آسیاب های بادی: ساخت آنها برای برق این چیست و چگونه کار میکند؟ دستگاه ، توضیحات تیغه ها. آسیاب ها برای چیست؟

2024 نویسنده: Beatrice Philips | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-09 13:18

دانستن همه چیز در مورد آسیاب های بادی ، اینکه چیست و چگونه کار می کند ، نه تنها به دلیل علاقه مندی ضروری است. دستگاه و توضیحات تیغه ها همه نیست ، شما باید درک کنید که آسیاب ها برای چیست. کافی است در مورد آسیاب های بادی و ساخت آنها برای برق ، در مورد سایر ارزش های اقتصادی صحبت کنیم.

تاریخچه مبدا

آسیابها در زمانی ایجاد شدند که کشت انبوه گندم و سایر غلات آغاز شد. اما آنها نمی توانند بلافاصله از نیروی باد برای چرخاندن سازه استفاده کنند. در زمان های قدیم ، چرخ ها توسط برده ها یا حیوانات کشنده چرخانده می شد . بعداً آنها شروع به ایجاد آسیاب های آب کردند. و سرانجام ، بالاخره ، ساختار باد وجود داشت.

با وجود سادگی ظاهری ، در واقع ، برعکس ، بسیار پیچیده است . ایجاد چنین محصولی تنها با در نظر گرفتن بار باد و با انتخاب صحیح مدت زمان مکانیسم برای یک کار خاص امکان پذیر شد. و این وظایف بسیار متنوع بودند - هم خرد کردن چوب و هم پمپاژ آب. اولین مدلها - "بز" - به همان شیوه یک خانه چوبی ساخته شد.

سپس به اصطلاح آسیاب های چادری ظاهر شد که دارای بدنه ثابت هستند ، فقط قسمت بالایی با محور اصلی می چرخد.

چنین مدلهایی قادر به رانندگی 2 سنگ آسیاب هستند و بنابراین با افزایش بهره وری متمایز می شوند . آسیاب در نظر گرفته شد ، که معمولی است ، نه فقط یک ابزار مفید. در اسطوره ها ، افسانه ها و افسانه ها اهمیت زیادی به او داده شد. هیچ کشوری وجود نداشت که چنین ایده هایی در آن وجود نداشته باشد. انگیزه های مختلفی از اسطوره ها وجود داشت: افرادی که در حین ساختن بنیاد غوطه ور شده اند ، ارواح ساکن در آسیاب ، گنجینه های پنهان ، معابر زیرزمینی اسرار آمیز و غیره.

دستگاه و اصل عملکرد

آسیاب بادی کار می کند زیرا جریان هوا روی تیغه ها عمل کرده و آنها را به حرکت در می آورد. این انگیزه به دستگاه انتقال و از طریق آن به قسمت واقعی کار آسیاب می رود. در مدلهای قدیمی تر ، تیغه ها به چندین متر افزایش یافت . فقط از این طریق امکان افزایش سطح تماس با جریان هوا وجود داشت. مقدار مطابق با عملکرد اصلی و قدرت مورد نیاز انتخاب می شود.

اگر آسیاب با بزرگترین تیغه ها طراحی شده باشد ، می تواند آرد را آسیاب کند . این تنها راه حلی است که چرخش کارآمد سنگ های آسیاب سنگین را تضمین می کند. پیشرفت های طراحی با توسعه مفاهیم آیرودینامیکی امکان پذیر شده است. توسعه تکنولوژیکی مدرن این امکان را فراهم می کند که حتی در مناطق نسبتا کم باد نیز نتیجه مطلوبی را ارائه دهیم.

بلافاصله در پشت تیغه های مدار یک گیربکس یا مکانیسم انتقال دیگر وجود دارد . در برخی از مدلها ، این یک شفت بود که تیغه ها روی آن نصب شده بودند. انتهای دیگر شفت مجهز به ابزار (واحد) بود که کار را انجام می داد. با این حال ، این طرح ، با وجود سادگی ، به تدریج کنار گذاشته شد.

