Alt om vindmøller

At vide alt om vindmøller, hvad det er, og hvordan det fungerer, er ikke kun nødvendigt af ledig interesse. Enheden og beskrivelsen af ​​knivene er ikke alt, du skal forstå, hvad møllerne er til. Det er tilstrækkeligt at sige om vindmøller og deres konstruktion til elektricitet, om anden økonomisk værdi.

Møllerne blev skabt på et tidspunkt, hvor massedyrkningen af ​​hvede og andre kornsorter begyndte. Men de kunne ikke umiddelbart bruge vindens kraft til at rotere strukturen. I oldtiden blev hjulene drejet af slaver eller trækdyr. Senere begyndte de at lave vandmøller. Og endelig var der trods alt allerede en vindstruktur.

På trods af sin tilsyneladende enkelhed er den i virkeligheden tværtimod meget kompleks. Det blev kun muligt at oprette et sådant produkt under hensyntagen til belastningen fra vinden og med det korrekte valg af mekanismens varighed til en specifik opgave. Og disse opgaver var meget forskelligartede – både at hugge træ og pumpe vand. De tidligste modeller - "geder" - blev bygget på samme måde som et træhus.

Så dukkede de såkaldte teltmøller op, som har en fast krop, kun toppen med hovedakslen roterer.

Sådanne modeller er i stand til at drive 2 møllesten og er derfor kendetegnet ved øget produktivitet. Møllen blev betragtet, hvilket er typisk, ikke blot et utilitaristisk værktøj. Hun fik stor betydning i myter, legender og eventyr. Der var ingen lande, hvor sådanne ideer var fraværende. Der var forskellige motiver af myter: mennesker immurerede under opførelsen af ​​fundamentet, ånder, der boede på møllen, skjulte skatte, mystiske underjordiske gange og så videre.

En vindmølle virker, fordi luftstrømmene virker på vingerne og sætter dem i gang. Denne impuls går til overførselsanordningen og gennem den - til den faktiske arbejdsdel af møllen. I ældre modeller blev knivene øget til flere meter. Kun på denne måde var det muligt at øge kontaktområdet med luftstrømme. Værdien vælges i overensstemmelse med hovedfunktionen og den nødvendige effekt.

Hvis møllen er designet med de største vinger, så kan den male mel. Dette er den eneste løsning, der sikrer effektiv vridning af tunge møllesten. Designforbedringer er blevet muliggjort af udviklingen af ​​aerodynamiske koncepter. Moderne teknologisk udvikling gør det muligt at give et godt resultat selv med et relativt beskedent vindkontaktareal.

Umiddelbart bag knivene i kredsløbet er der en gearkasse eller anden transmissionsmekanisme. I nogle modeller viste det sig at være en aksel, hvorpå knivene var monteret. Den anden ende af skaftet var udstyret med et værktøj (enhed), der udførte arbejdet. Imidlertid blev dette design, på trods af sin enkelhed, gradvist opgivet.

Gearkasseversionen viste sig at være meget mere effektiv og elegant. Gearkasser omdanner impulsen fra de roterende knive til nyttigt arbejde. Og det er værd at afbryde gearkassens dele, du kan hurtigt stoppe arbejdet. Derfor spinder mekanismen ikke forgæves, og selv en kraftig stigning i vinden er ikke så skræmmende. Vigtigt: nu bruges møller udelukkende til elektricitet.

Men selv udseendet af de første møller var en reel revolution inden for teknologi. Selvfølgelig i dag 5 - 10 liter. med. på vingen synes at være en helt "barnelig" størrelse. Men i en tid, hvor der ikke kun var motorscootere, men også flere århundreder før damplokomotiver, viste dette sig at være en enorm præstation. I XI-XIII århundreder modtog mennesket magt til sin rådighed, som var utilgængelig i den tidligere æra. Økonomiens strømforsyning steg med det samme markant, og derfor blev det i den periode på mange punkter muligt at få et kraftigt opsving i den europæiske økonomi.

Det er mest bekvemt at sammenligne en vindmølle med en vandanalog. Vandstrukturen har en lang historie og er uafhængig af vindændringer. Vandstrømmene er meget mere stabile. Du kan også bruge kraften fra ebbe og flod, som er helt utilgængelig for en vindmølle. Disse omstændigheder førte til, at udbredelsen af ​​vandmøller var mange gange højere i alle middelalderens stater.

Vindkraften til formaling af korn begyndte som allerede nævnt at blive påført senere. Denne løsning medførte desuden betydelige meromkostninger. Men i Holland i det 15. århundrede, og især fra begyndelsen af ​​det 17. århundrede, blev andre fordele ved vindmøller værdsat. De skubbede kæder med øser, der fjernede grundvandet. Uden denne innovation ville det have været umuligt at udvikle en væsentlig del af det moderne Hollands territorium.

