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

Затопленное химическое оружие Второй мировой. Опасно ли оно? Затопленное химическое оружие Второй мировой. Опасно ли оно?

Впервые о химическом оружии узнали 22 апреля 1915 года

Наука и техника
Как сахар влияет на клеточное старение и разрушает коллаген: данные исследований Как сахар влияет на клеточное старение и разрушает коллаген: данные исследований

Почему сахар провоцирует воспаления клеток?

ТехИнсайдер
Нестор Энгельке Нестор Энгельке

Нестор Энгельке внес топоропись в энциклопедию современного искусства

Собака.ru
Как заснуть буквально за минуту: способ, который все мы бессознательно используем Как заснуть буквально за минуту: способ, который все мы бессознательно используем

Как помочь своему организму заснуть?

Maxim
Нина Гребешкова: «Лёня на меня действовал магически» Нина Гребешкова: «Лёня на меня действовал магически»

В его присутствии мне хотелось быть умнее. Не хохотать без особой причины

Караван историй
Антиоксиданты: зачем они нужны и где их искать Антиоксиданты: зачем они нужны и где их искать

Какие продукты стоит внести в меню, чтобы поддерживать тело в тонусе?

Правила жизни
Иван Янковский: Для меня путь важнее, чем точка назначения Иван Янковский: Для меня путь важнее, чем точка назначения

Иван Янковский — про испытание популярностью и работу с Юрой Борисовым

Ведомости
Квадратная правда: как расширить границы квартиры, не покупая новую Квадратная правда: как расширить границы квартиры, не покупая новую

Как маленькая квартира может стать больше большой

Inc.
«Что знает Мариэль?»: зачем колкое драмеди меняет местами детей и родителей «Что знает Мариэль?»: зачем колкое драмеди меняет местами детей и родителей

Как «Что знает Мариэль?» по-новому рассматривает детско-родительские отношения

Forbes
Типы старения лица и кожи: какие бывают и как их определить Типы старения лица и кожи: какие бывают и как их определить

Какие типы старения лица и организма существуют?

РБК
Вечные ценности Вечные ценности

Интерьер в духе дворцовой классики с иконами современного дизайна

SALON-Interior
Вот оно какое, наше лето Вот оно какое, наше лето

Чем занять ребенка на даче: советы для детей любого возраста

Лиза
Образ дьявола как политический инструмент Образ дьявола как политический инструмент

Как Израиль остановил революцию в Иране

Монокль
Зеленые маршруты Татарстана Зеленые маршруты Татарстана

Где исследовать места, любоваться природой и заряжаться энергией в Татарстане

Лиза
Алексей Конаков Алексей Конаков

Алексей Конаков о своем романе Петербурга 2080-х

Собака.ru
Выдающийся математик, который морил себя голодом из-за паранойи: история жизни и смерти Курта Гёделя Выдающийся математик, который морил себя голодом из-за паранойи: история жизни и смерти Курта Гёделя

История Курта Гёделя, выдающегося математика, который умер от паранойи

ТехИнсайдер
Дети и шимпанзе отказались от вознаграждения ради видео с социальными взаимодействиями Дети и шимпанзе отказались от вознаграждения ради видео с социальными взаимодействиями

Дети и взрослые шимпанзе проявляют особый интерес к социальным взаимодействиям

N+1
Иван Бунин оправдывается… Иван Бунин оправдывается…

Жизнь в эмиграции всегда не проста, часто эмигрантам приходится объединяться

Дилетант
Нужно – и точка! Нужно – и точка!

9 продуктов, которые необходимы на любой диете

Лиза
Человек, а не товар: почему в разных странах продают и покупают невест Человек, а не товар: почему в разных странах продают и покупают невест

Где и почему сохраняется традиция продажи невест

Forbes
Наши на Западе: как Америка влюбилась в венгерские «Икарусы» Наши на Западе: как Америка влюбилась в венгерские «Икарусы»

Ikarus – история автобусов, которые лидировали одновременно и в СССР, и в США

ТехИнсайдер
50 лет исследований показали: эти 4 ошибки разрушают брак 50 лет исследований показали: эти 4 ошибки разрушают брак

Четыре стратегии общения, которые могут привести к расставаниям и разводам

Inc.
Коварный удар из-под земли Коварный удар из-под земли

«Холодная война» стала стимулом для неумеренных планов создателей оружия

Наука и техника
Гастрономическая пара Гастрономическая пара

Сытно или изысканно? «Вдова Клико» или «Западный склон»?

СНОБ
Рост трафика на 17 600%: почему вайбкодинг помогает бизнесу, но вредит айтишникам Рост трафика на 17 600%: почему вайбкодинг помогает бизнесу, но вредит айтишникам

Вайбкодинг: полезный инструмент для бизнеса и угроза для IT-мира

Inc.
Здоровье с поддержкой Здоровье с поддержкой

В России отрасль развития медицинских технологий проходит этап становления

Ведомости
Чтобы деньги работали Чтобы деньги работали

Как и зачем нужно формировать финансовую культуру?

Деньги
Укус осы: правила первой помощи и 8 советов, как его избежать Укус осы: правила первой помощи и 8 советов, как его избежать

Большой угрозы укус осы не представляет, но есть исключения

РБК
Распространявшиеся за счет гомфотериев чилийские растения так и не оправились от их вымирания Распространявшиеся за счет гомфотериев чилийские растения так и не оправились от их вымирания

Гомфотерии регулярно поедали плоды и участвовали в распространении семян

N+1
Палеонтологи впервые идентифицировали череп древнего человека-денисовца Палеонтологи впервые идентифицировали череп древнего человека-денисовца

Как ученые выделили генетический материал из черепа «человека-дракона»

ТехИнсайдер
Открыть в приложении