдено условие: они всегда должны находиться «на семи ветрах»,где движения воздушного потока не препятствуют складки местности или искусственные сооружения.Обслуживать их, как правило, значительно легче и дешевле, чем винтовые ветродвигатели.

   Мощные ВСУ (600-10000 кВт) должны быть расположены на земле (в поле или на возвышенности), плавучих платформах или кораблях.Во всех этих случаях шумовые эффекты можно свести к минимуму - до уровня шумов, скажем, от работы лифтов в жилом многоэтажном доме, за счет надлежащих конструктивных разработок и шумопоглощающих элементов: резиновых прокладок амортизирующих устройств.Но самое главное, что - конструкция пирамидального ветродвигателя в работе бесшумная.
 В Калифорнии (США) построена ветроэнергетическая станция (ВЭС) мощностью 50000 кВт, состоящая из тысячи винтовых ветряков.Такой же мощности ВЭС с использованием ПВД можно достичь при 4-5 ветроэнергетических установках на основе разработанной и запатентованной мной технологии. На основе этой технологии можно также создавать ВСУ от 1 до 10 и более тысяч кВт.

Ранее Экологически чистая альтернатива | Позже Откуда берут электроэнергию