I Holland blev vindmøller populære af en anden grund. - der blæser næsten uafbrudt vestenvinde, der fører luft fra Atlanterhavet mod Østersøen. Derfor var der ingen særlige problemer både med orienteringen af ​​vingerne og med brugen af ​​teknologi. I dag er det mest hensigtsmæssigt at sammenligne vindmøller med vandmøller, ikke med hensyn til kvalitet og kornformalingsevne, men med hensyn til egnethed til elproduktion. Stabiliteten af ​​strømforsyningen falder, omkostningerne til netværksenergi stiger, og derfor er det så vigtigt at vælge den type, der passer til dig.

Vindmølleparker opererer på stort set uendelige ressourcer. Så længe Jorden har en atmosfære, og solen oplyser planeten, vil vinden ikke stoppe. Sådanne enheder forurener ikke miljøet, fordi de i modsætning til diesel- og benzinsystemer ikke udsender giftige stoffer. Det er dog umuligt at kalde et vindkraftværk helt miljøvenligt, fordi det skaber meget støj, og i en række lande pålægger man det endda lovlige restriktioner. Endelig kan vindmøllen ikke fungere normalt i fugletræksæsoner.

I Rusland er der endnu ingen støj- eller kalenderrestriktioner. Men de kan dukke op når som helst. Og i hvert fald kan en vindmøllepark - både en moderne vindmølle og en klassisk mølle - ikke placeres i umiddelbar nærhed af boliger. Derudover er den reelle effektivitet bestemt af årstiden, tidspunktet på dagen, vejret, terrænet; alt dette påvirker direkte luftstrømningshastigheden og effektiviteten af ​​dens anvendelse.

En anden ulempe ved vindmølleparken er den allerede bemærkede vindustabilitet. Brugen af ​​batterier løser delvist dette problem, men komplicerer samtidig systemet og gør det dyrere. Nogle gange er det også nødvendigt yderligere at bruge andre energikilder. Men vindmøllen installeres hurtigt - under hensyntagen til forberedelsen af ​​stedet vil det ikke tage mere end 10-14 dage. Der kræves meget plads til en sådan installation, især i betragtning af spændvidden på knivene og den plads, der bør være fri af sikkerhedsmæssige årsager.

Vindmøller af melmalende produktion arbejdede med 1 eller 2 møllesten. Vending mod vinden sker på to måder - ved hjælp af portal og hofte. Portalteknikken betyder, at hele møllen drejes helt rundt om egetræstolpen. Denne stolpe blev monteret i tyngdepunktet, ikke symmetrisk i forhold til kroppen. At vende sig mod vinden tærede meget energi og var derfor meget kompliceret.

Traditionelt har portalmøller været udstyret med en et-trins mekanisk transmission. Hun vred effektivt akslen. Bock-møllen blev også lavet efter gantry-metoden. En mere perfekt mulighed er et telt (alias hollandsk) ordning. I den øverste del var bygningen udstyret med en gyngeramme, der understøttede hjulet og var kronet med valmtag.

På grund af den lette konstruktion sker vending til vinden med meget mindre indsats. Vindhjulet kunne have et meget stort tværsnit, da det var hævet til stor højde. I de fleste tilfælde var teltmøllen udstyret med en to-trins transmission. Den mellemliggende struktur er af en koggertype mølle. I den var vendecirklen placeret i en højde på 0,5 af kroppen, en vigtig underart er en drænmølle.

Vindmøllens ydeevne har tidligere været begrænset af transmissionsenhedens styrke. Restriktioner var forbundet med tandhjul af træ og tarsus. Som følge heraf er det umuligt at øge anvendelseskoefficienten for vindenergi (effektivitet). Tænderne og tænderne til dem blev lavet efter en skabelon af tørt træ af høj kvalitet. Egnet til dette formål:

• akacie;
• Birk;
• avnbøg;
• elm;
• ahorn.

Hovedakslens hjulkrans var lavet af birk eller elm. Brædderne blev lagt i to lag. Udenfor var fælgen omhyggeligt trimmet i en cirkel; bolte blev brugt til at holde egerne. De samme bolte hjalp med at stramme skiverne. Hovedopmærksomheden i at forbedre designet blev givet til udførelsen af ​​​​vingerne.

I ret gamle møller var vingeristene dækket af lærred. Men senere blev den samme funktion med succes udført af bestyrelser. Man fandt også ud af, at granplanker passede bedre. I starten blev vingerne skabt med en konstant kilevinkel på bladet, som varierede fra 14 til 15 grader. Det er ret simpelt at lave dem, men der blev spildt for meget vindenergi.

Brugen af ​​en spiralformet klinge gjorde det muligt at øge effektiviteten op til 50% i forhold til den ældre version. Den variable kilevinkel i spidsen varierede fra 1 til 10 og ved bunden fra 16 til 30 grader. En af de mest moderne muligheder er med en semi-strømlinet profil. Mod slutningen af ​​teltmøllernes periode blev de næsten udelukkende bygget af sten. I nogle tilfælde var vindanlægget naturligvis forbundet med en vandpumpe, som gjorde det muligt at vande jorden.

