Sve o vetrenjačama

Znati sve o vetrenjačama, šta su i kako rade, neophodno je ne samo iz praznog interesa. Uređaj i opis sečiva nije sve, morate razumeti čemu služe mlinovi. Dovoljno je reći o vetrenjačama i njihovoj izgradnji za struju, o drugoj ekonomskoj vrednosti.

Mlinovi su nastali u vreme kada je počeo masovni uzgoj pšenice i drugih žitarica. Ali nisu mogli odmah da iskoriste silu vetra da rotiraju strukturu. U drevnim vremenima, točkove su okretali robovi ili tegleće životinje. Kasnije su počeli da stvaraju vodenice. I konačno, na kraju krajeva, već je postojala struktura vetra.

Uprkos svojoj prividnoj jednostavnosti, u stvarnosti je, naprotiv, veoma složena. Postalo je moguće stvoriti takav proizvod samo kada se uzme u obzir opterećenje od vetra i uz pravilan izbor trajanja mehanizma za određeni zadatak. A ti zadaci su bili veoma raznovrsni – i cepanje drva i pumpanje vode. Najraniji modeli - "koze" - izgrađeni su na isti način kao i drvena kuća.

Tada su se pojavili takozvani šatorski mlinovi, koji imaju fiksno telo, samo se vrh sa glavnim vratilom okreće.

Takvi modeli su sposobni da voze 2 mlinska kamena i stoga se odlikuju povećanom produktivnošću. Smatran je mlin, što je tipično, a ne samo utilitarno oruđe. Veliki značaj joj je pridavan u mitovima, legendama i bajkama. Nije bilo zemalja u kojima su takve ideje izostajale. Postojali su razni motivi mitova: ljudi zazidani prilikom izgradnje temelja, duhovi koji žive u mlinu, skrivena blaga, misteriozni podzemni prolazi i tako dalje.

Vetrenjača radi jer vazdušne struje deluju na lopatice i pokreću ih. Ovaj impuls ide do uređaja za prenos, a preko njega - do stvarnog radnog dela mlina. Kod starijih modela, oštrice su povećane na nekoliko metara. Samo na ovaj način je bilo moguće povećati površinu kontakta sa vazdušnim strujama. Vrednost se bira u skladu sa glavnom funkcijom i potrebnom snagom.

Ako je mlin dizajniran sa najvećim noževima, onda može da melje brašno. Ovo je jedino rešenje koje obezbeđuje efikasno uvrtanje teškog mlinskog kamena. Poboljšanja dizajna su omogućena razvojem aerodinamičkih koncepata. Savremeni tehnološki razvoj omogućava da se obezbedi dobar rezultat čak i sa relativno skromnom površinom kontakta sa vetrom.

Neposredno iza lopatica u kolu nalazi se menjač ili drugi mehanizam prenosa. U nekim modelima, ispostavilo se da je ovo osovina na kojoj su sečiva montirana. Drugi kraj okna je bio opremljen alatom (montažom) koji je obavljao posao. Međutim, ovaj dizajn, uprkos svojoj jednostavnosti, postepeno je napušten.

Verzija menjača se pokazala mnogo efikasnijom i elegantnijom. Menjač pretvara impuls sa lopatica koje se okreću u koristan rad. I vredi odvojiti delove menjača, možete brzo prekinuti rad. Stoga se mehanizam ne vrti uzalud, pa čak ni naglo povećanje vetra nije tako strašno. Važno: sada se mlinovi koriste isključivo za struju.

Ali čak i pojava prvih mlinova bila je prava revolucija u tehnologiji. Naravno, danas 5 - 10 litara. sa. na krilu izgleda potpuno „detinjaste” veličine. Međutim, u eri kada nisu postojali samo motorni skuteri, već i nekoliko vekova pre parnih lokomotiva, ovo se pokazalo kao ogromno dostignuće. U XI-XIII veku čovek je dobio vlast na raspolaganje, koja je u prethodnoj eri bila nedostupna. Snabdevanje privrede električnom energijom odmah je značajno poraslo i zato je u tom periodu, u mnogo čemu, postao moguć nagli uzlet evropske privrede.

