Alt om vindmøller

Å vite alt om vindmøller, hva det er og hvordan det fungerer, er nødvendig, ikke bare av tomgang. Enheten og beskrivelsen av bladene er ikke alt, du må forstå hva møllene er til for. Det er nok å si om vindmøller og deres konstruksjon for elektrisitet, om annen økonomisk verdi.

Kvernene ble opprettet i en tid da massedyrkingen av hvete og andre kornsorter begynte. Men de kunne ikke umiddelbart bruke vindens kraft til å rotere strukturen. I gamle tider ble hjulene snudd av slaver eller trekkdyr. Senere begynte de å lage vannmøller. Og til slutt, tross alt, var det allerede en vindstruktur.

Til tross for sin tilsynelatende enkelhet, er den i virkeligheten tvert imot veldig kompleks. Det ble mulig å lage et slikt produkt bare når man tar hensyn til belastningen fra vinden og med riktig valg av mekanismens varighet for en spesifikk oppgave. Og disse oppgavene var svært mangfoldige – både hogge ved og pumpe vann. De tidligste modellene - "geiter" - ble bygget på samme måte som et trehus.

Da dukket de såkalte teltmøllene opp, som har en fast kropp, kun toppen med hovedakselen roterer.

Slike modeller er i stand til å drive 2 kvernsteiner og kjennetegnes derfor av økt produktivitet. Bruket ble vurdert, noe som er typisk, ikke bare et utilitaristisk verktøy. Hun ble tillagt stor betydning i myter, sagn og eventyr. Det var ingen land hvor slike ideer var fraværende. Det var forskjellige motiver av myter: folk immurert under byggingen av stiftelsen, ånder som bodde på bruket, skjulte skatter, mystiske underjordiske passasjer, og så videre.

En vindmølle fungerer fordi luftstrømmene virker på bladene og setter dem i bevegelse. Denne impulsen går til overføringsanordningen, og gjennom den - til den faktiske arbeidsdelen av møllen. I eldre modeller ble bladene økt til flere meter. Bare på denne måten var det mulig å øke kontaktområdet med luftstrømmer. Verdien velges i henhold til hovedfunksjonen og nødvendig effekt.

Hvis møllen er designet med de største bladene, kan den male mel. Dette er den eneste løsningen som sikrer effektiv vridning av tunge kvernsteiner. Designforbedringer har blitt muliggjort av utviklingen av aerodynamiske konsepter. Moderne teknologisk utvikling gjør det mulig å gi et godt resultat selv med en relativt beskjeden vindkontaktflate.

Umiddelbart bak bladene i kretsen er det en girkasse eller annen overføringsmekanisme. I noen modeller viste dette seg å være en aksel som bladene var montert på. Den andre enden av skaftet var utstyrt med et verktøy (enhet) som utførte arbeidet. Imidlertid ble denne designen, til tross for sin enkelhet, gradvis forlatt.

Girkasseversjonen viste seg å være mye mer effektiv og elegant. Girkasser omdanner impulsen fra de spinnende bladene til nyttig arbeid. Og det er verdt å koble fra delene av girkassen, du kan raskt stoppe arbeidet. Derfor spinner ikke mekanismen forgjeves, og selv en kraftig økning i vinden er ikke så skummelt. Viktig: nå brukes møller utelukkende til elektrisitet.

Men selv utseendet til de første møllene var en virkelig revolusjon innen teknologi. Selvfølgelig, i dag 5 - 10 liter. med. på vingen ser ut til å være en helt "barnslig" størrelse. Men i en tid da det ikke bare fantes motorscootere, men også flere århundrer før damplokomotiver, viste dette seg å være en enorm prestasjon. I XI-XIII århundrer fikk mennesket makt til sin disposisjon, som var utilgjengelig i forrige epoke. Energiforsyningen til økonomien økte umiddelbart betydelig, og det er derfor det på mange måter ble mulig med en kraftig avgang av den europeiske økonomien i denne perioden.

Det er mest praktisk å sammenligne en vindmølle med en vannanalog. Vannstrukturen har en lang historie og er uavhengig av vindendringer. Vannstrømmene er mye mer stabile. Du kan også bruke kraften fra flo og fjære, som er helt utilgjengelig for en vindturbin. Disse omstendighetene førte til at utbredelsen av vannmøller var mange ganger høyere i alle delstater i middelalderen.

Vindkraften for maling av korn, som allerede nevnt, begynte å bli brukt senere. Denne løsningen medførte i tillegg betydelige merkostnader. Men i Holland på 1400-tallet, og spesielt fra begynnelsen av 1600-tallet, ble andre fordeler med vindmøller verdsatt. De skjøvet kjettinger med øser som fjernet grunnvannet. Uten denne innovasjonen ville det vært umulig å utvikle en betydelig del av territoriet til det moderne Nederland.

