Энергия вращения - великая сила. Вероятно, одним из первых свидетельств возможностей этой энергии, стал гончарный круг, приводимый в движение ногой человека. С того момента люди постоянно ставили перед собой задачу - как заставить колесо вращаться и преобразовать эту энергию в какие-то полезные действия. Например, для полива или перекачки воды.
Сегодня поговорим о том, как возникли ветряные мельницы, где вращение рабочего механизма обеспечивалось энергией ветра.
Когда и где возникли ветряные мельницы неизвестно, но первые известные письменные упоминания относятся к 12 веку и связаны с Европой.
И нужно заметить, что появились они гораздо позже водяных мельниц. Вероятно, потому, что в техническом отношении они были гораздо сложнее. Но при этом и гораздо сильнее. Встречается даже такая цифра, что ветряная мельница могла развивать мощность до 60 кВт. Если эта цифра вам что-то говорит. Примерно, как у Жигулей. Хотя типов и видов мельниц было много. Ну, так, для общего представления.
Принцип работы ветряной мельницы
У мельницы может быть от 4 до 10 лопастей длиной от 6 до 8 метров. Где-то их называют парусами. Они представляют собой решетки, которые обивают тканью или деревом. На более позднем этапе появились заслонки, которые можно регулировать прямо на ходу.
И вот, под действием ветра лопасти вращаются и с помощью шестерен и других приспособлений вызывают движение каменных очень тяжёлых жерновов, которые растирают зерна в муку. Технически это довольно сложно и нет смысла вдаваться в эти тонкости.
Можно только отметить, что ветер имеет нехорошее свойство менять направление и даже совсем может умереть, и тогда сливайте воду, как говорил один известный одессит.
И вот чтобы ловить парусами ветер, нужно было поворачивать мельницу, целиком или частично. В зависимости от способа поворота мельницы делились на два типа: голландки (поворачивалась только верхняя часть с лопастями) и козловые мельницы, которые поворачивались всем корпусом. Представляете, как поворачивать эту махину , при том, что нужно обеспечить устойчивость этой конструкции.
На сегодняшний день в Нидерландах работают около тысячи ветряных мельниц, не считая ветрогенераторы. Хотя многие находятся в резерве. Как у нас стоят в резерве сотни паровозов, вполне работоспособных. Недавно видел один паровоз в наших краях, хотя стоянки для них у нас нет.
В России работает одна мельница. Но зато какая!
В Самарской области на месте одной из старых мельниц была построена новая мельница, которая открылась в 2023 году. Это не макет прежней мельницы, а работающий объект. Мельницу назвали экопарком, и она стала туристическим местом, куда можно придти, все посмотреть, и не только посмотреть, как работает мельница, но даже испечь хлеб здесь же.
Итак, ветряная мельница - это преобразователь энергии ветра в механическую энергию вращающегося вала.
Что является основой любого современного механизма? - это двигатель с вращающимся валом, который приводит в движение сам механизм.
То же самое происходит и с ветряной (и водяной) мельницей. Лопасти приводятся в движение ветром или водой и мы на выходе имеем вращающийся вал, к которому можно приспособить и другое оборудование кроме жерновов.
Мельницы использовали вместе с насосами для полива сельскохозяйственных угодий, для осушения территорий, для обработки шкур, для покраски тканей, для распиловки бревен на доски.
Ограничение только в площади и радиусе действия такого двигателя.
И когда были изобретены паровые двигатели, ветряные мельницы ушли со сцены и случилось это к концу 19 века.
Хотя, возможно, придется вернуться в будущем к использованию природной энергии воды, ветра и солнца в будущем и на более высоком технологическом уровне. Ведь запасы нефти и газа кончатся уже лет через сто. В Дании запланировали перейти полностью на возобновляемые источники энергии к 2050 году. И существенную роль будут занимать ветрогенераторы. Уже сейчас ветрогенераторы в Дании вырабатывают 30% энергии.
Если моя статья несколько расширила ваш кругозор, можете поставить лайк и подписаться на канал.