На главную

Назад

Многие реки создают постоянный и достаточно мощный ток воды, чтобы вращать турбины гидроэлектростанций. Полезной энергией обладают maк же ветер, волны и прuливы - но «добыть» ее несколько сложнее.

Энергия ветра

Крыльчатые ветряные мельницы строили в Персии (нынешнем Иране) еще в VI веке нашей эры. В отличие от тех, что впоследствии получили распространение на Западе, их крылья вращались вокруг вертикального вала на горизонтальных подпорках. Жернова в основании вала перемалывали зерно в муку. Первое упоминание о ветряной мельнице в Европе относится к местности в графстве Саффолк, Англия.

Со временем придумали, как использовать мельницы и для других задач - например, поднимать мешки с зерном. Изобретательные голландцы научились с их помощью осушать земли. Ветряк передавал движение водяному колесу, которое вычерпывало воду или гнало ее по каналу с поля. Но у ветряных мельниц был большой недостаток: когда ветер утихал, они останавливались.

Ветряные насосы

В отдаленных районах многих странах (например, ЮАР и Австралии) ветряные насосы идеально справляются с водоснабжением там, где нет централизованных источников электроэнергии. Установка высотой около 10 м

с ветроколесом до 4 м в поперечнике с 18-20 стальными лопастями может подавать с глубины 40 м до 7000 л воды в час. Вертикальный поворотный ветрячок (виндроза) удерживает ветроколесо лицом к ветру, а при слишком сильном ветре отворачивает его в сторону, чтобы не повредить механизм.

Ветряные насосы

В отдаленных районах многих стран: (например, ЮАР и Австралии) ветряные насосы идеально справляются с водоснабжением там, где нет централизованных источников электроэнергии. Установка высотой около 10 м с ветроколесом до 4 м в поперечнике с 18-20 стальными лопастями может подавать с глубины 40 м до 7000 л воды в час. Вертикальный поворотный ветрячок (виндроза) удерживает ветроколесо лицом к ветру, а при слишком сильном ветре отворачивает его в сторону, чтобы не повредить механизм.

Ветрогенераторы

В наши дни многие выступают за широкое внедрение ветроэнергетики, поскольку это экологически чистый процесс, не требующий топлива. Ветродвигатели, соединные с электрогенераторами, работают сегодня повсюду - от Северной Америки до Крыма. Ротор диаметром 50 м может генерировать 1 мегаватт (1 млн. ватт) электроэнергии, так что теоретически тысяча таких установок заменяет одну крупную электростанцию. В некоторых странах построены целые поля ветротурбин, но у них сразу появились противники, утверждающие, что "ветряные фермы" (англ. wind farms) уродуют ландшафт. Тем не менее, суммарная установленная мощность ВЭС (ветроэлектростанций) в мире  на начало XXI века составила более 4 тыс. мегаватт (МВт), в ряде стран они вносят ощутимый вклад в национнальный энергобаланс, а небольшие ветроэнергоустановки (ВЭУ) остаются источником энергии для малых потребителей.

Энергия воды

Водяное колесо

В древности (по крайней мере с начала нашей эры) водяное колесо использовалось для обмола зерна. Но приблизительно через 1000 лет человек стал использовать энергию текущей воды для других целей, и именно тогда на берегах рек зародилось то, что впоследствии стало называться промышленным производством.

Ведь приводом можно соединить водяное колесо с другими механизмами - скажем, кузнечными мехами, пилой или молотом. Вплоть до внедрения в конце XVIII века надежных паровых машин чугунные заводы, бумажные и ткацкие мануфактуры "работали на воде". И хотя сегодня водя­ное колесо можно встретить развечто в качестве музейного экспоната, его «внучка» гидротурбина трудится на всех ГЭС, приводя в движение сверхмощные гидрогенераторы.

Сила прилива

Силу прилива тоже можно использовать для вращения турбин. Однако мест, где это экономически целесообразно, немного - отдача слишком мала. Даже в устье реки Ранс(Франция), где разница между высотой прилива и отлива равна 14 м (!), построенная в 1966 году приливная станция работает со средней мощностью 100 МВт - т. е. всего лишь 1/10 от мощности заурядной ТЭЦ. И все же, поскольку запасы приливной энергии планеты значительно больше гидроэнергии рек, можно ожидать, что, несмотря на техничес

кие проблемы, ПЭС займут достой­ное место в мировой энергетике.

Сила волн

Еще один источник электроэнергии ­волны. Oгpомныe океанские волны несут с собои колоссальную энергию, но эффективного и экономичного способа обуздать ее пока нет. В одном из проектов длинный ряд поплавков, качаясь на волнах, передает это движение насосу, нагнетающему воду в турбину. Турбина вращает генератор. Генератор вырабатывает ток.

Другой тип экспериментальных установок - одна из них была испытана у берегов Шотландии с мощностью 180 кВт - работает по принципу колеблющегося водного столба. В погруженной камере с открытым дном стоит столб воды, а над ним столб воздуха. При прохождении волны водяной столб поднимаетсяи опускается, нагнетая воздух в соединенную с генератором турбину, а затем всасывая его обратно.