Viskas apie vėjo malūnus

Viską žinoti apie vėjo malūnus, kas tai yra ir kaip jie veikia, reikia ne tik iš tuščio susidomėjimo. Menčių įtaisas ir aprašymas dar ne viskas, reikia suprasti kam skirti malūnai. Užtenka pasakyti apie vėjo malūnus ir jų statybą elektrai, apie kitą ekonominę vertę.

Malūnai buvo sukurti tuo metu, kai pradėti masiškai auginti kviečius ir kitus javus. Tačiau jie negalėjo iš karto panaudoti vėjo jėgos, kad pasuktų konstrukciją. Senovėje ratus suko vergai arba traukiantys gyvuliai. Vėliau jie pradėjo kurti vandens malūnus. Ir pagaliau juk jau buvo vėjo konstrukcija.

Nepaisant akivaizdaus paprastumo, iš tikrųjų, atvirkščiai, jis yra labai sudėtingas. Sukurti tokį gaminį tapo įmanoma tik atsižvelgiant į vėjo apkrovą ir teisingai parinkus mechanizmo trukmę konkrečiai užduočiai atlikti. O šios užduotys buvo pačios įvairiausios – ir malkų skaldymas, ir vandens siurbimas. Ankstyviausi modeliai – „ožkos“ – buvo statomi taip pat, kaip ir medinis namas.

Tada atsirado vadinamieji tentiniai malūnai, kurie turi fiksuotą korpusą, sukasi tik viršus su pagrindiniu velenu.

Tokie modeliai gali nukalti 2 girnas, todėl pasižymi padidėjusiu našumu. Malūnas buvo laikomas tipišku, o ne tik utilitariniu įrankiu. Ji buvo labai svarbi mituose, legendose ir pasakose. Nebuvo šalių, kuriose tokių idėjų nebūtų. Būta įvairių mitų motyvų: statant pamatą įkalti žmonės, prie malūno gyvenusios dvasios, paslėpti lobiai, paslaptingos požeminės perėjos ir pan.

Vėjo malūnas veikia, nes oro srovės veikia mentes ir paleidžia jas. Šis impulsas patenka į perdavimo įrenginį, o per jį - į faktinę darbinę malūno dalį. Senesniuose modeliuose peiliai buvo padidinti iki kelių metrų. Tik tokiu būdu buvo galima padidinti sąlyčio su oro srovėmis plotą. Vertė parenkama pagal pagrindinę funkciją ir reikiamą galią.

Jei malūnas suprojektuotas su didžiausiais peiliais, tada jis gali malti miltus. Tai vienintelis sprendimas, užtikrinantis efektyvų sunkių girnų sukimą. Dizaino patobulinimai buvo įmanomi plėtojant aerodinamines koncepcijas. Šiuolaikinė technologijų plėtra leidžia užtikrinti gerą rezultatą net esant santykinai kukliam vėjo kontakto plotui.

Iškart už ašmenų grandinėje yra pavarų dėžė ar kitas perdavimo mechanizmas. Kai kuriuose modeliuose tai buvo velenas, ant kurio buvo sumontuoti peiliukai. Kitame veleno gale buvo sumontuotas įrankis (agregatas), kuris atliko darbą. Tačiau šio dizaino, nepaisant jo paprastumo, palaipsniui buvo atsisakyta.

Pavarų dėžės versija pasirodė daug efektyvesnė ir elegantiškesnė. Pavarų dėžės besisukančių ašmenų impulsą paverčia naudingu darbu. Ir verta atjungti pavarų dėžės dalis, galite greitai sustabdyti darbą. Todėl mechanizmas sukasi ne veltui, ir net staigus vėjo padidėjimas nėra toks baisus. Svarbu: dabar malūnai naudojami tik elektrai.

Tačiau net ir pirmųjų malūnų atsiradimas buvo tikra technologijų revoliucija. Žinoma, šiandien 5 - 10 litrų. su. ant sparno atrodo visai "vaikiško" dydžio. Tačiau epochoje, kai egzistavo ne tik motoroleriai, bet ir keli šimtmečiai iki garvežių, tai buvo didžiulis pasiekimas. XI-XIII amžiuje žmogus savo žinioje gavo galią, kuri ankstesnėje eroje buvo neprieinama. Ekonomikos energijos tiekimas iš karto smarkiai išaugo, todėl daugeliu atžvilgių tuo laikotarpiu tapo įmanomas staigus Europos ekonomikos kilimas.

