Гравитационно-Водоворотная станция Франца Цотлётерера
Огромные плотины, перекрывающие большие реки, очевидно, служат великолепным источником энергии. Но об экологических последствиях такого "творения" говорить не приходится. Малые ГЭС на небольших реках и ручейках наносят природе куда меньший ущерб, но что они могут? Казалось бы, непросто совместить эффективность ГЭС с их экологической безупречностью. Между тем, такая конструкция существует уже несколько лет и доказала свою работоспособность на практике.
Необычную схему мини-ГЭС предложил пять лет назад австрийский изобретатель Франц Цотлётерер (Franz Zotlöterer) из местечка Оберграфендорф (Obergrafendorf). Он не стал перегораживать всю реку плотиной – нецелесообразно и вредно. Вместо этого изобретатель предложил часть потока, вблизи берега, отводить в специальный канал, направляющий воду к плотине. Последняя тоже весьма необычна на вид.
Это бетонный цилиндр, к которому вода подходит по касательной, обрушиваясь в центре, образуя водоворот, который и закручивает турбину. Диаметр бассейна с водоворотом составляет 5,5 метров. Максимальная высота падения воды достигает 1,6 метра. КПД преобразования энергии падающей воды в ток достиг 73%, при условии что по словам самого изобретателя использован не самый совершенный электрический генератор.
Автор отмечает сравнительную простоту и дешевизну строительства своей ГЭС. Однако, несмотря на миниатюрность, станция участвует в энергоснабжении страны. С перерывами станция начала давать ток в общественную энергосеть Австрии ещё в сентябре 2005-го, непрерывно – с марта 2006-го. За последний год непрерывной работы его "Гравитационно-водоворотная станция", установленная на небольшом ручье, выработала свыше 50 мегаватт-часов электричества при рабочем перепаде высот воды примерно в 1,3 метра и расходе примерно в 1 кубометр в секунду.
Максимальная электрическая мощность этой мини-станции достигает 9,5 киловатт. В среднем этого достаточно для питания 10-15 коттеджей. Скорость вращения турбины оказалась довольно низкой, так что для рыбы, попавшей в водоворот, лопасти колеса опасности не представляют. Тем более что лопасти эти не рассекают воду, а поворачиваются синхронно с водоворотом. Водоворот перемешивает загрязнители, одновременно хорошо аэрируя воду, что способствует интенсивной работе микроорганизмов, очищающих её естественным образом. Это свойство станции восстанавливает процессы, идущие в обычной реке, которой присущи многочисленные повороты. В больших спрямлённых руслах каналов и водохранилищ почти ламинарное течение приводит к исчезновению аэрации воды и, как следствие, потере её способности к самоочищению.
Зимой ГЭС продолжает работать подо льдом. Наиболее плотная вода (температура 4 градуса) тяготеет к центру водоворота. По краям цилиндра образуется ледяная корка, которая выступает в роли утеплителя, не дающего слишком сильно охладиться центру. Стоимость постройки прототипа на 2006 год составила 40 тысяч евро. Конечно, существуют модели малых ГЭС, работающих вообще без перепада высот (просто на течении). Но в "водоворотной" ГЭС, как уверен австриец, сочетаются очень высокая эффективность (как с точки зрения физики, так и в плане финансовых затрат) и непревзойдённая дружественность живой природе.
http://www.zotloeterer.com/attachments/Image/GWVPP-OGRA-2010_2.jpg?1391874277830