В этом на сто процентов уверен профессор Виталий Степанович Северянин.
Но только при одном условии: при извлечении полезной энергии из ветра будут использоваться не только лопастные ветроэнергетические установки. Брестский изобретатель предлагает свою версию ветрогенератора, применение которого, по мнению учёного, даст более ощутимый результат, чем привычные ВЭУ с пропеллером.
Руководитель лаборатории «Пульсар» научно-исследовательского сектора БрГТУ В.С.Северянин практически всё своё время посвящает поиску новых возможностей извлечения энергии из возобновляющихся природных источников – солнца, ветра и воды. О его проекте белорусской гелиостанции «РСГ» уже писала (№25, 6 июля 2007 года). Теперь же учёный поделился своими наработками в сфере ветроэнергетики.
Всерьёз об использовании энергии ветра в экономике на Западе задумались во время мирового энергетического кризиса второй половины 70-х годов. Когда цена барреля нефти достигла 70 долларов, университеты и частные компании США и Европы, получив финансирование, стали проектировать и строить опытные ветроэнергетические установки разных типов: Дарье, Савониуса, крыльчатые быстроходные и тихоходные агрегаты мощностью от десятка киловатт до нескольких мегаватт. Испытания отсеивали неудачные образцы. В результате самой эффективной ВЭУ была признана двух- или трёхлопастная установка с горизонтальной осью вращения.
Мощность ВЭУ определяется произведением площади ометаемой поверхности и скорости ветра в третьей степени. Если учесть, что лопастная установка экономически целесообразна при скорости ветра более 6 метров в секунду, а для Беларуси такой показатель не свойственен, то выход профессор Северянин предлагает искать в увеличении площади ометаемой поверхности.
Изучая западный опыт, Виталий Степанович заметил, что лопастные ВЭУ имеют один серьёзный недостаток. Площадь ометаемой ветроколесом поверхности ограничена. Это объясняется тем, что при достижении определённой длины лопасть ВЭУ начинает сильно вибрировать, возникает разрушающий её эффект – флаттер. Кроме того, крайняя точка лопасти, вращающаяся с очень высокой скоростью, начинает испускать инфразвук, вредный для живых организмов.
В.С.Северянин предлагает белорусам разработать свою, непохожую на зарубежные ветрогенераторы, электростанцию. Предлагаемая профессором технология в корне отличается от применяемой сегодня. Она позволит, по мнению учёного, извлечь из небыстрого белорусского ветра максимум кинетической энергии. Сделать это профессор предлагает за счёт большой площади воспринимающей ветер поверхности.
Ветроэлектростанция Северянина представляет собой механизм, расположенный непосредственно на земле. Силу ветра воспринимают огромные прямоугольные листы-паруса. Площадь паруса может достигать больших размеров за счёт практически неограниченной его длины. Предельно прост и принцип действия. Ветер поднимает лист, расположенный параллельно земле, и поворачивает его. Затем парус снова ложится. Несколько парусов, соединенных передаточным механизмом, образуют беспрерывное движение, вырабатывая при этом электроэнергию. Конструкция электростанции предусматривает простой демонтаж, ремонт и замену парусов в случае износа.
Однако этот проект – дальняя перспектива. Более реальной из-за дешевизны и простоты Виталий Степанович считает другую свою разработку: ветроустановку с вертикальной осью вращения. Область применения: малые населённые пункты с большой долей частного сектора. Это изобретение брестского учёного может быть смонтировано как на отдельной вышке, так и установлено на водонапорной башне или дымовой трубе. Работать ВЭУ начинает уже при малой силе ветра. В её основе лежит 7-метровое колесо с прикреплёнными к нему парусами площадью 1,5 м2. Колесо входит в зацепление с электрогенератором. Все составные части есть в продаже или легко изготавливаются самостоятельно. Ветроустановка маломощна – по словам Северянина, в оптимальных условиях такая миниэлектростанция сможет выдать до 1 кВт. Что, в принципе, вполне достаточно для освещения 1-2 сельских домиков. К тому же, электроэнергию, вырабатываемую такой ВЭУ, можно применять для отопления помещений, если направлять на электронагреватели. Это даже более выгодно, считает В.С.Северянин, так как к энергии, расходуемой на обогрев, ниже требования: не нужно чётко соблюдать частоту и напряжение тока.
Пока ветроэнергетические установки профессора Северянина существуют в чертежах и макетах. Сильно мешает новаторству отсутствие у «Пульсара» опытного производства. Остаётся Виталию Степановичу только ждать помощи от белорусских энергетиков, заинтересовать которых надеется учёный из города над Бугом.
Подготовил Алексей СОЛОДУН
