Однако возросшие цены на энергоносители заметно увеличивают расходы на выращивание овощей в теплицах. Особенно это проявляется при использовании для обогрева теплицы такой удобной и универсальной энергии, как электричество.
Однако почти везде есть источник практически бесплатной энергии, которую можно использовать для обогрева как теплицы, так и жилых помещений. Это энергия ветра, которая для этой цели может быть целесообразно использована с помощью ветродвигателя, вращающего электрический генератор, а вырабатываемая им электрическая энергия поступает на термоэлектрические нагреватели, например, типа ТЭН.
На рис. 1 изображено: 1 — ветряной двигатель; 2 — электрический генератор; 3 — термоэлектрический нагреватель (ТЭН), размещенный в теплице; 4 — выключатель к нему; 5 — ТЭН в жилом доме, а 6 — выключатель к нему; 7 — теплица, 8 — жилой дом.
Рис. 1
Существуют ветродвигатели различных модификаций. См. рис. 2: 1 — крыльчатые; 2 — роторные, 3 — карусельные; 4 — барабанные.
Рис. 2
При заводском изготовлении ветродвигатели комплектуются электрическими генераторами, преобразователем для обеспечения у вырабатываемой электроэнергии заданных частоты и напряжения. Только такая электроэнергия пригодна для освещения и привода машин. Дело в том, что эти параметры у вырабатываемой электрической энергии могут значительно изменяться при разной силе ветра.
При использовании электроэнергии, вырабатываемой ветродвигателем для преобразования в тепло, эти перечисленные характеристики электроэнергии существенной роли не играют — в тепло преобразуется любая электроэнергия. Значит, преобразователь электрической энергии не нужен, а сама схема будет дешевле и проще.
Естественно, что, чем больше электроэнергии вырабатывает ветродвигатель с генератором, тем больше выделяет тепла термоэлектрический нагреватель, расположенный в теплице или в доме и подсоединенный к генератору проводниками.
Развиваемая лопастным ветродвигателем мощность пропорциональна площади, сметаемой лопастями при его работе.
От скорости ветра развиваемая ветродвигателем мощность находится в кубической зависимости.
Такая значительная зависимость предопределяет условия выбора места для установки ветродвигателей; там не должно быть природных образований или искусственных сооружений, снижающих скорость ветра.
При расчетной скорости ветра 8 м/сек, принятой для средней полосы Россия и при среднем коэффициенте использования энергии ветра, равном 0,3, мощность (в л. с.) ветродвигателя на валу ветроколеса равна диаметру (в метрах) ветроколеса в квадрате, разделенному на 10.
Вот эта упрощенная формула: N = Д2/10 лошадиных сил. 1 квт равен 1,36 л. с.
В литературе Л-1 и Л-2 приведена развиваемая ветродвигателем мощность только при скоростях ветра до 8 метров в секунду. В качестве примера для определения эффективности ветряного двигателя приводятся характеристики серийного ветряного двигателя:
— тип ветряного двигателя — ВЕЛ-3;
— диаметр ветроколеса — 3 метра (длина лопасти 1,5 метра);
— расчетная мощность при ветре со скоростью 8 м/сек — 1 квт;
— диапазон рабочих скоростей ветра в м/сек — 4-35 м/сек.
Ветродвигатель, развивающий мощность 1 квт, за один час работы будет вырабатывать 1 квт/час электроэнергии, что эквивалентно 860 ккал тепла.
Особое значение применение ветряных двигателей для получения тепла с целью отопления теплиц и жилых помещений будет иметь в холодных и высокогорных районах. Особенно если там преобладает ветреная погода, а доставка энергоресурсов затруднительна.
При использовании ветряных двигателей для отопления имеет место следующая немаловажная закономерность: при сильном ветре тепло из помещений быстро выдувается, но одновременно ветродвигателем вырабатывается больше электроэнергии, преобразуемой в тепло, которое используется для отопления этих помещений.
При слабом или неустойчивом, порывистом ветре непосредственное использование электрической энергии, вырабатываемой ветродвигателем, для освещения и привода механизмов может оказаться неприемлемым. А вот для отоплений помещений, учитывая их высокую тепловую инерцию, такая электрическая энергия может использоваться эффективно, без каких-либо затруднений.
С помощью ключей 4 и 6 вырабатываемая ветродвигателем электрическая энергия может быть направлена для отопления теплицы 7 и жилища 8 соответственно.
В жарких странах ветродвигатель, приводимый во вращение суховеем, вырабатывает электроэнергию, которая может быть использована для работы холодильников и кондиционеров, охлаждающих воздух в помещениях.
Немаловажно и то, что ветродвигатель в ряде случаев может служить своеобразным элементом дизайна, украшением предприятия, заводского здания, ландшафта.
