Чтение онлайн

Вряд ли нужно доказывать экономическое значение этого нового изобретения, если только оно в будущем оправдает возлагаемые на него надежды, и из дерева и его отбросов в любое время и в любом месте можно будет изготовлять уголь, по химическому составу равноценный каменному углю. Таким образом устранялась бы зависимость промышленности при размещении ее предприятий от близости каменноугольных копей и одновременно исчезала бы тревога по поводу упадка угольной добычи в некоторых районах. В виду того, что уголь, как известно, в настоящее время, в конечном счете, является показателем экономического благополучия современных промышленных стран и стоимость всех предметов потребления современного человека, в конечном итоге, определяется стоимостью угля, это изобретение Штрахе несомненно имеет большое значение для экономической жизни. Однако натуральному каменному углю не приходится пока опасаться конкуренции со стороны искусственного прежде всего уже потому, что уголь, получаемый из земли, все-таки является более ценным, дешевым и выгодным, нежели искусственный уголь, изготовляемый в реторте химика. Как бы то ни было, производство зеленого угля представляет чрезвычайные выгоды, если не непосредственно для угольного хозяйства, то для хозяйственной жизни, уже по одному тому, что этот метод открывает новую отрасль применения лесного хозяйства, о котором мы уже говорили в первой главе нашей книги.

Огромная нужда в энергии, которая ощущалась в Германии и во всей Европе и будет ощущаться и в дальнейшем, заставила начать поиски новых источников энергии, и в частности там, откуда человечество получало ее уже с первобытных времен, а именно в атмосфере, использование которой в настоящее время сплошь и рядом носит еще совершенно примитивный характер. Речь идет здесь в первую очередь о ветре, который человек уже с незапамятных времен знает как брата воды и солнца.

Ветер, как известно, является процессом, возникающим при движении воздуха. Причиною ветров является также и теплота. В связи с вращением земли воздух приходит в движение. Если бы земля была неподвижна, то атмосфера также неподвижно покоилась бы над поверхностью земли. Но и помимо этого, движения ветра неравномерны: зимою изменения ветра слабее, нежели летом. Сила ветра также меняется в зависимости от времени дня. На материке обычно различают восемь направлений ветра, при анемометрических наблюдениях — 16 направлений, а на море — даже 32 направления. Быстрота ветра поддается измерению и равняется от 0 до 50 мв секунду, причем ветры со скоростью около 50 м называются ураганами. Далее наблюдениями, установлено, что быстрота ветра в более высоких слоях атмосферы больше, чем в низших, так например, быстрота ветра при измерениях, произведенных на Эйфелевой башне в Париже на высоте 305 м, достигала 8,7 м в секунду, тогда как на высоте 21 м над землею измерения показали скорость всего в 2,1 м. Колебания по временам года и по часам дня также различны. Ночью сила ветра больше, нежели днем.

Использование ветров для получения энергии было известно человечеству уже тысячи лет тому назад в форме ветряных мельниц или ветряных двигателей.

Невозможно с точностью установить, когда впервые вошли в употребление ветряные мельницы. Сообщают, что впервые ветряные мельницы были занесены в Германию крестоносцами. Но это указание основано на заблуждении. Ни в Египте, ни в Малой Азии — нигде не встречаются ветряные мельницы. Родиной ветряных мельниц скорее всего была Персия, на что между прочим указывают и арабские историки.

В Европе первые ветряные мельницы появились уже в начале 2-го тысячелетия нашей эры. В 1105 г. одному монастырю во Франции было разрешено устроить ветряную мельницу.

Образцом для европейских ветряных мельниц послужили голландские и немецкие мельницы, несколько различные однако по своей конструкции.

Главное затруднение как в немецких, так и в голландских мельницах представляло решение вопроса о регулировании работы мельниц. В целях сообразования хода ветряного колеса с силой ветра и поддержания таким путем по возможности постоянной скорости вращения колеса, стали применять тормоз, что, конечно, вызывало большой износ материала вращающихся частей. Часто прибегали к изменению быстроты вращения путем изменения площади крыльев.

