Kincir Angin: Pembinaannya Untuk Elektrik. Apa Itu Dan Bagaimana Ia Berfungsi? Peranti, Keterangan Bilah. Untuk Kilang Apa?

2024 Pengarang: Beatrice Philips | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-09 13:37

Mengetahui segala-galanya mengenai kincir angin, apa itu dan bagaimana ia berfungsi, perlu bukan hanya kerana minat yang tidak berfungsi. Peranti dan keterangan bilahnya bukan semua, anda perlu memahami apa kilang itu. Cukuplah dikatakan mengenai kincir angin dan pembinaannya untuk elektrik, mengenai nilai ekonomi yang lain.

Sejarah asal

Kilang-kilang itu dibuat pada saat penanaman gandum dan bijirin lain dimulai. Tetapi mereka tidak dapat segera menggunakan kekuatan angin untuk memutar struktur. Pada zaman dahulu, roda dipusingkan oleh budak atau binatang peliharaan . Kemudian, mereka mula membuat kilang air. Dan akhirnya, sudah ada struktur angin.

Walaupun nampaknya kesederhanaan, pada kenyataannya, ia sangat kompleks . Menjadi mungkin untuk membuat produk sedemikian hanya dengan mempertimbangkan beban dari angin dan dengan pemilihan jangka masa mekanisme yang tepat untuk tugas tertentu. Dan tugas ini sangat berbeza - memotong kayu dan mengepam air. Model terawal - "kambing" - dibina dengan cara yang sama seperti rumah kayu.

Kemudian kilang tenda yang disebut muncul, yang mempunyai badan tetap, hanya bahagian atas dengan poros utama yang berputar.

Model sedemikian mampu menggerakkan 2 batu giling dan oleh itu dibezakan oleh peningkatan produktiviti . Kilang itu dianggap, yang khas, bukan hanya alat utilitarian. Dia diberi kepentingan besar dalam mitos, legenda dan dongeng. Tidak ada negara di mana idea seperti itu tidak ada. Terdapat pelbagai motif mitos: orang yang masih hidup semasa pembinaan yayasan, roh yang tinggal di kilang, harta karun yang tersembunyi, laluan bawah tanah yang misterius, dan sebagainya.

Peranti dan prinsip operasi

Kincir angin berfungsi kerana arus udara bertindak pada bilah dan menggerakkannya. Dorongan ini menuju ke alat pemindahan, dan melaluinya - ke bahagian kilang yang sebenarnya berfungsi. Pada model yang lebih tua, bilah meningkat hingga beberapa meter . Hanya dengan cara ini dapat meningkatkan kawasan hubungan dengan arus udara. Nilainya dipilih sesuai dengan fungsi utama dan kekuatan yang diperlukan.

Sekiranya kilang dirancang dengan bilah terbesar, maka ia boleh mengisar tepung . Ini adalah satu-satunya penyelesaian yang memastikan pemintalan batu giling berat yang cekap. Penambahbaikan reka bentuk telah dimungkinkan oleh pengembangan konsep aerodinamik. Perkembangan teknologi moden memungkinkan untuk memberikan hasil yang baik walaupun dengan kawasan hubungan angin yang agak sederhana.

Segera di belakang bilah di litar ada kotak gear atau mekanisme transmisi lain . Dalam beberapa model, ini ternyata poros di mana bilah dipasang. Hujung poros yang lain dilengkapi dengan alat (unit) yang melaksanakan kerja. Walau bagaimanapun, reka bentuk ini, walaupun kesederhanaan, secara beransur-ansur ditinggalkan.

Ternyata sangat berbahaya dan tidak boleh dipercayai, dan tidak realistik untuk menghentikan kerja kilang, walaupun dalam kes yang paling serius.

Versi kotak gear ternyata jauh lebih cekap dan elegan . Kotak gear menukar dorongan dari bilah berputar menjadi kerja berguna. Dan ada baiknya memutuskan bahagian kotak gear, anda boleh berhenti bekerja dengan cepat. Oleh itu, mekanisme tidak berputar sia-sia, dan bahkan peningkatan angin yang mendadak tidak begitu menakutkan. Penting: sekarang kilang digunakan secara eksklusif untuk elektrik.