Najpogodnije je uporediti vetrenjaču sa vodenim analogom. Struktura vode ima dugu istoriju i nezavisna je od promena vetra. Vodene struje su mnogo stabilnije. Možete koristiti i silu oseke i oseke, koja je za vetroturbinu potpuno nepristupačna. Ove okolnosti dovele su do činjenice da je rasprostranjenost vodenih mlinova bila višestruko veća u bilo kojoj srednjovekovnoj državi.

Sila vetra za mlevenje žita, kao što je već pomenuto, počela je da se primenjuje kasnije. Ovo rešenje je, pored toga, podrazumevalo značajne dodatne troškove. Međutim, u Holandiji su u 15. veku, a posebno s početka 17. veka, cenile druge prednosti vetrenjača. Gurali su lance kutlačama koje su uklanjale podzemne vode. Bez ove inovacije, bilo bi nemoguće razviti značajan deo teritorije moderne Holandije.

U Holandiji su vetrenjače postale popularne iz drugog razloga. - zapadni vetrovi duvaju skoro neprekidno, noseći vazduh iz Atlantskog okeana ka Baltičkom moru. Dakle, nije bilo posebnih problema kako sa orijentacijom lopatica tako i sa upotrebom tehnologije. Danas je najprikladnije porediti vetrenjače sa vodenicama ne po kvalitetu i sposobnosti mlevenja žitarica, već u pogledu pogodnosti za proizvodnju električne energije. Stabilnost napajanja se smanjuje, cena mrežne energije raste, pa je tako važno odabrati tip koji vam odgovara.

Vetroelektrane rade na praktično beskonačnim resursima. Sve dok Zemlja ima atmosferu i sunce osvetljava planetu, vetrovi neće prestati. Takvi uređaji ne zagađuju životnu sredinu jer, za razliku od dizel i benzinskih sistema, ne emituju toksične materije. Međutim, vetroelektranu je nemoguće nazvati potpuno ekološki prihvatljivom, jer stvara veliku buku, a u nizu zemalja joj čak nameću i zakonska ograničenja. Konačno, vetrenjača ne može normalno da radi tokom sezone migracije ptica.

U Rusiji još nema ograničenja za buku ili kalendar. Ali mogu se pojaviti u bilo kom trenutku. A u svakom slučaju, vetropark – i moderna vetrenjača i klasična mlin – ne može se nalaziti u neposrednoj blizini stambenog prostora. Pored toga, stvarnu efikasnost određuje godišnje doba, doba dana, vreme, teren; sve ovo direktno utiče na brzinu protoka vazduha i efikasnost njegove primene.

Još jedan nedostatak vetroparka je već primećena nestabilnost vetra. Upotreba baterija delimično rešava ovaj problem, ali u isto vreme komplikuje sistem i čini ga skupljim. Ponekad je potrebno i dodatno korišćenje drugih izvora energije. Ali vetrenjača se postavlja brzo - uzimajući u obzir pripremu lokacije, to će trajati ne više od 10-14 dana. Za takvu instalaciju potrebno je dosta prostora, posebno imajući u vidu raspon lopatica i prostor koji bi iz bezbednosnih razloga trebalo da bude slobodan.

Vetrenjače za mlevenje brašna radile su sa 1 ili 2 vodenična kamena. Okretanje prema vetru se dešava na dva načina - preko portala i kuka. Tehnika portala znači da se ceo mlin potpuno okreće oko stuba od hrastovine. Ovaj stub je postavljen u centru gravitacije i nije simetrično u odnosu na telo. Okretanje na vetar je trošilo mnogo energije i stoga je bilo veoma teško.

Tradicionalno, portalni mlinovi su opremljeni jednostepenim mehaničkim prenosom. Efikasno je izvrnula osovinu. Bock mlin je takođe rađen po metodi portala. Savršenija opcija je šatorska (aka holandska) šema. U gornjem delu zgrada je bila opremljena krilnim okvirom koji je podržavao točak i krunisan je četvorovodnim krovom.