I Holland ble vindmøller populære av en annen grunn. - det blåser vestlige vinder nesten uavbrutt, som fører luft fra Atlanterhavet mot Østersjøen. Derfor var det ingen spesielle problemer både med orienteringen av bladene og med bruken av teknologi. I dag er det mest hensiktsmessig å sammenligne vindmøller med vannmøller, ikke når det gjelder kvalitet og kornslipeevne, men når det gjelder egnethet for kraftproduksjon. Stabiliteten til strømforsyningen avtar, kostnadene for nettverksenergi stiger, og derfor er det så viktig å velge den typen som passer deg.

Vindparker opererer på praktisk talt uendelige ressurser. Så lenge jorden har en atmosfære og solen lyser opp planeten, stopper ikke vindene. Slike enheter forurenser ikke miljøet fordi de, i motsetning til diesel- og bensinsystemer, ikke avgir giftige stoffer. Det er imidlertid umulig å kalle et vindkraftverk helt miljøvennlig, fordi det skaper mye støy, og i en rekke land legger de til og med lovlige begrensninger på det. Endelig kan ikke vindmøllen fungere normalt i fugletrekksesongene.

I Russland er det ingen støy- eller kalenderbegrensninger ennå. Men de kan dukke opp når som helst. Og uansett kan en vindpark – både en moderne vindmølle og en klassisk mølle – ikke ligge i umiddelbar nærhet av boliger. I tillegg bestemmes den reelle effektiviteten av årstid, tid på dagen, vær, terreng; alt dette påvirker direkte luftstrømningshastigheten og effektiviteten av dens bruk.

En annen ulempe med vindparken er den allerede bemerkede vindustabiliteten. Bruk av batterier løser delvis dette problemet, men kompliserer samtidig systemet og gjør det dyrere. Noen ganger er det også nødvendig å bruke andre energikilder i tillegg. Men vindmøllen installeres raskt - med tanke på forberedelsen av stedet, vil det ikke ta mer enn 10-14 dager. Det kreves mye plass for en slik installasjon, spesielt med tanke på spennvidden på bladene og plassen som bør være ledig av sikkerhetsmessige årsaker.

Vindmøller med melmalende produksjon arbeidet med 1 eller 2 kvernsteiner. Å vende seg mot vinden skjer på to måter - med portal og hofte. Gantryteknikken gjør at hele møllen roteres fullstendig rundt eikestolpen. Denne stolpen ble montert i tyngdepunktet, ikke symmetrisk til kroppen. Å vende seg til vinden krevde mye energi og var derfor svært komplisert.

Tradisjonelt har portalmøller blitt utstyrt med en ett-trinns mekanisk girkasse. Hun vridde effektivt akseltappen. Bock-møllen ble også laget etter portalmetoden. Et mer perfekt alternativ er et telt (aka nederlandsk) ordning. I øvre del var bygningen utstyrt med en svingramme som støttet hjulet og var kronet med valmtak.

På grunn av den lette konstruksjonen skjer vending til vinden med mye mindre innsats. Vindhjulet kunne ha et veldig stort tverrsnitt, siden det ble hevet til stor høyde. I de fleste tilfeller var teltmøllen utstyrt med en to-trinns girkasse. Den mellomliggende strukturen er av en mølle av koggertypen. I den var snusirkelen plassert i en høyde på 0,5 av kroppen, en viktig underart er en dreneringsmølle.

Vindmølleytelsen har tidligere vært begrenset av styrken til overføringsenheten. Restriksjoner ble assosiert med tannhjul i tre og tarsus. Som et resultat er det umulig å øke brukskoeffisienten for vindenergi (effektivitet). Tennene og tindene til dem ble laget etter en mal av tørt tre av høy kvalitet. Egnet for dette formålet:

• akasie;
• Bjørk;
• agnbøk;
• alm;
• lønnetre.

Hjulkanten på hovedakselen var laget av bjørk eller alm. Platene ble lagt ut i to lag. Utenfor ble kanten forsiktig trimmet i en sirkel; bolter ble brukt til å holde eikene. De samme boltene hjalp til med å stramme skivene. Hovedoppmerksomheten i å forbedre designet ble gitt til utførelsen av vingene.

I ganske gamle møller var vingegitteret dekket med lerret. Men senere ble den samme funksjonen vellykket utført av styrene. Det ble også funnet at granplanker passet bedre. Til å begynne med ble vingene laget med en konstant kilevinkel på bladet, som varierte fra 14 til 15 grader. Det er ganske enkelt å lage dem, men for mye vindenergi ble bortkastet.

Bruken av et spiralformet blad gjorde det mulig å øke effektiviteten med opptil 50 % sammenlignet med den eldre versjonen. Den variable kilevinkelen i spissen varierte fra 1 til 10, og ved bunnen fra 16 til 30 grader. Et av de mest moderne alternativene er med en semi-strømlinjeformet profil. Mot slutten av perioden med teltmøller ble de bygget nesten utelukkende av stein. I noen tilfeller var selvfølgelig vindsystemet koblet til en vannpumpe, som gjorde det mulig å vanne jorden.

