Но где же его взять - электричество - за сотни километров от постоянного жилья, от городов и поселков?
Не тянуть же в каждый горный распадок линию электропередачи.
Тянуть не надо. Достаточно найти ближайший ручей - а их в здешних горах не занимать, протянуть к нему брезентовый рукав, направить в него воду - и закрутит вода, завращает небольшую турбину и связанный с ней клиноременной передачей генератор.
Тут же пойдет по проводам ток стандартным напряжением 220 вольт, закипит чай на электроплите, загорятся лампочки. Лампочек может быть довольно много: если по 100 свечей, то 15 штук. Здесь не только на освещение хватит, но и небольшую иллюминацию можно устроить. Хотя бы по случаю осуществления давней мечты чабана - приходу электричества в его жизнь и быт.
Основные технические параметры агрегата таковы. Мощность - полтора киловатта, но у разных модификаций может быть и больше и меньше; это по желанию конструкторов и потребителей. Получаемый ток - переменный, трехфазный, стандартной частоты 50 герц. Напряжение - 220 вольт, но может быть и 380, КПД-0,5, неплохо для любой электростанции. Масса - 85 килограммов. Тяжеловата, конечно, но, учитывая размещение на тележке, передвижка ГЭС в случае нужды с места на место вполне по силам взрослому мужчине.
Предельная высота, на которой может работать станция,- 4 километра над уровнем моря. Диапазон температур окружающей среды - от -30 до +40°С, предельная относительная влажность - 90 процентов. При полностью развернутом стометровом рукаве уклон водотока должен составлять 3-4 градуса. Понятно, разворачивать рукав на всю стометровую длину (он состоит из 10 быстросоединяемых 10- метровых колен) надо не всегда. Если угол наклона потока не 4, а 10 градусов, достаточно 30-метрового участка рукава.
Все параметры приведены для ГЭС мощностью 1,5 киловатта. Возможен и совсем миниатюрный вариант станции - на 2-3 лампочки, на 200-ЗООС ватт. Там, конечно, и перепад высот,!
и расход воды могут быть меньше, и пд весу станция будет такой, что ее можно переносить за плечами, в обыч* ном рюкзаке.
Можно создать "карманную ГЭСи и большей мощности. Кстати, агрегат мощностью 3 киловатта уже изготовлен и испытан. Он тоже показал некплохие эксплуатационные результат"!
Идея и конструкция станции настолько просты, что казалось непостижимым, почему рукавную ГЭС не изобрели раньше. Признаться, у самих сотрудников научно-исследовательского отдела камнем на душе лежало сомнение: не изобрели ли они велосипед?
Не созданы ли еще где-либо в мире аналогичные конструкции? Дважды Ташкентский филиал Всесоюзного центра патентных услуг проводил широкий поиск аналогов в отечественной и зарубежной практике на "глубину" в 20 лет. И оба раза ответ был один: ничего похожего никто и нигде еще не изобретал. В ходе работы над "микроГЭС" ее создатели получили уже 7 авторских свидетельств на изобретения; еще 2 заявки - в стадии рассмотрения.
Небезынтересно сопоставить технико-экономические показатели рукавной ГЭС с показателями бензоэлектрической станции той же мощности. Себестоимость киловатт-часа электроэнергии соответственно 0,5 и 35 копеек, эксплуатационные затраты-117 и 3195 рублей в год. Поистине несопоставимые величины! Даже не слишком совершенные, в кустарных условиях изготовленные агрегаты экономят около 2 тысяч рублей в год. А при серийном изготовлении, когда ряд узлов можно будет делать из пластмасс, по прогрессивной технологии, экономия составит 3,5-4 тысячи рублей в год.
О кустарном изготовлении мы упомянули не случайно. Все находящиеся в эксплуатации агрегаты сделаны в мастерских называвшегося выше киргизского научно-исследовательского отдела энергетики. Сделано их немного-меньше десятка, включая выставочные образцы. Причем три агрегата отправлены за рубеж: один - в Индонезию, два - на Кубу.
Каковы же наши потребности? Министерство сельского хозяйства Киргизии берется внедрять по 1000 рукавных ГЭС ежегодно. Еще по 400-500 агрегатов согласны закупать другие ведомства республики. 1500 агрегатовтак оценивается годовая потребность республик Средней Азии и Казахстана. 1800-2100-потребность Грузии, Армении и Азербайджана. 1000-потребность северокавказских автономных республик. 1500-предприятий Сибири и Дальнего Востока. Всего получается, что ежегодно надо выпускать никак не меньше 6 тысяч агрегатов.
