Рнс. 71. Ветронасосная установка ВНИИМЭС с безбашенной водокачкой:

/ — одноступенчатый насос В. В. Савотина, 2 — воздухораспределитель, Л — водяная магистраль, 4 — сливиая труба с клапаном, 5 —водомерное стекло, 5 — воздушно-водяной котел, 7 — фильтр для очистки воздуха, 8 — фильтр-отстойник. 9 — автоматический регулятор напора. /О — воздухопровод, —балкон, /2 — опора ветродвигателя. И — воздушный компрессор, 14 — фрикционная муфта включения, 15 — ветроколесо быстроходного типа, 16 — поплавок воздухораспределителя, I? — запасной патрубок о клапаном, 18 — обратный клапан, 19 — манометр, 20 — клапан для вагветания. воздуха о-г автомобиля.

9&

висимо от того, какой ветронасосный агрегат мы используем.

Нормальные водонапорные башни, даже при сочетании их в единой конструкции с ветродвигателем, требуют большого количества металла и строительных материалов.

Группа сотрудников Всесоюзного научно-исследовательского института механизации и электрификации совхозов (ВНИИМЭС) предложила использовать для ветронасосных установок безбашенные водокачки (Л. 7).

Безбашенная ветрокомпрессорная уста-""^иимэс бТкзГБВК-3,5 (рис. 71) состоит из следую-

щих основных частей: быстроходного ветродвигателя с ветроколесом 15, диаметром 3,5 м, насаженного на вал муфты включения нагрузки 14, одноступенчатого двухцилиндрового компрессора типа ЗИС-150 13, соединенного клино-ременной передачей с ведомым шкивом автоматической муфты сцепления, одноступенчатого насоса В. В. Савотина / с поплавковым воздухораспределителем 2, воздушно-водяного котла 6 для хранения запаса воды с автоматическим регулятором 9, поддерживающим в расходной магистрали заданный минимальный напор.

Пусковая муфта работает на принципе ленточного тормоза, натяжение ленты которого осуществляется центробежными силами от грузов, вращающихся вместе с ветроколесом.

Воздушно-водяной котел включается в систему параллельным соединением к магистрали двумя трубопроводами, в разрез которых в одном вмонтирован обратный клапан, а в другом — автоматический регулятор, поддерживающий после себя заданное давление.

Ветродвигатель может быть размещен в стороне от колодца (50—100 м), а воздушно-водяной котел может быть соединен с несколькими насосами, расположенными на различных колодцах. Резервуар помещается или на поверхности земли и утепляется, или углубляется в землю на глубину, достаточную для того, чтобы вода в резервуаре не замерзала.

При работе насоса резервуар заполняется водой и находящийся в нем воздух сжимается. Подушка сжатого воздуха над водой обеспечивает подачу воды потребителю под необходимым напором. Минимальное давление в резервуаре определяется условиями подачи воды потребителям и их расположением на местности (их высотой над резервуаром и удаленностью от насосной установки). Поэтому можно расходовать не всю воду в резервуаре, а только часть ее, с тем, чтобы увеличение объема воздушной подушки при убывании воды не понизило бы давления ниже допустимого.

Отсутствие громоздких и дорогостоящих водонапорных башен— это положительная сторона данной установки.

Однако отказ от водонапорных башен при использовании герметически закрытого резервуара безбашенной водокачки дает

Z. 72197

значительный выигрыш в затратах на создание емкостей для воды лишь в том случае, если мы имеем привод насоса от двигателя, который может быть включен в любое время. В случае же привода насоса от ветродвигателя, работающего со значительными перерывами, емкость резервуара должна быть значительно увеличена. Это, конечно, удорожит установку.

* * *

Наряду с установками, в которых предполагается использовать обычные крыльчатые ветродвигатели, очень часто изобретатели предлагают ветронасосные установки, в которых использованы взамен крыльчатых ветродвигателей другие типы

Рис. 72. Ветроиасосиая качалка Г. М. Малиновского: / — ветровой щнт, 2 — лопасти щнта, 3 — уравновешявающий груз. 4 — опора, 5 — трос, в — штанга иасоса. 7 — хвост.