معلوم شد که بسیار خطرناک و غیرقابل اعتماد است و توقف کار آسیاب حتی در جدی ترین مورد غیر واقعی است.

نسخه گیربکس بسیار کارآمدتر و ظریف تر بود .جعبه دنده ها ضربه از پره های چرخان را به کار مفید تبدیل می کنند. و ارزش جدا کردن قطعات گیربکس را دارد ، می توانید به سرعت کار را متوقف کنید. بنابراین ، مکانیزم بیهوده نمی چرخد و حتی افزایش شدید باد چندان ترسناک نیست. مهم: در حال حاضر آسیابها منحصراً برای برق استفاده می شوند.

اما حتی ظاهر اولین کارخانه ها انقلابی واقعی در فناوری بود. البته ، امروز 5 - 10 لیتر. با.به نظر می رسد اندازه بال کاملا "کودکانه" است. با این حال ، در دورانی که نه تنها اسکوترهای موتور ، بلکه چندین قرن قبل از لوکوموتیوهای بخار وجود داشت ، این یک دستاورد فوق العاده بود. در قرن های XI-XIII ، انسان قدرت را در اختیار داشت ، که در دوران قبل غیرقابل دسترسی بود . منبع تغذیه اقتصاد بلافاصله به طور قابل توجهی افزایش یافت و به همین دلیل است که از بسیاری جهات ، افزایش شدید اقتصاد اروپا در آن دوره امکان پذیر شد.

مزایا و معایب

راحت تر است آسیاب بادی را با آنالوگ آب مقایسه کنید. ساختار آب دارای سابقه طولانی است و مستقل از تغییرات باد نیست. جریان آب بسیار پایدارتر است. همچنین می توانید از نیروی جزر و مد استفاده کنید که برای توربین بادی کاملاً غیرقابل دسترسی است . این شرایط منجر به این واقعیت شد که شیوع آسیاب های آب در هر ایالت قرون وسطی چندین برابر بیشتر بود.

همانطور که قبلاً ذکر شد ، نیروی باد برای آسیاب دانه بعداً اعمال شد . این راه حل ، علاوه بر این ، هزینه های اضافی قابل توجهی را به همراه داشت. با این حال ، در هلند در قرن 15 ، و به ویژه از آغاز قرن 17 ، سایر مزایای آسیاب های بادی مورد قدردانی قرار گرفت. آنها زنجیرهایی را با ملاقه هایی فشار دادند که آب زیرزمینی را حذف می کردند. بدون این نوآوری ، توسعه بخش قابل توجهی از قلمرو هلند مدرن غیرممکن بود.

علاوه بر این ، یک آسیاب بادی حتی می تواند در یک مکان خشک بایستد و به یک آب متصل نباشد.

در هلند آسیاب های بادی به دلایل دیگری رواج یافت .- بادهای غربی تقریباً مداوم می وزد و هوا را از اقیانوس اطلس به سمت دریای بالتیک می برد. بنابراین ، هیچ مشکل خاصی هم در جهت تیغه ها و هم در استفاده از فناوری وجود نداشت. امروزه ، مقایسه آسیاب های بادی با آسیاب های آبی نه از نظر کیفیت و قابلیت های آسیاب دانه ، بلکه از نظر مناسب برای تولید برق مناسب است. ثبات منبع تغذیه کاهش می یابد ، هزینه انرژی شبکه افزایش می یابد ، و بنابراین انتخاب نوع مناسب شما بسیار مهم است.

مزارع بادی تقریباً از منابع بی نهایت بهره می برند . تا زمانی که زمین اتمسفر داشته باشد و خورشید سیاره را روشن کند ، بادها متوقف نمی شوند. چنین وسایلی محیط را آلوده نمی کنند زیرا بر خلاف سیستم های دیزلی و بنزینی ، مواد سمی از خود ساطع نمی کنند. با این حال ، نمی توان نیروگاه بادی را کاملاً دوستدار محیط زیست نامید ، زیرا سر و صدای زیادی ایجاد می کند و حتی در تعدادی از کشورها محدودیت های قانونی را برای آن اعمال می کنند. در نهایت ، آسیاب بادی نمی تواند در فصول مهاجرت پرندگان به طور عادی کار کند.

