Ветродвигатели в сельском хозяйстве. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Альтернативные источники энергии

 Комментарии к статье

Современные ветродвигатели являются вполне совершенными энергетическими установками. При их помощи от непостоянного ветра можно получить полезную энергию для механизации разнообразных производственных процессов.

Современные ветродвигатели выгодно отличаются от других энергетических установок тем, что не требуют топлива. Это имеет исключительное значение для тех районов нашей страны, где запасы местного топлива невелики.

Так, эксплуатация быстроходных ветроэлектрических станций в хозяйствах Главного управления Северного морского пути показала, что в условиях Крайнего Севера ветроэлектростанции с успехом могут обеспечивать выработку почти всей необходимой энергии. Топливные двигатели пускались в работу лишь при ремонтах ветродвигателей.

Ветросиловые установки нужно использовать в первую очередь там, где производственные процессы без ущерба допускают перерывы, которые могут быть вызваны периодами штиля, слабого ветра или бурь. К таким производствам относится большинство сельскохозяйственных работ: водоснабжение, переработка зерна, приготовление корма, молотьба, осушение заболоченных земель, орошение, механизация разнообразных кустарных производств и промыслов.

Известно, что наиболее трудоемкой работой на животноводческой ферме является обеспечение животных водой.

Современные ветронасосные установки с успехом могут использоваться для механизации сельскохозяйственного водоснабжения. До 75 процентов необходимой для этого энергии может быть получено от ветра.

Простейшая и оправдавшая себя ветронасосная установка сельскохозяйственного типа (рис. 28) состоит из многолопастного ветродвигателя (марки ТВ-5 или ТВ-8 с диаметрами ветровых колес 5 и8 метров), трансмиссия которого соединяется со штангой насоса простого действия.

Рис.28. Схема ветронасосной установки сельскохозяйственного типа

Насос опущен в трубчатый или шахтный колодец. Цилиндр насоса прикрепляется к нижнему концу колонны нагнетательных труб, которая подвешивается к переходной коробке, установленной на дне насосной шахты. От переходной коробки вода по трубопроводу, проложенному в земляной траншее, подается в бак водонапорной башни. Отсюда она по разводящей трубе поступает к водоразборным колонкам или к автопоилкам в помещениях для скота.

Утепленный водонапорный бак вместимостью до 25 кубических метров является неотъемлемой частью любой ветронасосной станции сельскохозяйственного типа. При помощи водонапорного бака не только создается необходимый запас воды на периоды безветрия, но и регулируется потребление воды. Одновременно в водонапорном баке хранится необходимый запас воды для противопожарных мероприятий.

Без водонапорного бака любая ветронасосная установка не может бесперебойно снабжать потребителей водой.

В настоящее время наша промышленность выпускает специально для механизации водоснабжения многолопастный ветродвигатель ТВ-5 мощностью до 2,5 лошадиной силы (см. рис. 25). Ветровое колесо этого ветродвигателя состоит из 18-24 металлических лопастей. Для поворота ветрового колеса на ветер ветродвигатель снабжен хвостом. Число оборотов регулируется автоматически - выводом ветрового колеса из-под ветра за счет смещения его оси относительно оси башни.

Ветродвигатель ТВ-5 может поднимать воду на высоту до 70 метров; его средняя производительность - до 3- 3,5 кубического метра в час.

Для более высокого (до 120 метров) подъема воды предназначается многолопастный ветродвигатель марки ТВ-8 на 6 лошадиных сил с диаметром ветрового колеса 8 метров (рис. 29).

Рис.29. Многолопастный универсальный ветродвигатель ТВ-8 мощностью до 6 лошадиных сил

Этот ветродвигатель имеет вертикальный вал, который внизу соединяется с универсальной приводной лебедкой. При помощи этой лебедки можно качать воду поршневым насосом и через ременную передачу приводить в движение различные кормоприготовительные машины, жерновую мельницу, центробежный насос, четырехконную молотилку и другие машины, потребляющие мощность до 6 лошадиных сил.

Ветродвигатель ТВ-8 может обслужить и группу машин, которые в этом случае подключаются к шкиву приводной лебедки через контрпривод.

Ветровое колесо у ветродвигателя ТВ-8 устанавливается на ветер яри помощи хвоста, а число оборотов регулируется путем частичного вывода ветрового колеса из-под ветра при помощи боковой лопаты (рис. 30).

Рис.30. Схема регулирования оборотов ветроколеса у ТВ-8 при помощи боковой лопаты

При работе с жерновой мельницей ветродвигатель ТВ-8 может в час переработать на муку до 200 килограммов зерна. Если же его соединить с центробежным насосом, можно полить 5-6 гектаров овощных культур, при подъеме воды на высоту до 10 метров.