При этом в расчетах учитывалась потребность только государственных организаций, а также колхозов и совхозов. А ведь рукавная ГЭС может стать отличным подспорьем в личном приусадебном хозяйстве. Внедрение таких станций в этой сфере поможет в ряде случаев обойтись без использования энергии государственных электросетей, которой в некоторых регионах не хватает.
Энергомост в будущее
На небе ни облачка, а над опытным полигоном Ленинградского политехнического института имени М. И. Калинина время от времени вспыхивают зарницы. Это отсвет искусственных молний. Здесь испытывается экспериментальный пролет суперэлектролинии напряжением три миллиона вольт. Из окон лабораторного корпуса хорошо видны ажурные порталы с чуть провисающими проводами, напоминающими гигантские качели.
- Одно это "русло" способно вместить электроэнергию, вырабатываемую десятью такими гигантами, как Саяно-Шушенская ГЭС,- поясняет руководитель экспериментов, заведующий кафедрой электрических аппаратов, профессор Г. Александров.- Подобные энергомосты потребуются в будущем для транспортировки огромного количества энергии из районов Сибири на Урал и в центр страны. Естественно, что супертрассам понадобятся и специальная аппаратура, оборудование. Заложенные в них идеи и конструктивные решения будут проверяться в серии экспериментов на полигоне политехнического института.
Одно из основных требований к линии электропередачи - большой запас надежности. И чтобы его обеспечить, нужны тщательные исследования.
Этим мы и занимаемся, испытывая реальные изоляционные конструкции линий и подстанций.
Известно: чем выше напряжение, тем меньше потери в линии. Испытания "трехмиллионника" помогают ученым лучше понять явления, без тщательного изучения которых трудно будет направить поток энергии в нужное русло.
Ведь задачи поставлены грандиозные уже на ближайшие годы: предусматривается продолжить формирование Единой энергетической системы страны, осуществить строительство межсистемных линий электропередачи напряжением 500, 750 и 1150 киловольт переменного тока и 1500 киловольт постоянного тока.
Научная база для их создания уже есть, и сейчас ученые работают над линиями переменного тока в 1800- 2000 киловольт. А "трехмиллионник"?
Иногда его называют энергомостом XXI века. Действительно, пока рано говорить о практической реализации дерзкой идеи. Но исследования ленинградских политехников показывают, что задача эта отнюдь не из области фантастики, что в принципе она выполнима.
- Конечно, мы стараемся не только заглянуть в завтрашний день, решаем и сегодняшние задачи,- отмечает один из участников экспериментальной программы, кандидат технических наук Г. Подпоркин.- На полигоне испытываются, например, компактные электрические линии, позволяющие многократно увеличить пропускную способность в том же классе напряжений. Исследования показали, что вопреки привычным представлениям можно значительно сблизить провода.
Но для этого потребовалось жестко закрепить их, ведь при ветре они могут схлестнуться, и тогда - короткое замыкание.
За кажущейся простотой этого решения - долгий поиск оптимального расстояния между проводами, месяцы испытаний на полигоне в разную погоду, при различных электрических режимах, проектирование и проверка оригинальных конструкций изоляторов.
Среди электротехников Ленинград иногда называют "высоковольтной столицей мира". Право на этот почетный, хотя и неофициальный титул поддерживают и работы исследователей на уникальном полигоне политехнического института, где создают и испытывают суперэнергомосты.
Металлический литиймишень для нейтрино
Вместе с огромными потоками энергии Солнце посылает на Землю нейтрино, которые образуются в недрах звезды при термоядерных реакциях.
Первые попытки зарегистрировать солнечные нейтрино относятся к 1946 году.
Полученные вплоть до последнего времени экспериментальные данные указывают, что на Землю приходит почти в 3 раза меньше солнечных нейтрино, чем предсказывает теория. Причин такого расхождения может быть несколько. Первая: неверны теоретические расчеты; нужно уточнить параметры ядерных взаимодействий, которые приводят к образованию нейтрино. Новые расчеты потребуют более высокой точности, а теоретики не всегда могут ее обеспечить. Вторая причина: неверна сама солнечная модель, а значит, возможно, неверны представления об эволюции звезд. Если, например, учесть процессы перемешивания вещества в недрах Солнца, то "теоретический" поток нейтрино станет меньше, но перемешивание противоречит нынешней модели Солнца. Третья причина: неверны сами представления о физических свойствах нейтрино. Возможно, в расчетах нужно учитывать хоть и небольшую, но отличную от нуля массу покоя нейтрино. Таким образом, расхождение между расчетами и экспериментальными данными сравнительно небольшое, но из-за него, возможно, придется пересмотреть некоторые фундаментальные устои физики. Если, конечно, не будут получены новые экспериментальные результаты.