Tetapi penampilan kilang pertama adalah revolusi sebenar dalam teknologi. Sudah tentu, hari ini 5 - 10 liter. dengan.di sayap nampaknya ukuran "kebudak-budakan" sepenuhnya. Namun, di era di mana tidak hanya skuter bermotor, tetapi juga beberapa abad sebelum lokomotif wap, ini ternyata merupakan pencapaian yang luar biasa. Pada abad XI-XIII, manusia mendapat kekuasaan yang ada, yang tidak dapat diakses pada era sebelumnya . Bekalan kuasa ekonomi segera meningkat dengan ketara, dan itulah sebabnya, dalam banyak aspek, kenaikan tajam dalam ekonomi Eropah dalam tempoh itu menjadi mungkin.

Kebaikan dan keburukan

Paling senang membandingkan kincir angin dengan analog air. Struktur air mempunyai sejarah yang panjang dan tidak bergantung kepada perubahan angin. Arus air jauh lebih stabil. Anda juga boleh menggunakan kekuatan surut dan aliran, yang sama sekali tidak dapat diakses untuk turbin angin . Keadaan ini menyebabkan fakta bahawa kelaziman kilang air berkali-kali lebih tinggi di mana-mana negeri di Zaman Pertengahan.

Kekuatan angin untuk mengisar gandum, seperti yang telah disebutkan, mulai diterapkan kemudian . Penyelesaian ini, sebagai tambahan, memerlukan kos tambahan yang besar. Namun, di Belanda pada abad ke-15, dan terutama dari awal abad ke-17, kelebihan kincir angin lain dihargai. Mereka mendorong rantai dengan sendok yang membuang air bawah tanah. Tanpa inovasi ini, mustahil untuk mengembangkan sebahagian besar wilayah Belanda moden.

Di samping itu, kincir angin boleh berdiri di tempat yang kering dan tidak terikat dengan badan air.

Di Belanda, kincir angin menjadi popular kerana alasan lain .- ada angin barat bertiup hampir berterusan, membawa udara dari Lautan Atlantik menuju Laut Baltik. Oleh itu, tidak ada masalah khusus dengan orientasi pisau dan penggunaan teknologi. Pada masa kini, adalah paling tepat untuk membandingkan kincir angin dengan kilang air bukan dari segi kualiti dan kemampuan mengisar bijirin, tetapi dari segi kesesuaian untuk penjanaan tenaga. Kestabilan bekalan kuasa menurun, kos tenaga rangkaian meningkat, dan oleh itu sangat penting untuk memilih jenis yang sesuai dengan anda.

Ladang angin beroperasi pada sumber yang hampir tidak terbatas . Selagi Bumi mempunyai atmosfera dan matahari menerangi planet ini, angin tidak akan berhenti. Peranti sedemikian tidak mencemarkan alam sekitar kerana, tidak seperti sistem diesel dan petrol, mereka tidak mengeluarkan bahan toksik. Namun, mustahil untuk memanggil loji tenaga angin yang benar-benar ramah lingkungan, kerana menimbulkan banyak kebisingan, dan di sejumlah negara mereka bahkan mengenakan sekatan undang-undang. Akhirnya, kincir angin tidak dapat beroperasi seperti biasa pada musim migrasi burung.

Di Rusia, belum ada sekatan bunyi atau kalendar . Tetapi mereka boleh muncul pada bila-bila masa. Bagaimanapun, ladang angin - kincir angin moden dan kilang klasik - tidak boleh terletak di kawasan perumahan yang berdekatan. Di samping itu, kecekapan sebenar ditentukan oleh musim, waktu, cuaca, medan; semua ini secara langsung mempengaruhi kadar aliran udara dan kecekapan penerapannya.

Kelemahan lain dari ladang angin adalah ketidakstabilan angin yang telah diketahui. Penggunaan bateri sebahagiannya menyelesaikan masalah ini, tetapi pada masa yang sama menyukarkan sistem dan menjadikannya lebih mahal. Kadang-kadang perlu juga menggunakan sumber tenaga lain . Tetapi kincir angin dipasang dengan cepat - dengan mengambil kira penyediaan laman web ini, tidak lebih dari 10-14 hari. Banyak ruang diperlukan untuk pemasangan seperti itu, terutama dengan mempertimbangkan jarak bilah dan ruang yang seharusnya bebas untuk keselamatan.

Gambaran keseluruhan jenis

Pengilangan penggilingan tepung kincir angin berfungsi dengan 1 atau 2 batu gilingan. Berpusing ke arah angin berlaku dalam dua cara - dengan gantry dan pinggul . Teknik gantry bermaksud bahawa seluruh kilang diputar sepenuhnya di sekitar tiang kayu oak. Tiang ini dipasang di pusat graviti dan tidak simetri ke badan. Beralih ke angin menghabiskan banyak tenaga dan oleh itu sangat sukar.

