Краснофлотец. 1945, февраль.

МСНОфЛОЯСКИЕ ЧТЕНИЯ э нертая fneTpa, ^зано­ сящегося над поверх* ностью земли, т&'ит в себе огромную 'силу. Приблизительные под- " счеты прираанивают ее к 33 триллионам калорий в год, Т. е. б биллионам тонн нашего до­ нецкого угля. Но не вся эта энер­ гия может быть использована. Ш Поежле эсего трудно и почти ойсно использовать слабый Затем почта не поддается эовавгию ветер, гтронося- ^ n r ^ n над гладью океанов и мо­ рей, в пустынях, над необжитыми и трудно доступными простран­ ствами Арктики и Антарктики. Но тем не менее, использование даже одного процента энергии ветра дало бы человечеству новые огромнейшие энергетические мощ­ ности. Для этого нужно отка- заться от дедовских (ветряных мельниц, а перейти к новым спо­ собам, к новым конструкциям дви­ гателей, использующих ветер. Человеческий ум деятельно ра­ ботает над тем, чтобы заставить ветер работать на человечество. Ветер обладает двумя свойствами: он непостоянен -по силе и по на­ правлению. С первым можно бо­ роться, «применяя автоматически регулируемые лопасти ветряного колеса. Последние рааработамные конструкции ветряных двигателей представляют собой металличе­ ские ажурные башни высотой до 60—70 метров, на которых уста­ новлены ветроколеса большого диаметра, до 50 метров, с разрез^ ными лопастями пропеллерного ти­ па, автоматически регулирующими­ ся. (Рис. 1). Скорость вращения ко­ леса постоянна. Оно соединено с Генератором, помеаиающимся в ка­ бине наверху башни. Генератор вращается со скоростью 600 обо­ ротов в минуту, развивая мощ­ ность в 1.000 квт. Автоматическая установка ветроколеса на ветер осуществляется электромотором, который включают «виндрозы», — маленькие ветровые колеса, начи­ нающие вращаться в случае, если ветер (изменит свое направление. Существуют детально разработан­ ные проекты ветродвигателей та­ кого типа с ветроколесом диамет­ ром в 80 метров, развивающим мощность до 10.000 квт. Однако необходимость постоян­ но приспособлять ветроколесо к направлению ветра и расположе­ ние двигателя и генератора на большой высоте снижает коэфн- циент использования энергии и со­ пряжено с рядом неудобств при обслуживании механизмов. Оба эти недочета устраняются при яспользояатпш ^ветровых башен». «Ветровая башня» представляет собой башнеобразную цилиндриче­ скую трубу большого размера из листового железа. На верхнем конце она окружена коротким ци­ линдрам, поддерживаемым снизу узкими ребрами. Под каким бы углом и с какой бы стороны ни дул ветер, результат» будет одан л тот же — вертикальный поток воздуха в цилиндрической башне. У нижнего основания башки уста­ навливается горизонтально лежа­ щая турбина с генератором. {Ряс, 2). Коэфицпент полезного действия такой установки ис­ ключительно высок; скорость всасываемого внизу башни воз­ духа всегда равна скорости вет­ ра, потери — только на тре­ ние. На этом принципе возможно .построить ветроустановки самых больших мощностей. Сотни «мет­ ровых башен», установленных на плоскогорьях /и горных хребтах и на побережье, соединенных в «ба­ тареи»,- могут*служить источником получения больших количеств де­ шевой энергии. Воздушный „водопад* 21 сентября 1934 года над Япо­ нией пронесся сокрушительный тайфун. Газеты сообщали, что это был тайфун сильнейший зз по­ следние 30 лет. Ветер несся со скоростью 60 метров в сок уйду... 2. ЭНЕРГЕТИКА БУДУЩЕГО Путь тайфуна отмечен разрушен­ ными домами, вырванными с кор­ нем деревьями, вывороченными те­ лефонными столбами. Железно­ дорожное сообщение Токио — Осака — Симонеки прервано. Уби­ то более 2.000 человек, ранено более 13.000, пропало без вести 156 'MOftOt Полностью разру­ шено w i e t 31.000 домов, снесено водой 1.309 мостов, унесено водой и вьгвёДёно из строя около 11.000 разных судов. Такова разрушительная энергия тайфуна, дующего со скоростью 50—60 метров в секунду. У ме­ теорологов ветер со скоростью свыше 16 метров в секунду чис­ лится под рубрикой «буря». А воз­ можно ,ли искусствевно создать ноток воздуха с такой скоростью, как 60—60 метров в секунду, и использовать заключающуюся в нем чудовищную энергию? Мож­ но, Известно, что нагретый легкий ветер поднимается кверху. Чем больше он нагрет, тем скорее он поднимается. Имеются огромные площади земного шара, куда Солнце щедро посылает свои лучи, — экваториальные в тропические о б л а е т Известно, что Сахара по­ лучает от Солица за день энер­ гию, которая равноценна энергии от сжигания 6 млн. тоин угля, что пря использовании только 10 про­ центов получаемой ею солнечной энергии, с учетом ночного вре­ мени и менее жарких дней, можно получать в