Энергосбережение. Новейшие разработки в области энергосбережения

Так родилась у  автора конструкция установки, изображенная на схеме (патент РФ М9 1783-144). Главное ее отличие - мощный "ветроускоритель": ряд воздуховодов с полноповоротными ВУ на концах, сходящихся в общий конфузор и далее в рабочий канал. Каких же скоростей достигает там воздушный поток? Ясно, что это зависит от отношения двух величин: суммарного эффективного сечения всех ВУ на входе и сечения рабочего канала - на выходе. Пусть диаметр одного ВУ всего втрое превышает диаметр канала, а площадь соответственно - в девять раз. Тогда, скажем, при пяти ВУ общий коэффициент ускорения равен 45. Правда, мы не учли турбулизацию воздушных потоков в системе и ее общее аэродинамическое сопротивление, но для первичной оценки такой расчет правомерен. А это значит, что самый обычный, умеренный ветер (5 м/с) порождает в канале сверхураган в 225 м/с! Напомним, что по шкале Б офорта ураганным считается ветер с жалкой скоростью -12 м/с...

Выходит, обычное  ветровое колесо тут уже не годится: его лопасти просто не выдержат такого напора. Нужна настоящая турбина, с лопатками иной формы, гораздо меньшего размаха и более прочными - короче, типа авиационной. Кстати, подобное устройство намного эффективнее использует аэродинамическую энергию воздушного потока. А здесь к тому же он ограничен стенками рабочего канала, сечение которого почти полностью перекрыто лопатками. В результате общий КПД установки должен заметно возрасти по сравнению с обычной, горизонтально-осевой.

Не забудем  только, что аэродинамический поток, вырвавшийся из турбинного канала, надо снова затормозить. Эту обратную задачу выполняет система, зеркально  отображающая входную: диффузор ("расширитель") и воздуховоды с устройствами сброса (УС) на концах. Конструкции ВУ и УС опять-таки одинаковы. Единственное отличие - диаметры элементов отводящей  системы должны быть больше, чем  у их входных аналогов, чтобы обеспечить эффективный перепад давлений.

Скорость потока в турбинном канале регулируется простым вращением ВУ. При слабом ветре воздухозаборники ориентируются "лицом" к нему, а по мере усиления все больше отворачиваются, если это  нужно. Устройства сброса, естественно, всегда направлены "спиной" к ветру. Координируют работу всех ВУ и УС микропроцессорные  блоки контроля и управления их электроприводами, датчик направления ветра и центральный  процессор с зашитой в нем  программой. Режим регулирования  вполне может быть не плавным, а дискретным, прорывным, что упростит систему  управления.

...Но, пожалуй,  описанная ВЭУ в целом кажется отнюдь не дешевой. Есть ли смысл городить все эти громоздкие воздуховоды? Что ж, полученная нами формула мощности W позволяет сравнить абсолютные энергетические показатели старого и нового вариантов. Зададимся плотностью воздуха на уровне моря р = 1,2 кг/куб.м и скоростью ветра V = 5 м/с.

Для первого  варианта возьмем предельный диаметр  ветрового колеса -

-120 м, что дает  площадь 3 (ОП) чуть больше 11 000 кв.м. Подставив эти данные в формулу, получим мощность ветрового потока всего 0,8 МВт.

Для новой ВЭУ  используем нашу оценку скорости V в  рабочем канале (около 200 м/с) и зададимся  скромной величиной ОП турбины - 10 кв.м. Аналогичный показатель составит 48 МВт! Энергетическое преимущество настолько явное, что дополнительные затраты (если они вообще понадобятся) должны окупиться.

Разумеется, в  обоих вариантах, с учетом различных  потерь, электрогенераторы утилизуют далеко не всю аэродинамическую мощность. Но и здесь, как мы убедились, новая ВЭУ должна иметь преимущество - более высокий КПД.

Как показывают простейшие расчеты, стоит поставить  несколько лишних ВУ да немного увеличить  их диаметр - и мы быстро подойдем к  пределу возможностей даже авиационных  турбин. То есть данное условие само по себе определяет число и размеры  ВУ проектируемой установки вряд ли больше 10. Правда, тут важен и  еще один фактор

- среднегодовая  скорость ветра в данном районе, его, так сказать, ветрообе-спеченность. Если этот показатель меньше тех же 5 м/с, то для стабильной работы генератора может понадобиться и более 10 воздуховодов. Чтобы оценить целесообразность такого решения, понадобятся, конечно, детальные исследования и расчеты, в том числе экономические. Но даже наши приближенные оценки говорят, что подумать есть над чем...  
 
 
 
 
 
 
 

Заключение

В последнее  десятилетие все большее признание  получало существование взаимного  влияния здоровой окружающей среды  и устойчивого экономического развития. В это же время в мире происходили  крупные политические, социальные и  экономические изменения, по мере того, как многие страны начинали осуществление  программ радикальной структурной  перестройки своей экономики. Таким  образом, изучение влияния на окружающую среду общеэкономических мероприятий  стало проблемой, имеющей серьезное  значение и требующей скорейшего решения.

Следует также  сказать, что общеэкономические  реформы иногда приводят к непредвиденному  ущербу для окружающей среды. Существование  отжившей политики, несовершенство рынка  и организационных структур где-либо в экономике могут непредусмотренным  образом взаимодействовать с  более общими экономическими реформами  и создавать стимулы для чрезмерного  использования природных ресурсов и деградации окружающей среды. Исправление  такого положения обычно не требует  отказа от первоначальной экономической  политики. Вместо этого требуются  определенные дополнительные меры, устраняющие  несовершенство рынка, организационных  структур или отжившую политику. Такие  меры обычно не только благоприятно сказываются  на окружающей среде, но и являются решающим компонентом успеха общеэкономических  реформ.

Хотя общеэкономические  мероприятия не направлены на то, чтобы  целенаправленно влиять на состояние  природы и окружающей среды, но они  могут повлиять на нее, как в лучшую, так и в худшую сторону. К числу  таких мероприятий относятся: изменение  обменных курсов или ставок процента, сокращение дефицита государственного бюджета, освобождение рынков, либерализация  торговли, усиление роли частного сектора  и укрепление организационной базы.  
 
 
 
 

СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ :

Б.И. Врублевский  «Основы энергосбережения». Гомель 2003 г.

Журнал «Городское хозяйство » декабрь 2003 года (с.2-7)  Л. А. Дубовик «О работе по   энергосбережению в РБ»

Журнал «Энергоэффективность», октябрь 2004 года (ст.2-3) Л.В Шенец «Для решения проблем необходимо задействовать все резервы».

 Акимова Т.А., Хаскин В.В. Основы экоразвития. Учебное пособие. – М.: Издательство Российской экономической академии им. Г.В. Плеханова, 1994. – 312 с.

С. Н. Бобылев, А. Ш. Ходжаев, Экономика природопользования, Москва, 2004г.

  6.  Голуб А.А., Струкова Е.Б. Экономические методы управления      

природопользованием. –М.: Наука, 1993. –136 с.

7.      Ковалев А. П. Введение в финансовый менеджмент, М.: Проспект, 2004.

5. Неверов А.В.  Экономика природопользования. Учебн.пособие для вузов. –Минск: Вышэйшая шклоа, 1990. –216 с.

6. Нестеров П.М.  Экономика природопользования и  рынок. – М.: Альпина, 2001.

7. Экономические  основы экологии, М.: Проспект, 2003.