Patogiausia vėjo malūną lyginti su vandens analogu. Vandens struktūra turi ilgą istoriją ir nepriklauso nuo vėjo pokyčių. Vandens srovės yra daug stabilesnės. Taip pat galite panaudoti atoslūgio ir atoslūgio jėgą, kuri vėjo turbinai visiškai nepasiekiama. Šios aplinkybės lėmė, kad bet kurioje viduramžių valstybėje vandens malūnų paplitimas buvo daug kartų didesnis.

Vėjo jėga grūdams malti, kaip jau minėta, pradėta taikyti vėliau. Be to, šis sprendimas pareikalaus didelių papildomų išlaidų. Tačiau Olandijoje XV amžiuje, o ypač nuo XVII amžiaus pradžios, buvo vertinami ir kiti vėjo malūnų privalumai. Jie stūmė grandines su kaušais, kurie pašalindavo požeminį vandenį. Be šios naujovės būtų buvę neįmanoma išvystyti nemažos dalies šiuolaikinės Nyderlandų teritorijos.

Olandijoje vėjo malūnai išpopuliarėjo dėl kitos priežasties. - beveik nuolat pučia vakarų vėjai, nešantys orą iš Atlanto vandenyno link Baltijos jūros. Todėl ypatingų problemų tiek su peilių orientacija, tiek naudojant technologijas nekilo. Šiais laikais vėjo malūnus su vandens malūnais tikslingiau lyginti ne pagal kokybę ir grūdų malimo galimybes, o pagal tinkamumą elektros gamybai. Mažėja maitinimo stabilumas, kyla tinklo energijos sąnaudos, todėl labai svarbu išsirinkti sau tinkantį tipą.

Vėjo jėgainės veikia iš beveik begalinių išteklių. Kol Žemėje bus atmosfera, o saulė apšvies planetą, tol vėjai nesustos. Tokie įrenginiai neteršia aplinkos, nes, skirtingai nei dyzelinės ir benzininės sistemos, neišskiria toksiškų medžiagų. Tačiau visiškai draugiška aplinkai vėjo jėgainės vadinti neįmanoma, nes ji kelia daug triukšmo, o nemažai šalių jai netgi nustato teisinius apribojimus. Galiausiai vėjo malūnas negali normaliai veikti paukščių migracijos sezonais.

Rusijoje kol kas nėra triukšmo ar kalendoriaus apribojimų. Bet jie gali pasirodyti bet kuriuo metu. Ir bet kuriuo atveju vėjo jėgainių parkas – tiek modernus vėjo malūnas, tiek klasikinis malūnas – negali būti šalia būsto. Be to, realų efektyvumą lemia sezonas, paros laikas, orai, reljefas; visa tai tiesiogiai veikia oro srauto greitį ir jo panaudojimo efektyvumą.

Kitas vėjo jėgainių parko trūkumas yra jau pastebėtas vėjo nestabilumas. Baterijų naudojimas iš dalies išsprendžia šią problemą, tačiau kartu apsunkina sistemą ir pabrangina. Kartais taip pat reikia papildomai naudoti kitus energijos šaltinius. Tačiau vėjo malūnas sumontuojamas greitai – atsižvelgiant į aikštelės paruošimą, tai užtruks ne ilgiau kaip 10–14 dienų. Tokiam įrengimui reikia daug vietos, ypač atsižvelgiant į menčių tarpą ir erdvę, kuri saugumo sumetimais turėtų būti laisva.

Miltų malimo gamybos vėjo malūnai dirbo su 1 arba 2 girnų akmenimis. Atsisukimas į vėją vyksta dviem būdais – ožiniu ir šlaunimis. Portalo technika reiškia, kad visas malūnas yra visiškai sukamas aplink ąžuolo stulpą. Šis stulpas buvo sumontuotas svorio centre, o ne simetriškai kėbului. Pasukimas į vėją sunaudojo daug energijos, todėl buvo labai sunkus.

Tradiciškai portaliniuose malūnuose buvo sumontuota vienpakopė mechaninė transmisija. Ji efektyviai susuko stuburo veleną. Bocko malūnas taip pat buvo pagamintas portaliniu būdu. Tobulesnis variantas yra palapinės (dar žinomas kaip olandų) schema. Viršutinėje pastato dalyje buvo sumontuotas sūpynių karkasas, laikantis ratą ir vainikuotas šlaitiniu stogu.

