Многим приходилось, вероятно, наблюдать, как нагреваются во время работы электродвигатели и трансформаторы. Это связано с появлением так называемых вихревых токов Фуко, которые сопровождаются бесполезной тратой энергии, уходящей на выделение тепла. С этими токами всегда боролись, и никому не приходило в голову усилить их. А между тем возникающую тепловую энергию можно использовать для полезных целей, например для нагрева воды. К такой мысли пришел советский инженер В. А. Протопопов.
Как известно, в последнее время в степных районах сооружается ряд небольших, но мощных ветроэлектрических установок. В. А. Протопопов предложил установить прямо на валу ветряного двигателя многополюсный электромагнит, окруженный цилиндрической стальной оболочкой. Подул ветер, начал вращаться электромагнит, и в неподвижном стальном цилиндре возникли сильно разогревающие его вихревые электрические токи. Нагревательный элемент из электромагнита и цилиндра погружается в бак с водой — и котел готов.
Эффективность нового котла чрезвычайно высока, так как практически потери в нем отсутствуют. Кстати заметим, что питание постоянным током электромагнита производится от возбудителя, приводимого в действие тем же валом ветряного двигателя.
Ветротепловые установки могли бы найти применение в сельском хозяйстве для снабжения паром и горячей водой животноводческих хозяйств и зерновых совхозов. Представьте себе, как пригодился бы котел на хлебоприемных пунктах в целинных землях, когда осенью вереницы машин везут по размытым степным дорогам драгоценное зерно, обильно омытое осенними дождями. Ведь если немедленно не организовать просушку, начинается самосогревание зерна, и оно теряет свои семенные и продовольственные качества.
Самые различные пути использования электровихревых котлов в народном хозяйстве предложил Ашхабадский институт физики и геофизики. Ветротепловые установки, применяемые, например, для опреснения горько-соленых вод, сослужили бы хорршую службу в районах Западной Туркмении, богатых ветровой энергией и лишенных источников пресной воды. С превращением энергии ветра в тепловую возникают перспективы для широкого применения искусственного климата в домах рабочих и колхозников, становятся реальностью ветротепловые охладительно-отопительные системы. Зимой пар или горячая вода будут поступать из электровихревого котла в сеть центрального отопления, а летом, когда царит палящий зной и нестерпимая жара, тот же котел должен дать... холод (с помощью так называемой абсорбционной холодильной машины).
Кстати, установка с электровихревым котлом в значительной мере свободна от серьезного недостатка, присущего ветряным двигателям. Много трудностей возникает обычно при аккумулировании вырабатываемой электроэнергии в связи с непрерывными резкими изменениями силы ветра. Устройство же теплового аккумулятора в ветротепловых установках решается довольно просто, как в обычных теплоэнергетических агрегатах.
Ветротепловые установки делают излишним транспорт для топлива и золы, склады, дымовые трубы. Они дали бы возможность получения в короткие сроки рассредоточенных тепловых мощностей при относительно небольших капитальных затратах. Однако использование энергии ветра, подобно солнечной энергии, целесообразно далеко не всюду. Поэтому особенно важно наряду с конструктивным совершенствованием новой,установки изучать возможности применения ее в различных областях народного хозяйства.
Источник "Наука и жизнь" №4 1961 |