Аннотация: Механическое накопление энергии на огороде
...Еще несколько лет назад хотел об этом написать, но всё ленился.
Есть проблема у российского дачника, связанная с суровостью нашего континентального климата. Особенно в ясную погоду ощущается, какие у нас резкие перепады температуры между днем и ночью.
Дело даже не в том, что холодная северная страна - это привычно и понятно. А в том, что и за время суток перепады очень резкие.
Сколько мучений доставляют дачнику весенние заморозки, когда надо каждый вечер закрывать рассаду и грядки, а утром снова открывать. Сколько печали видеть погибающие в начале осени растения...
Не раз так бывает, что у нас в конце августа ночью заморозки убивают все нежные культурные растения, а потом вновь наступают теплые дни. Очень обидно: ещё весь сентябрь могли бы расти...
По моему личному опыту, у нас заморозков не бывает по ночам только месяца полтора-два. Хотя в целом погода относительно теплая месяца четыре, даже пять.
Заморозки на почве - это когда над остывающей за ночь землей скапливается тонкий слой холодного воздуха.
В целом температура выше нуля, только вот над самой поверхностью тонюсенький слой толщиной метра полтора или даже тоньше. Достаточно малейшего сквозняка, чтобы нарушить этот холодный слой - все деревенские жители замечали, что иней на траве там, где тихое место, а на сквозняке заморозки в летнее время не бывают. Сам такое много раз видел.
В начале лета достаточно тонкого листа бумаги или любой плёнки, чтобы защитить растение от губительного замерзания. Раньше деревенские жители закрывали высаженные на огород маленькие ростки сорванными листами лопуха. Они их даже потом не убирали, потому что лист тёплым днем высыхал и его уносило ветром.
Раньше люди в такие весенние ночи пытались защитить огород дымом костров, прикрыть дымовой завесой от выхолаживания. Но это ненадёжно: всю ночь дымить надо, да еще всякие проблемы с противопожарными запретами.
Итак, если основная причина в тонком слое приземного воздуха, то понятно как с этим бороться.
И бороться пытались. В Италии (а там вегетация начинается гораздо раньше чем у нас) пробовали защитить цветущие плантации с помощью больших вентиляторов, работающих от автомобильных двигателей. Винт просто перемешивает воздух, одного пропеллера хватает на огород.
В целом идея не новая. Но хотелось бы усовершенствовать.
Суть рационализаторского предложения в том, чтобы устройства заряжались прямо на огороде. От солнечных батарей или от ветра. Но более рациональным мне кажется второй вариант. И вот почему...
Почти всегда заморозки в начале осени начинаются так: после теплой погоды приходят дожди, температура в целом понижается, но в дождливую погоду заморозков еще не бывает, да и мокрая почва обладает повышенной теплоемкостью. Но обычно на третий день облака рассеиваются, небо открывается, ветер предательски затихает. Как я замечал, прояснение неба, как назло, часто происходит вечером после прохладного пасмурного дня. Ночью температура резко падает. Потом может быть еще теплая погода, но погибшим растениям это уже без пользы.
Значит удобнее использовать энергию ветра. Чтобы в дождливую погоду аккумуляторы заряжались, а во время холодного ночного затишья отдавали накопленную энергию вращением пропеллеров.
Мне кажется, самым удобным способом накопления механической энергии для таких устройств стал бы слоистый маховик профессора Гулиа.
Компактные и легкие супермаховики такого типа способны накапливать очень много энергии, их предполагалось использовать для движения автомобилей, причем на серьезные расстояния. Его маховики склеены из прочной ленты, что делает их безопасными на разрыв. И способны удерживать энергию вращения долгое время, дольше чем огородный сезон.
Поставив на огородах такие маховики-накопители, можно в сложных местах продлить сезон вегетации в России на пару месяцев! И ведь длина светового дня в это время года вполне достаточная.
Вот по собственному опыту знаю, что у нас бы это добавило время безопасного роста с половины мая до половины июня и с половины августа до конца сентября. А в некоторые годы аж три лишних месяца без почвенных заморозков!
Не хилое такое прибавление к продовольственной безопасности многих российских регионов...
Как я говорил, этот замысел порожден печалью, которая приходит к российскому дачнику каждую осень. Просто объединил пару идей. Я не уверен, что придумал это первым. В некоторой книге "Жизнь и удивительные приключения Нурбея Гулиа, профессора механики" есть намек, что Гулиа чего-то придумал для сельского хозяйства. Но там не объясняется чего. Может быть как раз что-то подобное?
Честно говоря, ту толстую книжку я не дочитал до конца, увяз в бесконечных описаниях попоек. Может еще осилю...
Сам я такое устройство-ветряк сделать не могу. Сам маховик относительно прост и понятен. Но поскольку маховик Гулиа предназначен для весьма высоких оборотов, для него требуется особый вариатор, который бы преобразовывал изменчивое и относительно медленное вращение от ветра во вращение высокоскоростного маховика. И обратно во вращение лопастей, когда срабатывает градусник на почве.
Поскольку я не профессор механики, то не знаю как устроен такой вариатор. Так что всем заинтересовавшимся надо обращаться к самому Гулиа.
Но думаю, такое устройство относительно простое и при массовом производстве будет не дороже обычного мотоблока. В данном случае требования попроще, чем к автомобильному движителю. Зато оно как бы заменяет весьма большую (неотапливаемую) теплицу, защищая от почвенных заморозков прямо в открытом грунте. Да еще его можно переставлять с места на место.
Однажды, когда мы занимались строительством на даче, я увлеченно рассказывал своему родственнику о идеях Гулиа использовать его супермаховики для движения автомобилей. Вместо ответа родственник подал мне пилу "болгарку", предложил включить и подвигать из стороны в сторону, чтобы почувствовать сопротивление из-за гироскопического эффекта. Если уж у диска пилы гироскопический эффект так чувствителен, то насколько он будет силен у маховика, в котором запасена энергия на многие километры движения машины? Разумеется, что в автомобиле маховик будет расположен в такой плоскости, чтобы не мешать поворачивать. Но остается его влияние при подъемах спусках и прочих вертикальных неровностях, правда их и не положено преодолевать на большой скорости. А главное, что есть такой способ подвески маховика, при котором его ось, к каких-то пределах, независима от общего положения автомобиля. Не могу судить, насколько это усложняет конструкцию.
Но если вернуться к ветрякам, то гироскопический эффект маховика может быть им даже полезен, он будет противодействовать раскачиванию ветром.