Totul despre morile de vânt

A ști totul despre morile de vânt, ce este și cum funcționează, este necesar nu numai din interes inactiv. Dispozitivul și descrierea lamelor nu este totul, trebuie să înțelegeți pentru ce sunt morile. Este suficient să spunem despre morile de vânt și construcția lor pentru energie electrică, despre altă valoare economică.

Morile au fost create într-o perioadă în care a început cultivarea în masă a grâului și a altor cereale. Dar ei nu au putut folosi imediat forța vântului pentru a roti structura. În antichitate, roțile erau învârtite de sclavi sau animale de tracțiune. Mai târziu, au început să creeze mori de apă. Și în cele din urmă, până la urmă, exista deja o structură eoliană.

În ciuda aparentei sale simplități, în realitate, dimpotrivă, este foarte complex. A devenit posibil să se creeze un astfel de produs numai luând în considerare sarcina de la vânt și cu selectarea corectă a duratei mecanismului pentru o anumită sarcină. Și aceste sarcini erau foarte diverse - atât tăierea lemnului, cât și pomparea apei. Cele mai vechi modele - „capre” - au fost construite în același mod ca o casă de lemn.

Apoi au apărut așa-numitele mori de cort, care au corp fix, doar vârful cu arborele principal se rotește.

Astfel de modele sunt capabile să conducă 2 pietre de moară și, prin urmare, se disting printr-o productivitate crescută. Moara a fost considerată, ceea ce este tipic, nu doar un instrument utilitar. Ea a primit o mare importanță în mituri, legende și basme. Nu existau țări în care astfel de idei să fie absente. Au existat diverse motive ale miturilor: oameni murdați în timpul construcției fundației, spirite care trăiesc la moară, comori ascunse, pasaje subterane misterioase și așa mai departe.

O moară de vânt funcționează deoarece curenții de aer acționează asupra palelor și le pun în mișcare. Acest impuls ajunge la dispozitivul de transfer și prin acesta - la partea de lucru efectivă a morii. La modelele mai vechi, lamele au fost mărite la câțiva metri. Numai în acest fel a fost posibilă creșterea zonei de contact cu curenții de aer. Valoarea este selectată în conformitate cu funcția principală și puterea necesară.

Dacă moara este proiectată cu cele mai mari lame, atunci poate măcina făina. Aceasta este singura soluție care asigură răsucirea eficientă a pietrelor de moară grele. Îmbunătățirile de design au fost posibile prin dezvoltarea conceptelor aerodinamice. Dezvoltarea tehnologică modernă permite obținerea unui rezultat bun chiar și cu o zonă de contact relativ modestă cu vântul.

Imediat în spatele lamelor din circuit există o cutie de viteze sau alt mecanism de transmisie. În unele modele, acesta s-a dovedit a fi un arbore pe care erau montate lamele. Celălalt capăt al arborelui era echipat cu o unealtă (ansamblu) care executa lucrarea. Cu toate acestea, acest design, în ciuda simplității sale, a fost abandonat treptat.

Versiunea de viteze s-a dovedit a fi mult mai eficientă și elegantă. Cutiile de viteze transformă impulsul de la lamele care se rotesc în muncă utilă. Și merită să deconectați piesele cutiei de viteze, puteți opri rapid munca. Prin urmare, mecanismul nu se rotește în zadar și nici măcar o creștere bruscă a vântului nu este atât de înfricoșătoare. Important: acum morile sunt folosite exclusiv pentru energie electrică.

Dar chiar și apariția primelor mori a fost o adevărată revoluție în tehnologie. Desigur, astăzi 5 - 10 litri. cu. pe aripă par a fi o dimensiune complet „copilără”. Cu toate acestea, într-o epocă în care nu existau doar scutere, ci și cu câteva secole înainte de locomotivele cu abur, aceasta s-a dovedit a fi o realizare extraordinară. În secolele XI-XIII, omul a primit putere la dispoziția sa, care era inaccesibilă în epoca precedentă. Furnizarea de energie a economiei a crescut imediat semnificativ și de aceea, în multe privințe, a devenit posibilă o decolare bruscă a economiei europene în acea perioadă.