I den tidligste type af sådanne strukturer, som i melmøller, var det muligt at reducere vingearealet ved delvist at fjerne sejlet eller åbne persiennerne. Denne løsning gjorde det muligt at forhindre skader selv ved øget vind. Men stadig var der problemet med en lavhastighedsvindmølle med et stort antal vinger eller med en stor vingebredde. Årsagen er ret indlysende - det er et meget alvorligt, frustrerende øjeblik. Løsningen blev fundet af det tyske firma Kester, som producerede Adler-vindhjulet med et minimum af vinger og en betydelig afstand imellem dem; dette design havde allerede en gennemsnitlig hastighed.

Endnu mere avancerede designs på sugesiden af ​​vingerne var udstyret med specielle ventiler. Derfor foregik justeringen automatisk, hvilket sikrede den højest mulige ydelse. I driftstilstand blev ventilernes fastholdelse leveret af en fjeder. Alt var designet således, at på grund af disse ventiler, selv med aktiv bevægelse, var der ingen stærk modstand. Hvis den indstillede hastighed blev overskredet på grund af centrifugalkraft, blev ventilerne drejet.

Samtidig steg modstanden mod luftstrømmen, den blev brugt meget mindre jævnt og ikke så effektivt som normalt. Men normalt var det muligt at reducere belastningsmomentet. I løbet af det 18. og 19. århundrede blev vindmøller allerede brugt over hele planeten. De ophørte med at blive fremstillet ved semi-håndværksmetoder, de begyndte at producere flerbladede vindmotorer lavet af metal på fabrikker. Ved slutningen af ​​det 19. århundrede var kun nogle få modeller blottet for funktionerne automatisk justering af torsionshastigheden og stiv fiksering af hjulet i retning af motoren.

I de industrialiserede lande blev der allerede fremstillet hundredtusindvis af sæt til møller om året.... Produktionen af ​​forbedrede økonomiske modeller, designet primært til at generere elektricitet, er også begyndt. Effekten af ​​sådanne systemer er relativt lav, normalt ikke over 1 kW, oftest var det forudset at være udstyret med hjul med 2-3 skovlblade. Tilslutningen til generatoren sker gennem en reduktionsgear. For at lagre energi i sådanne systemer blev der brugt batterier med lille og mellemstor kapacitet.

Der er en række nuancer at overveje for at bygge en mølle.

Det er vigtigt at overveje knivenes rotation. Derfor bør der ikke være fremmede bygninger og konstruktioner i nærheden. Det er tilrådeligt at vælge et fladt område, ellers kan bygningen blive skæv. Pladsen er ryddet for al vegetation og andre forstyrrende ting. De tager også højde for, hvordan alt vil se ud eksternt.

Du kan endda bygge en vindmølle af krydsfiner, slidstærkt plastik eller metal. Ingen forbyder også at kombinere dem. Men ikke desto mindre er den klassiske tilgang optimalt tilpasset brugen af ​​en træplade, tømmer, krydsfiner. Polyethylen bruges til vandtætning, og tagmateriale til taget. Derfor vi har også brug for hamre og søm, bor, save og andet værktøj til træbyggeri: høvle, vinkelslibere, spande og børster.

På trods af de fleste vindmøllers dekorativitet involverer byggeordningen stadig forberedelse af fundamentet. Grave et hul og hælde mørtel er valgfrit. Det er ganske nok at bruge layoutet af en bar eller logs. Normalt er designet tæt på en trapezformet form. De indre og ydre rammer er forbundet ved hjælp af lodrette stolper placeret i en given vinkel.

Når du dækker strukturen, skal du være opmærksom på åbningerne af vinduer og døre. Bladets monteringspunkt er også kritisk. Døre monteres med hjælpebefæstelser. Bjælker med klinger kan forstærkes med en stang. Polstring er muligt med ethvert materiale, der giver en hermetisk forseglet overflade, det mest farverige er træ.

Tagform vælges individuelt. Glat og lige dækning er ikke værre end et vinkelsæt. Et lag tagmateriale vil give tilstrækkelig vandtætning. Det forreste tag opnås ved hjælp af brædder eller krydsfiner. Der er ingen grund til at bruge mere dekorative finish.

Møllen skal placeres på et tørt, forberedt område. Ankre bruges efter behov for at sikre stivheden af ​​forankringen. Sørg for at tjekke med love og regler for ikke at få problemer. Under alle omstændigheder følges også anbefalingerne for elektrisk sikkerhed og jording. Det er nødvendigt at forbinde generatoren gennem ledninger af en bestemt sektion og i "gade" isolering.

Rhodos møller, der ligger nær havnen i Mandrnaki, knuste korn i meget lang tid, som blev leveret direkte til havnen ad søvejen. Oprindeligt var der 13 af dem, ifølge andre kilder - 14. Men kun 3 har overlevet til vores tid og er bevaret som monumenter. På øen Öland er situationen nogenlunde den samme - i stedet for 2.000 møller overlevede kun 355. De blev demonteret i begyndelsen af ​​forrige århundrede, fordi behovet forsvandt, heldigvis overlevede de smukkeste bygninger.

Også værd at bemærke:

• Zaanse Schans (nord for Amsterdam);

• møllerne på øerne Mykonos;

• byen Consuegra;

• Kinderdijk møllenetværket;

• iranske Nashtifans vindmøller.