Энергия ветра
Хорошего дня и вечера. Я иногда задумываюсь насколько наши знания об окружающем нас мире хороши и можно ли это оценить. И ответ не слишком сложный, они находятся на очень низком уровне, который отражает такое понятие как КПД устройств и механизмов, которыми мы пользуемся. Самый высоко эффективный механизм - это дизельный двигатель, его КПД может достигать 40%. Не будем сегодня говорить об атомных электростанциях, во сколько они нам обходятся мы еще не можем посчитать, соответственно нельзя точно сказать какой КПД у них.
Сегодня поговорим об устройствах, которые получают энергию от ветра, то есть преобразуют поток ветра в электрическую энергию. Похоже что мы вообще не понимаем, что такое аэродинамика, хотя и строим самолеты. КПД ветрогенератором не превышает 15%. Можно сказать мы понимаем аэродинамику на 12-15% от ее практических свойств. Всем нам знакомы такие фотографии и рисунки художников.
Это выдумки писателей и художников. Ветряные мельницы никогда не применялись ранее. Все так называемые мельницы стояли только на реках. Это центр прмышленного производства, где мука занимала не самое главное место. Прежде всего это пилорама, производство посуды, строительных смесей и много другое. Такое непрерывное производство не может работать в зависимости от погоды, это просто глупость. От куда же появились картинки мельниц с ветраяными лопастями ? За последние 400-300 лет, климат очень сильно изменился и уровень рек постоянно снижался, водяные мельницы просто оказались без воды, конструкции пришлось разбирать и переводить на паровые машины. Я даже не могу представить кому в голову могла прийти мысль создать лопасти для ветряного устройства, это находится за гранью мое понимания.
Сегодняшние реплики произведения художников и писателей фантастов представлены в таком или подобном виде.
И вы скажите, что же это не работает ? Разве не ветер крутит эти лопасти ? Да, ветер крутит такие лопасти, но не сможет запустить такую конструкцию самостоятельно, для этого потребуется серьезный импульс, наподобие стартера в автомобиле, а также требует постоянного вращения если ветер снизился или отсутствует, взамен стартера применяется дизельный двигатель. Так что все чем занимаются сегодняшние производители ветряных мельниц это воспроизводство, как бы помягче сказать... больных фантазий мастеров пера и кисти.
А разве может быть как то по другому ? Да, может быть, но не так часто, как того хотелось бы. Дело в том, что люди создают устройства не на основе физики, химии, биологии или других наук, они это делают на основе подражания. То есть воспроизводят, то что уже было опробовано и проверено на практике. Всему "виной" основной инстинкт, не тот, на который намекают Майкл Дуглас и Шэрон Стоун. Основной инстинкт всего живого на земле - это закон сохранения энергии. Все направленно на то, чтобы достичь результата (например наесться) с наименьшими потерями энергии. И задача создать устройство с наибольшим КПД не является главной, а главное достичь результата с наименьшими затратами энергии для себя прежде всего. Осматриваясь по сторонам, приходишь к выводу, что практически все устройства нашего домашнего употребления настолько не эффективны, насколько они технологически сложны. С увеличением энергопотребления и сложности устройств КПД неуклонно падает. Посмотрите на ваш велосипед, прошло уже пару сотен лет, а его конструкция с КПД не более 20% воспроизводится до сих пор. Но сегодня мы не будем говорить о новой модели велосипеда...
Сегодня я хотел вам рассказать о направлении в проектировании. Создание активных устройств или систем, с КПД более 50%.
А это ветрогенератор, который работает на ветру, в воде и может летать. Три в одном так сказать. Вы не найдете ничего подобного в мире, эта модель создана на основе аэродинамических свойств устройства, которые повышают его КПД за счет своей конструкции и происходит это потому, что модель сама в частности формирует поток воздуха и задает его плотность, все современные ветро-генераторы относятся к пассивным моделям, что собственно и не позволяет увеличить их КПД. Это тупиковая ветка, она не имеет перспективы развития.
Перечислим основные свойства модели, которые способны создать КПД от 50 до 100% и даже позволят работать без ветра в следующей статье, если это заинтересует читателей.