Cel mai convenabil este să compari o moară de vânt cu un analog de apă. Structura apei are o istorie lungă și este independentă de schimbările vântului. Curenții de apă sunt mult mai stabili. De asemenea, puteți folosi forța fluxului și refluxului, care este complet inaccesibil pentru o turbină eoliană. Aceste circumstanțe au condus la faptul că prevalența morilor de apă a fost de multe ori mai mare în orice stat din Evul Mediu.

Forța vântului pentru măcinarea cerealelor, așa cum sa menționat deja, a început să fie aplicată mai târziu. Această soluție, în plus, a implicat costuri suplimentare semnificative. Totuși, în Olanda în secolul al XV-lea, și mai ales de la începutul secolului al XVII-lea, au fost apreciate și alte avantaje ale morilor de vânt. Au împins lanțuri cu oale care scoteau apele subterane. Fără această inovație, ar fi fost imposibil să se dezvolte o parte semnificativă a teritoriului Țărilor de Jos moderne.

În Olanda, morile de vânt au devenit populare dintr-un alt motiv. - sunt vânturi de vest care sufla aproape continuu, transportând aer din Oceanul Atlantic spre Marea Baltică. Prin urmare, nu au existat probleme deosebite atât cu orientarea lamelor, cât și cu utilizarea tehnologiei. În zilele noastre, este cel mai potrivit să comparăm morile de vânt cu morile de apă nu în ceea ce privește calitatea și capacitățile de măcinare a cerealelor, ci în ceea ce privește adecvarea pentru generarea de energie. Stabilitatea sursei de alimentare scade, costul energiei rețelei crește și, prin urmare, este atât de important să alegeți tipul care vi se potrivește.

Parcurile eoliene funcționează cu resurse practic infinite. Atâta timp cât Pământul are atmosferă și soarele luminează planeta, vânturile nu se vor opri. Astfel de dispozitive nu poluează mediul înconjurător deoarece, spre deosebire de sistemele de motorină și benzină, nu emit substanțe toxice. Cu toate acestea, este imposibil să numiți o centrală eoliană complet prietenoasă cu mediul, deoarece creează mult zgomot și, într-o serie de țări, chiar îi impun restricții legale. În cele din urmă, moara de vânt nu poate funcționa normal în perioadele de migrație a păsărilor.

În Rusia, nu există încă restricții de zgomot sau calendar. Dar ele pot apărea oricând. Și în orice caz, un parc eolian - atât o moară de vânt modernă, cât și o moară clasică - nu poate fi amplasat în imediata apropiere a locuințelor. In plus, eficienta reala este determinata de anotimp, ora zilei, vreme, teren; toate acestea afectează direct debitul de aer și eficiența aplicării acestuia.

Un alt dezavantaj al parcului eolian este instabilitatea vântului deja observată. Utilizarea bateriilor rezolvă parțial această problemă, dar în același timp complică sistemul și îl face mai scump. Uneori este necesar să se utilizeze suplimentar și alte surse de energie. Dar moara de vânt este instalată rapid - ținând cont de pregătirea site-ului, nu va dura mai mult de 10-14 zile. Este nevoie de mult spațiu pentru o astfel de instalare, mai ales având în vedere anvergura palelor și spațiul care ar trebui să fie liber din motive de siguranță.

Morile de vânt ale producției de măcinare a făinii funcționau cu 1 sau 2 pietre de moară. Întoarcerea către vânt are loc în două moduri - prin portal și șold. Tehnica portalului înseamnă că întreaga moară este rotită complet în jurul stâlpului din lemn de stejar. Acest stâlp a fost montat în centrul de greutate și nu simetric față de corp. Întoarcerea către vânt consuma multă energie și, prin urmare, era foarte dificilă.

În mod tradițional, morile portic au fost echipate cu o transmisie mecanică cu o singură treaptă. Ea a răsucit în mod eficient axul ciotului. Moara Bock a fost realizată tot după metoda porticului. O opțiune mai perfectă este o schemă de cort (aka olandeză). În partea superioară, clădirea era dotată cu un cadru balansoar care susținea roata și era încoronată cu un acoperiș în cochilii.