Dėl lengvos konstrukcijos sukimasis į vėją vyksta daug mažiau pastangų. Vėjo ratas galėjo turėti labai didelį skerspjūvį, nes buvo pakeltas į didelį aukštį. Dažniausiai tentiniame malūne buvo įrengta dviejų pakopų transmisija. Tarpinė struktūra yra quiver tipo malūno. Jame apsisukimo ratas buvo 0,5 kūno aukštyje, svarbus porūšis yra drenažo malūnas.

Vėjo malūno veikimą praeityje ribojo perdavimo įtaiso stiprumas. Apribojimai buvo siejami su mediniais rato krumpliais ir tarsu. Dėl to vėjo energijos panaudojimo koeficiento (efektyvumo) padidinti neįmanoma. Patys dantys ir jų kotai buvo pagaminti pagal šabloną iš kokybiškos sausos medienos. Šiam tikslui tinka:

• akacija;
• Beržas;
• skroblas;
• guoba;
• klevas.

Pagrindinio veleno rato ratlankis buvo pagamintas iš beržo arba guobos. Lentos buvo išdėstytos dviem sluoksniais. Išorėje ratlankis buvo kruopščiai apipjaustytas apskritimu; stipinams laikyti buvo naudojami varžtai. Tie patys varžtai padėjo priveržti diskus. Pagrindinis dėmesys tobulinant dizainą buvo skirtas sparnų išpildymui.

Gana senuose malūnuose sparnų grotelės buvo dengtos drobe. Tačiau vėliau tą pačią funkciją sėkmingai atliko lentos. Taip pat buvo nustatyta, kad eglės lentos tinka geriau. Iš pradžių sparnai buvo sukurti su pastoviu ašmenų pleišto kampu, kuris svyravo nuo 14 iki 15 laipsnių. Juos pasigaminti gana paprasta, tačiau iššvaistyta per daug vėjo energijos.

Sraigtinės ašmenų naudojimas leido padidinti efektyvumą iki 50%, palyginti su senesne versija. Kintamasis pleišto kampas galiuke svyravo nuo 1 iki 10, o prie pagrindo - nuo 16 iki 30 laipsnių. Vienas iš moderniausių variantų yra su pusiau supaprastintu profiliu. Palapinių malūnų laikotarpio pabaigoje jie buvo statomi beveik vien tik iš akmens. Kai kuriais atvejais, žinoma, vėjo sistema buvo prijungta prie vandens siurblio, kuris leido laistyti žemę.

Ankstyviausio tipo tokiose konstrukcijose, kaip ir miltų malūnuose, buvo galima sumažinti sparno plotą iš dalies nuimant burę arba atidarant žaliuzes. Šis sprendimas leido išvengti žalos net esant padidėjusiam vėjui. Tačiau vis tiek išliko mažo greičio vėjo turbinos su daugybe menčių arba didelio sparno pločio problema. Priežastis gana akivaizdi – tai labai rimtas, varginantis momentas. Sprendimą rado vokiečių įmonė Kester, pagaminusi Adler vėjo ratą su minimaliu menčių ir dideliu atstumu tarp jų; ši konstrukcija jau turėjo vidutinį greitį.

Dar pažangesnės konstrukcijos sparnų siurbimo pusėje buvo su specialiais vožtuvais. Todėl reguliavimas vyko automatiškai, o tai užtikrino aukščiausią įmanomą našumą. Darbinės būklės vožtuvus prilaikė spyruoklė. Viskas buvo sukurta taip, kad dėl šių vožtuvų, net ir aktyviai judant, nebuvo stipraus pasipriešinimo. Jei nustatytas greitis buvo viršytas dėl išcentrinės jėgos, vožtuvai buvo sukami.

Tuo pačiu padidėjo pasipriešinimas oro srautui, jis buvo naudojamas daug ne taip sklandžiai ir ne taip efektyviai, kaip įprasta. Tačiau paprastai buvo įmanoma sumažinti įtempimo momentą. 18–19 amžiais vėjo malūnai jau buvo naudojami visoje planetoje. Jie nustojo būti gaminami pusiau rankų darbo metodais, gamyklose pradėjo gaminti kelių menčių vėjo variklius, pagamintus iš metalo. Iki XIX amžiaus pabaigos tik keli modeliai neturėjo automatinio sukimo greičio reguliavimo ir standaus rato fiksavimo variklio kryptimi funkcijų.

