Украинец построил на даче электростанцию размером с 9-этажку

Фото галерея

В рамках проекта СКМ и газеты «Сегодня» «Сохраним энергию вместе» читатель издания делится опытом энергосбережения


Житель села Жовтневое Бориспольского района Киевской области для совместного проекта СКМ и газеты «Сегодня» «Сохраним энергию вместе» рассказал как построить электростанцию для собственных нужд.

Когда мы выезжали в гости к изобретателю, то даже не знали точного адреса. Главное — добраться до села Жовтневое Бориспольского района Киевской области. На вопрос о названии улицы и номере дома Борис Коротя ответил: «Да они вам не нужны — мою установку отовсюду видно. Как подъедете к селу, так и направляйтесь к высокой металлической трубе».

И действительно: 28-метровое сооружение возвышалось над крышами одноэтажных сельских домиков, словно маяк над пустынным песчаным берегом.

Борис Викторович об идее своей установки рассказывает так: «Я как-то копался у себя на участке. Смотрю — в поле возник вихрь. И он шел только там, где есть горячая поверхность, то есть — по дороге. Дошел до угла нашего дома и потух. Второй раз я наблюдал этакий смерч в миниатюре вот здесь, где сейчас стоит установка. Тогда как раз в этом месте была скошена трава. А погода была такая теплая, солнечная».

А ЭТО ИДЕЯ! В основу действия установки легли простые и естественные процессы: солнце нагревает землю, от нее, в свою очередь, греется воздух, который устремляется вверх. Этой энергии хватает в наших местах на маленькие пылевые вихри, а где-то, где климат пожарче — и на гигантские разрушительные смерчи. Почему бы не «запрячь» солнце для получения пользы?

Вторая составляющая идеи установки знакома всем, кому когда-либо приходилось топить обычную дровяную печь. Речь идет о той тяге, которая создается в печной трубе. Чем выше перепад высот между срезом трубы и самой топкой, тем громче гул и мощнее энергия газового потока при полностью открытых заслонках. Если в высоком доме вовремя не регулировать тягу заслонками, то потом при чистке печи на уровне верхних этажей находят не только золу, но и небольшие кусочки несгоревшей древесины. Поставишь в такую трубу маленькую турбинку — она будет крутиться и, теоретически, с нее можно будет снимать какую-то небольшую мощность.

КАК ВСЕ УСТРОЕНО. Физика процесса элементарна: перепад в высоте и нагрев внизу трубы создают разницу в температуре и давлении воздуха, которую можно использовать для выполнения какой-то работы. Например — вращения турбины электрогенератора. «Играя» высотой и диаметром трубы, а также температурой нагрева газа, можно создавать электро-энергетические установки любой мощности.

Теперь, совмещая две половинки идеи, приходим к схеме изобретения, на разные варианты которого Борис Викторович получил ряд патентов в Украине и России.

Самая заметная часть агрегата — массивная, вертикально установленная труба, внутри которой размещены блоки «генератор-турбина». Внизу трубы — немного расширяющееся основание и коллектор, концентрирующий энергию солнечного света.

Первоначально в качестве коллектора изобретатель использовал обычную теплицу. «Какая обычно проблема с теплицами? — говорит Борис Викторович. — Не знают, куда девать лишнее тепло. У меня же все уходило сюда — в трубу».

Через какое-то время теплицу убрали — установка могла работать и без нее. В новом варианте в качестве коллектора использовалась широкая «юбочка» из металлических листов. Листы раскалялись под солнечными лучами, нагревая воздух под ними. Он с силой втягивался в трубу и устремлялся вверх, вращая установленные там турбины электрогенераторов. Всего в установке было смонтировано два генератора мощностью 1 кВт каждый. Но, по расчетам изобретателя, за счет большего числа генераторов с этого сооружения можно было бы снимать 7 и, возможно, даже 10 кВт.

Плюсы — круглосуточная работа. Минусы — дороговизна

ДОСТОИНСТВА. Главное достоинство рассматриваемой системы – после первичных затрат на ее установку она не требует никаких оплачиваемых ресурсов (только на техобслуживание).

Есть свои плюсы и по сравнению с другими технологиями альтернативной энергетики. Например, ветровентиляторы более шумные. К тому же они не могут давать ток в полный штиль или при очень слабом ветре. А установка Бориса Короти в ветре не нуждается (хотя при нем ее производительность растет). Не нужна и сильная жара — достаточно разницы в температуре нагретого в коллекторе и окружающего воздуха на высоте 28 метров, а она будет практически при любой погоде. Эта установка может давать ток и после захода солнца — ни конструкция коллектора, ни нагретая солнцем земля быстро не остывают. Кроме того, в коллекторе можно использовать своего рода аккумуляторы дневного тепла в виде емкостей с концентрированным солевым раствором. Теоретически подобного рода системы могут генерировать электроэнергию круглосуточно, пусть и с несколько снижающейся производительностью.

