Альтернативные источники энергии и энергосбережение

Промышленное исполнение гирлянд и материалоемкость

Как и в любой другой конструкции, несущий каркас позволяет использовать очень тонкий материал для изготовления спирали. Вариантов каркасного исполнения можно придумать множество, соблюдая разумный баланс между ценой, прочностью, весом и сроком службы гирлянд.

Представляется интересной и другая возможность, — делать гирлянду-спираль сгибанием из достаточно тонкого алюминия или оцинковки, выпускаемых промышленностью в рулонах разной ширины, в том числе с уже нанесенным покрытием (П. Колосов, http:// rosinmn. ru/vetro/girland/girland. htm).

По себестоимости материала это выйдет в 150—200 руб. за квадрат­ный метр ометаемой площади (оптовые цены). Занятным вариантом было бы выгибать спираль нужной длины прямо на месте установки ветрогирлянд, а не соединять из коротких сегментов, загнутых в цеху. Для предотвращения разворачивания можно также использовать тон­кий металлический трос, овивающий спираль в направлении, обрат­ном закрутке лопастей.

Главной особенностью гирлянды является отказ от жесткого несу­щего стержня-опоры, что значительно облегчает и упрощает кон­струкцию ветродвигателя. Вес гирлянды является важным параме­тром, т. к. сильно влияет на требования к прочности и внешних опор, и тросов подвеса, и материала самой гирлянды. Поэтому естественно возникает вопрос, можно ли еще как-то улучшить отношение ометае­мой площади к затраченному на лопасти материалу?

В принципе, можно вместо увеличения хорды лопастей оптимизи­рованного профиля попробовать разнести их на некоторое расстоя­ние друг от друга (рис. 1.23).

Конечно, такой вариант уже трудно назвать ротором Савониуса, в котором важную роль для повышения КИЭВ играет именно взаимодействие лопастей.

Можно ли пожертвовать опреде­ленной частью КИЭВ при условии, что некоторую потерю эффек­тивности существенно перекроет рост ометаемой поверхности гир­лянды? С одной стороны, конструкции в стиле чашечного анемометра серьезно уступают Савониусу. С другой, — профиль из упомянутого выше отчета в первую очередь подвергался оптимизации именно как отдельное крыло. Как поведет себя ветрогирлянда из двух разнесен­ных полуспиралей? Похоже, получить ответ можно лишь опытным путем.

Напрашивается опробовать гирлянду вообще из одной лопасти - спирали. При двукратном выигрыше в материалоемкости заметное падение КИЭВ, вообще-то, еще не гарантировано. Однолопастные про­пеллеры, например, эффективнее многолопастных, а проблема балан­сировки для гирлянды-спирали из нескольких витков и с небольшой быстроходностью не так уж и актуальна. Конструкция однолопастной спирали в «каркасно-тепличном» исполнении очевидна.