Небесная энергия Новикова

Когда речь идет о ветроэнергетике, практически всегда имеют в виду использование энергии приземных потоков воздуха в слое приблизительно от 10 до 60 метров над поверхностью земли. При этом известно, что высоко над землей (100 метров и более) энергия ветра в 6‑8 раз больше, чем вблизи земли.

Это и понятно: поверхность земли, ее рельеф и предметы, расположенные на ней, тормозят воздушные потоки, отбирая у них энергию. Кроме того, толщина воздушного потока, энергию которого удается использовать при помощи существующих ветроэнергетических установок, ограничена экономически приемлемыми размерами этих установок.

Следует отметить, что существующие ветроэнергетические установки роторного типа, если говорить строго, не являются экологически чистыми источниками энергии: они создают при своей работе шум, вибрации и неслышимые человеком колебания воздуха сверхнизкой частоты (инфразвуки), что отрицательно влияет на здоровье.

А если учесть высокую стоимость и нестабильность генерируемой мощности таких установок, а также сравнительно малую их мощность, то следует признать: существующий путь развития ветроэнергетики является тупиковым, в традиционной форме она не может оказать существенную помощь в решении энергетических проблем.



Как же быть?

Другие источники энергии также имеют серьезные недостатки: исчерпаемость ресурсов, экологическая опасность, высокая стоимость, неравномерное распределение ресурсов по регионам мира – это известно всем.

Однако достаточно вспомнить: на высоте более ста метров над землей расположена нетронутая энергия в виде воздушных потоков, имеющих толщину в несколько километров и неограниченную ширину. Эта энергия имеется над морями и океанами, над горами и пустынями, над лесами и болотами – везде, где люди живут и где они не живут.

Нельзя сказать, что специалисты никогда не обращали внимания на этот источник энергии. Имеются экзотические проекты, в которых предлагаются подъем традиционных ветряных двигателей на несколько километров над землей при помощи аэростатов и передача получаемой энергии на землю посредством электрического кабеля.

Такие установки, если их построить, будут иметь высокую стоимость и ограниченную мощность, так как ветроэнергетическую установку большой мощности поднять высоко над землей при помощи аэростатов невозможно. Гораздо удобнее производить отбор энергии ветра при помощи самого аэростата, придав ему оптимальную для этой цели форму, а энергию передавать на землю в механической форме через канаты, удерживающие аэростат над поверхностью земли.

В такой установке аэростат должен иметь удлиненную плоскую форму, так как он выполняет функцию паруса.

Так и назовем его: «Парус».

Такой парус соединен через канаты с расположенными на земле барабанами, на которые канаты наматываются или сматываются с них. Барабаны связаны с электрическими машинами.

Когда парус удаляется от барабанов и канаты сматываются с них – барабаны вращаются, и соединенные с ними электрические машины вырабатывают энергию.

После того как парус удалится на максимально возможное расстояние, определяемое длиной канатов, его нужно вернуть на прежнее место. На электрические машины подается электрическая энергия от постороннего источника – барабаны вращаются в противоположном направлении, канаты наматываются на барабаны, и парус возвращается. При сматывании канатов с барабанов ориентация паруса в пространстве и траектория его движения выбираются за счет изменения отношений длин канатов (то есть разницы скоростей сматывания с различных барабанов) такими, чтобы отбор энергии ветра парусом был максимальным. При возвращении паруса на прежнее место ориентация паруса в пространстве и траектория его движения выбираются такими за счет изменения отношений длин канатов, чтобы аэродинамическое сопротивление движению паруса было минимальным. При этом расход энергии на возвращение паруса будет минимальным – в несколько раз меньше той энергии, которая была получена при удалении паруса от барабанов. Разница этих энергий будет направлена в сеть потребителя в виде полезного выхода энергии.

Несколько подобных установок, настроенных соответствующим образом, могут снабжать потребителя непрерывным потоком энергии. В одиночных установках для выравнивания потока энергии к потребителю могут использоваться аккумуляторы энергии.



Какую мощность можно получить?

Современные материалы позволяют изготовить парус длиной в километр и более. Установка с таким парусом может дать мощность в десятки и (даже!) сотни тысяч киловатт, что вполне достаточно для нужд современной альтернативной энергетики.

Целесообразность ведения работ по освоению этого источника энергии объясняется следующими обстоятельствами:

1. Экономическая целесообразность использования парусных ветроэнергетических установок (ПВЭУ) может быть доказана практически при сравнительно малых начальных инвестициях.

2. Использование ПВЭУ требует очень малых капитальных затрат. Такая установка может быть развернута и свернута в самые короткие сроки.

3. Габариты и масса ПВЭУ в свернутом состоянии небольшие, поэтому транспортные расходы по доставке ее в любую точку будут невелики. Производство ПВЭУ может быть сосредоточено на предприятиях с низкой себестоимостью производства.

4. ПВЭУ могут быть расположены на территориях, не имеющих существенного хозяйственного значения (тундра, болота, горы, пустыни, ледники, поверхности морей и океанов).

5. Использование ПВЭУ сделает экономически целесообразным освоение малодоступных районов: Крайнего Севера, высокогорных зон, пустынь, Антарктики, малых островов, океанов.

Евгений Новиков

Источник: http://www.eprussia.ru