Ученые Института теплофизики (ИТ) СО РАН создают ветрогенератор, который может работать при низкой скорости ветра и нагревать воду практически без потерь, сообщает издание «Наука в Сибири».
«Такие устройства пригодятся в частном доме или на даче. Особенно эффективны они будут в местах, куда трудно подвести электричество — вдоль автотрасс, на отдаленных фермах и стойбищах», — сказал старший научный сотрудник ИТ СО РАН Александр Назаров.
Обычно, чтобы получить теплую воду, используя ветряную установку, сначала нужно выработать электричество. Эффективность ветрогенератора, который производит электричество, не превышает 40 %. В созданном учеными варианте, по закону сохранения механической энергии, все энергия вращения ротора переходит в тепло, за исключением механических потерь, которые минимальны, то есть КПД составляет практически 100 %.
«Мы сделали два цилиндра, в каждом из которых есть набор каналов. Цилиндры вкладываются друг в друга так, чтобы стенки каналов одного из них располагались внутри пространства каналов другого. Эта система помещается в емкость со специальной вязкой жидкостью. Цилиндры вращаются в противоположные стороны под действием ветряка, создавая цилиндрические каналы с взаимно движущимися стенками. Поток жидкости в них становится неоднородным, возникают вихри, которые повышают эффективность получения тепловой энергии», — объяснил Назаров. Сотрудники ИТ СО РАН получили патент на эту разработку.
Разогретая во вращающихся цилиндрах жидкость поступает в теплообменник, где передает тепловую энергию воде. В результате на выходе получается подогретая вода, которую можно использовать, например, для хозяйственных нужд и отопления помещений. При наиболее вероятной для Новосибирской области скорости ветра 4 метра в секунду установка способна нагреть воду до 60 градусов примерно за час.
Увидит ли изобретение свет, пока не известно. В экспериментах использовался электрический имитатор ветряка. Чтобы создать прототип установки, нужно разработать подходящий генератор — то есть сами лопасти, вращающиеся под воздействием воздушного потока. Классические, с горизонтальной осью вращения не подойдут, так как начинают работать при скорости ветра от 3—5 метра в секунду. Для того чтобы ветряк мог двигаться и при более низких скоростях, это должен быть роторный генератор с вертикальной осью вращения, который скорее похож на колесо.
«У нас есть предварительная договоренность насчет создания ветрогенератора с факультетом летательных аппаратов Новосибирского государственного технического университета — его сотрудники занимаются ветряными движителями. Будем надеяться, что разработкой заинтересуются инвесторы», — сказал Назаров.
