http://www.eprussia.ru/epr/77/5340.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 1 (77) январь 2007 года
Гелиоаэробарическая станция
Малая и альтернативная энергетика
Евгений ХРУСТАЛЕВ
При этом многими ставилась под сомнение сама возможность существования такой станции. «Новосибирская область финансирует шарлатанов, – комментировал один из оппонентов изобретения. – Что это за особая конструкция воздуховодов, которую наши исследователи держат пока в секрете и кто ответит, когда станет понятно, что деньги в буквальном смысле «вылетели в трубу»?»
Другие, например директор Института социальных изобретений Юрий Вигорь, в своей статье, посвященной плачевному состоянию отечественной инновационной политики, напротив, сетует, что подобные изобретения до сих пор не внедрены в СНГ (а разработчиками гелиоаэробарических станций являются представители украинских, белорусских и российских организаций), хотя западные их аналоги уже есть.
«…Вспомните судьбу создателя дезинтегратора г-на Хинта из Таллина, – пишет Юрий Вигорь, – судьбу открытий академика Вейника, создателя антигравитационной установки. И, наверное, мало кто слышал о профессоре В. Соболеве, одном из разработчиков «лунохода», возглавившем в 28 лет ЦКБ «Титан». В феврале 2002 года он демонстрировал на пресс-конференции в Москве, в редакции газеты «Трибуна», маленький чемоданчик, который аккумулирует электроэнергию магнитного поля Земли (то есть – практически бесплатную). Мощности в семь киловатт, сконцентрированной в этой мини-установке, хватает на отопление одного жилого дома. Миллионы таких чемоданчиков могли бы решить энергетические проблемы сел России. Вот подлинное воплощение двигателя прогресса, о котором мечтало человечество с пещерных времен. И что же? Наше государство на поддержку производства этого уникального устройства не выделило ни копейки. Но зато тотчас же откликнулись американцы. В кратчайшие сроки в Волгограде было создано совместное предприятие с участием американского частного капитала в два миллиона долларов. Сейчас в Крымской республике по проекту профессора Соболева строится гелиоаэробарическая теплоэлектростанция, КПД которой составляет 12,5 %. Подобные станции в Америке имеют КПД в 1,5 %».
Директор Волгоградского института материаловедения профессор Валериан Соболев, о котором упоминает Юрий Вигорь, – один из разработчиков проекта. Ему также принадлежит идея строительства аналогичной станции на Волге, в районе Эльтона. Вот что он говорит в интервью газете «Не может быть»: »…Мы с профессором Чабановым разработали концепцию гелиоаэробарической теплоэлектростанции (ГАБ ТЭС). Она отличается от других тем, что состоит из легкого каркаса, на который натянута прозрачная прочная кварцевая пленка. Это ажурное сооружение, похожее на морскую звезду, имеет «лучи» длиной в сотни метров. На концах «лучей» есть входы – большие отверстия, через которые воздух проходит под пленку; двигаясь к центру «звезды», он нагревается солнцем, как в парнике. Став теплее и легче, воздух устремляется вверх, в трубу, тоже сделанную из пленки, диаметром 60 метров и высотой 350‑500 метров, дающую дополнительную тягу за счет перепада давления по высоте. Сильный поток воздуха вращает лопасти ветротурбины, установленной в нижней части трубы. Мощность такой электростанции будет от 50 до 200 тысяч киловатт. Затраты на строительство такой ажурной станции будут просто смешными по сравнению с гигантскими сооружениями из железа и бетона, имеющими такую же мощность. Но главное – не надо будет потом доставлять к ГАБ ТЭС уголь, нефть, газ, другие виды топлива, чтобы получать электроэнергию. То есть вырабатываемая здесь энергия – дешевая и экологически чистая. На станции ничего не сжигается, не образуется никаких отходов и загрязнений.
