Szélmalmok: építésük Villamos Energiára. Mi Ez és Hogyan Működik? A Készülék, A Pengék Leírása. Mire Szolgálnak A Malmok?

2024 Szerző: Beatrice Philips | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-09 13:25

Mindent tudni a szélmalmokról, mi az és hogyan működik, nemcsak üresjáratból szükséges. A pengék eszköze és leírása nem minden, meg kell értenie, hogy mire szolgálnak a malmok. Elég, ha a szélmalmokról és azok villamosenergia -építéséről, más gazdasági értékéről mondunk.

A származás története

A malmokat akkor hozták létre, amikor elkezdődött a búza és más gabonafélék tömeges termesztése. De nem tudták azonnal felhasználni a szél erejét a szerkezet forgatására. Az ókorban a kerekeket rabszolgák vagy húzóállatok forgatták . Később elkezdtek vízimalmokat építeni. És végül végül is volt már szélszerkezet.

Látszólagos egyszerűsége ellenére a valóságban éppen ellenkezőleg, nagyon összetett . Egy ilyen termék létrehozása csak akkor lehetséges, ha figyelembe vesszük a szél terhelését és a mechanizmus időtartamának megfelelő kiválasztását egy adott feladathoz. És ezek a feladatok nagyon változatosak voltak - mind a fahasítás, mind a vízszivattyúzás. A legkorábbi modellek - "kecskék" - ugyanúgy épültek, mint egy faház.

Aztán megjelentek az úgynevezett sátormalmok, amelyek rögzített testtel rendelkeznek, csak a főtengely teteje forog.

Az ilyen modellek 2 malomkövet képesek meghajtani, ezért megkülönböztetik őket a megnövekedett termelékenységtől . A malmot figyelembe vették, ami jellemző, nem csak haszonelvű eszköz. Nagy jelentőséget tulajdonítottak neki a mítoszokban, legendákban és mesékben. Nem voltak olyan országok, ahol ilyen elképzelések hiányoztak. A mítoszoknak különféle indítékai voltak: az alapítvány építése során bebiztosított emberek, a malomban élő szellemek, rejtett kincsek, titokzatos földalatti járatok stb.

Eszköz és működési elve

A szélmalom azért működik, mert a légáramok hatnak a pengékre és mozgásba hozzák őket. Ez az impulzus az átviteli eszközhöz, és azon keresztül a malom tényleges munkarészéhez megy. A régebbi modelleknél a pengéket több méterre emelték . Csak így lehetett növelni a légáramokkal való érintkezés területét. Az értéket a fő funkciónak és a szükséges teljesítménynek megfelelően választják ki.

Ha a malmot a legnagyobb pengékkel tervezték, akkor lisztet őrölhet . Ez az egyetlen megoldás, amely biztosítja a nehéz malomkövek hatékony csavarását. A tervezési fejlesztéseket az aerodinamikai koncepciók fejlesztése tette lehetővé. A modern technológiai fejlődés lehetővé teszi jó eredmény elérését még viszonylag szerény szélérintkezési területen is.

Közvetlenül az áramkör kései mögött van egy sebességváltó vagy más sebességváltó . Egyes modelleknél ez tengelynek bizonyult, amelyre a pengéket szerelték. A tengely másik vége egy szerszámmal (egységgel) volt felszerelve, amely elvégezte a munkát. Ezt a kialakítást azonban az egyszerűsége ellenére fokozatosan elhagyták.

Kiderült, hogy nagyon veszélyes és megbízhatatlan, és irreális a malom munkáját leállítani, még a legsúlyosabb esetben sem.

A sebességváltós változat sokkal hatékonyabbnak és elegánsabbnak bizonyult . A sebességváltók hasznos munkákká alakítják a forgólapátok impulzusát. És érdemes lekapcsolni a sebességváltó alkatrészeit, gyorsan leállíthatja a munkát. Ezért a mechanizmus nem hiába forog, és még a szél erős növekedése sem olyan ijesztő. Fontos: most a malmokat kizárólag villamos energiára használják.

