Учёные-конструкторы из Павлодарского госуниверситета им. Торайгырова разработали универсальную ветровую установку, которая способна одновременно и электричество давать, и воду из артезианских колодцев качать.
Как уверяет декан факультета металлургии, машиностроения и транспорта ПГУ, кандидат технических наук, профессор Тюлеугазы Токтаганов, аналогов разработке университетских конструкторов нет. Существующие ветровые установки либо дают электричество, либо качают воду. Здесь же при скорости ветра 3–4 метра в секунду установка выполняет оба дела одновременно.
– Если скорость ветра меньше, то днём, когда в электричестве особой необходимости нет, ветрогенератор можно использовать для подъёма воды на поверхность, а ночью уже в качестве электростанции, – рассказывает профессор.
Универсальность такого ветряка, рассчитанного на 5 кВт/ч, выгодна и потенциальным покупателям. Отпадает необходимость в приобретении двух ветрогенераторов. Стоимость павлодарской универсальной установки оценивается примерно в 6500–7000 долларов. Тогда как цена одного ветрогенератора китайского производства составляет в среднем 5000 долларов.
– Мне иногда говорят: ну что вы велосипед изобретаете, разрабатываете уже существующие установки, – говорит руководитель проекта, профессор кафедры машиностроения и стандартизации ПГУ Иван Шумейко. – Но ведь работу по улучшению таких установок, повышению их эффективности никто не запрещал. Казалось бы, все знают, что собой представляет ветряк: столб и колесо с лопастями на нём. Чего тут сложного? Однако на работу ветрогенератора влияют и размер его лопастей, и их форма, и количество. Опытным путём в лаборатории мы всё это выяснили. Добились, к примеру, того, чтобы наша установка эффективно работала уже при минимальной скорости ветра в 1,5-2 м/с. У китайских ветряков этот показатель равен 3 м/с. Опять же у стандартных установок диаметр ветрового колеса составляет 6 метров, у нашей – 4 метра. При этом мы считаем, что от этого рабочие показатели только возрастают. Считается также, что ветровую установку нужно изготавливать исходя из особенностей той местности, где она будет впоследствии установлена. Для нашей разработки, это совсем неважно.
– Ещё одна особенность установки – это наличие в ней специальной защиты от бурь, – продолжает Тюлеугазы Токтаганов. – Ветер ведь может дуть и тихо, а может налететь и ураган. Для этого разработано устройство, которое автоматически разворачивает лопасти перпендикулярно направлению ветра и стопорит конструкцию. Как только ветер стихает, ветряк возвращается в своё рабочее состояние.
По словам декана факультета, ветровые установки для Павлодарской области не в диковинку. В середине прошлого века, когда электричества не хватало, ветряки уже активно использовались в регионе.
– Я помню, как в детстве у нас в селе такой ветряк использовали для работы телефонной станции в совхозной конторе, – вспоминает Тюлеугазы Токтаганов. – Или как с его помощью в школе качали воду из колодца, а мы потом вёдрами поливали клумбы. Но после того как в области появились свои мощные ТЭЦ и ГРЭС, необходимость в ветряках отпала.
Однако сегодня, как уверены в университете, ветрогенераторы обретают свою вторую жизнь. И не только в силу своей экологической безопасности. Без них никак не обойтись, к примеру, в такой отрасли сельского хозяйства, как отгонное животноводство.
– В советское время у нас на все отгонные участки были протянуты линии электропередач, в девяностые годы провода разворовали, но потребность в электроэнергии от этого не исчезла, – говорит декан. – Тянуть провода снова, дорого. Поэтому остаются только ветровые установки. Мы рассчитали, что мощности нашего изобретения в 5 кВт/ч будет достаточно и для подъёма воды из колодца, и на освещение, и на работу необходимых бытовых приборов: холодильника, плиты, телевизора.
Ещё один плюс нашей установки – это её мобильность. Ветрогенератор состоит из нескольких секций, которые легко разбираются и монтируются. Специфика отгонного животноводства состоит в том, что чабан месяц пасёт скот на одном месте, а потом перебирается на другое. И для того, чтобы перетащить обычный ветряк, ему сегодня потребуется большегрузный кран. С нашим устройством легко справятся два человека, без помощи спецтехники. Разобрал, погрузил в машину, приехал на новое место – быстро всё собрал.
В этом году конструкторы госуниверситета намерены получить первый промышленный образец своего устройства, который сейчас изготавливается на одном из павлодарских предприятий. Средства на это, как и на саму разработку, были получены в виде грантов от Министерства образования и науки и Фонда Первого президента. После учёные планируют наладить уже серийный выпуск ветрогенераторов.