Гелиоаэробарическая станция будет многократно окупаться везде, даже на Крайнем Севере. Летом там не заходит Солнце, поэтому электроэнергии можно получать не меньше, чем на юге. А зимой можно использовать другой принцип. Подо льдом в водоемах накоплено огромное количество тепловой энергии. Вода имеет температуру около двух градусов Цельсия, а температура воздуха – минус шесть-десят: если мы в трубе будем распылять воду, то ее микроскопические капельки станут мгновенно замерзать, и в этот момент выделится огромное количество тепла (такова физика процесса). Благодаря этому теплу резко увеличится тяга воздуха и мощность станции.
Эксперты возражали нам: от вращения гигантских лопастей турбины диаметром 60 метров могут начаться такие вибрации, что вся конструкция рухнет как карточный домик. Но когда во всем разобрались, то сами удивились опасениям. На оси турбины вала не будет вообще, но будет множество соосных колец с лопастями, и они станут вращаться с разной угловой скоростью. Быстрее всех – меньшее центральное колесо, по мере удаления частота вращения колец станет уменьшаться. Разъединенные по конструкции, они в определенной мере будут взаимодемпфировать свои колебания и смягчать воздействие на опоры.
Кстати, основные детали станции будут сделаны из наших новых материалов – очень легких и сверхпрочных, которые имеют внутреннее демпфирование, их трудно разрушить».
Идеи, о которых рассказал В. Соболев, и легли в итоге в проект строительства ГАБ ТЭС в Бердске. Специалисты, занимающиеся разработкой и строительством гелиоаэробарических станций, консолидированы в пять научно-производственных объединений: «Интергелиоэкогалактика» (Москва), «Гелиоюгэнерго» (Волгоград), «Сибэкоэнерго» (Новосибирск), «Крымсоюзцентр» (Украина), «СПАС Гелиоэнергетика» (Беларусь). Российские, украинские и белорусские ученые в результате шестилетних исследований пришли к выводу, что можно оптимизировать действие компонентов солнечной энергии. Их несколько: собственно световое излучение; термические воздушные потоки, образующиеся при нагревании земной поверхности; вода, которая проходит в атмосфере цепочку превращений «вода-пар»; наконец, ветер.
Когда началось строительство, соавтор проекта новосибирский академик Алим Чабанов писал:
«Нельзя сказать, что солнечные электростанции – дело новое. Такие установки работают в Испании, Индии, Малайзии и других странах. Но наш агрегат абсолютно уникален. За рубежом пока пытаются «приручать» солнце и ветер раздельно: строят либо солнечные, либо ветряные станции. Мы же соединяем солнце и ветер вместе. Собранная смесь «прячется» в аккумулятор с песком и глиной. Это наше ноу-хау. Такая смесь может долгое время хранить энергию, пока солнце «спит». Конструкция аппарата по внешнему виду напоминает огромный вентилятор с высокой и толстой трубой посередине для ловли ветра. Для «поимки» солнечных лучей используется полипропиленовая пленка, вроде тепличной. «Топливо» не засоряет атмосферу и стоит по сравнению с нефтью или газом намного дешевле.
Согласно последним исследованиям, практически все тепло на нашей станции будет отдаваться по назначению, а стоимость киловатт-часа значительно уменьшится. Строительство гидроэлектростанции окупается за полвека, «солнечно-ветряная» же окупит потраченные средства всего за пять лет».
По словам ученых, им удалось сконструировать гелиоаэробарическую станцию (ГАБ ТЭС), КПД которой уже сейчас достигает 20‑28 процентов (к примеру, гелиостанция в Испании имеет КПД 0,26%, в Австралии – 1,5%) при вырабатываемой мощности от 500 до 5000 кВт. Это стало возможным благодаря принципиально новому решению, основанному на использовании не только энергии ветра, но и силе микровихревых потоков, создаваемых внутри установки.
Кроме того, гелиоэробарическая станция перерабатывает в электроэнергию избыточное тепло, поступающее от других составляющих инфраструктуры поселка, – пекарни, столовой, птицефермы и т. д.