Pramoninėse šalyse jau buvo pagaminama šimtai tūkstančių komplektų malūnams per metus.... Taip pat pradėti gaminti patobulinti ekonomiški modeliai, pirmiausia skirti elektrai gaminti. Tokių sistemų galia yra gana maža, dažniausiai neviršija 1 kW, dažniausiai buvo numatyta komplektuoti ratus su 2-3 mentelėmis. Sujungimas su generatoriumi vyksta per reduktorių. Energijai kaupti tokiose sistemose buvo naudojamos mažos ir vidutinės talpos baterijos.

Statant malūną reikia atsižvelgti į keletą niuansų.

Svarbu atsižvelgti į ašmenų sukimąsi. Todėl šalia neturėtų būti pašalinių pastatų ir statinių. Patartina rinktis lygų plotą, kitu atveju pastatas gali būti pasviręs. Aikštelė išvalyta nuo visos augmenijos ir kitų trukdančių dalykų. Jie taip pat atsižvelgia į tai, kaip viskas atrodys išoriškai.

Jūs netgi galite pastatyti vėjo malūną iš faneros, patvaraus plastiko ar metalo. Jų derinti taip pat niekas nedraudžia. Tačiau nepaisant to, klasikinis požiūris optimaliai derinamas su medinės lentos, medienos, faneros naudojimu. Hidroizoliacijai naudojamas polietilenas, stogui – stogo danga. Štai kodėl taip pat reikalingi plaktukai ir vinys, grąžtai, pjūklai ir kiti įrankiai medžio statybai: obliai, kampiniai šlifuokliai, kaušai ir šepečiai.

Nepaisant daugumos vėjo malūnų dekoratyvumo, statybos schema vis tiek apima pamatų paruošimą. Iškasti duobę ir pilti skiedinį neprivaloma. Visiškai pakanka naudoti juostos ar rąstų išdėstymą. Paprastai dizainas yra artimas trapecijos formai. Vidinis ir išorinis rėmai yra sujungti vertikaliais stulpeliais, išdėstytais tam tikru kampu.

Dengdami konstrukciją atkreipkite dėmesį į langų ir durų angas. Ašmenų tvirtinimo taškas taip pat yra labai svarbus. Durys montuojamos su pagalbinėmis tvirtinimo detalėmis. Sijos su mentėmis gali būti sutvirtintos strypu. Apmušti galima bet kokia medžiaga, kuri užtikrina hermetišką paviršių, spalvingiausia – mediena.

Stogo forma parenkama individualiai. Lygus ir tiesus padengimas nėra blogesnis nei kampinis rinkinys. Stogo dangos sluoksnis užtikrins pakankamą hidroizoliaciją. Priekinis stogas gaunamas naudojant lentas arba fanerą. Nereikia naudoti daugiau dekoratyvinių apdailų.

Malūnas turi būti pastatytas ant sausos, paruoštos vietos. Inkarai naudojami pagal poreikį, kad būtų užtikrintas tvirtinimo tvirtumas. Būtinai perskaitykite įstatymus ir kitus teisės aktus, kad nekiltų problemų. Bet kokiu atveju taip pat laikomasi elektros saugos ir įžeminimo rekomendacijų. Būtina prijungti generatorių per tam tikros sekcijos laidus ir "gatvės" izoliaciją.

Rodo malūnai, esantys netoli Mandrnaki uosto, labai ilgai susmulkino grūdus, kurie jūra buvo pristatomi tiesiai į uostą. Iš pradžių jų buvo 13, kitais šaltiniais – 14. Tačiau tik 3 išliko iki mūsų laikų ir yra saugomi kaip paminklai. Ölando saloje situacija maždaug tokia pati – vietoje 2000 malūnų išliko tik 355. Jie buvo išmontuoti praėjusio amžiaus pradžioje, nes dingo poreikis, laimei, išliko gražiausi pastatai.

Taip pat verta paminėti:

• Zaanse Schans (į šiaurę nuo Amsterdamo);

• Mikėnų salų malūnai;

• Consuegra miestas;

• Kinderdijk malūno tinklas;

• Irano Naštifano vėjo malūnai.