در روسیه ، هنوز هیچ محدودیت سر و صدا یا تقویم وجود ندارد . اما آنها می توانند در هر زمان ظاهر شوند. و در هر صورت ، یک مزرعه بادی - هم آسیاب بادی مدرن و هم آسیاب کلاسیک - نمی تواند در مجاورت مسکن واقع شود. علاوه بر این ، کارایی واقعی بر اساس فصل ، زمان روز ، آب و هوا ، زمین تعیین می شود. همه اینها به طور مستقیم بر میزان جریان هوا و کارایی کاربرد آن تأثیر می گذارد.

یکی دیگر از معایب مزرعه بادی بی ثباتی باد است. استفاده از باتری ها تا حدی این مشکل را برطرف می کند ، اما در عین حال سیستم را پیچیده و گران می کند. گاهی اوقات استفاده از منابع انرژی دیگر نیز ضروری است . اما آسیاب بادی به سرعت نصب می شود - با در نظر گرفتن آماده سازی سایت ، بیش از 10-14 روز طول نمی کشد. فضای زیادی برای چنین نصب مورد نیاز است ، به ویژه با توجه به طول تیغه ها و فضایی که باید به دلایل ایمنی خالی باشد.

نمای کلی را تایپ کنید

آسیاب های بادی تولید آسیاب آرد با 1 یا 2 سنگ آسیاب کار می کردند. چرخش به باد به دو صورت صورت می گیرد - به صورت دروازه ای و کشیده . تکنیک دروازه به این معنی است که کل آسیاب به طور کامل در اطراف پایه چوب بلوط می چرخد. این ستون در مرکز ثقل نصب شده است و به طور متقارن با بدن قرار نگرفته است.چرخش به باد انرژی زیادی مصرف می کرد و بنابراین بسیار مشکل بود.

به طور سنتی ، آسیاب های دروازه ای به یک گیربکس مکانیکی تک مرحله ای مجهز شده اند . او به طور م.ثر شاخه را پیچاند. آسیاب Bock نیز با استفاده از روش دروازه ساخته شد. یک گزینه کامل تر ، طرح چادر (معروف به هلندی) است. در قسمت فوقانی ، ساختمان مجهز به یک قاب چرخشی بود که چرخ را پشتیبانی می کرد و با سقف لبه دار تاج گذاری شده بود.

با توجه به ساختار سبک ، چرخش به سمت باد با تلاش بسیار کمتری صورت می گیرد . چرخ باد می تواند دارای مقطع بسیار بزرگی باشد ، زیرا به ارتفاع زیادی ارتقا یافته است. در بیشتر موارد ، آسیاب چادر مجهز به گیربکس دو مرحله ای بود. ساختار میانی از آسیاب از نوع کویری است. در آن ، دایره چرخش در ارتفاع 0.5 بدن قرار داشت ، زیرگونه مهم آسیاب زهکشی است.

سرعت آسیاب بادی در گذشته به دلیل قدرت دستگاه انتقال محدود شده است. محدودیت ها با دندانه های چوبی چرخ و تارسوس همراه بود. در نتیجه ، افزایش ضریب کاربرد انرژی باد (کارایی) غیرممکن است. دندانها و ساقهای آنها بر اساس الگویی از چوب خشک با کیفیت بالا ساخته شده است. مناسب برای این منظور:

• اقاقیا ؛
• درخت توس ؛
• ممرز
• نارون
• افرا

لبه چرخ محور اصلی از توس یا نارون ساخته شده بود. تخته ها در دو لایه چیده شده بودند. در بیرون ، لبه به دقت در یک دایره کوتاه شده بود. برای نگه داشتن پره ها از پیچ و مهره استفاده شد. پیچ و مهره های مشابه باعث محکم شدن دیسک ها شد. توجه اصلی در بهبود طراحی به اجرای بالها توجه شد.