Для подъема воды из буровых скважин и колодцев сейчас строятся ветронасосные установки Д-5 системы

лауреата Сталинской премии А. А. Рожновского. Многолопастный ветродвигатель этой установки укрепляется на крыше металлической водонапорной башни вместимостью до 20 кубических метров воды (рис. 31).

Приводная штанга ветродвигателя напрямую соединяется с поршнем насоса, установленным в колодце.

Рис.31. Ветронасосная установка Д-5 на металлической водонапорной башне

Опыт использования ветродвигателей в сельском хозяйстве показывает, что они окупают себя в течение первого же года работы. Так, по 17 колхозам Ивановской области ветросиловые установки (ТВ-8 и ТВ-5) позволили в 1949 году сэкономить 7699 конедня и 7419 трудодня.

Большое количество воды в сельском хозяйстве требуется для полива растений, особенно в районах с недостаточным увлажнением почвы. В этих районах, как правило, дуют сильные ветры. В период засухи ветер обычно усиливается. Это дает возможность использовать энергию ветра для механического орошения.

Великий русский ученый К. А. Тимирязев придавал большое значение ветродвигателям в борьбе с засухой.

В 1893 году он писал: "Если голландцы при помощи своих ветряков борются с океаном, превращая море в сушу, если в наших городах различные ветряные двигатели качают воду в верхние этажи домов, почему бы тот же ветер не мог поднять воду со дна оврагов до уровня полей, почему не заставить его возвратить корням воду, которую он отнял у растений".

Рис.32. Быстроходный ветродвигатель Д-12 мощностью до 14 лошадиных сил

Значительный интерес для использования в сельском хозяйстве, особенно для механического орошения, представляет быстроходный, трехлопастный ветродвигатель Д-12 с нормальной мощностью до 14 лошадиных сил (рис. 32). Крылья этого ветродвигателя имеют стабилизаторы для регулирования числа оборотов ветрового колеса.

Академик А. Н. Костяков подсчитал, что ветронасосная установка с ветродвигателем Д-12 при работе с центробежным насосом может обеспечить орошение огородных культур на площади до 17 гектаров.

Большое значение для механизации укрупненных колхозов имеет мощный быстроходный ветродвигатель Д-18 с нормальной мощностью до 27 киловатт (рис. 33). Он отличается от ветродвигателя Д-12 тем, что поворот головки с ветровым колесом у него производится при помощи виндроз (см. рис. 10).

Рис.33. Быстроходный ветродвигатель Д-18

Ветродвигатели с успехом могут использоваться для силового обслуживания и других трудоемких работ в сельском хозяйстве, а также для электрификации в районах, где среднегодовые скорости ветра выше 4,5 метра в секунду.

Для освещения небольших построек (клубов, школ, помещений для скота, железнодорожных казарм и т. п.) и для зарядки аккумуляторов автомашин, радио и телефона применяются ветроэлектрические двигатели ЦАГИ-Д-2 мощностью до 100 ватт. Они могут питать также колхозные радиоузлы. Большое значение имеют эти ветродвигатели для снабжения электроэнергией различных экспедиций и изыскательных партий.

Таковы широкие возможности использования ветроэлектрических установок.

Автор: Кармишин А.В.

Смотрите другие статьи раздела Альтернативные источники энергии.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Польза белкового завтрака 14.01.2026

Правильное питание по утрам играет ключевую роль в поддержании здоровья и контроле веса. Многочисленные исследования подтверждают, что состав завтрака может влиять на аппетит в течение всего дня и качество употребляемой пищи. Австралийские ученые провели масштабный эксперимент, который показал, что употребление белковой пищи с утра помогает дольше чувствовать сытость и предотвращает переедание. В исследовании участвовали более 9 тысяч человек среднего возраста 46 лет. В период с 2011 по 2012 год специалисты анализировали рационы респондентов, оценивая долю основных макронутриентов. В среднем участники потребляли 43% углеводов, 31% жиров, 18% белков, 2% клетчатки и 4% алкоголя. Такой рацион позволил ученым проследить взаимосвязь между утренним приемом пищи и пищевым поведением в течение дня. Выяснилось, что участники, чей завтрак содержал недостаточное количество белка, ощущали повышенный аппетит в течение дня. Они ели больше, чем необходимо, и часто выбирали продукты с высоким со ...>>

Технология SmartPower HDR 14.01.2026

Ноутбуки стремительно развиваются в плане графики и мультимедийных возможностей, но яркие дисплеи с высоким динамическим диапазоном (HDR) часто становятся серьезной нагрузкой для аккумуляторов. Длительная работа с видео высокого качества или играми в HDR приводит к быстрой разрядке батареи, что ограничивает мобильность пользователей и снижает комфорт работы. Решить эту проблему призвана новая технология SmartPower HDR, разработанная совместно компаниями Samsung Display и Intel. Суть технологии заключается в динамическом управлении напряжением OLED-панелей. Чипсет ноутбука в реальном времени анализирует пиковую яркость каждого кадра и передает эти данные контроллеру дисплея, который оптимизирует подачу напряжения в зависимости от количества активных пикселей. В отличие от традиционных режимов HDR, где яркость часто фиксируется на максимальном уровне, SmartPower HDR адаптируется к конкретному контенту, что снижает энергопотребление без потери качества изображения. Технология позвол ...>>

