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

Герой нашего времени Герой нашего времени

M-Hero в сугробах Кольского полуострова

Автопилот
Мемолог или вайб-менеджер: какие новые профессии придумал российский бизнес и зачем Мемолог или вайб-менеджер: какие новые профессии придумал российский бизнес и зачем

Какие необычные позиции появились в российских компаниях за последние пару лет

Forbes
Ох уж эти детки Ох уж эти детки

Звездные мамы и папы рассказали, чему научились у своих детей

Grazia
Чем ты это сказала? Чем ты это сказала?

Кто говорит с нами из колонок?

Men Today
Роман Михайлов: Страна в то время быстро лепила себя, как из пластилина Роман Михайлов: Страна в то время быстро лепила себя, как из пластилина

Режиссер Роман Михайлов — о снах и сказочных 90-х

Ведомости
Как написать в Ватсап без добавления контакта Как написать в Ватсап без добавления контакта

Разберем, написать в Ватсап без добавления номера в телефонную книгу

CHIP
Генно-модифицированные островковые клетки прижились у пациента без иммуносупрессии Генно-модифицированные островковые клетки прижились у пациента без иммуносупрессии

Успех эксперимента по пересадке генно-модифицированных аллогенных бета-клеток

N+1
Чтобы изучать Вселенную, надо выходить в космос Чтобы изучать Вселенную, надо выходить в космос

Институт астрономии РАН запустит УФ-обсерваторию и создаст лунную базу

Наука и жизнь
Евпатория Евпатория

Евпатория — город, существующий во многих измерениях

Знание – сила
Как выбрать фильтр для воды? Есть всего два важных параметра Как выбрать фильтр для воды? Есть всего два важных параметра

Разбираемся, как выбрать идеальную систему очистки воды

ТехИнсайдер
Почему скрипят тормоза у машины и что с этим делать Почему скрипят тормоза у машины и что с этим делать

Почему возникает скрип тормозов и когда он действительно требует внимания

РБК
Что скрывается за модным словом «роялти» ? Что скрывается за модным словом «роялти» ?

Пассивный доход на интеллектуальной собственности: как работает роялти?

Наука и техника
10 фильмов про Супермена, от худших к лучшим 10 фильмов про Супермена, от худших к лучшим

Самые лучшие и самые худшие фильмы про Супермена

Maxim
Что такое отложенный налог на прибыль и зачем его учитывать Что такое отложенный налог на прибыль и зачем его учитывать

Как работает отложенный налог на прибыль

Inc.
Не боги горшки обжигают: за что мы благодарны Михаилу Горшеневу из «Короля и Шута» Не боги горшки обжигают: за что мы благодарны Михаилу Горшеневу из «Короля и Шута»

Семь вещей, за которые стоит поблагодарить Михаила Горшенева

Правила жизни
«Рапунцель» и «Румпельштильцхен»: как сказочницы сочиняли совсем не детские истории «Рапунцель» и «Румпельштильцхен»: как сказочницы сочиняли совсем не детские истории

О шести сказочницах, которые говорили о женской судьбе

Forbes
Истина Шредингера: почему физики не могут договориться об устройстве мира Истина Шредингера: почему физики не могут договориться об устройстве мира

Почему взгляды ученых на природу реальности драматически расходятся?

Forbes
OpenAI впервые за пять лет выпустила языковые модели с открытыми весами OpenAI впервые за пять лет выпустила языковые модели с открытыми весами

Компания OpenAI выпустила две большие языковые модели с открытыми весами

N+1
Искусство детям Искусство детям

Как говорить с ребенком об искусстве, не усыпив его скучными терминами

Grazia
Как Гарвард придумал систему отбора из-за неприязни к евреям и зачем ему спортсмены Как Гарвард придумал систему отбора из-за неприязни к евреям и зачем ему спортсмены

Какие механизмы ведут к сдвигам в поведении и убеждениях людей?

Forbes
Пора в дорогу, старина: 7 книг, которые помогут настроиться на путешествие Пора в дорогу, старина: 7 книг, которые помогут настроиться на путешествие

Подборка книг о разных городах, заповедных местах и самой сути туризма

Правила жизни
Артем Кошман: «В карты меня научил играть дедушка» Артем Кошман: «В карты меня научил играть дедушка»

Артем Кошман рассказал о любви к Петербургу и отношении к азартным играм

Grazia
Какое пиво лучше с оливье, борщом, окрошкой: ответ специалиста Какое пиво лучше с оливье, борщом, окрошкой: ответ специалиста

Крайне необычный варианты гастрономической пары к пиву

Maxim
Биологи прочитали геном вымерших японских морских львов Биологи прочитали геном вымерших японских морских львов

Генетики проанализировали ДНК вымерших японских морских львов

N+1
Без паники Без паники

Как не дать гиперответственности превратить жизнь в постоянный стресс

Лиза
Все не как у людей Все не как у людей

Бытовые привычки иностранцев, которые нас удивляют

Лиза
«Графиня де Монсоро» и «Граф Монте-Кристо»: лучшие экранизации произведений Александра Дюма «Графиня де Монсоро» и «Граф Монте-Кристо»: лучшие экранизации произведений Александра Дюма

Самые удачные экранизации произведений Дюма, которые вы могли не видеть

ТехИнсайдер
С любовью к русской песне, фолк-группа «Красива» С любовью к русской песне, фолк-группа «Красива»

О силе традиций, народной музыке, женской дружбе и не только – в нашем интервью

Лиза
Отпускное настроение Отпускное настроение

Солнечная Абхазия – идеальное пляжное направление

Лиза
5 фактов из истории пива, которые вы скорее всего не знали 5 фактов из истории пива, которые вы скорее всего не знали

Что пили российские императоры и кто придумал пиво со вкусом борща?

Maxim
Открыть в приложении