Zbog lagane konstrukcije, okretanje prema vetru se odvija uz mnogo manje napora. Vetar je mogao imati veoma veliki poprečni presek, pošto je bio podignut na veliku visinu. U većini slučajeva, šatorski mlin je bio opremljen dvostepenim prenosom. Međukonstrukcija je mlin tipa tobolac. U njemu se krug okretanja nalazio na visini od 0,5 tela, važna podvrsta je drenažni mlin.

Brzina vetrenjače je u prošlosti bila ograničena snagom uređaja za prenos. Ograničenja su bila povezana sa drvenim zupcima i tarzusom. Kao rezultat toga, nemoguće je povećati koeficijent primene energije vetra (efikasnost). Sami zubi i drške za njih izrađeni su po šablonu od visokokvalitetnog suvog drveta. Pogodno za ovu svrhu:

• bagrem;
• Birch;
• grab;
• brest;
• javorov.

Obod glavnog vratila bio je od breze ili bresta. Ploče su postavljene u dva sloja. Spolja je obod pažljivo obrezan u krug; za držanje žbica korišćeni su vijci. Isti zavrtnji su pomogli da se zategnu diskovi. Glavna pažnja u poboljšanju dizajna posvećena je izvođenju krila.

U prilično starim mlinovima, krilne rešetke su bile prekrivene platnom. Ali kasnije su istu funkciju uspešno obavljali odbori. Ustanovljeno je i da se smrčeve daske bolje uklapaju. U početku su krila stvorena sa konstantnim uglom klina sečiva, koji je varirao od 14 do 15 stepeni. Prilično ih je jednostavno napraviti, ali je potrošeno previše energije vetra.

Upotreba spiralne oštrice omogućila je povećanje efikasnosti do 50% u poređenju sa starijom verzijom. Promenljivi ugao klina u vrhu kretao se od 1 do 10, a u osnovi od 16 do 30 stepeni. Jedna od najsavremenijih opcija je sa polu-stručnim profilom. Pred kraj perioda šatorskih mlinova građeni su gotovo isključivo od kamena. U nekim slučajevima, naravno, sistem vetra je bio povezan sa pumpom za vodu, što je omogućavalo navodnjavanje zemljišta.

U najranijoj vrsti ovakvih konstrukcija, kao u mlinovima za brašno, bilo je moguće smanjiti površinu krila delimičnim uklanjanjem jedra ili otvaranjem roletni. Ovo rešenje je omogućilo sprečavanje oštećenja čak i uz pojačan vetar. Ali i dalje je postojao problem vetroturbine male brzine sa velikim brojem lopatica ili sa velikom širinom krila. Razlog je sasvim očigledan - to je veoma ozbiljan, frustrirajući trenutak. Rešenje je pronašla nemačka kompanija Kester, koja je proizvela Adler vetro točak sa minimumom lopatica i značajnim rastojanjem između njih; ovaj dizajn je već imao prosečnu brzinu.

Čak i napredniji dizajni na usisnoj strani krila bili su opremljeni posebnim ventilima. Zbog toga se podešavanje odvijalo automatski, što je obezbedilo najviše moguće performanse. U radnom stanju, zadržavanje ventila je obezbeđeno oprugom. Sve je dizajnirano tako da zbog ovih ventila, čak i pri aktivnom kretanju, nije bilo jakog otpora. Ako je podešena brzina prekoračena usled centrifugalne sile, ventili su se okretali.

Istovremeno se povećao otpor protoku vazduha, korišćen je mnogo manje glatko i ne tako efikasno kao obično. Ali normalno je bilo moguće smanjiti trenutak naprezanja. Tokom 18. i 19. veka vetrenjače su se već koristile širom planete. Prestali su da se izrađuju polu-zanatskim metodama, počeli su da proizvode motore vetra sa više lopatica od metala u fabrikama. Do kraja 19. veka, samo nekoliko modela je bilo lišeno funkcija automatskog podešavanja brzine torzije i krute fiksacije točka u pravcu motora.