Впоследствии удалось сконструировать автоматическое приспособление для регулирования подверженной действию ветров площади крыльев при помощи поворачивания всего колеса по направлению ветра. Разнообразные усовершенствования в этом направлении отошли однако на задний план с распространением применения пара и электричества. В пятидесятых годах прошлого столетия в Америке появились новые конструкции ветряных колес, которые нашли применение при работе насосов. Новые ветряные колеса отличались главным образом тем, что их движение автоматически регулировалось в зависимости от направления и силы ветра. Известное распространение получили системы эклипса, халлада и ультра, детальное рассмотрение которых выходит из рамок нашей работы.

Многообразнейшее применение нашли ветряные моторы: ими приводят в движение насосы для выкачивания воды, орошения полей и осушения почвы. Инженер Гамель в своей небольшой интересной работе «Использование сил ветра» дает точные вычисления по вопросу применения ветряных моторов для коммунального водоснабжения, для орошения и осушения полей, для искусственного питания водой рыбных садков и приходит к выводу, что применение ветра отличается большей дешевизной по сравнению с другими источниками энергии.

Электротехника также уже несколько лет работает над подчинением ветра своим целям. Первая успешная попытка использовать силу ветра для получения электричества была предпринята Лякуром. Он создал схему ветроэлектрической станции, в которой даже большие колебания числа оборотов ветряного двигателя, приводившего в движение динамомашину, совершенно уравнивались с помощью аккумуляторной батареи. Конечно, электрическая установка вырабатывала постоянный ток (в виду необходимости пользования аккумулятором). Лякур стремился главным образом к тому, чтобы при сильном ветре накоплять энергию, переводя ее в форму электрической и собирая в аккумуляторе, а при слабом ветре избегать потери накопленной энергии. С этой целью Лякур сконструировал автоматические замыкатель и прерыватель тока. В результате электротехнические фирмы, которые до сих пор мало интересовались силой ветра, занялись постройкой динамомашин, нечувствительных к нерегулярной работе, каковая имеет место при пользовании ветряными двигателями. Понятно, что динамомашины для ветряных моторов должны быть так построены, чтобы их легко было пустить в ход и получить от них ток при сравнительно небольшом ветре. Упомянутый инженер Гамель в своей книге дает подробное объяснение по этому пункту, весьма важному в связи с увеличивающимся значением ветросиловых установок.

Поскольку наша промышленность располагает еще запасами угля и энергией воды, энергия ветра имеет для нее лишь второстепенное значение. Использование силы ветра в промышленных целях в настоящее время зависит еще в значительной мере от индивидуальных желаний, особенно в тех случаях, когда данной отрасли промышленности не приходится считаться с работой других отраслей промышленности. Иначе обстоит дело в мелкой промышленности, в сельском хозяйстве в особенности, в сельскохозяйственных промыслах, в отдаленных от города фермах и таких человеческих поселениях, которые очень далеки от угля и воды. Преимущества ветряного мотора при таких условиях огромны, в особенности в связи с беспрестанным усовершенствованием ветряных моторов и соответствующих динамо-машин.

Давно уже выяснилось, что для устройства ветряных двигателей и ветросиловых станций отнюдь не требуются непременно определенный рельеф местности или морские берега, но что подобные установки могут быть устроены повсюду. Разумеется, при установке подобных силовых станций необходимо тщательно ознакомиться с метеорологическими условиями данной местности. В Германии обычно приходится иметь дело с ветрами силой в 4–5 м. Эта средняя величина однако еще не может служить базой для систематической эксплуатации силы ветра. Сила ветра одна — на равнине, другая — в горах, третья — на морском берегу.

До войны в Германии было уже 13 392 предприятия, главным образом мукомольных мельниц, на которых применялась сила ветра; их можно распределить следующим образом:

Мельницы, работающие исключительно ветром — 11 366.

Мельницы, работающие ветром и в случае необходимости водой — 49.

Мельницы, работающие паром — 852.

Мельницы, работающие электричеством — 61.

Мельницы, работающие мотором — 954.

Мельницы, работающие ветряной силой в качестве вспомогательной — 110.