Shamol Tegirmonlari: Ularning Elektr Energiyasi Uchun Qurilishi. Bu Nima Va U Qanday Ishlaydi? Qurilma, Pichoqlarning Tavsifi. Tegirmonlar Nima Uchun?

2024 Muallif: Beatrice Philips | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-09 13:50

Shamol tegirmonlari, u nima va u qanday ishlashi haqida hamma narsani bilish nafaqat qiziqishdan kelib chiqadi. Pichoqlarning qurilmasi va tavsifi hammasi emas, siz tegirmonlar nima uchun kerakligini tushunishingiz kerak. Shamol tegirmonlari va ularning elektr energiyasi uchun qurilishi, boshqa iqtisodiy qiymati haqida aytish kifoya.

Kelib chiqish tarixi

Tegirmonlar bug'doy va boshqa donli ekinlarni ommaviy etishtirish boshlangan paytda yaratilgan. Ammo ular shamol kuchidan foydalanib, strukturani aylantira olishmadi. Qadim zamonlarda g'ildiraklarni qullar yoki yirtqich hayvonlar aylantirgan . Keyinchalik ular suv tegirmonlarini yaratishga kirishdilar. Va nihoyat, shamol tuzilishi allaqachon mavjud edi.

Ko'rinib turgan soddaligiga qaramay, aslida, aksincha, bu juda murakkab . Bunday mahsulotni faqat shamoldan yukni hisobga olgan holda va ma'lum bir vazifa uchun mexanizmning davomiyligini to'g'ri tanlash bilan yaratish mumkin bo'ldi. Va bu vazifalar juda xilma -xil edi - ham yog'ochni kesish, ham suvni tortish. Eng qadimgi modellar - "echkilar" xuddi yog'och uy kabi qurilgan.

Keyin chodir tegirmonlari paydo bo'ldi, ular mahkamlangan korpusga ega, faqat asosiy mil bilan tepasi aylanadi.

Bunday modellar 2 tegirmon toshini haydashga qodir va shuning uchun unumdorligi oshishi bilan ajralib turadi . Tegirmonni hisoblash odatiy uskuna emas, odatiy hisoblanadi. U afsonalarda, afsonalarda va ertaklarda katta ahamiyatga ega edi. Bunday g'oyalar bo'lmagan mamlakatlar yo'q edi. Afsonalarning har xil sabablari bor edi: poydevorni qurishda imomlangan odamlar, tegirmonda yashovchi ruhlar, yashirin xazinalar, sirli er osti yo'llari va boshqalar.

Qurilma va ishlash printsipi

Shamol tegirmoni ishlaydi, chunki havo oqimlari pichoqlarga ta'sir qiladi va ularni harakatga keltiradi. Bu impuls uzatish moslamasiga va u orqali - tegirmonning haqiqiy ishchi qismiga o'tadi. Eski modellarda pichoqlar bir necha metrgacha ko'tarilgan . Faqat shu yo'l bilan havo oqimlari bilan aloqa qilish maydonini ko'paytirish mumkin edi. Qiymat asosiy funktsiyaga va kerakli quvvatga muvofiq tanlanadi.

Agar tegirmon eng katta pichoqlar bilan ishlangan bo'lsa, unda unni maydalash mumkin . Bu og'ir tegirmon toshlarining samarali burilishini ta'minlaydigan yagona echim. Dizaynni takomillashtirish aerodinamik kontseptsiyalarni ishlab chiqish orqali amalga oshirildi. Zamonaviy texnologik taraqqiyot shamol bilan aloqa qilish joyi nisbatan past bo'lgan taqdirda ham yaxshi natijaga erishishga imkon beradi.

Darhol pichoqlar orqasida vites qutisi yoki boshqa uzatish mexanizmi joylashgan . Ba'zi modellarda bu pichoqlar o'rnatilgan milga aylandi. Milning boshqa uchi ishni bajaradigan asbob (birlik) bilan jihozlangan. Biroq, bu dizayn, soddaligiga qaramay, asta -sekin tark etildi.

Ma'lum bo'lishicha, bu juda xavfli va ishonchsiz, tegirmon ishini, hatto eng og'ir holatda ham to'xtatish haqiqiy emas.