Secara tradisional, kilang gantri telah dilengkapi dengan transmisi mekanikal satu peringkat . Dia dengan berkesan memusingkan batang batang. Kilang Bock juga dibuat mengikut kaedah gantry. Pilihan yang lebih sempurna adalah skema khemah (alias Belanda). Di bahagian atas, bangunan itu dilengkapi dengan bingkai ayunan yang menopang roda dan dinobatkan dengan atap berpeluk.

Oleh kerana pembinaannya ringan, berpusing ke angin berlaku dengan usaha yang lebih sedikit . Roda angin boleh mempunyai penampang yang sangat besar, kerana dinaikkan ke ketinggian yang tinggi. Dalam kebanyakan kes, kilang khemah dilengkapi dengan transmisi dua peringkat. Struktur pertengahan adalah kilang jenis quiver. Di dalamnya, bulatan berpusing terletak pada ketinggian 0,5 badan, subspesies penting adalah kilang saliran.

Kelajuan kincir angin pada masa lalu telah dibatasi oleh kekuatan peranti transmisi. Sekatan dikaitkan dengan roda roda kayu dan tarsus. Akibatnya, mustahil untuk meningkatkan pekali penggunaan tenaga angin (kecekapan). Gigi itu sendiri dan batangnya dibuat mengikut templat dari kayu kering berkualiti tinggi. Sesuai untuk tujuan ini:

• akasia;
• Pokok birch;
• pancaran tanduk;
• elm;
• maple.

Rim roda poros utama diperbuat daripada birch atau elm. Papan dibentangkan dalam dua lapisan. Di luar, pelek dipotong dengan hati-hati dalam bulatan; selak digunakan untuk menahan ujung. Baut yang sama membantu mengetatkan cakera. Perhatian utama dalam memperbaiki desain diberikan pada pelaksanaan sayap.

Di kilang yang cukup tua, kisi sayap ditutup dengan kanvas . Tetapi kemudian fungsi yang sama berjaya dilakukan oleh papan. Juga didapati bahawa papan cemara lebih sesuai. Pada mulanya, sayap diciptakan dengan sudut baji tetap dari pisau, yang bervariasi dari 14 hingga 15 darjah. Cukup mudah untuk membuatnya, tetapi terlalu banyak tenaga angin yang dibazirkan.

Penggunaan pisau heliks memungkinkan untuk meningkatkan kecekapan hingga 50% dibandingkan dengan versi yang lebih lama . Sudut baji yang berubah-ubah di hujungnya berkisar antara 1 hingga 10, dan di pangkal dari 16 hingga 30 darjah. Salah satu pilihan paling moden adalah dengan profil separa diselaraskan. Menjelang akhir zaman kilang khemah, mereka dibina hampir secara eksklusif dari batu. Dalam beberapa kes, tentu saja, sistem angin dihubungkan ke pam air, yang memungkinkan untuk mengairi tanah.

Pada jenis struktur yang paling awal, seperti di kilang tepung, adalah mungkin untuk mengurangkan kawasan sayap dengan melepaskan sebahagian layar atau membuka tirai. Penyelesaian ini memungkinkan untuk mencegah kerosakan walaupun dengan angin yang meningkat. Tetapi masih ada masalah turbin angin berkelajuan rendah dengan sebilangan besar bilah atau dengan lebar sayap yang besar. Sebabnya cukup jelas - ini adalah saat yang sangat serius dan mengecewakan. Penyelesaiannya dijumpai oleh syarikat Jerman Kester, yang menghasilkan roda angin Adler dengan bilah minimum dan jarak yang signifikan antara mereka; reka bentuk ini sudah mempunyai kelajuan rata-rata.

Reka bentuk yang lebih maju di bahagian penyedut sayap dilengkapi dengan injap khas . Oleh itu, penyesuaian berlaku secara automatik, yang memastikan prestasi setinggi mungkin. Dalam keadaan bekerja, penahan injap disediakan oleh pegas. Semuanya dirancang supaya kerana injap ini, walaupun dengan pergerakan aktif, tidak ada rintangan yang kuat. Sekiranya kelajuan yang ditetapkan melebihi daya sentrifugal, injap dipusingkan.

Pada saat yang sama, daya tahan terhadap aliran udara meningkat, ia digunakan dengan lebih lancar dan tidak seefisien seperti biasa. Tetapi biasanya adalah mungkin untuk mengurangkan tekanan. Selama abad ke-18 dan ke-19, kincir angin sudah digunakan di seluruh planet ini . Mereka tidak lagi dibuat dengan kaedah separa kraftangan, mereka mula menghasilkan motor angin pelbagai bilah yang diperbuat daripada logam di kilang. Menjelang akhir abad ke-19, hanya beberapa model yang tidak mempunyai fungsi penyesuaian automatik pada kadar kilasan dan penetapan roda yang kaku pada arah motor.