Недосып существенно сокращает жизнь 13.01.2026

Сон является одной из самых фундаментальных потребностей человека. Он влияет на обмен веществ, работу сердца и мозга, иммунитет и общее самочувствие. Современный ритм жизни часто заставляет людей жертвовать сном ради работы, учебы или развлечений, но ученые предупреждают: регулярный недосып может иметь далеко идущие последствия для здоровья и долголетия. Исследователи из Орегонского университета здравоохранения и науки пришли к выводу, что сон менее семи часов в сутки связан с сокращением продолжительности жизни. По данным специалистов, хроническая нехватка сна не только вызывает усталость и снижение работоспособности, но и постепенно сказывается на здоровье органов и систем, увеличивая риски развития различных заболеваний. Для анализа ученые использовали обширную национальную базу данных США, сопоставляя показатели ожидаемой продолжительности жизни на уровне штатов с результатами опросов Центров контроля и профилактики заболеваний за период с 2019 по 2025 годы. Они учитывали мно ...>>

Случайная новость из Архива Почему колесо изобрели так поздно 08.03.2012 Колесо, это величайшее после костра изобретение человечества, долго ждало "своего часа". Оно вошло в обиход примерно в 3500-м году до нашей эры. На дворе стоял бронзовый век, люди научились создавать металлические сплавы, они умели рыть каналы, строили парусные суда, изобретали сложные музыкальные инструменты, такие, как арфа, а колесо все еще продолжало оставаться неизвестным. Дэвид Энтони, антрополог из Хартвик-колледжа, США, посвятивший себя изучению истории колеса, считает, что всему причиной техническая сложность, преодолеть которую было совсем непросто. Для того, чтобы конструкция из неподвижной оси с вращающимися колесами могла функционировать, концы оси для уменьшения трения необходимо тщательно обработать, так, чтобы ее поверхность в местах соприкосновения с колесом была как можно более гладкой, а форма сечения как можно ближе приближалась к идеальному кругу. Ось должна входить во втулку колеса плотно, но так, чтобы колесо все-таки свободно вертелось. Проблемы были и с толщиной оси. Она увеличивала трение внутри втулки, а тонкая была непрочной и быстро ломалась. По словам Энтони, эту проблему люди бронзового века решили, максимально укоротив ось, это увеличивало ее прочность при относительно небольшом диаметре. Поэтому первые в мире тележки были очень узкими. Однако в целом чувствительность системы "колесо-ось" не позволяла развивать ее постепенно, шагами, это была структура типа "все-или-ничего". Кто бы ни изобрел колесо, он должен был иметь доступ к широким доскам из деревьев с широкими стволами, чтобы гнуть из них обода; ему нужны были инструменты для вырезаний отверстий в колесах и обработки осей; вдобавок, у него должна была быть необходимость в транспортировке по земле тяжелых грузов. "Вероятно, - говорит Энтони, - главным препятствием к изобретению колеса было недостаточное развитие плотницкого мастерства. А первые медные долота и стамески впервые в мире появились на Ближнем Востоке после 4000-го года до нашей эры". Колесо - это такая вещь, которую можно изобрести только один раз и только в одном месте, ибо изобретение такого рода, единожды появившись, станет стремительно распространяться и быстро докатится до всех уголков Земли. Поэтому историки до сих пор затрудняются сказать, где же конкретно это случилось. Называют Месопотамию (нынешний Ирак), потому что там раньше всего появились необходимые медные инструменты, однако первые изображения колеса появились в Евразии, в районе Польши или близких к ней местах. Аско Парпола, финский индолог из Университета Хельсинки, по лингвистическим соображениям считает, что колесо было изобретено трипольцами, первобытным народом, жившим на территории современной Украины - слова "колесо" и "телега", по его утверждению, имеют корни, идущие из языка трипольской культуры.

Другие интересные новости:

▪ Мантия-невидимка для солнечных панелей

▪ Миниатюрный ресивер EagleTec

▪ Измерение сложности

▪ Роботы вместо мигрантов

▪ Супертонкий материал для аккумуляторов

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Узлы радиолюбительской техники. Подборка статей

▪ статья Пиррова победа. Крылатое выражение

▪ статья Благодаря какой случайности фактически появился Linux? Подробный ответ

▪ статья Землеустроитель администрации города. Должностная инструкция

▪ статья Свч-делитель для частотомера. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Электродвигатели и их коммутационные аппараты. Установка электродвигателей. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026