Прежде всего следует определиться со скоростью ветра!

Наука и жизньHi-Tech

Сказ про анемометр, который сделали два советских инженера

Самодельный анемометр.

Наука начинается с тех пор, как начинают измерять.
Д. И. Менделеев

Двигатель прогресса?!

Михаил Викторович, или попросту Миша, как зовут его коллеги за безотказность и доброе лицо, долго мял листок бумаги, потом протянул его мне и произнёс фразу, смысл которой мне никогда не был понятен:

— Ничего себе!

Платёжка за электроэнергию в очередной раз сразила моего старинного друга. Дом, построенный им в ближнем Подмосковье с таким трудом, казалось, мстил хозяину за отклонения от строительных норм и правил. Но, может быть, нам это только казалось. Может дом на что-то намекал?

— Мы ведь даже котёл не включали…

— Поставь ветряк! — помог я другу советом, так как сам гасил ипотечный кредит. — Глядишь и отобьёшь расходы.

— Какой ветряк? Ты же знаешь, в Москве два-три метра в секунду! Разве ж это ветер!

Дом Миши стоит на пригорке в торце прямой и длинной улицы. Другой конец улицы предательски срывается в обрыв с красивым видом на районный центр вдалеке. При некоторой фантазии такое расположение можно сравнить с аэродинамической трубой, что я и сделал.

— Знаю, знаю! — самоутвердился я. — Но крышу почему-то не у соседей, а у тебя каждый год сносит.

— Но это же деньги…

— Хватит ныть! — здесь я сам удивился своей настойчивости. — Мы же не МГИМО какой-то заканчивали. Кое-что можем и сами!

— Ещё и крышу чинить. Нет, Наташка узнает, убьёт!

— Ну, раз всё так плохо… — сказал я с ощущением исполненного долга, — тогда обед с меня!

Миша долго ковырял шницель вилкой, стеклянными глазами разглядывая яйцо в моей тарелке. Вдруг в полной тишине институтской столовки, отражаясь эхом от архитектурных излишеств, донеслось:

— … а когда собрал лазерное ружьё, сразу побежал во двор стрелять в космический мусор.

— Так ведь и в самолёт попасть можно! А сколько вашему Вовочке?

— В декабре будет пять.

Я узнал голос Марии Семёновны из планового с её вечными рассказами о внуке-вундеркинде и улыбнулся, но лицо моего товарища словно поразила молния.

— Это уж чересчур! — обречённо воскликнул Миша. — Хорошо! Давай попробуем!

Неуклюже взмахнув рукой, он опрокинул компот прямо на рукопись моей новой книги. А ещё друг называется!

Мощность в кармане

Сейчас Россия не относится к лидерам ветроэнергетики. Однако нелишне напомнить, что такое время в нашей истории было. И связано оно, как и многое другое в нашей стране, и с энтузиазмом российского изобретателя, и с деятельностью Центрального аэрогидродинамического института (ЦАГИ).

Так, 4 февраля 1931 года в Курске дала ток первая в мире ветроэлектрическая станция с инерционным аккумулятором уникальной конструкции. Станцию мощностью 8 кВт построил курский изобретатель-самоучка Анатолий Георгиевич Уфимцев (1880—1936) во дворе своего дома. В настоящее время ветроэлектростанция Уфимцева — объект культурного наследия.

Это, конечно, совпадение, но в том же 1931 году в Балаклаве в Крыму на Караньских высотах заработала первая в мире промышленная ветроэлектростанция ЦАГИ Д-30 мощностью 100 кВт. Эта станция, на то время не имевшая равных в мире, была разрушена немецкими войсками в 1942 году.

Но это так, к слову. Очень хочется, чтобы знали и помнили.

Сегодня в России достаточно большой выбор ветрогенераторов очень малой мощности (до 5 кВт согласно классификации ГОСТ Р 51990-2002), которые приобретаются преимущественно для личного пользования. Но искушённый продавец, предлагая ветроустановку, использует одну маркетинговую уловку. Он называет мощность, которая, как правило, не имеет никакого отношения к тому, на что может рассчитывать неискушённый покупатель. Чтобы не поддаться чарам продавца, а сегодня эти чары разрабатываются крупнейшими университетами мира, следует знать следующее.