Di negara-negara perindustrian, ratusan ribu set untuk kilang sudah dibuat setahun .… Pengeluaran model ekonomi yang lebih baik, yang dirancang terutamanya untuk menjana elektrik, juga telah dimulakan. Kekuatan sistem sedemikian agak rendah, biasanya tidak melebihi 1 kW, paling sering diperkirakan dilengkapi dengan roda dengan 2-3 bilah jenis dayung. Sambungan ke penjana berlaku melalui pengurang. Untuk menyimpan tenaga dalam sistem seperti itu, bateri berkapasiti kecil dan sederhana digunakan.

Ciri-ciri pembinaan

Untuk membina kilang, anda perlu mempertimbangkan beberapa nuansa.

Pemilihan tempat duduk

Penting untuk mempertimbangkan putaran bilah. Oleh itu, tidak boleh ada bangunan dan struktur luar yang berdekatan. Sebaiknya pilih kawasan yang rata, jika tidak, bangunannya mungkin miring. Laman web ini dibersihkan dari semua tumbuh-tumbuhan dan perkara-perkara lain yang mengganggu . Mereka juga mengambil kira bagaimana semuanya akan kelihatan secara luaran.

Alat dan bahan

Anda juga boleh membina kincir angin dari papan lapis, plastik tahan lama atau logam. Tidak ada yang melarang menggabungkannya. Namun demikian, pendekatan klasik sesuai dengan penggunaan papan kayu, kayu, papan lapis. Polietilena digunakan untuk kalis air, dan bahan bumbung untuk bumbung. Sebab itu kita juga memerlukan palu dan paku, gerudi, gergaji dan alat lain untuk pembinaan kayu: perancah, penggiling sudut, baldi dan berus.

Yayasan

Walaupun menghias kebanyakan kincir angin, skema pembinaan masih memerlukan penyediaan yayasan. Menggali lubang dan mencurahkan mortar adalah pilihan. Cukup menggunakan susun atur bar atau log . Biasanya reka bentuknya hampir dengan bentuk trapezoid. Bingkai dalam dan luar dihubungkan menggunakan tiang menegak yang diletakkan pada sudut tertentu.

Dinding dan bumbung

Semasa menutup struktur, perhatikan bukaan tingkap dan pintu. Titik pemasangan bilah juga kritikal . Pintu dipasang dengan pengikat tambahan. Rasuk dengan bilah boleh diperkuat dengan bar. Pelapis mungkin dilakukan dengan bahan apa pun yang menyediakan permukaan tertutup rapat, yang paling berwarna adalah kayu.

Bentuk bumbung dipilih secara individu . Liputan yang licin dan lurus tidak lebih buruk daripada set sudut. Lapisan bahan bumbung akan menyediakan kalis air yang mencukupi. Atap depan diperoleh menggunakan papan atau papan lapis. Tidak perlu menggunakan kemasan hiasan yang lebih banyak.

Pemasangan penjana angin

Kilang hendaklah diletakkan di tempat yang kering dan siap. Jangkar digunakan sesuai keperluan untuk memastikan ketegaran penahan. Pastikan untuk memeriksa undang-undang dan peraturan agar tidak menghadapi masalah. Walau bagaimanapun, cadangan untuk keselamatan dan pembumian elektrik juga diikuti . Adalah perlu untuk menghubungkan penjana melalui wayar bahagian tertentu dan dalam penebat "jalan".

Kilang lama yang paling terkenal

Kilang Rhodes, yang terletak berhampiran pelabuhan Mandrnaki, menghancurkan biji-bijian untuk waktu yang sangat lama, yang dihantar terus ke pelabuhan melalui laut. Pada mulanya, ada 13 daripadanya, menurut sumber lain - 14. Tetapi hanya 3 dari mereka yang bertahan hingga ke zaman kita dan dipelihara sebagai monumen. Di pulau Öland, situasinya hampir sama - bukannya 2,000 kilang, hanya 355 yang terselamat . Mereka dibongkar pada awal abad yang lalu, kerana keperluannya hilang, untungnya, bangunan yang paling indah dapat bertahan.

Juga perlu diperhatikan:

Zaanse Schans (utara Amsterdam)

kilang-kilang di pulau-pulau Mykonos

bandar Consuegra

rangkaian kilang Kinderdijk