Vse o vetrnicah

Vedeti vse o mlini na veter, kaj je in kako deluje, je potrebno ne le iz prostega interesa. Naprava in opis rezil ni vse, morate razumeti, za kaj so mlini. Dovolj je reči o vetrnicah in o njihovi gradnji za elektriko, o drugem gospodarskem pomenu.

Mlini so nastali v času, ko se je začela množična pridelava pšenice in drugih žit. Vendar niso mogli takoj uporabiti sile vetra, da bi zavrteli strukturo. V starih časih so kolesa vrteli sužnji ali vprežna živina. Kasneje so začeli ustvarjati vodne mline. In končno, navsezadnje je že obstajala vetrna konstrukcija.

Kljub navidezni preprostosti je v resnici, nasprotno, zelo zapletena. Takšen izdelek je postalo mogoče ustvariti le ob upoštevanju obremenitve vetra in s pravilno izbiro trajanja mehanizma za določeno nalogo. In te naloge so bile zelo raznolike – tako sekanje drv kot črpanje vode. Najzgodnejši modeli - "koze" - so bili zgrajeni po isti shemi kot lesena hiša.

Nato so se pojavili tako imenovani šotorski mlini, ki imajo fiksno telo, vrti se le vrh z glavno gredjo.

Takšni modeli lahko poganjajo 2 mlinska kamna, zato jih odlikuje povečana produktivnost. Značilno je, da mlin ni veljal le za utilitarno orodje. V mitih, legendah in pravljicah so ji pripisovali velik pomen. Ni bilo držav, kjer takih predstavništev ne bi bilo. Motivi mitov so bili različni: ljudje, zazidani med gradnjo temeljev, duhovi, ki živijo v mlinu, skriti zakladi, skrivnostni podzemni prehodi ipd.

Mlin na veter deluje, ker zračni tokovi delujejo na lopatice in jih poganjajo. Ta impulz vstopi v prenosno napravo in preko nje v dejanski delovni del mlina. Pri starejših modelih so rezila povečali na nekaj metrov. Samo na ta način je bilo mogoče povečati območje stika z zračnimi tokovi. Vrednost je izbrana glede na glavno funkcijo in zahtevano moč.

Če je mlin opremljen z največjimi rezili, potem lahko melje moko. Le taka rešitev zagotavlja učinkovito torzijo težkih mlinskih kamnov. Izboljšanje dizajna je postalo mogoče zaradi razvoja aerodinamičnih konceptov. Sodobni tehnološki razvoj omogoča dober rezultat tudi pri razmeroma skromnem območju stika z vetrom.

Takoj za rezili v tokokrogu je menjalnik ali drug prenosni mehanizem. Pri nekaterih modelih se je izkazalo, da je to gred, na kateri so bila nameščena rezila. Drugi konec gredi je bil opremljen z orodjem (vozlom), ki je opravilo delo.Toda postopoma je bila ta zasnova kljub svoji preprostosti opuščena.

Prestavna različica se je izkazala za veliko bolj učinkovito in elegantno. Menjalniki pretvorijo zagon vrtečih se lopatic v koristno delo. In vredno je odklopiti dele menjalnika, lahko hitro ustavite delo. Zato se mehanizem ne vrti zaman in tudi močno povečanje vetra ni tako strašljivo. Pomembno: zdaj se mlini uporabljajo izključno za elektriko.

Toda že pojav prvih mlinov je pomenil pravo revolucijo v tehnologiji. Seveda danes 5 - 10 litrov. z. na krilu se zdijo popolnoma "otročje" velikosti. Toda v dobi, ko ni bilo samo skuterjev, ampak celo več stoletij pred parnimi lokomotivami, se je to izkazalo za grandiozen dosežek. V 11.-13. stoletju je človek dobil na razpolago moč, ki je bila v prejšnji dobi nedostopna. Razmerje med močjo in težo gospodarstva se je takoj močno povečalo, zato je v veliki meri postal možen skokovit vzpon evropskega gospodarstva v tem obdobju.

