Прагнення до автономності і екологічності провокують стрімкий розвиток альтернативних джерел енергії. Вітряні електростанції вже досить давно забезпечують електрикою північні райони розвинених держав. Але разом з необхідністю освітлювання будинків, гостро стоїть питання з їх опаленням. А на це витрачається приблизно 60-80 відсотків всієї отримуваної енергії. Тому дослідження в області перетворення сили вітру безпосередньо в теплову енергію розбурхують уяву багатьох власників приватних будинків.
Інновації у сфері опалення
Перша згадка про тепловий вітрогенератор датується 70-ми роками минулого століття. Його батьківщиною вважається Данія, де у той час виникла нафтова криза. У технологію, яка застосовувалась упродовж двох тисячоліть, вдало інтегрували сучасні технології. В результаті вдалося створити вітроустановку з гальмівною системою. Принцип її роботи заснований на силі тертя, який був представлений і протестований фізиком Дж. Джоулем в 1840 році.
Еталонний теплогенератор є пристроєм, що складається з ізольованого резервуару з водою, в якому розміщується крильчатка, що створює тертя між молекулами води. У свою чергу її обертання забезпечує вітроустановка. Особливістю системи є відсутність трансформатора, електрогенератора і коробки передач, що виконують проміжні функції. Тепло утворюється безпосередньо перетворенням енергії вітру з подальшою передачею теплоносія в систему опалення будинку.
Цікавий факт! Завдяки дослідженню, що було проведено в Литві в 2015 році, вдалося встановити, що при діаметрі лопатей в 4 метри з постійною силою вітру в 4 м/с, можна отримати теплову потужність приблизно в 1 кВт.
Основні види
На даний момент існує три способи обігріву за допомогою вітру:
-
Традиційний. Механічна енергія ротора перетворюється в електричну. Від отриманого джерела живляться електричні опалювальні прилади. Такий спосіб дозволяє виключити вірогідність охолодження будинку у безвітряну погоду, завдяки перемиканню приладів на загальну систему електроживлення. При цьому підвищуються витрати на придбання акумуляторних батарей при зниженні загального ККД.
-
Вихровий теплогенератор. Найбільш оптимальний пристрій з високим ККД. Щоб мінімізувати ризик простою при відсутності вітру, під фундамент закладаються теплоакумулюючі баки, що накопичують надлишки тепла і віддають його при необхідності. Для підвищення ефективності воду в таких генераторах замінюють маслом, яке закипає при більш низьких температурах.
- З використанням індукційних струмів. Експериментальна модель, яка здатна перевернути уявлення про можливості вітру. Вітер приводить в рух ротор, який передає енергію на магніт. Той формує в статорі вихрові струми завдяки змінюваному в часі магнітному полю. Вода в статорі нагрівається і надходить в акумуляторні батареї. Цей спосіб дозволяє генерувати тепло навіть при низький силі вітру, що актуально для багатьох регіонів.