De még az első malmok megjelenése is igazi forradalom volt a technológiában. Természetesen ma 5-10 liter. val vel.a szárnyon teljesen "gyerekes" méretűnek tűnik. Azonban egy olyan korszakban, amikor nemcsak motoros robogók voltak, hanem több évszázaddal a gőzmozdonyok előtt is, ez óriási eredménynek bizonyult. A XI-XIII. Században az ember olyan hatalmat kapott a rendelkezésére, amely az előző korszakban elérhetetlen volt . A gazdaság áramellátása azonnal jelentősen megnőtt, és ezért sok tekintetben lehetővé vált az európai gazdaság erőteljes emelkedése ebben az időszakban.

Érvek és ellenérvek

A legkényelmesebb összehasonlítani a szélmalmot a víz analógjával. A vízszerkezet nagy múltra tekint vissza, és független a szélváltozásoktól. A vízáramok sokkal stabilabbak. Használhatja az apály és az áramlás erejét is, ami egy szélturbina számára teljesen elérhetetlen . Ezek a körülmények ahhoz vezettek, hogy a vízimalmok elterjedtsége a középkor bármely államában sokszorosa volt.

A szél erejét a gabona őrléséhez, mint már említettük, később kezdték alkalmazni . Ez a megoldás ráadásul jelentős többletköltségekkel járt. Hollandiában azonban a 15. században, és különösen a 17. század elejétől a szélmalmok más előnyeit is felértékelték. Láncokat toltak merőkanállal, amelyek eltávolították a talajvizet. Ezen újítás nélkül lehetetlen lett volna a modern Hollandia területének jelentős részét fejleszteni.

Ezenkívül a szélmalom akár száraz helyen is állhat, és nem köthető víztesthez.

Hollandiában a szélmalmok más okból váltak népszerűvé .- szinte folyamatosan fúj a nyugati szél, amely az Atlanti -óceántól a Balti -tenger felé szállítja a levegőt. Ezért nem volt különösebb probléma sem a pengék tájolásával, sem a technológia használatával. Napjainkban a legmegfelelőbb a szélmalmokat a vízimalmokkal összehasonlítani nem a minőség és a gabonaőrlő képesség tekintetében, hanem az energiatermelésre való alkalmasság szempontjából. A tápegység stabilitása csökken, a hálózati energia költségei emelkednek, ezért olyan fontos, hogy válassza ki az Önnek megfelelő típust.

A szélerőművek gyakorlatilag végtelen erőforrásokból működnek . Amíg a Földnek van légköre és a nap megvilágítja a bolygót, a szél nem áll meg. Az ilyen eszközök nem szennyezik a környezetet, mert a dízel- és benzinrendszerekkel ellentétben nem bocsátanak ki mérgező anyagokat. A szélerőművet azonban lehetetlen teljesen környezetbarátnak nevezni, mert nagy zajt kelt, és számos országban még jogi korlátozásokat is előírnak rá. Végül a szélmalom nem tud normálisan működni a madárvonulási szezonban.

Oroszországban még nincsenek zaj- vagy naptári korlátozások . De bármikor megjelenhetnek. És mindenesetre szélerőműpark - modern szélmalom és klasszikus malom egyaránt - nem helyezhető el a lakások közvetlen közelében. Ezenkívül a valódi hatékonyságot az évszak, a napszak, az időjárás, a terep határozza meg; mindez közvetlenül befolyásolja a levegő áramlási sebességét és alkalmazásának hatékonyságát.

A szélerőműpark másik hátránya a már észlelt szél instabilitás. Az elemek használata részben megoldja ezt a problémát, ugyanakkor bonyolítja és drágítja a rendszert. Néha szükség van más energiaforrások kiegészítő használatára is . De a szélmalmot gyorsan telepítik - figyelembe véve a helyszín előkészítését, legfeljebb 10-14 napig tart. Sok hely szükséges egy ilyen telepítéshez, különösen, ha figyelembe vesszük a lapátok fesztávját és azt a helyet, amelynek biztonsági okokból szabadnak kell lennie.

Típusáttekintés

A lisztőrlésű szélmalmok 1 vagy 2 malomkővel dolgoztak. A szél felé fordulás kétféle módon történik - portálon és csípőn . A portáltechnika azt jelenti, hogy az egész malom teljesen el van forgatva a tölgyfa oszlop körül. Ezt az oszlopot a súlypontba szerelték fel, és nem szimmetrikusan a testhez. A szél felé fordulás sok energiát emésztett fel, ezért nagyon nehéz volt.