Каждая ветроустановка характеризуется кривой мощности (зависимость мощности от скорости ветра), своего рода «отпечатком пальцев». Пример такой зависимости одного реального ветрогенератора приведён на рисунке.

Из графика видно, что максимальная мощность, которую развивает взятый для примера ветрогенератор, составляет 3500 Вт или 3,5 кВт. Именно такую мощность вам и назовут при первом обращении. Однако, если вы дадите понять, что ответ вас не удовлетворил, опытный продавец добавит, что такая мощность выдаётся лишь при скорости ветра 15 м/с (при которой, кстати сказать, высота волны в открытом море достигает 5,5 метра), а ориентироваться надо на так называемую номинальную мощность (Рн), которую установка выдаёт при номинальной скорости ветра (µн). Опыт общения с продавцами ветрогенераторов в московских офисах показал, что 9,5 из 10 понятия не имеют, откуда берётся номинальная скорость ветра и что она означает.

В ветроэнергетике при расчёте и конструировании ветрогенераторов номинальную скорость ветра назначают в соответствии со среднегодовыми скоростями ветра того района, на территории которого планируется эксплуатация установки. Выглядит это следующим образом:

Такое решение позволяет использовать и энергию ветра, скорость которого выше средней, и в то же время не перегружать конструкцию излишними усилениями и особенно завышенными размерами. Чтобы не переплачивать за всё лишнее, идеальным было бы приобрести ветрогенератор, максимальная мощность которого приходилась бы на номинальную скорость ветра в вашем регионе. Но надеяться на это не приходится, так как если китайский ботинок 45-го размера еле налезает на русский 43-й, то их ветрогенераторы переоценивают ветровые ресурсы большинства территории нашей необъятной родины.

Что же делать? Поступим следующим образом. Прежде всего, от продавцов ветрогенераторов потребуем кривую мощности их установок. Смущаться здесь не стоит, себе дороже. К тому же вы теперь в состоянии и лекцию им прочитать. Допустим, вы планируете установить ветрогенератор при номинальной скорости ветра 8 м/с. В таблице для примера сведены и обработаны данные о нескольких ветрогенераторах, имеющихся сегодня в офисе продаж одной компании. Номинальная мощность их была найдена по кривым мощности.

Таким образом, прежде всего, следует определиться с выбором мощности ветрогенератора исходя из своих запросов, из того, какую мощность вы хотели бы присоединить к своим потребностям. Ориентироваться при этом следует на номинальную мощность. А последний столбец таблицы позволит понять, насколько далёк или близок оказался ваш выбор к идеальному варианту.

Однако вначале следует определиться со скоростью ветра!

В одном ряду

Скорость ветра, которую нам сообщают средства массовой информации, измеряют на метеорологических станциях на высоте 10—12 м над поверхностью земли. Но мыто знаем, на что способен местный ветер *. Поэтому идею обратиться в метеостанцию за данными о среднегодовой скорости ветра около Мишиного дома мы отвергли сразу и решили измерять её сами. И как только решили, поняли, что оказались в достойной компании.

Измеряют скорость ветра специальные приборы — анемометры. Первое известное описание анемометра было дано итальянским учёным, ведущим теоретиком искусства эпохи Возрождения Леоном Баттистой Альберти (1404—1472) приблизительно в 1450 году. Анемометр Альберти напоминал флюгер, на хвосте которого висела пластинка. Свободный конец пластинки, отклоняемый ветром, указывал по градуированной шкале на его относительную скорость.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Северный полюс – 2024. Новые рекорды Северный полюс – 2024. Новые рекорды

В июле 2024 г. Федор Конюхов и Игорь Потапкин путешествовали к Северному полюсу

Наука и техника
10 неожиданных вопросов группе X4 10 неожиданных вопросов группе X4

Группа X4 — о финансовых приоритетах и детских утренниках

VOICE
Как подключить телефон к машине: 3 способа Как подключить телефон к машине: 3 способа

Зачем подключать телефон к машине и как это сделать?

РБК
Правда ли, что OLED-экраны мониторов и телевизоров выгорают? Правда ли, что OLED-экраны мониторов и телевизоров выгорают?

