Ветряк профессора Ложкарёва

http://torba.inetvl.ru/l/node/20687

http://zhurnalko.net/=sam/junyj-tehnik/1995-02--num21

В 1948 году ветроэнергетики были приятно удивлены изобретением французского инженера Андро. Взгляните на рисунок. Лопасти ветряка он сделал полыми, открытыми по концам и посадил их на полую ось. Последняя укреплена в герметической гондоле, установленной на вершине полой трубчатой башни. У основания последней расположена ветротурбина, соединённая с электрогенератором.

Вот как вся система работает. Подул ветер. Раскрутил ветроколесо, и под действием центробежной силы воздух стал вылетать из открытых концов лопастей. Одним словом, ветроколесопревратилось в центробежный вакуумный насос, который, отсасывая воздух из башни, создаёт в ней настоящий угаган, заставляющий вращаться ветротурбину.

Здесь привлекательно прежде всего то, что самый ненадёжный и требующий обслуживания агрегат – генератор стоит на земле. Не нужны обычные для многих ветроэнергетических установок повышающие передачи между ветроколесом и генератором. На вершине башни осталась единственная вращающаяся деталь – ось в подшипниках, которая может обходиться без обслуживания 25 – 30 лет.

Однако ветродвигатели Андро оказались эффективными лишь при сильном ветре. Так и оставались они на протяжении полувека заманчивой, но, увы, бесплодной идеей.

Недавно профессор Анатолий Иванович Ложкарёв из МГТУ им. Э. Баумана внёс в конструкцию двигателя Андро столь существенные изменения, что впору говорить о появлении на свет ветроэнергетической установки совершенно нового типа.

Суть новшества в следующем. Концы лопастей современного ветроколеса имеют линейную скорость превышающую скорость ветра примерно в 10 раз. И тут начинают о себе заявлять эффекты, которые при обычных скоростях несущественны. Ветер, дующий мимо открытой форточки, засасывает воздух из комнаты, вызывая сквозняк. По закону Бернулли давление воздуха в движущемся потоке всегда ниже, чем в покоящемся. Поэтому и устремляется воздух из комнаты на улицу. Это явление используется во множестве полезных устройств – от пульверизатора, подключаемого к пылесосу для побелки потолка, до крыла самолёта.

На следующем рисунке вы видите кольцевую насадку – эжектор, которую Анатолий Иванович предлагает установить на концах лопастей двигателя Андро. Вот как она действует. Встречный поток попадает в сужающуюся часть кольцевого канала. При этом его скорость увеличивается, а давление падает. В средней части канала вы видите патрубок, соединённый с лопастью. Находящийся в ней воздух при этом высасывается точно так же, как побелка из вертикальной трубки пульверизатора. Отметим, что скорость потока, выходящего из патрубка, получается меньше, чем скорость обтекающего его воздуха.

Взгляните на основную, но далеко не единственную схему использования его ветряка. Прежде всего тот самый воздух, который засасывается хитроумным ветроколесом, проходит через противоточный теплообменник, размещаемый в башне. На рисунке он показан прямоугольником в середине. Двигаясь сверху вниз, воздух соприкасается с холодной стенкой, и из него выпадает влага. Обычный фермерский ветряк мощностью 10 кВт способен за сутки дать 200 – 300 литров чистейшей росы... А теперь вспомните, как трудно сегодня очистить воду от вредных примесей, вносимых цивилизацией. Отметим этот плюс устройства – оно способно намного укрепить здоровье владельца.

Итак, перед нами установка, превращающая энергию ветра в электричество, вакуум и холод. Оценить её “продукцию” можно по -разному, но проще всего энергетически. Её мощность на валу ветротурбины почти такая же, как и обычного ветряка сравнимых размеров, но к каждомусвоему киловатту наша установка дополнительно производит ещё и 0,3 кВт тепловой мощности. Если бы фермер поставил электрический холодильник на такую же тепловую мощность, для его питания потребовалось бы 0,6 – 0.9 кВт. Таким образом , ветровакуумная установка не только производит дешёвую энергию, но и экономит её.