Najbolj priročno je primerjati mlin na veter z vodnim dvojnikom. Struktura vode ima daljšo zgodovino in je neodvisna od sprememb vetra. Vodni tokovi so veliko bolj stabilni. Uporabite lahko tudi moč oseke in oseke, ki je za vetrovno napravo popolnoma nedostopna. Te okoliščine so pripeljale do dejstva, da je bila razširjenost vodnih mlinov večkrat večja v vseh državah srednjega veka.

Vetrna energija za mletje žita se je, kot že omenjeno, začela uporabljati pozneje. Poleg tega je ta odločitev povzročila znatne dodatne stroške.Vendar so na Nizozemskem v 15. stoletju, zlasti pa od začetka 17. stoletja, cenili druge prednosti mlinov na veter. Z zajemalkami, ki so odstranile podtalnico, so potiskali verige. Brez te inovacije bi bilo nemogoče razviti pomemben del ozemlja sodobne Nizozemske.

Na Nizozemskem so mlini na veter postali priljubljeni iz drugega razloga. - Tam skoraj neprekinjeno pihajo zahodni vetrovi, ki prenašajo zrak iz Atlantskega oceana proti Baltskemu morju. Zato tako z orientacijo lopatic kot z uporabo tehnologije ni bilo posebnih težav. V današnjem času je najbolj primerno primerjati vetrnice z mlini na vodo, ne glede kakovosti in zmožnosti mletja zrn, temveč glede primernosti za pridobivanje električne energije. Stabilnost oskrbe z električno energijo pada, stroški omrežne energije naraščajo, zato je tako pomembno, da izberete pravi tip zase.

Vetrne elektrarne delujejo iz skoraj neskončnih virov. Dokler bo ozračje na Zemlji ohranjeno in bo sonce obsijalo planet, vetrovi ne bodo prenehali. Takšne naprave ne smetijo okolja, saj za razliko od dizelskih in bencinskih sistemov ne oddajajo strupenih snovi. Vetrne elektrarne pa ni mogoče imenovati povsem okolju prijazne, saj povzroča veliko hrupa, v številnih državah pa je celo predmet zakonskih omejitev. Nazadnje, vetrnica v sezoni ptic ne more normalno delovati.

V Rusiji še ni hrupa ali koledarskih omejitev. Lahko pa se pojavijo kadar koli.In v nobenem primeru vetrna elektrarna - tako sodobna vetrnica kot klasična - ne more biti v neposredni bližini stanovanj. Poleg tega dejansko učinkovitost določa letni čas, čas dneva, vreme, teren; vse to neposredno vpliva na hitrost pretoka zraka in učinkovitost njegove uporabe.

Druga pomanjkljivost vetrne elektrarne je že opažena vetrna nestabilnost. Uporaba baterij to težavo delno reši, hkrati pa sistem zakomplicira in podraži. Včasih je potrebna tudi dodatna uporaba drugih virov energije. Toda vetrnica se hitro montira - ob upoštevanju priprave mesta ne bo trajalo več kot 10-14 dni. Takšna namestitev zahteva precej prostora, sploh glede na razpon lamel in prostor, ki mora biti zaradi varnosti prost.

Mlini na veter za mletje moke so delovali z 1 ali 2 mlinskima kamnoma. Obračanje v veter poteka na dva načina - glede na portal in glede na shemo šotora. Gantry metoda pomeni, da se celoten mlin popolnoma vrti okoli stebra iz hrastovega lesa. Ta drog je bil nameščen v težišču in ne simetrično glede na telo. Obračanje v veter je zahtevalo veliko energije in je bilo zato zelo zapleteno.

Tradicionalno so bili portalni mlini opremljeni z enostopenjskim mehanskim prenosom. Učinkovito je zasukala skrajšano gred. Tudi Bockov mlin je bil izdelan po portalni metodi. Bolj popolna možnost je šotorska (aka nizozemska) shema. V zgornjem delu je bila stavba opremljena z vrtljivim okvirjem, ki je podpiral kolo in je bil okronan s štirikapno streho.