Выгорание OLED-экранов: оправданы ли страхи в действительности?

CHIP
«Операция „Барбаросса“: Начало конца нацистской Германии» «Операция „Барбаросса“: Начало конца нацистской Германии»

Что мешало немцам продвигаться к Москве

N+1
Тихая охота Тихая охота

Как правильно и безопасно собирать грибы осенью

Лиза
Александр Гронский и Алина Глазун Александр Гронский и Алина Глазун

Арт-паверкапл художницы Алины Глазун и фотографа Александра Гронского

Собака.ru
Новая роль университетов Новая роль университетов

Российские университеты становятся площадками для предпринимательства

Ведомости
«Стекло в пуантах — прошлый век» «Стекло в пуантах — прошлый век»

Почему в профессии балерины так важны верные партнеры и любовь к своему делу

OK!
В этот раз я не родился курьером В этот раз я не родился курьером

Ведь доставлять можно не только продукты... можно нести что-то большее

Правила жизни
Премиальный минимализм Премиальный минимализм

Эта ванная — пример идеального премиального минимализма

Идеи Вашего Дома
5 привычек, которые бесят всех врачей 5 привычек, которые бесят всех врачей

Почему врач не может поставить вам правильный диагноз?

Maxim
Бренды и тренды Бренды и тренды

Будущее автомобилей направлено исключительно вверх

Men Today
Мир, где весело и нет времени Мир, где весело и нет времени

Все самое важное о Дживсе и Вустере

Weekend
Законы подземных мелодий Законы подземных мелодий

Репортаж из столичного метро: чем живут музыканты под землей

Монокль
Безопасно ли прыгать в сухие листья Безопасно ли прыгать в сухие листья

Прыжки в кучи сухих листьев могут представлять опасность для здоровья

ТехИнсайдер
Корабль с игрушками Корабль с игрушками

Чем заняться в чартере? Вопрос на первый взгляд кажется риторическим

Y Magazine
Как продлить жизнь букету цветов: актуальный лайфхак к 1 сентября Как продлить жизнь букету цветов: актуальный лайфхак к 1 сентября

Как продлить жизнь растениям в вазе с научной точки зрения?

ТехИнсайдер
Вадим Селезнев Вадим Селезнев

Вадим Селезнев: вместе с однокурсником шесть лет играл в команде КВН DasISTfak’t

Правила жизни
Одно из самых опасных транспортных средств: как погибла Мэри Уорд — первая в мире жертва автомобильного ДТП Одно из самых опасных транспортных средств: как погибла Мэри Уорд — первая в мире жертва автомобильного ДТП

Кто такая Мэри Уорд и как она связана с первым в мире ДТП

ТехИнсайдер
Названые братья Названые братья

Почему природа, так любящая разнообразие, иногда плодит «клоны»

Наука и жизнь
3 бизнес-ошибки сооснователя страховой компании «Лучи» Михаила Беляндинова 3 бизнес-ошибки сооснователя страховой компании «Лучи» Михаила Беляндинова

Сооснователь страховой компании — о том, куда не стоит распылять ресурсы

Inc.
Девелоперы избавляются от офисов Девелоперы избавляются от офисов

Объем офисов на продажу в Москве за год увеличился более чем на треть

Ведомости
Языки на грани Языки на грани

Треть преподаваемых в школах РФ языков находится под угрозой исчезновения

Ведомости
Светлая сила Светлая сила

Что такое фотовольтаические системы и из чего они состоят?

Y Magazine
Очищают ли растения воздух в доме? Очищают ли растения воздух в доме?

Как комнатные растения могут избавить нас от избытка углекислого газа

Наука и жизнь
Полугар Полугар

Проснулся без будильника. Было еще рано, остался лежать. Идти все равно некуда

Правила жизни
«Поднебесная: 4000 лет китайской цивилизации» «Поднебесная: 4000 лет китайской цивилизации»

Как выглядели семь великих морских экспедиций начала XV века

N+1
ESG-принципы российских агрохолдингов ESG-принципы российских агрохолдингов

Что поможет привлечь инвестиции в устойчивое сельское хозяйство?

Агроинвестор
Другая история Другая история

Человеческому терпению нет предела, но это явно не тот случай!

Знание – сила
Открыть в приложении