Vites qutisi versiyasi ancha samarali va oqlangan bo'lib chiqdi . Vites qutilari aylanadigan pichoqlarning impulsini foydali ishga aylantiradi. Va vites qutisi qismlarini ajratishga arziydi, siz tezda ishni to'xtatishingiz mumkin. Shu sababli, mexanizm bejiz aylanmaydi, hatto shamolning keskin ko'tarilishi ham unchalik qo'rqinchli emas. Muhim: endi tegirmonlar faqat elektr energiyasi uchun ishlatiladi.

Lekin hatto birinchi tegirmonlarning paydo bo'lishi texnologiyada haqiqiy inqilob edi. Albatta, bugungi kunda 5-10 litr. bilan.qanotda butunlay "bolalarcha" kattalikka o'xshaydi. Biroq, nafaqat motorli skuterlar, balki bug 'lokomotivlaridan bir necha asrlar oldin bo'lgan davrda, bu ulkan yutuq bo'ldi. XI-XIII asrlarda inson o'z ixtiyorida oldingi davrda erishib bo'lmaydigan hokimiyatni oldi . Iqtisodiyotning elektr ta'minoti darhol sezilarli darajada oshdi va shuning uchun ko'p jihatdan o'sha davrda Evropa iqtisodiyotining keskin ko'tarilishi mumkin bo'ldi.

Ijobiy va salbiy tomonlari

Shamol tegirmonini suv analogi bilan solishtirish eng qulaydir. Suv tuzilishi uzoq tarixga ega va shamol o'zgarishiga bog'liq emas. Suv oqimlari ancha barqaror. Bundan tashqari, shamol turbinasi uchun mutlaqo etib bo'lmaydigan tushish kuchini ishlatishingiz mumkin . Bu holatlar suv tegirmonlarining tarqalishi O'rta asrlarning har qanday shtatida bir necha barobar ko'p bo'lganiga olib keldi.

Donni maydalash uchun shamol kuchi, yuqorida aytib o'tilganidek, keyinroq qo'llanila boshlandi . Bu yechim, qo'shimcha ravishda, katta qo'shimcha xarajatlarga olib keldi. Biroq, Gollandiyada XV asrda va ayniqsa XVII asrning boshidan shamol tegirmonlarining boshqa afzalliklari qadrlandi. Ular er osti suvlarini olib tashlaydigan qandillar bilan zanjirlarni itarishdi. Bu yangiliksiz zamonaviy Gollandiya hududining muhim qismini rivojlantirish imkonsiz bo'lardi.

Bundan tashqari, shamol tegirmoni hatto quruq joyda ham turishi va suv tanasiga bog'lanmasligi mumkin.

Gollandiyada shamol tegirmonlari boshqa sabab bilan mashhur bo'lib ketdi .- deyarli g'arbiy shamollar esadi, Atlantika okeanidan Boltiq dengiziga havo olib keladi. Shu sababli, pichoqlarni yo'naltirishda ham, texnologiyadan foydalanishda ham alohida muammolar bo'lmagan. Hozirgi vaqtda shamol tegirmonlarini suv tegirmonlari bilan sifat va donni maydalash imkoniyatlari jihatidan emas, balki elektr energiyasini ishlab chiqarishga yaroqliligi bilan solishtirish eng to'g'ri keladi. Elektr ta'minotining barqarorligi pasayadi, tarmoq energiyasining narxi oshadi va shuning uchun sizga mos keladigan turni tanlash juda muhimdir.

Shamol elektr stantsiyalari deyarli cheksiz manbalarda ishlaydi . Yer atmosferaga ega va quyosh sayyorani yoritgan ekan, shamol to'xtamaydi. Bunday qurilmalar atrof -muhitni ifloslantirmaydi, chunki dizel va benzin tizimlaridan farqli o'laroq, ular zaharli moddalar chiqarmaydi. Biroq, shamol elektr stansiyasini mutlaqo ekologik toza deb atash mumkin emas, chunki u juda ko'p shov -shuvlarni keltirib chiqaradi va bir qator mamlakatlarda hatto unga qonuniy cheklovlar qo'yadi. Nihoyat, shamol tegirmoni qushlarning ko'chish mavsumida normal ishlay olmaydi.