U industrijalizovanim zemljama, stotine hiljada kompleta za mlinove su se već pravile godišnje.... Počela je i proizvodnja poboljšanih ekonomičnih modela, namenjenih prvenstveno za proizvodnju električne energije. Snaga ovakvih sistema je relativno mala, obično ne prelazi 1 kW, najčešće je bilo predviđeno da budu opremljeni točkovima sa 2-3 lopatice tipa lopatice. Povezivanje sa generatorom se odvija preko reduktora. Za skladištenje energije u takvim sistemima korišćene su baterije malog i srednjeg kapaciteta.

Postoji niz nijansi koje treba uzeti u obzir za izgradnju mlina.

Važno je uzeti u obzir rotaciju lopatica. Zbog toga u blizini ne bi trebalo biti nikakvih stranih zgrada i objekata. Preporučljivo je odabrati ravnu površinu, inače zgrada može biti iskrivljena. Lokacija je očišćena od sve vegetacije i drugih ometajućih stvari. Vode računa i o tome kako će sve izgledati spolja.

Možete čak i da napravite vetrenjaču od šperploče, izdržljive plastike ili metala. Niko ne zabranjuje ni njihovo kombinovanje. Ali ipak, klasični pristup je optimalno usklađen sa upotrebom drvene ploče, drveta, šperploče. Polietilen se koristi za hidroizolaciju, a krovni materijal za krov. Зато potrebni su nam i čekići i ekseri, bušilice, testere i drugi alati za gradnju drveta: rende, ugaone brusilice, kante i četke.

Uprkos dekorativnosti većine vetrenjača, šema izgradnje i dalje uključuje pripremu temelja. Kopanje rupe i sipanje maltera je opciono. Sasvim je dovoljno koristiti raspored šipke ili trupaca. Obično je dizajn blizu trapeza u obliku. Unutrašnji i spoljašnji okviri su povezani pomoću vertikalnih stubova postavljenih pod određenim uglom.

Kada pokrivate konstrukciju, obratite pažnju na otvore prozora i vrata. Tačka montaže oštrice je takođe kritična. Vrata se postavljaju sa pomoćnim pričvršćivačima. Grede sa lopaticama mogu se ojačati šipkom. Tapaciranje je moguće bilo kojim materijalom koji obezbeđuje hermetički zatvorenu površinu, najšarenije je drvo.

Oblik krova se bira pojedinačno. Glatka i ravna pokrivenost nije gora od postavljenog ugla. Sloj krovnog materijala će obezbediti dovoljnu hidroizolaciju. Prednji krov se dobija pomoću dasaka ili šperploče. Nema potrebe da koristite više dekorativnih završnih obrada.

Mlin treba postaviti na suvo, pripremljeno mesto. Ankeri se koriste po potrebi kako bi se osigurala krutost sidrišta. Obavezno proverite zakone i propise kako ne biste imali problema. U svakom slučaju, poštuju se i preporuke za električnu sigurnost i uzemljenje. Neophodno je povezati generator preko žica određenog preseka iu "uličnoj" izolaciji.

Mlinovi Rodosa, koji se nalaze u blizini luke Mandrnaki, veoma dugo su drobili žito, koje je morem dopremano direktno u luku. U početku ih je bilo 13, prema drugim izvorima - 14. Ali samo 3 su preživele do našeg vremena i sačuvane su kao spomenici. Na ostrvu Oland situacija je otprilike ista – umesto 2.000 mlinova, preživelo ih je samo 355. Početkom prošlog veka su demontirane, jer je nestala potreba, srećom, preživele su najlepše građevine.

Takođe vredi napomenuti:

• Zaanse Šans (severno od Amsterdama);

• mlinovi ostrva Mikonos;

• grad Konsuegra;

• mreža mlinova Kinderdijk;

• vetrenjače iranskog Našifana.