Возможно и непосредственное преобразование механической энергии вращения ветрового колеса ветродвигателя в тепло без промежуточного преобразования ее в электрическую энергию. Для этого внутрь отапливаемого помещения должен быть заведен вращающийся вал от ветрового колеса, механическая энергия которого преобразуется в тепло при вращении соединенных с ним крыльчаток в масле или воде, содержащихся в корпусе своеобразного нагревательного элемента, блока — это своеобразная мешалка. Такая схема не имеет электрического генератора, электрических цепей, то есть она значительно проще, дешевле.
В ряде случаев для получения тепла и отопления помещений за счет энергии ветра может оказаться „целесообразным вместо одного крупного ветродвигателя установить несколько небольших ветродвигателей с диаметром ветроколеса 2,5–3,5 метра. Такие ветродвигатели дешевле, их установка возможна даже в условиях городской застройки. Доступнее и обслуживание.
Ветродвигатель небольшой мощности в ряде случаев может быть изготовлен и самостоятельно. В качестве электрических генераторов для них могут быть использованы автомобильные и тракторные генераторы, отработавшие свое по прямому назначению.
Подробнее об этом сказано в литературе Л-3 и Л-4. Умелец может и самостоятельно разработать и построить ветряной двигатель для хозяйственных нужд большей мощности, чем указано в этой литературе.
Для идеального ветродвигателя коэффициент использования энергии ветра составляет 0,593 (59,3 %) от всей энергии ветра, протекающего через ветроколесо.
Практически же хороший ветродвигатель может преобразовывать в механическую энергию работу только от 19 до 42 % энергии ветра, остальные 82–58 % энергии ветра проносятся через ветровое колесо неиспользованные. У самодельных ветродвигателей с упрощенным профилем лопастей этот коэффициент может быть ниже.
Литература
1. Фатеев Е.М. Как сделать самому ветроэлектрический агрегат. — М.: Госэнергоиздат, 1949.
2. Шефтер Я.И. Использование энергии ветра. — М.: Энергоиздат,1983.
3. Долгачев Ф.М. Индивидуальная электростанция. — М.: Стройиздат, 1991.
4. Печковский Г.А. Самодельный ветроэлектрический агрегат. — М.: Связьиздат, 1958.
ЖДЕМ ОТВЕТА!
• H.Н. Евко, Оренбургская обл.
Напечатайте в журнале:
1. Схему электролазера на 220 Вч.
2. Газоплазменный аппарат — устройство и изготовление.
3. Ультразвуковое устройство для стирки белья.
• В.Н. Смирнов, Нижний Новгород
Интересует меня вот какой вопрос. Хочу отлить бронзовый колокольчик Много литературы пересмотрел, но непосредственно по отливке колокольчиков не нашел. Посоветуйте.
• В.А. Михальков, Краснодарский край
1. Очень прошу опубликовать в вашем журнале, как сделать скрипку. Литературы по ее изготовлению я найти не могу.
2. Еще хотелось бы узнать, как сделать бильярд (размеры, чертежи и т. д.)
• Д.Е. Глотова, Ивановская обл.
Очень прошу опубликовать в вашем журнале, как сделать теннисный корт (размеры, чертежи, изготовление, уход).
• Н. Кондратьев, пос. Нижний Архыз
Опубликуйте, пожалуйста, описание, чертежи автомобильного газогенератора, который устанавливают на автомобиль, когда не хватает бензина.
• А.И. Коростелева, Хакасия
Дорогая редакция! Давно уже не печатали узоры для вязания на спицах. Я перевязала все салфетки-снежинки и много «ленивых» узоров. Сейчас хотелось бы получить новые, чтобы было чем заняться зимой. Может, кто-то напишет, как связать «ленивым» узором из трех цветов небольшой орнамент по низу свитера или рукавов.
• Н.В. Зайдов, Нижний Новгород
Имею артскважину, но вода в ней сильно насыщена известью. Можно ли очищать воду от извести самодельным устройством, простым в изготовлении и эксплуатации? Подскажите.
* * *
В ближайших номерах журнала «Сделай сам» читайте:
• ВыКЛЮЧатели в квартире
• Домашнее приготовление фруктовых и ягодных соков
• Рукоделье — не безделье
• Почти вечное движение
• Детский спортивный комплекс
• Резной настенный светильник
• Работа асинхронного электродвигателя в генераторном режиме
• Окна, двери, перегородки, полы, подвесные потолки
• Пожаро- и взрывобезопасность газифицированного сельского дома
• Ремонт обуви
• Электросамолет
и многое другое
* * *
Фотовернисаж «Сделай сам» к 60-летию Великой Победы
Да, были люди в наше время.