Rossiyada hali shovqin yoki taqvim cheklovlari yo'q . Ammo ular har qanday vaqtda paydo bo'lishi mumkin. Qanday bo'lmasin, shamol fermasi - zamonaviy shamol tegirmoni ham, klassik tegirmon ham - uy -joy yaqinida joylasha olmaydi. Bundan tashqari, haqiqiy samaradorlik mavsum, kun vaqti, ob -havo, er bilan belgilanadi; bularning barchasi havo oqimining tezligiga va uni qo'llash samaradorligiga bevosita ta'sir qiladi.

Shamol elektr stantsiyasining yana bir kamchiligi - shamolning beqarorligi. Batareyalardan foydalanish bu muammoni qisman hal qiladi, lekin shu bilan birga tizimni murakkablashtiradi va qimmatroq qiladi. Ba'zida qo'shimcha ravishda boshqa energiya manbalaridan foydalanish kerak bo'ladi . Ammo shamol tegirmoni tezda o'rnatiladi - saytni tayyorlashni hisobga olgan holda, 10-14 kundan oshmaydi. Bunday o'rnatish uchun juda ko'p joy talab qilinadi, ayniqsa pichoqlarning oralig'ini va xavfsizlik nuqtai nazaridan bo'sh bo'lishi kerak bo'lgan joyni hisobga olgan holda.

Turi haqida umumiy ma'lumot

Unni maydalovchi shamol tegirmonlari 1 yoki 2 tegirmon toshlari bilan ishlagan. Shamolga burilish ikki usulda sodir bo'ladi - gantry va kestirib . Gantry texnikasi shuni anglatadiki, butun tegirmon butunlay eman yog'och ustuni atrofida aylanadi. Bu ustun og'irlik markaziga o'rnatilgan va tanaga nosimmetrik bo'lmagan. Shamolga burilish juda ko'p energiya sarflagan va shuning uchun juda qiyin bo'lgan.

An'anaga ko'ra, ganchli tegirmonlar bir bosqichli mexanik uzatmalar bilan jihozlangan . U qoziq milini samarali burab qo'ydi. Bock tegirmoni ham gantry usulida qilingan. Yana mukammal variant - chodir (Gollandiya) sxemasi. Yuqori qismida bino g'ildirakni qo'llab -quvvatlaydigan aylanma ramka bilan jihozlangan va tepasi tom bilan qoplangan.

Yengil qurilish tufayli shamolga burilish ancha kam harakat bilan sodir bo'ladi . Shamol g'ildiragi juda katta kesimga ega bo'lishi mumkin, chunki u katta balandlikka ko'tarilgan. Ko'p hollarda chodir tegirmoni ikki bosqichli uzatma bilan jihozlangan. Oraliq struktura chayqaladigan tipdagi tegirmondan iborat. Unda burilish doirasi tananing 0,5 balandligida joylashgan edi, uning muhim turi drenaj tegirmonidir.

Shamol tegirmonining tezligi ilgari uzatish moslamasining kuchi bilan cheklangan edi. Cheklovlar yog'och g'ildirak tishlari va tarus bilan bog'liq edi. Natijada shamol energiyasidan foydalanish koeffitsientini oshirish mumkin emas (samaradorlik). Tishlarning o'zi va ular uchun tayoqlar yuqori sifatli quruq yog'ochdan tayyorlangan shablonga muvofiq qilingan. Buning uchun mos:

• akatsiya;
• Qayin daraxti;
• shoxli daraxt;
• qarag'ay;
• chinor.

Asosiy milning g'ildirak janti qayin yoki qarag'aydan qilingan. Plitalar ikki qatlamda yotqizilgan. Tashqarida, halqa ehtiyotkorlik bilan aylana shaklida kesilgan; qoziqlarni ushlab turish uchun boltlar ishlatilgan. Xuddi shu murvat disklarni mahkamlashga yordam berdi. Dizaynni takomillashtirishda asosiy e'tibor qanotlarning bajarilishiga qaratildi.