ветровых двигателей. К таким установкам можно отнести качающееся крыло Конова, которое было уже описано нами. Другой подобной установкой является ветронасосная качалка Г. М. Малиновского.

ветронасосная качалка^втор полагает, ЧТО встронасосная ка-

г. м. Малиновского чалка (рис. 72) должна работать, используя пульсирующую энергию ветра. Качалка состоит из ветрового щита /, выполненного из отдельных лопастей -2, наклоненных под углом 30° к направлению воздушного потока, н имеющего возможность качаться относительно горизон-

4

тальной оси. Щит и штанга насоса 6 уравновешиваются грузом 3 и грузовым балансиром насоса (на рисунке не показан). Установка щита против ветра осуществляется с помощью хвоста 7, а его качания, вызванные пульсациями скорости ветра, передаются штанге насоса через трос 5.

Ветронасосная качалка может работать, но эффективность такой работы будет незначительна. Действительно, как показывают исследования, колебания скорости ветра при ее возрастании становятся все меньше и меньше и эти колебания не имеют строгой закономерности. Даже если бы колебания скорости ветра были закономерны, то подобная качалка могла бы использовать только небольшую долю энергии ветра, набегающего на ветровую доску, а сама доска должна быть при этом весьма-громоздкой.

В этом случае мы используем вместо крыльчатого ветродвигателя устройство, подобное барабанному ветродвигателю с одной лопастью, а ведь известно, что такие ветродвигатели, даже при очень хорошем исполнении, всегда имеют коэффициент использования энергии ветра в три-четыре раза меньше, чем у крыльчатых ветродвигателей. Следовательно, нельзя рекомендовать к использованию ветронасосные агрегаты с ветровыми качалками.

Таким образом, мы рассмотрели основные предложения изобретателей по конструкциям и схемам ветронасосных установок и оборудованию к ним.

Но ведь использование энергии ветра не ограничивается только областью механизации подъема воды.

За последние годы с увеличением мощности ветродвигателей и совершенствованием их конструкций ветродвигатели все больше используют для получения электрической энергии как для освещения, так и для производственных нужд.

Но при использовании ветродвигателей для привода электрических генераторов возникает ряд трудностей, которые уже частично преодолены усилиями наших ученых, изобретателей и конструкторов. Эти трудности вызываются самим источником энергии и, в первую очередь, его непостоянством.

VI. РАБОТА ИЗОБРЕТАТЕЛЕЙ ПО ВЕТРОЭЛЕКТРИЧЕСКИМ АГРЕГАТАМ И СТАНЦИЯМ

Чтобы использовать ветродвигатель для работы с электрическим генератором, нужно иметь высокую скорость и относительно большую равномерность вращения ветроколеса. Поэтому только быстроходные ветродвигатели с малым числом лопастей и автоматическим регулированием числа оборотов, не создавая больших потерь в передаче, могут быть использованы как первичные двигатели в ветроэлектрических установках.

Различают ветроэлектрические агрегаты и ветроэлектриче-7.99

екие станции. первым относятся установки, имеющие быстроходные ветродвигатели, чаще всего с двухлопастным ветроколесом. Мощность таких ветродвигателей не превышает 3—5 квт. В таких агрегатах стараются применить генераторы постоянного тока. В случае же использования генераторов переменного тока приходится включать в электрическую схему селеновые или другие выпрямители, с тем, чтобы иметь возможность пользоваться обычной аккумуляторной батареей. Ко вторым относятся уста-

Рис. 73. Ветроэлектрический агрегат ВЭ-2: ; — двухлопастное ветроколесо, 2 — специальный тихоходный генератор переменного тока, 3 — гру» центробежного регулятора, <—опора. 5 —хвост, в —пружниа регуляторе.

новки более мощные, ветродвигатели которых работают как с генераторами постоянного, так и переменного тока.

Посмотрим, что же представляют собой ветроэлектрические агрегаты.

Рис. 74. Ветроэлектрический агрегат ВИМ Д-3,5:

— двухлопастное ветроколесо, 2 — автобусный генератор постоянного тока, 3 — повышающий редуктор, 4 — опора головки, 5 — хвост, 6 — пружина регулятора, 7 — электрический кабель, 8 — трос остановки, 9 — электрический щнт, Ю — груз центробежной» регулятора.