По оценкам учёных, до 10% потребляемой в России электроэнергии можно получить из энергии ветра. Однако на текущий момент ветрогенераторы остаются для нас скорее экзотикой. Эксперты связывают это, прежде всего, с высокой стоимостью оборудования — средний ветроэнергетический комплекс стоит около 3 млн. евро. Есть у традиционных «ветряков» и другие недостатки — нестабильность работы, пожароопасность и высокая стоимость обслуживания. Однако это не повод отказываться от возобновляемых источников энергии!..
Ростовский изобретатель Василий Савченко предложил альтернативное решение. Его ветрогенератор создаёт искусственное мини-торнадо, которое подпитывает турбину даже на небольшой высоте, независимо от направления ветра. Более того, — разработка учёного из ДГТУ на порядок дешевле зарубежных аналогов, а его площадь взаимодействия с ветром намного больше.
Ветрогенератор Василия Савченко способен «дать фору» мировым разработкам по целому ряду параметров, — среди которых стоимость создания и обслуживания, компактность и уровень шума. При этом, уникальная разработка из Ростова не зависит от направления ветра — создаваемое над её раструбом мини-торнадо подпитывает её воздушными потоками с любой стороны.
Таким образом, представленная конструкция является хорошей альтернативой традиционным ветрогенераторам, — которые, помимо высокой стоимости, пожароопасны и требуют очень большой высоты башни (до 140 метров) для достижения высокой эффективности.
«Я занимаюсь научными исследованиями в разных областях, и альтернативная энергетика – одно из интересных мне направлений. Вместе с единомышленниками мы разработали принципиально новое ветропреобразующее устройство, идея создания которого пришла мне в голову всего год назад», – поделился Василий Савченко.
Мини-торнадо усиливает воздушный поток
Обычные ветрогенераторы преобразуют в энергию только ту силу, которая воздействует на лопасти подобно тому, как ветер приводит в движение плавательное средство, наполняя паруса. Принципиальное отличие изобретения наших учёных от всех ныне известных ветропреобразующих устройств в том, что в этом ветряном генераторе есть промежуточная структура.
Над раструбом в верхней части генератора создаётся вихревая структура, мини-торнадо. Он взаимодействует со свободным воздухом и ветром. Если обычный природный вихрь не стоит на месте, а движется по земле, то вихрь в структуре этого ветряного генератора не отрывается от конструкции, потому что постоянно подпитывается. Он начинает тянуть свободно проходящий воздух из турбины в нижней части конструкции и завлекает воздушный поток в центр торнадо. Вихревая сила вращает турбину в центре устройства. Поскольку лопасти помогают вихревому потоку начаться спонтанно, для запуска процесса не требуется энергии. По мере восхождения воздуха, все больше воздуха заходит внутрь устройства, питая искусственный вихревой поток. Часть полученной энергии идёт на поддержание вихревой структуры, а часть – на вращение турбины, которая, в свою очередь, вращает генератор электрической энергии.
«Мы уже подали две заявки на патент: российскую и евразийскую (Белоруссия, Россия, Казахстан), в ближайшее время ожидаем ответа», – подтвердил Василий Савченко.
Разработка имеет ряд преимуществ перед другими ветрогенераторами. Во-первых, это устройство, по заверениям учёных, в десять раз проще в изготовлении, чем его аналоги, соответственно, стоимость технического обслуживания и монтажа обходится гораздо дешевле. Во-вторых, нет необходимости размещения турбин на высоких башнях для захвата ветра. В третьих, устройство не зависит от направления ветра, его не нужно ориентировать. В-четвертых, ветряной генератор весьма компактен, при этом площадь взаимодействия с ветром у него намного больше, чем у аналогов. Наконец, устройство имеет частично закрытую структуру, а это значит, что данный ветрогенератор можно покрыть шумоизолирующим материалом, и тогда устройство станет практически бесшумным.
Ветряным генератором, разработанным в ДГТУ, уже заинтересовались некоторые компании Ростовской области и близлежащих регионов.
«Учитывая перспективы развития альтернативной энергетики во всём мире и в России, мы с большим интересом наблюдаем за появлением принципиально новых энергопреобразующих устройств. Ветряной генератор, разработанный учёными ДГТУ, безусловно, заслуживает внимания. Мы надеемся, что скоро устройство будет запущено в серийное производство и найдет применение в различных областях, в том числе и в телекоммуникациях», – прокомментировал технический директор «Tele2. Ростов-на-Дону» Алексей Крушинин.
Массовое производство ветропреобразующих устройств, разработанных нашими учёными, не за горами: как только изобретатели получат патент, свою помощь в этом вопросе готов оказать Вадим Степанов, директор ОАО «Ростовский механический завод».
А в обозримой перспективе, возможно, ветрогенерация сможет конкурировать даже с широко пропагандируемыми «коробочными» предложениями для электропитания домов, уже предлагаемыми Tesla. Речь идёт об аккумуляторах, которые можно доставлять в удалённые районы обычным транспортом, и которых хватит для целого дома на неделю эксплуатации. Компактные ветряки будут дополнять их — ведь генератор из Ростова-на-Дону при достаточном КПД сможет подзаряжать эти самые «сверхмощные батарейки для дома». Тем более, что в Ростовской области недостатка в ветре обычно не наблюдается.