Hagyományosan a portálmalmokat egyfokozatú mechanikus sebességváltóval látták el . Hatékonyan elcsavarta a csonk tengelyt. A Bock -malom is portál módszer szerint készült. Egy tökéletesebb lehetőség a sátor (más néven holland) séma. Felső részén az épületet a kereket megtámasztó lengő kerettel látták el, és csípős tetővel koronázták meg.

A könnyű szerkezetnek köszönhetően a szél felé fordulás sokkal kisebb erőfeszítéssel történik . A szélkerék nagyon nagy keresztmetszetű lehet, mivel nagy magasságba emelték. A legtöbb esetben a sátormalom kétfokozatú sebességváltóval volt felszerelve. A közbenső szerkezet egy remegő típusú malom. Ebben a fordulókör a test 0,5 magasságában helyezkedett el, fontos alfaj a vízelvezető malom.

A szélmalom sebességét korábban a sebességváltó erőssége korlátozta. A korlátozások fából készült kerékfogakhoz és tarsusokhoz kapcsolódtak. Ennek eredményeként lehetetlen növelni a szélenergia alkalmazási együtthatóját (hatékonyság). Maguk a fogak és a hozzájuk tartozó szárak sablon szerint készültek, kiváló minőségű száraz fából. Erre a célra alkalmas:

• akác;
• Birs fa;
• gyertyán;
• szilfa;
• juharfa.

A főtengely kerékpántja nyírból vagy szilból készült. A táblákat két rétegben helyezték el. Kint gondosan körbevágták a peremet; csavarokat használtak a küllők tartására. Ugyanezek a csavarok segítettek meghúzni a tárcsákat. A tervezés javításakor a fő figyelmet a szárnyak kivitelezésére fordították.

Elég régi malmokban a szárnyrácsokat vászon borította . De később ugyanezt a funkciót a táblák sikeresen elvégezték. Azt is megállapították, hogy a lucfenyő deszka jobban illeszkedik. Kezdetben a szárnyakat a penge állandó ékszögével hozták létre, amely 14 és 15 fok között változott. Elég egyszerű elkészíteni őket, de túl sok szélenergia veszett kárba.

A spirális penge használata lehetővé tette a hatékonyság 50% -os növelését a régebbi verzióhoz képest . A csúcsban a változó ékszög 1 és 10 között, a tövében pedig 16 és 30 fok között változott. Az egyik legmodernebb lehetőség a félig áramvonalas profil. A sátormalmok időszakának vége felé szinte kizárólag kőből épültek. Bizonyos esetekben természetesen a szélrendszert vízszivattyúhoz kötötték, ami lehetővé tette a föld öntözését.

Az ilyen szerkezetek legkorábbi típusában, például a lisztmalmokban, a szárny területét csökkenteni lehetett a vitorla részleges eltávolításával vagy a redőnyök kinyitásával. Ez a megoldás lehetővé tette a károk megelőzését még nagyobb szél esetén is. De még mindig ott volt a probléma a kis sebességű szélturbinával, amely nagy számú lapátot tartalmaz, vagy nagy szárnyszélességgel. Az ok nyilvánvaló - ez egy nagyon súlyos, frusztráló pillanat. A megoldást a német Kester cég találta meg, amely minimális pengékkel és jelentős távolsággal gyártotta az Adler szélkereket; ennek a kialakításnak már átlagos sebessége volt.

A szárnyak szívóoldalán még fejlettebb kialakításokat speciális szelepekkel szereltek fel . Ezért a beállítás automatikusan megtörtént, ami a lehető legnagyobb teljesítményt biztosította. Működő állapotban a szelepek tartását rugó biztosította. Mindent úgy terveztek, hogy ezek miatt a szelepek miatt, még aktív mozgás mellett sem volt erős ellenállás. Ha a beállított fordulatszámot centrifugális erő hatására túllépték, a szelepeket elfordították.

Ugyanakkor a légáramlással szembeni ellenállás nőtt, sokkal kevésbé simán és nem olyan hatékonyan használták, mint általában. Általában azonban csökkenteni lehetett a feszültséget. A 18. és a 19. században a szélmalmokat már az egész bolygón használták . Félig kézműves módszerekkel való gyártásuk megszűnt, a gyárakban elkezdtek fémből készült többpengés szélmotorokat gyártani. A 19. század végére csak néhány modell hiányzott a csavarási sebesség automatikus beállításából és a kerék merev rögzítéséből a motor irányába.

