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

Миссия подводного робота Миссия подводного робота

Беспилотник опускается на дно Марианской впадины

Популярная механика
Безумства храбрых Безумства храбрых

«Так высоко, как Ольга Кузьмина, на этом проекте не летает никто»

OK!
Книгоходовочка Книгоходовочка

Тур по самым выдающимся книжным магазинам мира

Elle
Загадка Антона Лапенко: как комик из многодетной семьи стал звездой YouTube и зарабатывает миллионы на ностальгии по 90-м Загадка Антона Лапенко: как комик из многодетной семьи стал звездой YouTube и зарабатывает миллионы на ностальгии по 90-м

В чем заключается гениальность Антона Лапенко?

Forbes
Не пей вина, Гертруда Не пей вина, Гертруда

Известные исторические личности с репутацией завзятых отравителей

Вокруг света
«Когда ты по-настоящему счастлив, то не боишься всё потерять». Правила бизнеса легендарного главы Zappos Тони Шея «Когда ты по-настоящему счастлив, то не боишься всё потерять». Правила бизнеса легендарного главы Zappos Тони Шея

Тони Шей о том, как относиться к сотрудникам и почему не в деньгах счастье

Inc.
Два часа Два часа

Как пробежать марафон с невероятным результатом

kiozk originals
Попугайчики-неразлучники: Алина Фаркаш о личных границах в браке Попугайчики-неразлучники: Алина Фаркаш о личных границах в браке

Насколько важно соблюдать личные границы в семье

Cosmopolitan
Игра протоколов Игра протоколов

Татьяна Алешичева о трех главных женщинах Британии 1980-х

Weekend
Подкастинговая лихорадка Подкастинговая лихорадка

Individuum выпустил первую в России книгу, посвященную подкастам

Эксперт
Бейсбол перед эшафотом: как заключенные из камеры смертников чуть не стали чемпионами Америки Бейсбол перед эшафотом: как заключенные из камеры смертников чуть не стали чемпионами Америки

Каждый выигранный матч означал для этой команды отсрочку смертной казни

Maxim
Издательство Individuum перевело книгу на русский с помощью машинного перевода: фрагмент до и после редактуры человеком Издательство Individuum перевело книгу на русский с помощью машинного перевода: фрагмент до и после редактуры человеком

Как «Яндекс.Переводчик» справился с переводом целой книги

VC.RU
Прячут в скафандрах и книгах, пьют под видом сока: как космонавты нелегально провозят и употребляют алкоголь на МКС Прячут в скафандрах и книгах, пьют под видом сока: как космонавты нелегально провозят и употребляют алкоголь на МКС

Официально алкоголь в космосе запрещён, неофициально — его пьют постоянно

TJ
Кому удалось воскресить старые автомобильные бренды, а кто – облажался Кому удалось воскресить старые автомобильные бренды, а кто – облажался

Зачем Renault возрождают Alpine и почему с рынка исчезли автомобили Bugatti

GQ
DART –  самоубийственная миссия к двойному астероиду DART –  самоубийственная миссия к двойному астероиду

Сможем ли мы изменить орбиту небесного тела, движущегося к Земле?

Naked Science
Квантовое превосходство Китая Квантовое превосходство Китая

Очередной год – и очередное сообщение о достижении «квантового превосходства»

Популярная механика
Алла и Дмитрий Земсковы: Love is Top Алла и Дмитрий Земсковы: Love is Top

На аккаунт Аллы и Димы Земсковых подписано три миллиона человек

ЖАРА Magazine
Образ жизни Дэйва Эспри: пуленепробиваемый кофе, криокамера и 100 добавок Образ жизни Дэйва Эспри: пуленепробиваемый кофе, криокамера и 100 добавок

Как биохакер превратил эксперименты над собой в многомиллионный бизнес

Reminder
Новый светоактивный материал способен сохранять потенциальную энергию в течение месяцев и лет Новый светоактивный материал способен сохранять потенциальную энергию в течение месяцев и лет

Исследователи разработали материал, который может накапливать энергию месяцами

National Geographic
Пастор Вера Пастор Вера

Каким священником может быть женщина

Огонёк
7 тезисов — как изучать историю в школе 7 тезисов — как изучать историю в школе

История как объект исследования и изучения

Дилетант
Как продать идею и заставить всех в нее поверить: ключевые правила Как продать идею и заставить всех в нее поверить: ключевые правила

Презентация любого нового проекта требует серьезной подготовки

Playboy
Моя терапия: «Я перестала бояться лифтов» Моя терапия: «Я перестала бояться лифтов»

Как быть, если у жителя мегаполиса в лифтах начинаются панические атаки?

Psychologies
Эффективные упражнения на пресс: описание, видео, советы Эффективные упражнения на пресс: описание, видео, советы

Рассказываем, как сделать пресс сильным и рельефным, не выходя из дома

РБК
Правила жизни Джеффа Бриджеса Правила жизни Джеффа Бриджеса

Правила жизни актера Джеффа Бриджеса

Esquire
Что почитать о путешествиях, если надоели travel-блоги? Что почитать о путешествиях, если надоели travel-блоги?

Эти произведения — отличный способ проникнуться другими странами

МегаФон Путешествия
Зачем нужен PRO-режим камеры смартфона? Объясняем на примерах Зачем нужен PRO-режим камеры смартфона? Объясняем на примерах

Режим, который позволяет вручную установить практически все параметры съемки

CHIP
Лишний билетик Лишний билетик

Объясняем, как вернуть купленный билет и не потерять при этом деньги

Лиза
«Дело жизни – печь!» «Дело жизни – печь!»

Что влияет на калорийность десерта и в чем секрет маложирного крема

Худеем правильно
Опростившееся государство и конец «теории малых дел» Опростившееся государство и конец «теории малых дел»

Нет больше «малых дел», есть живая жизнь и есть мир государственной фальши

СНОБ
Открыть в приложении