Scientific journal
Modern high technologies
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,909

1
1

В настоящее время происходит поиск новых источников энергии. Есть ограничения по запасам нефти и газа. Исходя из этого, возникают проблемы поиска альтернативных источников энергии, среди них можно отметить ветряные двигатели.

Целью работы является анализ основных характеристик ветряных двигателей и оценки перспектив их использования.

Ветряные мельницы использовали уже очень давно в Древнем Египте и Китае. Ученые находили рядом с рекой Нил остатки каменных мельниц II-I вв. до н. э. Такие мельницы назывались барабанными мельницами. Формировалось колесо, содержащее широкие лопасти. Оси были параллельными. Конструкция ставилась в специальный ящик таким образом, чтобы часть колеса с лопастями была доступна ветру. Когда ветер дул, то происходило вращение колеса, и, соответственно, перемалывание зерна.

В VII в. н.э. персы придумали мельницу, у которой были крылья. Потом эти мельницы возникли в Европе и на Руси, а потом уже в XIII в. были известны в Англии, Голландии и Дании. Мельницы люди применяли для самых разных задач. В России перед Великой Октябрьской революцией существовало почти 250 тыс. ветряных мельниц. Их общая мощность достигала примерно 370 МВт, а мощность всех электростанций царской России была чуть больше 1000 МВт [1, 2].

Циклические ветряные двигатели могут обеспечить полезную работу, тогда, когда они находятся на одном месте. Осуществляется движение рабочих элементов, которые на основе действия потока воздуха двигаются по замкнутой траектории, при этом они совершают циклические движения.

Такой вид ветряных двигателей представляет определенный интерес, так как он может применяться не только для движения транспортных средств, когда возникает механический вид энергии, но для получения электрической энергии. К такому виду ветряных двигателей могут быть отнесены разные ветроколёса. Это в первую очередь начинается с ветряной мельницы и приходит к роторным конструкциям, имеющим вертикальную ось.

Анализ показывает, что ветряные колеса могут быть поделены на устройства с горизонтальными и вертикальными осями вращения. Также они могут быть с низкой и высокой скоростью вращения. Это показывает их различие в том, насколько эффективно используется энергия проходящего ветра.

Обычные значения скорости ветра, на которые рассчитывается современный хороший ветряной генератора, такие [3]: скорость страгивания (начала вращения ротора) – 2.5 .. 3 м/с; скорость начала выработки электроэнергии – 3 .. 3.5 м/с; оптимальная скорость (максимум вырабатываемой мощности) – 10 .. 12 м/с; допустимая предельная скорость – 50 .. 70 м/с; при превышении оптимальной скорости выработка энергии стабилизируется и даже может падать из-за срабатывания системы защиты от ветровой перегрузки.

Примеры ветряных двигателей приведены в [4]. Некоторые особенности альтернативных источников энергии даны в [5, 6]

Любые неизбежные последствия могут быть возмещены с помощью мероприятий по сохранению подобных источников энергии [2]. В [1] даны примеры необычных ветряков: Ветряной небоскреб, Воздушный город, Придорожные ветряки, Воздушные змеи, Уличные светильники, Ветряной остров, Энергетическая крыша над улицей, Турбины на электроопорах.

Энергия для людей являлась всегда важным ресурсом, который требуется любому обществу. Она представляет собой одну из базовых потребностей человека, дающей возможность для отопления и проведения света в жилища, а также для приготовления пищи. Также энергия требуется для промышленности, транспорта и связи.

Вывод. Таким образом, альтернативная энергетика на основе ветряных двигателей может иметь определенные перспективы для своего развития.