Qadimgi tegirmonlarda qanot panjaralari tuval bilan qoplangan . Ammo keyinchalik xuddi shu vazifani taxtalar muvaffaqiyatli bajargan. Bundan tashqari, qoraqarag'ali taxtalar yaxshiroq joylashishi aniqlandi. Dastlab, qanotlar 14 dan 15 gradusgacha bo'lgan pichoqning doimiy xanjar burchagi bilan yaratilgan. Ularni tayyorlash juda oddiy, lekin shamol energiyasi haddan tashqari ko'p sarflangan.

Spiral pichoqni ishlatish eski versiyaga nisbatan samaradorlikni 50% ga oshirish imkonini berdi . Uchidagi o'zgaruvchan xanjar burchagi 1 dan 10 gacha, tagida esa 16 dan 30 darajagacha. Eng zamonaviy variantlardan biri-yarim profilli profil. Chodir tegirmonlari davrining oxiriga kelib, ular deyarli faqat toshdan qurilgan. Ba'zi hollarda, albatta, shamol tizimi suv nasosiga ulangan, bu esa erni sug'orish imkonini berdi.

Bunday tuzilmalarning dastlabki turida, un tegirmonlarida bo'lgani kabi, yelkanni qisman olib tashlash yoki pardalarni ochish orqali qanot maydonini kamaytirish mumkin edi. Bu yechim shamol kuchaygan taqdirda ham shikastlanishni oldini olishga imkon berdi. Ammo baribir ko'p sonli pichoqli yoki keng qanotli past tezlikli shamol turbinasi muammosi bor edi. Sababi aniq - bu juda jiddiy, asabiylashtiruvchi lahza. Yechimni Germaniyaning Kester kompaniyasi topdi, u Adler shamol g'ildiragini minimal pichoqlar va ular orasidagi sezilarli masofada ishlab chiqargan; bu dizayn allaqachon o'rtacha tezlikka ega edi.

Qanotlarning emish tomonidagi yanada rivojlangan dizaynlar maxsus valflar bilan jihozlangan . Shuning uchun sozlash avtomatik ravishda amalga oshirildi, bu esa mumkin bo'lgan eng yuqori ko'rsatkichni ta'minladi. Ish holatida, klapanlarni ushlab turish buloq bilan ta'minlangan. Hamma narsa shunday tuzilganki, bu klapanlar tufayli, hatto faol harakatda ham kuchli qarshilik bo'lmadi. Agar santrifüj kuchi tufayli belgilangan tezlik oshib ketgan bo'lsa, klapanlar aylantirildi.

Shu bilan birga, havo oqimining qarshiligi oshdi, u ancha kam ishlatildi va odatdagidek samarali emas edi. Ammo, odatda, kuchlanish momentini kamaytirish mumkin edi. 18-19 -asrlarda shamol tegirmonlari allaqachon butun sayyorada ishlatilgan . Ular yarim hunarmandchilik usullari bilan ishlab chiqarishni to'xtatdilar, fabrikalarda metalldan yasalgan ko'p pichoqli shamol dvigatellarini ishlab chiqarishni boshladilar.19 -asrning oxiriga kelib, faqat bir nechta modellarda burilish tezligini avtomatik sozlash va g'ildirakni dvigatel yo'nalishi bo'yicha qattiq mahkamlash funktsiyalari yo'q edi.

Sanoat rivojlangan mamlakatlarda yiliga tegirmonlar uchun yuz minglab komplektlar tayyorlanayotgan edi .… Birinchi navbatda elektr energiyasini ishlab chiqarishga mo'ljallangan, takomillashtirilgan iqtisodiy modellarni ishlab chiqarish ham boshlandi. Bunday tizimlarning kuchi nisbatan past, odatda 1 kVt dan oshmaydi, ko'pincha 2-3 ta pichoqli pichoqli g'ildiraklar bilan jihozlanishi ko'zda tutilgan. Jeneratorga ulanish reduktor orqali amalga oshiriladi. Energiyani bunday tizimlarda saqlash uchun kichik va o'rta quvvatli batareyalar ishlatilgan.