Az iparosodott országokban már évente több százezer malomkészletet készítettek .… Elindult a továbbfejlesztett, elsősorban villamosenergia -termelésre szánt modellek gyártása is. Az ilyen rendszerek teljesítménye viszonylag alacsony, általában nem haladja meg az 1 kW-ot, leggyakrabban 2-3 lapát típusú pengével ellátott kerekekkel látták el. A generátorhoz való csatlakozás reduktoron keresztül történik. Az ilyen rendszerekben az energia tárolására kis és közepes kapacitású elemeket használtak.

Építési jellemzők

A malom építéséhez számos árnyalatot kell figyelembe vennie.

Ülésválasztás

Fontos figyelembe venni a lapátok forgását. Ezért ne legyenek idegen épületek és építmények a közelben. Célszerű sík területet választani, különben az épület ferde lehet. A területet megtisztítják minden növényzettől és egyéb zavaró dologtól . Azt is figyelembe veszik, hogy minden hogyan fog kinézni külsőleg.

Eszközök és anyagok

Még szélmalmot is építhet rétegelt lemezből, tartós műanyagból vagy fémből. Senki sem tiltja ezek kombinálását. Mindazonáltal a klasszikus megközelítés optimálisan illeszkedik a fa tábla, a fa és a rétegelt lemez használatához. A vízszigeteléshez polietilént, a tetőhöz tetőfedő anyagot használnak. Ezért szükségünk van kalapácsokra és szögekre, fúrókra, fűrészekre és egyéb szerszámokra is faépítéshez: gyalukra, sarokcsiszolókra, vödrökre és kefékre.

Alapítvány

A legtöbb szélmalom dekorativitása ellenére az építési terv továbbra is magában foglalja az alapozás előkészítését. Fúrás és habarcs kiöntése opcionális. Elég, ha egy sáv vagy naplók elrendezését használja . Általában a kialakítás közel van egy trapézhoz. A belső és a külső keret egy adott szögben elhelyezett függőleges oszlopokkal van összekötve.

Falak és tető

A szerkezet lefedésekor ügyeljen az ablakok és ajtók nyílásaira. A penge rögzítési pontja szintén kritikus . Az ajtók kiegészítő rögzítőelemekkel vannak felszerelve. A pengével ellátott gerendákat rúddal lehet megerősíteni. A kárpitozás bármilyen anyaggal lehetséges, amely hermetikusan lezárt felületet biztosít, a legszínesebb a fa.

A tető formáját egyedileg választják ki . A sima és egyenes lefedés nem rosszabb, mint a beállított szög. Egy réteg tetőfedő anyag elegendő vízszigetelést biztosít. Az elülső tetőt táblák vagy rétegelt lemez segítségével állítják elő. Nincs szükség több dekoratív felületre.

Szélgenerátor telepítése

A malmot száraz, előkészített helyre kell helyezni. A horgonyokat szükség szerint használják a rögzítés merevségének biztosítására. Ügyeljen arra, hogy ellenőrizze a törvényeket és rendeleteket, hogy ne legyen probléma. Mindenesetre az elektromos biztonságra és a földelésre vonatkozó ajánlásokat is betartják . A generátort egy bizonyos szakasz vezetékein keresztül kell csatlakoztatni és "utcai" szigetelésben.

A leghíresebb régi malmok

A mandrnaki kikötő közelében található rodoszi malmok nagyon sokáig őrölték a gabonát, amelyet tengeren keresztül közvetlenül a kikötőbe szállítottak. Kezdetben 13 volt, más források szerint - 14. De csak 3 maradt fenn korunkig, és műemlékként őrzik. Öland szigetén a helyzet nagyjából ugyanaz - 2000 malom helyett csak 355 maradt életben . A múlt század elején leszerelték őket, mert az igény megszűnt, szerencsére a legszebb épületek megmaradtak.

Szintén érdemes megjegyezni:

Zaanse Schans (Amszterdamtól északra)

a Mykonos -szigetek malmai

Consuegra városa

a Kinderdijk malomhálózat