«Инженерные решения, которые нами запатентованы, устанавливают коэффициент полезного действия раза в 3,5‑4 выше, чем то, что применяется, условно говоря, нашими конкурентами», – говорит Владимир Севастьянов, директор по научной и проектной работе акционерного общества «Сибэкоэнерго» – организации, специально созданной сибирскими учеными для осуществления эксперимента. На первый взгляд, принцип действия этой станции прост – есть специальные концентраторы солнечной энергии, или, попросту, парники, сделанные из специальных материалов, находясь в которых, воздух нагревается солнечными лучами. Затем нагретый воздух поступает в центральную башню, где, согласно законам физики, поднимается вверх и вращает генератор. Причем часть энергии отводится в так называемый тепловой аккумулятор – подземный бункер, заполненный материалом, способным долго сохранять тепло. Когда солнце уйдет за небосвод, он будет поддерживать работу установки, обеспечивая непрерывную выработку электроэнергии. По такому принципу уже создана единственная экспериментальная станция в Испании. Работоспособность идеи доказана, но КПД установки составляет только 1,5 процента».
Новаторство сибирских ученых заключается в том, что они нашли способ, как из обычного потока нагретого воздуха создать небольшой управляемый торнадо. С помощью особой конструкции воздуховодов им удалось добиться того, что горячий воздух, который вращает турбину, не просто поднимается вверх, а еще и вращается по окружности со скоростью, в пять раз превышающей скорость вертикального подъема. При этом в качестве дополнительной силы, которая закручивает воздушный поток, используется энергия ветра. Через особые отверстия в центральной башне, снабженные регулируемыми заслонками, ветряной поток будет поступать в главный канал, передавая дополнительный импульс основной струе.
Площадь нынешней конструкции 2500 квадратных метров. Ее высота – 24 метра. Затраты на возведение составили, по сообщениям разработчиков, порядка десяти миллионов рублей.
Отправить на Email
Также читайте в номере № 1 (77) январь 2007 года:
-
Первая в Карачаево‑Черкесии В декабре введен в эксплуатацию третий пусковой комплекс Зеленчукской ГЭС – крупнейшего энергообъекта Карачаево‑Черкесской Республики. В торжественной церемонии пуска приняли участие Полномочный Представитель Президента в Южном федеральном округе Дмитрий Козак, Президент Карачаево‑Черкесии Мустафа Батдыев, Председатель Правления РАО «ЕЭС России» Анатолий Чубайс и глава Федеральной гидрогенерирующей компании Вячеслав Си...
-
Новое о двигателе Гридина Наша газета уже писала об изобретении Валерия Гридина из Москвы (см. «ЭиПР» за октябрь 2006 года) – роторно-лопастном двигателе («ДГ»). В опубликованном материале мы рассказали о цели создания нового двигателя, о его прототипе (двигателе Ванкеля), а также дали краткое описание конструкции и принципа работы нового механизма. Статья вызвала резонанс в печатных изданиях, была продублирована на многих энергетических и автомобильных са...
-
Австралийские энергетики призвали граждан… мыться быстрее Австралийцы должны прекратить распевать любимые песенки в душевых комнатах во время водных процедур ради сбережения собственных денег и, главное, – экономии воды. К рачительному расходу водных ресурсов их призывают австралийские энергетики, сообщают австралийские СМИ. Гражданин Австралии проводит под душем в среднем около семи минут в день. Принимая душ, австралийцы бреются, чистят зубы и, следуя рекомендациям медиков, для улучше...
-
Концепт‑кар для столичной энергосистемы Безопасности в энергетике придается особый статус, и это вполне оправдано. Аварии последних двух лет, пусть и не такие масштабные, как чагинская (когда треть Москвы и несколько соседних регионов остались без электричества), но тоже сопровождались печальными последствиями. В пределах одной лишь Москвы небольшие сбои в энергоснабжении приводили к обесточиванию целых районов: в домах останавливались лифты, прекращал работу метрополитен, во...
-
Планы внедрения в 2007 г. новой техники и технологий обсудили члены НТС МРСК Северо-Запада Планы работы на 2007 год обсудили 26 декабря в Санкт-Петербурге участники научно-технического совета МРСК Северо-Запада, в который входят представители технического блока МРСК, технические руководители РСК Северо-Запада. На заседании совета был представлен обзор новой техники и технологий, которые могут пременяться в электросетевом комплексе. Специалисты технического блока МРСК СЗ подготовили такой обзор по итогам посещения различных с...