Zavijanje v veter zaradi lahke zasnove poteka z veliko manj truda. Vetrno kolo je lahko imelo zelo velik presek, saj je bilo dvignjeno na veliko višino. V večini primerov je bil šotorski mlin opremljen z dvostopenjskim menjalnikom. Vmesna konstrukcija ima mlin v obliki tulca. V njem je bil obračalni krog nameščen na višini 0,5 trupa, pomembna podvrsta je namestitev drenažnega mlina.

Hitrost vetrnice je bila v preteklosti omejena z močjo prenosne naprave. Omejitve so bile povezane z lesenimi kolesnimi zobniki in svetilkami. Posledično je nemogoče povečati koeficient uporabe vetrne energije (COP). Sami zobje in zatiči zanje so bili izdelani po šabloni iz kakovostnega suhega lesa. Primerno za ta namen:

• akacija;
• breza;
• gaber;
• brest;
• javor.

Kolesni obroč glavne gredi je bil izdelan iz breze ali bresta. Plošče so bile položene v dveh slojih. Zunaj je bil rob skrbno obrezan v krogu; za držanje naper so bili uporabljeni vijaki. Isti vijaki so pomagali zategniti diske. Glavna pozornost pri izboljšanju dizajna je bila namenjena izvedbi kril.

V precej starih mlinih so bile krilne rešetke pokrite s platnom. Kasneje pa so deske uspešno opravljale isto funkcijo. Izkazalo se je tudi, da se bolje prilegajo smrekove deske. Sprva so bila krila ustvarjena s konstantnim kotom zagozdenja lopatic, ki se je spreminjal od 14 do 15 stopinj. Izdelati jih je dokaj enostavno, vendar je bilo porabljenega preveč vetrne energije.

Uporaba vijačnega rezila je omogočila povečanje učinkovitosti do 50% v primerjavi s starejšo različico. Izmenljivi kot zagozdenja na konici je bil od 1 do 10, na dnu pa od 16 do 30 stopinj.Ena najsodobnejših možnosti je s polfaznim profilom. Proti koncu obdobja šotorskih mlinov so bili zgrajeni skoraj izključno iz kamna. V nekaterih primerih je bil seveda vetrni sistem povezan z vodno črpalko, ki je omogočala namakanje zemlje.

V najzgodnejših vrstah takšnih struktur, kot v mlinih za moko, je bilo mogoče zmanjšati površino kril z delno odstranitvijo jadra ali odpiranjem žaluzij. Ta rešitev je omogočila preprečitev poškodb tudi ob povečanem vetru. Še vedno pa je obstajal problem nizkohitrostne vetrne turbine z velikim številom lopatic ali z veliko širino kril. Razlog je povsem očiten - zelo resen moteč trenutek. Rešitev je našlo nemško podjetje Kester, ki je izdelalo vetrno turbino Adler z minimalnim številom lopatic in precejšnjo razdaljo med njimi; ta zasnova je že imela povprečno hitrost.

Še bolj napredne izvedbe na krilih na sesalni strani so bile opremljene s posebnimi ventili. Zato je prilagoditev potekala samodejno, kar je zagotovilo največjo možno zmogljivost. V delovnem stanju je ventile držala vzmet. Vse je bilo zasnovano tako, da zaradi teh ventilov, tudi pri aktivnem gibanju, ni bilo močnega upora. Če je bila nastavljena vrtilna frekvenca presežena zaradi centrifugalne sile, so se ventili zavrteli.

Hkrati se je povečal upor proti pretoku zraka, uporabljal se je veliko manj gladko in ne tako učinkovito kot običajno. Toda v normi je bilo mogoče zmanjšati trenutek črtanja. V 18. in 19. stoletju so mline na veter uporabljali po vsem planetu. Niso jih več izdelovali s polobrtnimi metodami, v tovarnah so začeli izdelovati večkrake kovinske vetrne motorje.Do konca 19. stoletja je bilo le nekaj modelov prikrajšanih za funkcije samodejnega prilagajanja stopnje torzije in toge fiksacije kolesa v smeri motorja.

