Ветрогенератор будущего

// // Энергетика //

Современный мир пришел к такому этапу своего развития, на котором классические методы получения энергии стали себя изживать. Использование невосстанавливаемых природных ресурсов сказалось на стабильности баланса планеты и ее экологии самым пагубным образом. Именно поэтому сейчас как ни когда остро стоит вопрос использования альтернативных источников энергии. В настоящее время ученые разных стран предлагают различные способы получения электроэнергии без сжигания углеводородов либо использования ядерного топлива. В числе них – ветровые электрогенераторы и солнечные коллекторы.

Ветрогенераторы, использующиеся в современной энергетике, обладая, безусловно, весомым преимуществом в виде экологической чистоты, не способны полностью решить проблему энергоснабжения. Связано это, в первую очередь, с весьма низким КПД подобных установок и сильной зависимости от наличия постоянных ветров. Борьба с данным недостатками и является главным вопросом, который позволит подобным источникам энергии прочно войти в нашу жизнь.

Однако уже на сегодняшнем этапе вполне возможно создание ветрового генератора, который будет лишен указанных недостатков. Впрочем, назвать его «ветряком» в привычном понимании нельзя, ибо ветер для привода лопастей винта он не берет от природы готовым, а порождает сам за счет внутренних физических процессов.

Наверняка каждый человек замечал, что теплый воздух значительно легче окружающего и поднимается вверх. Об этом казано и в школьных курсах физики. Используя данный эффект, нетрудно построить энергетическую установку, которая будет использовать данный эффект. Она представляет собой сужающуюся в верхней части трубу из легких полимерных материалов с высотой порядка 50-80 метров. В нижней части установки имеется площадка, покрытая остеклением, своего рода «парник», столь известный садоводам и огородникам. Воздух, находящийся в нижней части трубы в этом «парнике» нагревается и устремляется вверх по трубе, где атмосфера более разрежена и воздух обладает более низкой температурой. Двигаясь в сужающейся полости, теплый воздух увеличивает свою скорость в соответствие с принципом, заложенным в так называемых «трубках Ранка». В итоге его энергия оказывается достаточной для вращения винта, расположенного в верхней части трубы, который соединен с генератором.

Данная схема сочетает в себе преимущества ветряного генератора и солнечного коллектора, благодаря чему достигается высокий КПД и независимость от географического положения ветроустановки.

Внедрение подобной технологии зависит, главным образом, от нескольких факторов. Так, для наибольшей производительности высота трубы должна быть максимально большой. Исследователи, предлагающие данные варианты установок, активно изучают свойства нынешних материалов, которые могли бы выдержать соответствующие механические нагрузки. Кроме того, труба должна иметь минимальное сопротивление воздушным потокам, которые попросту могут опрокинуть столь масштабную конструкцию. Решение данных технических аспектов позволит получить высокоэффективную и дешевую технологию получения электроэнергии, которая может быть применена в самом ближайшем будущем.