УЛАВЛИВАТЬ ЭНЕРГИЮ МОРСКИХ ВОЛН…
…при помощи сферического поплавка с электрогенераторами внутри предложил Сергей Полозков из Москвы. Устройство представляет собою полый шар, «надетый» на штангу с четырьмя пазами, закрепленную на дне моря. В каждом пазу штанги зубчатая рейка. С каждой рейкой соединены шестерни, связанные с валом электрогенератора. Под действием волн поплавок, то поднимаясь, то опускаясь, заставит шестерни катиться по зубчатой рейке. Их вращение приведет в действие генераторы, вырабатывающие электроэнергию.
Энергией морских волн люди интересуются очень давно. Первая установка с насосами, работающими от морских волн, ударяющих в специальные пластины, была построена неподалеку от Нью-Йорка еще в 1899 году. А одна из последних — в 2006 г. у берегов Израиля. Она состоит из пары поплавков, соединенных со штоками масляных насосов. Создаваемый ими поток масла питает масляный гидродвигатель, а уж он вращает генератор.
Как видите, шестеренчатые передачи в этих волновых установках не применяются. Зубцы шестерен не выдерживают создаваемых волнами ударных нагрузок. Правда, это относится лишь к зубчатым передачам классического типа. Между тем, в нашей стране полвека тому назад инженером С.Д. Новиковым было разработано зубчатое зацепление, обладающее повышенной стойкостью к нагрузкам. Весьма вероятно, что на его основе удалось бы еще в те годы создать волновую электростанцию, подобную той, что предлагает Сергей. Но время этого изобретения ушло: в самом начале 1980-х годов ученые вплотную занялись так называемыми точечными преобразователями волновой энергии. Это, как правило, сферические поплавки, скользящие вверх-вниз по направляющей штанге. Математики исследовали работу этих преобразователей и выяснили вот что.
Эти устройства собирают энергию со значительной части поверхности морской волны, намного превышающей диаметр поплавка. Это позволяет их использовать не только для получения электроэнергии, но и для успокоения морских волн.
Первая волновая энергоустановка. США, 1899 г.
Экспериментальная волновая энергоустановка у берегов Израиля, 2006 г.
Для получения максимальной мощности преобразователи должны быть настроены в резонанс с частотой морских волн. Это не проблема для автоматики, наполняющей поплавки нужным количеством воды.
Есть, правда, и серьезный недостаток: движение точечных преобразователей необходимо за десятые доли секунды притормаживать, а затем отпускать вблизи их верхнего и нижнего положений. Тогда их мощность можно повысить в 5 раз. Но поскольку масса поплавка может превышать десятки тонн, при торможении возникнут громадные нагрузки. При том, что поплавок может совершать около 6 миллионов движений в год, механическое тормозное устройство будет очень быстро изнашиваться.
В последнее время ученые пришли к выводу, что разумнее всего применять на точечных преобразователях линейные электрогенераторы. В простейшем случае они состоят из магнита, закрепленного на штанге, и катушки, закрепленной на поплавке. Под действием волн катушка вместе с поплавком движется относительно магнита, и в ней наводится электричество. А если в обмотку катушки подать кратковременный электрический импульс, она превратится в тормоз. Вся конструкция получается абсолютно надежной — в ней попросту нечему изнашиваться.
Возможно, всего этого Сергей Полозков не знал. Тем не менее, за тщательность разработки конструкции точечного преобразователя волновой энергии Экспертный совет присуждает ему Почетный диплом.