течение всего года с 1 кв. километра в среднем не меньше 18—19 тыс. квт. Надо только создать искусственный ве­ тер, воздушный поток, искусствен­ ный «водопад» воздуха (подни­ мающийся вверх), заключить его в трубопровод и заставить вра­ щать турбину, отдавая свою энер­ гию на пользу человечеству. Ав­ тор такого проекта Дюбо пишет: сБерут открытую с двух сторон трубу длиною около километра и прислоняют ее возможно круче у склона горы в какой-либо жаркой области, например, Сахаре (труба такого размера нужна, чтобы ис­ пользовать разность давлений на нижнем и верхнем уровне, которая в этом случае значительнее, чем в самом сильном циклоне). Внизу труба расширяется в громадную воронку, имеющую практически форму большой плоской оранже­ рейной крыши, нагреваемой сол­ нечными лучами. Эта крыша слу­ жит для того, чтобы получить максимально высокие темпера­ туры воздуха. Стенки трубы по­ крыты теплонепроницаемым слоем, чтобы поддержать необходимую разность температур внешнего и внутреннего воздуха. (Рис. 3). Вы­ числение показывает, что таким образом можно получить поток вертикального воздуха со ско­ ростью до 180—200 им. в час, т. е. 50—66 метров в секунду. Воздуш­ ная турбина соединяется с генера. тором, дающим электрический ток, и уже в виде электрической энергии направляется обратно в долину. Трубопровод в 1.000—1.500 метроз не является препятствием. Уста­ новка Пуньи в долине реки Роны использует напор воды в 1.630 метров, и если там трубопровод испытывает огромное давление во­ дяного столба, то в нашем случае такое давление отсутствует и можно обойтись вместо стальных железобетонной трубой. Ветроси­ ловые установки подобного тина могут быть установлены в Са­ харе, где три хребта гор Атласа и гора Хоггара^со своими отвесными склонами как будто нарочно соз­ даны для таких станций. Подоб­ ные установки возможны у нас в Машинное j дани* Рис. 1. СпкляьнйЯ крыша Рис. 3, Средней Азии в Таджикистане, з некоторых районах Туркмеяистаиа и др. местах. Объединение этих установок со станциями, исполь­ зующими другие виды энергии, позволит регулировать нагрувку станций. Новая теплотехника Современная теплотехника — это в значительной мере хищни­ ческая техника в отношении ис­ пользования энергии, получаемой в результате сжигания топлива. Со­ временный паровозный парк ис­ пользует производительно только 5—10 процентов сжигаемого горю­ чего, остальные 90 процентов про­ падают, теряются без всякой поль­ зы. Гораздо лучше обстоит дело с паровыми турбинами и с двигате­ лями внутреннего сгорания. Но и в этом случае огромное количе­ ство тепла, а следовательно и энергии теряется с отходящими газами, с отработанным паром и т. д. Перед нами стоит задача — экономнее, лучше, эффективнее использовать запасы горючего, на­ копленного природой в древние времена. Паровая турбина является наи­ более эффективным способом ис­ пользования энергии горючего» Но есть еще более эффективный спо­ соб — это газовая турбина, в ко­ торой топливо, сгорая, превра­ щается в раскаленные гавы, а последние давят на рабочие ло­ патки колеса турбины. Таким образом, уже на нынеш­ нем уровне техники возможен так называемый многоступенчатый цикл получения энергии. Вот при­ мер т экого многоступенчатого цикла; Ожигая топливо под высоким давлением воздуха, поступающего в тонку, мы получим возможность применить в качестве первой сту­ пени газовую турбину. Для охлаждения газовой тур­ бины, а также для использования высоких температур отходящих газов можно применить ртуть, пары которой приведут в движе­ ние ртутную турбину. Конденса­ тор ртутного пара явится испари­ телем котельной установки для обычной паровой турбины. Паровая турбина, пропустив че­ рез себя пар и направив его даль­ ше в теплофикационную сеть, часть оставшегося пара исполь­ зует для бутанной установки, о которой мы говорили в первой статье. Таким образом, перед нами четырехступенчатый энергетиче­ ский цикл, позволяющий в неиз­ меримо большей степени, чем сей­ час, исполызовать анергию камен­ ного угля, нефти, торфа. Ртуть, вода, бутан являются так называемыми рабочими телами для теплотехники. Мы можем по­ добрать такие рабочие тела, кото­ рые позволят вместо четырех цик­ лов получить пять, шесть, семь циклов, максимально использовав второй закон термодинамики, по которому каждая разница уровня температур может быть использо­ вала для получения энерг«и. Энергетика Советского Севера Со стороны природных богатств мы обеспечены полностью. Поза- пасам энергии Советский Союз за­ нимает одно из первых мест в ми­ ре. *По запасам нефти, торфа и древесного топлива мы занимаем