НЕДОСТАТКИ. Впрочем, нетрудно заметить и очевидные минусы. Во-первых, такая высокая конструкция участок особо не украшает. Во-вторых, коллектор требует немало дополнительной площади. В-третьих, встает вопрос экономичности. Борис Викторович за свою систему, включая монтаж, заплатил 75 тыс. грн (с деньгами помогли один из народных депутатов и Министерство энергетики — в свое время изобретатель был в отрасли заметной фигурой). Можно произвести простой расчет. Допустим, человек платит за электричество по тарифам дачного кооператива. Даже если он не слишком экономит (но и не топит зимой электричеством), он вряд ли в среднем расходует более 400 грн в месяц. Разделим 75 тыс. грн на 400 и получим 187,5 месяца, или 15,5 года. Для дома в селе, тарифы для которого ниже, срок окупаемости будет еще большим. Впрочем, установку можно удешевить за счет более доступных по цене материалов.

Зам. директора по науке Института возобновляемой энергетики НАН Украины, член-корреспондент НАН, доктор технических наук, Виктор Федорович Резцов отмечает: «Для всей энергетической экзотики нужен нормальный технико-экономический анализ, потому что заплатить почти $10 тыс. за оборудование, способное генерировать 2 кВт — это очень дорого. Нормальным считается платить $1100—1200 за 1 кВт мощности». Конечно, по расчетам изобретателя, его система может генерировать и до 10 кВт, но на практике это не проверялось. «Каждой турбиной, установленной в трубе, мы частично прерываем воздушный поток, — объясняет Виктор Федорович. — Так что все эти прикидки надо хорошо просчитывать и проверять».

Справедливости ради отметим, что вся альтернативная энергетика на сегодня остается более дорогой, чем традиционная. Не зря ее развитие приходится поощрять введением специальных «зеленых тарифов» для производителей альтернативной энергии, значительно превышающих обычные.

Не трубой единой

Конвекционные потоки воздуха Борис Викторович использует и для охлаждения дома в жаркую погоду. Парадоксальным образом солнечный зной помогает защищаться от себя самого. Для этого из наклонно установленных металлических листов изобретатель соорудил «рубашку» на некотором (чуть более полуметра) удалении от стены дома. Внизу, чуть выше уровня земли, и вверху, под крышей, есть отверстия для свободного прохода воздуха. Конструкция довольно проста и внешне непритязательна (впрочем, путем подбора более однородного материала или даже элементарной покраски ее можно сделать презентабельнее). А работает все следующим образом: солнце нагревает металл «рубашки», он, в свою очередь, передает часть этого тепла находящемуся в промежутке воздуху. Нагретый воздух с силой устремляется вверх и выходит в верхние отверстия, отводя часть тепла и затягивая в нижние более прохладный воздух. Таким образом, стена дома обдувается непрерывным воздушным потоком, получая внешнее охлаждение. И чем жарче светит солнце, тем интенсивнее этот охлаждающий поток — получается своего рода автоматическая саморегуляция системы. Чтобы объективно оценить эффективность такой системы, нужны специальные расчеты, мы же можем только констатировать факт — в разгар очень жаркого дня внутри дома не то что прохладно, а даже холодновато.

Солнечные башни, искусственные смерчи и другие системы

Ныне придумано немало вариантов конструкций, работающих по принципу трубы Бориса Короти. Так, в России выдано несколько патентов на конструкции, в которых потоки восходящего воздуха закручиваются. Это якобы должно резко повысить производительность системы.

США. Идея использовать поток нагретого солнцем воздуха, поднимающегося в вертикально установленной трубе, возникла давно. Еще в первой половине прошлого века в США испытывали небольшие электростанции, работающие по этому принципу. В одной из экспериментальных установок того времени в качестве коллектора использовался широкий и низкий «шатер» из черного полотна, натянутого низко над землей. Система исправно давала ток, но в условиях произошедшего примерно в те же годы резкого увеличения объемов добычи нефти и снижения цен на нее серьезной заинтересованности в развитии альтернативной энергетики не было. Трубу забросили, и вскоре она пришла в негодность, насквозь проржавев.

АВСТРАЛИЯ. Самый известный и амбициозный проект нашего времени — «Солнечная башня» австралийской компании EnviroMission, которую сперва собирались возвести на родине производителей, а потом, из-за отсутствия инвесторов, переориентировали на пустыню в американском штате Аризона. Высота трубы этой электростанции достигнет 800 м, а в качестве коллектора выступит гигантская, крытая прозрачным материалом круглая «теплица», воздух в которой будет прогреваться до 60—80 °С. Скорость воздушного потока достигнет 65—70 км/ч, а суммарная мощность установленных перед входом в трубу турбин составит около 200 мегаватт — достаточно для электроснабжения города примерно в 100 тыс. домохозяйств.

ИСПАНИЯ. С названием «Солнечная башня» часто ассоциируют еще один проект в области солнечной энергетики — электростанцию PS10, которая в 2007 году начала работать недалеко от испанской Севильи. Электричество в ней вырабатывают паровые турбины, а пар получается благодаря аккумуляции солнечной энергии. Для этого «паровой котел» установлен высоко над землей — высота башни составляет 115 м, а свет на него направляется более чем 600 установленными на земле зеркалами, площадь каждого — 120 кв. м. Мощность этой станции — 11 МВт.