Datorită construcției ușoare, întoarcerea în vânt are loc cu mult mai puțin efort. Roata vântului putea avea o secțiune transversală foarte mare, deoarece era ridicată la o înălțime mare. În cele mai multe cazuri, moara de cort a fost echipată cu o transmisie în două trepte. Structura intermediară este de moară de tip tolbă. În ea, cercul de întoarcere a fost situat la o înălțime de 0,5 a corpului, o subspecie importantă este o moară de drenaj.

Viteza morii de vânt a fost limitată în trecut de puterea dispozitivului de transmisie. Restricțiile au fost asociate cu roți din lemn și tars. Ca urmare, este imposibil să se mărească coeficientul de aplicare a energiei eoliene (eficiență). Dinții înșiși și tijele pentru ei au fost realizate conform unui șablon din lemn uscat de înaltă calitate. Potrivit în acest scop:

• salcâm;
• Mesteacăn;
• carpen;
• ulm;
• arțar.

Janta roții axului principal era din mesteacăn sau ulm. Plăcile au fost așezate în două straturi. În exterior, janta a fost tăiată cu grijă în cerc; s-au folosit șuruburi pentru a ține spițele. Aceleași șuruburi au ajutat la strângerea discurilor. Atenția principală în îmbunătățirea designului a fost acordată execuției aripilor.

La mori destul de vechi, grilajele aripii erau acoperite cu pânză. Dar mai târziu aceeași funcție a fost îndeplinită cu succes de către consilii. De asemenea, s-a constatat că scândurile de molid se potrivesc mai bine. Inițial, aripile au fost create cu un unghi de pană constant al lamei, care a variat de la 14 la 15 grade. Este destul de simplu să le faci, dar s-a irosit prea multă energie eoliană.

Utilizarea unei lame elicoidale a făcut posibilă creșterea eficienței cu până la 50% în comparație cu versiunea mai veche. Unghiul variabil al panei în vârf a variat de la 1 la 10, iar la bază de la 16 la 30 de grade. Una dintre cele mai moderne opțiuni este cu un profil semi-raționalizat. Spre sfârșitul perioadei morilor de corturi, acestea au fost construite aproape exclusiv din piatră. În unele cazuri, desigur, sistemul eolian a fost conectat la o pompă de apă, ceea ce a făcut posibilă irigarea terenului.

În cele mai vechi tipuri de astfel de structuri, ca în morile de făină, a fost posibil să se reducă suprafața aripilor prin îndepărtarea parțială a pânzei sau deschiderea jaluzelelor. Această soluție a făcut posibilă prevenirea daunelor chiar și în cazul vântului crescut. Dar tot a existat problema unei turbine eoliene de viteză mică, cu un număr mare de pale sau cu o lățime mare a aripilor. Motivul este destul de evident - este un moment foarte serios, frustrant. Soluția a fost găsită de compania germană Kester, care a produs roata eoliană Adler cu un minim de lame și o distanță semnificativă între ele; acest design avea deja o viteză medie.

Modele și mai avansate pe partea de aspirație a aripilor au fost echipate cu supape speciale. Prin urmare, reglarea a avut loc automat, ceea ce a asigurat cea mai mare performanță posibilă. În stare de funcționare, reținerea supapelor era asigurată de un arc. Totul a fost proiectat astfel încât, din cauza acestor supape, chiar și cu mișcarea activă, să nu existe o rezistență puternică. Dacă viteza setată a fost depășită din cauza forței centrifuge, supapele au fost rotite.

În același timp, rezistența la fluxul de aer a crescut, a fost folosit mult mai puțin lin și nu atât de eficient ca de obicei. Dar în mod normal era posibil să se reducă momentul de efort. În secolele al XVIII-lea și al XIX-lea, morile de vânt erau deja folosite pe toată planeta. Au încetat să fie fabricate prin metode semi-artizanale, au început să producă motoare eoliene cu mai multe pale din metal la fabrici. Până la sfârșitul secolului al XIX-lea, doar câteva modele erau lipsite de funcțiile de reglare automată a vitezei de torsiune și de fixare rigidă a roții în direcția motorului.

