Принцип действия и устройство ветрогенератора в многоквартирном высотном доме

      Всем, наверное, известно такое неприятное явление, как сквозняки. Из за них мы часто болеем, в ветреный зимний день, даже не слишком морозный, в квартире бывает холодней, чем в самый сильный мороз - сквозняки выдувают теплый воздух через малейшие щели. Сейчас, правда, с появлением хороших окон и дверей по евростандарту эта проблема уже не стоит так остро. Но все же...

Из - за чего появляются сквозняки? Ведь они появляются почти всегда , стоит только открыть форточку -даже тогда , когда на улице, как нам кажется, при этом ни ветерка! Особенно это ощутимо в многоквартирных высотных домах.

Механизм их возникновения весьма прост. Это тот же самый механизм , что позволяет летать птицам и летательным аппаратам тяжелее воздуха. Любое тело в потоке воздуха (газа) создает аэродинамическое сопротивление. При этом во фронтальной части тела, "встречающей" воздушный поток, возникает избыток давления, а в тыловой, соответственно, - разрежение. Естественно, этот избыток давления пытается найти выход, давит на это тело. В случае с самолетом это вызывает подъемную силу. Дом этому избытку давления, конечно, сдвинуть не под силу - хотя как сказать. Например, при сильном урагане нередки случаи, когда у здания сносит плохо закрепленную крышу и выдавливает окна. В нашем же случае, когда, как нам кажется, на улице ни ветерка - на самом деле даже в самый полный штиль движение воздуха все же есть - но оно настолько мало, что нами не ощущается. Сквозняк при этом очень даже ощущается, при том настолько, что при определенных условиях можно даже простыть в разгар лета! Почему? А потому, что дом (и чем он больше и выше, тем сильнее), работает как своего рода воздушная плотина. Создающееся по ходу движения воздуха давление в соответствии с законом Бернулли вызывает сильный поток воздуха через многочисленные щели или  открытое окно и затем дальше через комнату, площадь сечения  которых, ясное дело, намного меньше, чем площадь всего дома. Ну и в соответствии с законом Бернулли скорость потока газа (или жидкости) при уменьшении сечения для ее прохода возрастает. Но ведь это же прекрасный источник энергии, получаемой по тому же принципу, что в гидроэнергетике! Аналогия прямая - как и в случае с водной плотиной, мы можем делать в теле плотины проходы для сброса давления и в них устанавливать - в данном случае - ветрогенераторы! Полученную дармовую электроэнергию можно использовать для обогрева дома или других нужд. Кроме того, мы сбрасываем воздушное давление, и тем самым уменьшаем вредные сквозняки, выдувающие из дома тепло - это особенно актуально для  сурового климата северных районов нашей страны! А если еще вспомнить, какие проблемы возникают в связи с "северным завозом" - доставкой топлива в наши северные территории и частыми размораживаниями целых городов на севере и северо-востоке России - это втройне актуально! Плюсы такого ветрогенератора очевидны - например, не нужно делать поворотно-флюгерное устройство - ведь дом будет все равно концентрировать давление, даже если ветер будет дуть не прямо ему в лоб, а под углом. Мало того - даже если ветер будет дуть в анфас дома, что мешает нам сделать и в боковой стене дома соотв. отверстие и с помощью систем трубопроводов и автоматически  управляемых шиберов и клапанов опять таки подавать давление и крутить ветрогенератор? Ветрогенератор можно расположить в каком либо помещении дома, там же расположить автоматику, аккумуляторы и преобразователи напряжения. Аккумуляторы и преобразователи нужны потому, что вырабатываемое ветрогенератором напряжение непригодно для прямого использования. Хотя в данном случае есть исключение - в зимнее время года его вполне можно использовать и напрямую, для обогрева дома в дополнение к основной системе отопления  - в этом случае нестабильность напряжения и частоты не имеют никакого значения. Это очень существенно увеличит КПД и весьма удешевляет установку такого ветрогенератора - и это еще один плюс такой установки. Даже и летом его можно использовать напрямую - для нагрева горячей воды в системе водоснабжения. Все же какую то маломощную систему аккумуляции и преобразования полученной энергии можно сделать, поскольку  в любом случае - стоить это будет недорого ,зато:

1.Обеспечит энергией автоматику самой ветроустановки,

2.В случае отключения энергии (а это по-прежнему нередкое явление на нашем Севере и Дальнем Востоке) - обеспечит людям какие то минимальные удобства - лампочку включить, посмотреть телевизор, и т.д.

 Вообще же можно смело сказать - данная идея может вполне сделать многоквартирный дом полностью энергоавтономным! Причина - вышеописанные особенности сквозняка. Он по квартирам гуляет практически всегда, а значит, в отличие от обычного ветра, является гораздо более стабильным источником энергии. Конечно, слабенький сквознячок  никак не может полностью удовлетворить все потребности множества людей, проживающих в таких домах. Но не будем забывать -сильные ветра - весьма частые гости нашего северо-востока, а значит -при наличии соответствующих вложений - могут стать весьма серьезным источником энергии. Конечно, вложения в этом случае  должны быть довольно солидными - необходимо ставить серьезную систему аккумуляции энергии - возможно даже, пневматическую или гидравлическую - электроаккумуляторы здесь явно не справятся, а затем и вторичной генерации - но зато в  результате таких вложений мы получим собственную маленькую электростанцию. Электроэнергия, как известно, в наших северных городах стоит весьма недешево - энергетики объясняют это большими затратами на поддержание сетей и собственно само производство электроэнергии, причем даже когда электроэнергия произведена на гидростанциях - т.е. без каких либо затрат на собственно генерацию. Вот мы и поможем нашим болезным энергетикам - освободим их от трудов их тяжких :).

 В заключение - есть еще один немаловажный плюс такой домашней ветроустановки - в отличие от обычного ветрогенератора она совершенно не боится ураганных ветров. Обычный ветрогенератор даже при не слишком сильном урагане будет выведен из строя - и никакой серьезной защиты от этого пока не придумали. В нашем же случае - все очень просто - при превышении некоего критического значения скорости ветра в канале воздуховода срабатывает автоматика(по току генерации или по оборотам) -и клапан на входе (и выходе) воздуховода закрывается. Хотя вообще то совсем не обязательно закрывать его полностью - в случае не очень сильного урагана - зачем лишаться источника энергии?! Достаточно просто перекрыть часть канала, уменьшить скорость воздуха в воздуховоде и продолжать вырабатывать электроэнергию. Кроме того, если предусмотреть резервный ветрогенератор (на случай поломки основного) - его тоже можно включать при большой скорости ветра и вырабатывать в 2 раза больше энергии.