در آسیاب های نسبتاً قدیمی ، توری های بال با بوم پوشانده شده بود . اما بعداً همان عملکرد توسط تخته ها با موفقیت انجام شد. همچنین مشخص شد که تخته های صنوبر بهتر مناسب هستند. در ابتدا ، بالها با زاویه گوه ثابت تیغه ایجاد می شوند که از 14 تا 15 درجه متغیر است. ساخت آنها بسیار ساده است ، اما انرژی باد زیادی هدر رفت.

استفاده از تیغه مارپیچ باعث افزایش راندمان تا 50 درصد در مقایسه با نسخه قدیمی شده است . زاویه گوه متغیر در نوک از 1 تا 10 و در قاعده از 16 تا 30 درجه متغیر است. یکی از مدرن ترین گزینه ها ، مشخصات نیمرخ ساده است. در اواخر دوره آسیاب های چادری ، آنها تقریباً منحصراً از سنگ ساخته شده بودند. البته در برخی موارد سیستم باد به پمپ آب متصل شده بود که این امر باعث آبیاری زمین می شد.

در اولین نوع چنین سازه هایی ، مانند آسیاب های آرد ، امکان کاهش سطح بال با برداشتن قسمتی از بادبان یا باز کردن پرده ها وجود داشت. این راه حل باعث جلوگیری از آسیب حتی با افزایش باد می شود. اما هنوز مشکل توربین بادی کم سرعت با تعداد پره های زیاد یا عرض بال زیاد وجود داشت. دلیل آن کاملاً واضح است - این یک لحظه بسیار جدی و ناامید کننده است. راه حل توسط شرکت آلمانی Kester یافت شد ، که چرخ باد Adler را با حداقل تیغه ها و فاصله قابل توجه بین آنها تولید کرد. این طرح در حال حاضر دارای سرعت متوسط است.

حتی طرحهای پیشرفته تر در قسمت مکش بالها به شیرهای مخصوص مجهز شده بودند . بنابراین ، تنظیم به طور خودکار انجام شد ، که بالاترین عملکرد ممکن را تضمین کرد. در شرایط کار ، نگه داشتن سوپاپ ها توسط یک فنر تأمین شد. همه چیز طوری طراحی شده بود که به دلیل وجود این دریچه ها ، حتی با حرکت فعال ، هیچ مقاومتی قوی وجود نداشت. اگر سرعت تنظیم شده به دلیل نیروی گریز از مرکز فراتر رود ، سوپاپ ها چرخانده می شوند.

در عین حال ، مقاومت در برابر جریان هوا افزایش یافت ، از آن بسیار کم استفاده شد و به طور معمول کارآمد نبود. اما به طور معمول می توان لحظه فشار را کاهش داد. در قرون 18 و 19 میلادی ، آسیاب های بادی در سراسر کره زمین مورد استفاده قرار می گرفت . ساخت آنها با روشهای نیمه صنایع دستی متوقف شد ، آنها شروع به تولید موتورهای بادی چند تیغه از فلز در کارخانه ها کردند.در پایان قرن نوزدهم ، تنها چند مدل از عملکردهای تنظیم خودکار سرعت پیچش و ثابت شدن چرخ در جهت موتور خالی بودند.

در کشورهای صنعتی ، صدها هزار دستگاه کارخانه در حال ساخت در سال بود .… تولید مدلهای اقتصادی بهبود یافته که عمدتا برای تولید برق طراحی شده اند نیز آغاز شده است. قدرت چنین سیستم هایی نسبتاً کم است ، معمولاً از 1 کیلو وات تجاوز نمی کند ، بیشتر اوقات پیش بینی می شد که مجهز به چرخ هایی با 2-3 تیغه نوع پارو باشد. اتصال به ژنراتور از طریق کاهنده صورت می گیرد. برای ذخیره انرژی در چنین سیستم هایی ، از باتری های با ظرفیت کوچک و متوسط استفاده شد.

ویژگی های ساختمانی

برای ساخت آسیاب ، باید تعدادی از تفاوت های ظریف را در نظر بگیرید.