I den tidligste typen slike strukturer, som i melmøller, var det mulig å redusere vingearealet ved å delvis fjerne seilet eller åpne persiennene. Denne løsningen gjorde det mulig å forhindre skader selv ved økt vind. Men fortsatt var det problemet med en lavhastighets vindturbin med et stort antall blader eller med stor vingebredde. Årsaken er ganske åpenbar - det er et veldig alvorlig, frustrerende øyeblikk. Løsningen ble funnet av det tyske selskapet Kester, som produserte Adler-vindhjulet med et minimum av blader og en betydelig avstand mellom dem; denne utformingen hadde allerede en gjennomsnittshastighet.

Enda mer avanserte design på sugesiden av vingene var utstyrt med spesialventiler. Derfor foregikk justeringen automatisk, noe som sikret høyest mulig ytelse. I fungerende tilstand ble ventilene gitt av en fjær. Alt ble designet slik at på grunn av disse ventilene, selv med aktiv bevegelse, var det ingen sterk motstand. Hvis innstilt hastighet ble overskredet på grunn av sentrifugalkraft, ble ventilene snudd.

Samtidig økte motstanden mot luftstrøm, den ble brukt mye mindre jevnt og ikke så effektivt som vanlig. Men normalt var det mulig å redusere strekkmomentet. I løpet av 1700- og 1800-tallet ble vindmøller allerede brukt over hele planeten. De sluttet å bli laget med semi-håndverksmetoder, de begynte å produsere flerblads vindmotorer laget av metall på fabrikker. På slutten av 1800-tallet var bare noen få modeller blottet for funksjonene automatisk justering av torsjonshastigheten og stiv fiksering av hjulet i retning av motoren.

I industrialiserte land ble det allerede laget hundretusenvis av sett for møller i året.... Produksjonen av forbedrede økonomiske modeller, designet primært for å generere elektrisitet, har også begynt. Effekten til slike systemer er relativt lav, vanligvis ikke over 1 kW, oftest var det tenkt å være utstyrt med hjul med 2-3 skovleblad. Tilkoblingen til generatoren skjer gjennom en reduksjonsgir. For å lagre energi i slike systemer ble det brukt batterier med liten og middels kapasitet.

Det er en rekke nyanser å vurdere når man bygger en mølle.

Det er viktig å vurdere rotasjonen av bladene. Derfor bør det ikke være fremmede bygninger og konstruksjoner i nærheten. Det anbefales å velge et flatt område, ellers kan bygningen bli skjev. Området er ryddet for all vegetasjon og andre forstyrrende ting. De tar også hensyn til hvordan alt vil se ut eksternt.

Du kan til og med bygge en vindmølle av kryssfiner, slitesterk plast eller metall. Ingen forbyr heller å kombinere dem. Men ikke desto mindre er den klassiske tilnærmingen optimalt tilpasset bruken av en treplate, tømmer, kryssfiner. Polyetylen brukes til vanntetting, og takmateriale til taket. Derfor vi trenger også hammere og spiker, bor, sager og annet verktøy for trekonstruksjon: høvler, vinkelslipere, bøtter og børster.

Til tross for dekorativiteten til de fleste vindmøller, innebærer byggeordningen fortsatt forberedelse av fundamentet. Grave et hull og helle mørtel er valgfritt. Det er ganske nok å bruke oppsettet til en bar eller logger. Vanligvis er designet nær en trapesformet. De indre og ytre rammene er forbundet med vertikale stolper plassert i en gitt vinkel.

Når du dekker strukturen, vær oppmerksom på åpningene til vinduer og dører. Festepunktet til bladene er også kritisk. Dører er installert med hjelpefester. Bjelker med blader kan forsterkes med en stang. Polstring er mulig med ethvert materiale som gir en hermetisk forseglet overflate, det mest fargerike er tre.

Takform velges individuelt. Jevn og rett dekning er ikke verre enn et vinkelsett. Et lag med takmateriale vil gi tilstrekkelig vanntetting. Fronttaket oppnås ved hjelp av plater eller kryssfiner. Det er ikke nødvendig å bruke mer dekorative overflater.

Kvernen skal plasseres på et tørt, forberedt område. Ankre brukes etter behov for å sikre stivheten til forankringen. Sørg for å sjekke med lover og regler for ikke å få problemer. I alle fall følges også anbefalingene for elektrisk sikkerhet og jording. Det er nødvendig å koble generatoren gjennom ledninger av en viss seksjon og i "gate" isolasjon.

Rhodos-møller, som ligger nær havnen i Mandrnaki, knuste korn i svært lang tid, som ble levert direkte til havnen sjøveien. Opprinnelig var det 13 av dem, ifølge andre kilder - 14. Men bare 3 har overlevd til vår tid og er bevart som monumenter. På øya Öland er situasjonen omtrent den samme - i stedet for 2000 møller, overlevde bare 355. De ble demontert i begynnelsen av forrige århundre, fordi behovet forsvant, heldigvis overlevde de vakreste bygningene.

Også verdt å merke seg:

• Zaanse Schans (nord for Amsterdam);

• møllene på øyene Mykonos;

• byen Consuegra;

• Kinderdijk møllenettverk;

• vindmøller til iranske Nashtifan.