первое место, по углю — второе и по мере расширения разведыва­ тельных работ, бесспорно, выйдем на первое место. По запасам вод­ ной энергии (энергии рек) Совет­ ский Союз также занимает первое место в мире. Его реки могут да­ вать в год энергию, соответствую­ щую установкам мощностью око­ ло 250—300 млн. квт, что равняет­ ся установкам мощностью свыше 400—500 млн. лошадвшых сил. Столь же велики наши ресурсы энергии, об использовании которой мы говорили выше, — энергии, моря и ветра. Двенадцать морей омывают берега нашей Родины, а морские границы СССР составля­ ют свыше 20.000 км. Запасы энер­ гии ветра, доступные использова­ нию, по самым минимальным под­ счетам, равняются 12 (миллиардам каменного угля в год. За недолгий срок своего суще­ ствования наша социалистическая система 4 народного хозяйства до ­ казала свое преимущество над ка­ питалистической системой. Она выдержала таксе суровое испы­ тание, как Великая Отечествен­ ная война. Нашему социалистиче­ скому хозяйству была противопо­ ставлена промышленная мощь фа­ шистской Германии, ее сателлитов и почти всей Европы. И в этом ги­ гантском столкновении наша стра­ на одержала полную блестящую победу. За голы трех сталинских пятилеток мы реконструировали нашу промышленность, индустри­ ализировали нашу страну на базе самой современной техники, сме­ ло внедряя самые передовые, ре­ волюционные методы в металлур­ гии, в химии, в энергетике. Мы начали применять кислородное дутье, вдвое увеличивающее про- Рнс. 2. яэводительность доменных печей. Мы строили я строим и будем дальше строить гигантские гидро­ электростанции на наших реках— Днепре, Волге, Ангаре и до. Мы смело внедряем новую ^теплотех­ нику высоких давлений# Пео»ы1 опыт промышленной тахземвов газофикации угольных пластоя производится у нас, в нашей стра­ не. Бесспорно, наша страна прокла­ дывает пути и в новых областях энергетики — энергетике ветра, моря и солнца. Тем более, что но­ вая энергетика может найти о г ­ ромное поле для ее применения- Освоение необъятных, пустын. ных, необжитых еще просторов Крайнего Советского Севера, спо­ собного по своим природным бо* гатстзам дать огромный вклад я развитие производительных сил нашей Родины, наталкивается на очень большие затруднения с топ­ ливом. Оно нужно и для промыш­ ленных целей и для бытовых нужд. Топлива же на Севере сплошь и рядом или нет, или ово имеется в ограниченных количе­ ствах, А ведь на нашем Севере есть буквально неисчерпаемые источ­ ники энергии. Кто-кто, а уж моряки знают., что на побережье Баренцова моря безветренные дни — это величай, шая редкость; штилевых дней в году насчитывается всего 5—10 процентов. На Рыбачьем полу­ острове, например, в декабре —^ марте в течение 12—16 дней дует ветер со скоростью свыше 15 мет­ ров в секунду. Средняя же ско­ рость ветра составляет 9,5—10,5 метров в секунду. Сотни, тысяче ветродвигателей с электрогенера • торами мощностью от 100 до 1.000 и даже до 10.000 квт. и б о лы » будут установлены на Мур* маиском побережье, ыа Новой Зея* ле и т. д. Тысячи «ветровых баи шен>, преобразуя ветер в электро­ энергию, дадут освещение, отоп­ ление городам и поселкам я приведут и движение наши пред* приятия по добыче никеля, апата- тов, нефелша, судоремонтные и су ­ достроительные заводы и наш ж е ­ лезнодорожный транспорт. Ие» пользуя разницу температур xoj лодного морозного воздуха и теп­ лой, незамерзающей гюдледяов воды, можно устроить сотни бере­ говых гидростанций, работающих как раз зимой, т. е. тогд^, когда население Заполярья особенно нуждается в топливе для отопле­ ния жилых домов и в освещение во время полярных ночей. Десяткж губ, заливов, бухт послужат базой для постройки приливно- отливных гидростанций. Мы не п и ворим уж об использовании энер­ гии рек для сооружения гидро­ станций, подобных Туломской ил* Нивской ТЭС. Это путь уже ха* рогао изученный и известный. Проблема использования оршдо вов и отливов, ветра и низких тем* ператур Советского Крайнего Се* вера является увлекательнейшей я благодарнейшей проблемой. Ус­ пешное разрешение этой проблемы* а оно уже вполне возможно м нынешнем уровне техники, созда­ ние нужных для этого конструх* ций ветродвигателей, турбин, гене* раторов позволит Советскому За­ полярью иметь грандиозные коля* чества очень дешевой энергии, за­ лить города я поселки нашего Крайнего Севера ослепительным светом в самые темные полярные* ночи, создать тысячи теплиц» оранжерей, ч f * * * Читателям, интересующимся вод просами, затронутыми в статьях, посвященных энергетике будуще. го, рекомендуем: Б . Г. Кузне­ цов — «Коммунизм и техника бу­ дущего*-