Qurilish xususiyatlari

Tegirmonni qurish uchun siz bir qator nuanslarni hisobga olishingiz kerak.

O'rindiq tanlash

Pichoqlarning aylanishini hisobga olish muhimdir. Shuning uchun yaqin atrofda begona binolar va inshootlar bo'lmasligi kerak. Yassi maydonni tanlash maqsadga muvofiq, aks holda bino qiyshayib ketishi mumkin. Sayt barcha o'simliklardan va boshqa aralashadigan narsalardan tozalangan . Ular hamma narsa tashqi ko'rinishda qanday bo'lishini ham hisobga oladilar.

Asboblar va materiallar

Siz hatto fanera, bardoshli plastmassa yoki metalldan shamol tegirmonini qurishingiz mumkin. Hech kim ularni birlashtirishni taqiqlamaydi. Ammo shunga qaramay, klassik yondashuv yog'och taxta, yog'och, kontrplakdan foydalanishga mos keladi. Gidroizolyatsiya uchun polietilen, tom uchun tom yopish materiallari ishlatiladi. Shunung uchun bizga yog'ochdan yasalgan bolg'a va mixlar, matkaplar, arra va boshqa asboblar kerak: planerlar, burchakli tegirmonlar, chelaklar va cho'tkalar.

Jamg'arma

Ko'pchilik shamol tegirmonlarining bezakliligiga qaramay, qurilish sxemasi hali ham poydevor tayyorlashni o'z ichiga oladi. Teshik qazish va ohak quyish ixtiyoriydir. Bar yoki loglarning tartibini ishlatish kifoya . Odatda dizayn trapezoid shakliga yaqin. Ichki va tashqi ramkalar ma'lum burchak ostida joylashtirilgan vertikal ustunlar yordamida ulanadi.

Devor va tom

Strukturani yopayotganda, deraza va eshiklarning teshiklariga e'tibor bering. Pichoqni o'rnatish nuqtasi ham muhim ahamiyatga ega . Eshiklar yordamchi mahkamlagichlar bilan o'rnatiladi. Pichoqli nurlar bar bilan mustahkamlanishi mumkin. Mebelni germetik yopilgan sirt bilan ta'minlaydigan har qanday material bilan mumkin, eng rang -barang yog'och.

Uyingizda shakli alohida tanlanadi . Yumshoq va tekis qoplama burchakdan ko'ra yomonroq emas. Tom yopish materialining qatlami etarli darajada gidroizolyatsiyani ta'minlaydi. Old tom taxtalar yoki kontrplak yordamida olinadi. Ko'proq dekorativ qoplamalarni ishlatishning hojati yo'q.

Shamol generatorini o'rnatish

Tegirmonni quruq, tayyorlangan joyga qo'yish kerak. Ankrajning mustahkamligini ta'minlash uchun langarlar kerak bo'lganda ishlatiladi. Muammolarga duch kelmaslik uchun qonun va qoidalarga amal qiling. Qanday bo'lmasin, elektr xavfsizligi va topraklama bo'yicha tavsiyalarga ham amal qilinadi . Jeneratorni ma'lum bir uchastkaning simlari orqali va "ko'cha" izolyatsiyasida ulash zarur.

Eng mashhur eski tegirmonlar

Mandrnaki porti yaqinida joylashgan Rodos tegirmonlari uzoq vaqt davomida donni maydalashgan, uni dengiz orqali to'g'ridan -to'g'ri portga etkazib berishgan. Dastlab, ulardan 13 tasi bor edi, boshqa manbalarga ko'ra - 14. Lekin faqat 3 tasi bizning davrimizga qadar saqlanib qolgan va yodgorlik sifatida saqlanib qolgan. Oland orolida ham xuddi shunday holat - 2000 ta tegirmon o'rniga atigi 355 tirik qolgan . Ular o'tgan asrning boshlarida demontaj qilindi, chunki ehtiyoj yo'qoldi, xayriyatki, eng chiroyli binolar omon qoldi.

Shuni ham ta'kidlash kerakki:

Zaanse Shans (Amsterdam shimolida)

Mikonos orollarining tegirmonlari

Consuegra shahri

Kinderdijk tegirmon tarmog'i