V industrializiranih državah so takrat izdelali na sto tisoče mlinskih kompletov na leto.. Začela se je tudi proizvodnja izboljšanih varčnih modelov, namenjenih predvsem pridobivanju električne energije. Moč takšnih sistemov je razmeroma majhna, običajno ne presega 1 kW, najpogosteje je bilo načrtovano opremljanje koles z 2-3 rezili lopaticnega formata. Povezava z generatorjem je preko menjalnika. Za kopičenje energije v takih sistemih so bile uporabljene baterije majhne in srednje zmogljivosti.

Če želite zgraditi mlin, morate upoštevati številne nianse.

Pomembno je upoštevati vrtenje rezil. Zato v bližini ne sme biti nobenih tujih zgradb in objektov. Priporočljivo je, da izberete ravno območje, sicer se lahko zgradba nagne. Mesto je očiščeno vsega rastlinja in drugih motečih stvari. Upoštevajo tudi, kako bo vse skupaj izgledalo navzven.

Vetrnico lahko zgradite celo iz vezanega lesa, trpežne plastike ali kovine. Nihče ne prepoveduje tudi kombiniranja. Še vedno pa uporaba lesene plošče, lesa, vezanega lesa optimalno ustreza klasičnemu pristopu. Za hidroizolacijo se uporablja polietilen, za streho pa ruberoid. Zato potrebujemo tudi kladiva in žeblje, svedre, žage in drugo orodje za leseno gradnjo: skobeljnike, kotne brusilke, žlice in krtače.

Kljub dekorativnosti večine vetrnic shema gradnje še vedno vključuje pripravo temeljev. Kopanje luknje in vlivanje malte ni potrebno. Dovolj je, da uporabite polaganje lesa ali hlodov. Običajno je oblika blizu trapeza v obliki. Notranji in zunanji okvir sta povezana z navpičnimi stebri, postavljenimi pod določenim kotom.

Pri oblaganju konstrukcije bodite pozorni na odprtine oken in vrat. Kritična je tudi točka pritrditve rezil. Vrata so nameščena s pomožnimi pritrdilnimi elementi. Nosilci z rezili so lahko ojačani z lesom. Oblazinjenje je možno s katerimkoli materialom, ki zagotavlja hermetično zaprto površino, kar najbolj barvit lesni premaz.

Oblika strehe je izbrana individualno. Ravna in ravna prevleka ni nič slabša od kotne. Zadostna hidroizolacija bo zagotovila plast strešnega materiala. Sprednja streha je pridobljena z uporabo plošč ali vezanega lesa. Ni potrebe po uporabi več dekorativnih zaključkov.

Mlin morate postaviti na suho pripravljeno mesto. Za zagotovitev togosti pritrditve se po potrebi uporabljajo sidra. Bodite prepričani, da preverite zakone in predpise, da ne boste imeli težav. V vsakem primeru se upoštevajo tudi priporočila za električno varnost in ozemljitev. Generator je treba priključiti skozi žice določenega odseka in v "ulični" izolaciji.

Rodoški mlini, ki se nahajajo v bližini pristanišča Mandrnaki, so zelo dolgo drobili žito, ki je bilo po morju dostavljeno neposredno v pristanišče. Sprva jih je bilo 13, po drugih virih - 14. Toda le 3 so prišli do našega časa in so ohranjeni kot spomeniki. Na otoku Öland je situacija približno enaka - namesto 2000 mlinov na veter jih je preživelo le 355. V začetku prejšnjega stoletja so jih razstavili, ker ni bilo več potrebe, na srečo so preživeli najlepši objekti.

Omeniti velja tudi:

• Zaanse Schans (severno od Amsterdama);

• mlini na otokih Mykonos;

• mesto Consuegra;

• mlinarska mreža Kinderdijk;

• vetrnice iranskega Nashtifana.