انتخاب صندلی

توجه به چرخش تیغه ها بسیار مهم است. بنابراین ، نباید هیچ ساختمان و سازه اضافی در این نزدیکی وجود داشته باشد. توصیه می شود یک منطقه مسطح را انتخاب کنید ، در غیر این صورت ممکن است ساختمان کج باشد. این سایت از هر گونه پوشش گیاهی و سایر عوامل مزاحم پاک شده است . آنها همچنین در نظر می گیرند که چگونه همه چیز در ظاهر ظاهر می شود.

ابزار و مواد

شما حتی می توانید آسیاب بادی را از تخته سه لا ، پلاستیک مقاوم یا فلز بسازید. هیچ کس همچنین ترکیب آنها را ممنوع نمی کند. اما با این وجود ، رویکرد کلاسیک به طور مطلوب با استفاده از تخته چوبی ، چوب ، تخته سه لا مطابقت دارد. پلی اتیلن برای عایق رطوبتی و مواد سقف برای سقف استفاده می شود. از همین رو ما همچنین به چکش و میخ ، مته ، اره و سایر ابزار برای ساخت چوب نیاز داریم: پلان ، آسیاب زاویه ای ، سطل و برس.

پایه

با وجود تزئینی بودن اکثر آسیاب های بادی ، طرح ساخت هنوز شامل آماده سازی فونداسیون است. حفر سوراخ و ریختن ملات اختیاری است. استفاده از طرح یک نوار یا سیاهههای مربوط کاملاً کافی است . معمولاً طرح به شکل ذوزنقه ای نزدیک است. قاب های داخلی و خارجی با استفاده از پایه های عمودی که در زاویه مشخص قرار گرفته اند به هم متصل می شوند.

دیوارها و سقف

هنگام پوشاندن سازه ، به دهانه پنجره ها و درها توجه کنید. نقطه نصب تیغه نیز بسیار مهم است . درها با بستهای کمکی نصب می شوند. تیرهای دارای تیغه را می توان با میله تقویت کرد. اثاثه یا لوازم داخلی می تواند با هر ماده ای که سطح مهر و موم شده را ایجاد می کند امکان پذیر باشد ، رنگی ترین آن چوب است.

شکل سقف به صورت جداگانه انتخاب می شود . پوشش صاف و مستقیم بدتر از مجموعه زاویه نیست. یک لایه از مواد سقف ، ضد آب کافی را تأمین می کند. سقف جلو با استفاده از تخته یا تخته سه لا به دست می آید. نیازی به استفاده از تزئینات تزئینی بیشتر نیست.

نصب و راه اندازی ژنراتور باد

آسیاب باید در یک منطقه خشک و آماده قرار داده شود. لنگرها در صورت نیاز برای اطمینان از سفتی لنگر استفاده می شوند. حتماً قوانین و مقررات را بررسی کنید تا مشکلی نداشته باشید. در هر صورت ، توصیه های مربوط به ایمنی برق و اتصال زمین نیز رعایت می شود . لازم است ژنراتور را از طریق سیمهای یک قسمت خاص و در عایق "خیابان" وصل کنید.

معروف ترین آسیاب های قدیمی

آسیاب های رودز ، واقع در نزدیکی بندر Mandrnaki ، غلات را برای مدت طولانی خرد کردند ، که مستقیماً از طریق دریا به بندر تحویل داده شد. در ابتدا ، بر اساس منابع دیگر ، 13 مورد از آنها وجود داشت - 14. اما فقط 3 مورد تا زمان ما باقی مانده است و به عنوان آثار تاریخی حفظ شده است. در جزیره آلند ، وضعیت تقریباً یکسان است - به جای 2000 آسیاب ، فقط 355 نفر زنده ماندند . آنها در ابتدای قرن گذشته برچیده شدند ، زیرا نیاز برطرف شد ، خوشبختانه زیباترین ساختمانها زنده ماندند.

همچنین شایان ذکر است:

Zaanse Schans (شمال آمستردام) ؛

آسیاب های جزایر میکونوس ؛

شهر Consuegra ؛

شبکه آسیاب Kinderdijk ؛