În țările industrializate, se făceau deja sute de mii de seturi pentru mori pe an.... A început și producția de modele economice îmbunătățite, concepute în primul rând pentru a genera energie electrică. Puterea unor astfel de sisteme este relativ mică, de obicei nu depășește 1 kW, cel mai adesea s-a avut în vedere a fi echipate cu roți cu 2-3 lame de tip paddle. Conexiunea la generator are loc printr-un reductor. Pentru stocarea energiei în astfel de sisteme s-au folosit baterii de capacitate mică și medie.

Există o serie de nuanțe de luat în considerare pentru a construi o moară.

Este important să luați în considerare rotația lamelor. Prin urmare, nu ar trebui să existe clădiri și structuri străine în apropiere. Este recomandabil să alegeți o zonă plată, altfel clădirea poate fi înclinată. Situl este curățat de toată vegetația și alte lucruri care interferează. De asemenea, iau în considerare modul în care totul va arăta în exterior.

Puteți chiar să construiți o moară de vânt din placaj, plastic durabil sau metal. De asemenea, nimeni nu interzice combinarea lor. Dar, cu toate acestea, abordarea clasică este potrivită în mod optim cu utilizarea unei plăci de lemn, cherestea, placaj. Polietilena este folosită pentru hidroizolație, iar materialul de acoperiș pentru acoperiș. De aceea avem nevoie si de ciocane si cuie, burghie, fierastraie si alte unelte pentru constructia din lemn: rindele, polizoare unghiulare, galeti si perii.

În ciuda caracterului decorativ al majorității morilor de vânt, schema de construcție implică încă pregătirea fundației. Săparea unei gropi și turnarea mortarului este opțională. Este suficient să utilizați aspectul unei bare sau a jurnalelor. De obicei, designul este aproape de formă trapezoidală. Cadrele interioare și exterioare sunt conectate folosind stâlpi verticali plasați la un unghi dat.

Când acoperiți structura, acordați atenție deschiderilor ferestrelor și ușilor. Punctul de montare a lamei este, de asemenea, critic. Ușile sunt instalate cu elemente de fixare auxiliare. Grinzile cu lame pot fi armate cu o bară. Tapițeria este posibilă cu orice material care asigură o suprafață etanșă ermetic, cel mai colorat fiind lemnul.

Forma acoperișului este aleasă individual. Acoperirea lină și dreaptă nu este mai rea decât un unghi setat. Un strat de material pentru acoperiș va asigura o impermeabilizare suficientă. Acoperișul din față este obținut folosind scânduri sau placaj. Nu este nevoie să folosiți mai multe finisaje decorative.

Moara trebuie plasată pe o zonă uscată, pregătită. Ancorele sunt folosite după cum este necesar pentru a asigura rigiditatea ancorajului. Asigurați-vă că verificați cu legile și reglementările pentru a nu avea probleme. În orice caz, sunt respectate și recomandările de siguranță electrică și împământare. Este necesar să conectați generatorul prin fire de o anumită secțiune și în izolație „stradă”.

Morile din Rodos, situate în apropierea portului Mandrnaki, au zdrobit boabe de foarte mult timp, care au fost livrate direct în port pe mare. Inițial, au fost 13, conform altor surse - 14. Dar doar 3 au supraviețuit până în vremea noastră și sunt păstrate ca monumente. Pe insula Öland, situația este aproximativ aceeași - în loc de 2.000 de mori, doar 355 au supraviețuit. Au fost demontate la începutul secolului trecut, pentru că nevoia a dispărut, din fericire, cele mai frumoase clădiri au supraviețuit.

De asemenea, merită remarcat:

• Zaanse Schans (la nord de Amsterdam);

• morile insulelor Mykonos;

• orasul Consuegra;

• rețeaua de mori Kinderdijk;

• morile de vânt ale lui Nashtifan iranian.