Kvarnen är kanske den äldsta kända mekanismen. Mjölkvarnar användes definitivt i det nybabyloniska kungariket (detta är slutet av det andra - början av det första årtusendet f.Kr.), och lite senare uppfanns de ursprungliga väderkvarnarna i Kina (se nedan). Bruket kan återuppliva och dekorera det mest tråkiga landskapet, och dess dekorativa modell kommer att lägga speciell charm till en mycket liten trädgårdstomt, se fig. nedan. Gjort dekorativ kvarn med dina egna händer utan allvarliga svårigheter, men dess estetiska effekt är ofta mycket mindre än förväntat. Och poängen här är inte kvaliteten på mästarens arbete - detta är just fallet när estetik nästan helt bestäms av typen av teknisk implementering. Det är vad den här artikeln handlar om.

Vad är haken?

Den dekorativa kvarnen ger en estetisk effekt. skäl (i ökande storleksordning och minskande självklarhet):

• Minne av årtusenden. Detta är ingen metafor. Under loppet av sin historia har bruket fått ett tjockt kulturskal som väcker åtskilliga associationer hos den mer eller mindre förberedda betraktaren. Don Quijote ensam är värd något. Om Cervantes hade tvingat honom att slåss mot hönsgården, skulle vi ha sett en oförklarlig romans i honom.
• En kvarn kan tekniskt sett endast realiseras i en monumental arkitektonisk struktur, och för en tekniskt perfekt kvarn måste den vara av en utsökt form dikterad av aerodynamik.
• Huvudhemligheten med brukets estetik ligger i dynamiken, i rotorns rotation. Vatten är naturens skönhet eftersom det är naturligt rörligt. Bruket kommer att liva upp och pryda mest, ursäkta mig, obscena bakgårdar för den slår med vingarna.

Notera: Den kinesiska vertikala väderkvarnen (se bilden till höger) kräver inget kapitalstöd för att motverka vindtrycket. Andra forntida folk kom också till en liknande design, men de hade inte ett sådant oersättligt material på den tiden som bambu. I Japan finns det gott om bambu, men det finns också ett överflöd av små, snabba vattenströmmar som lämpar sig för att konstruera en enklare, mer hållbar och ständigt fungerande vattenkvarn från botten (se vidare och eventuellt Kurosawas "Sju Samurai"). . Därför användes galna vertikala väderkvarnar endast i Forntida Kina och delvis i Indokina.

Produktion och dekorativ utrustning

För ett produktionsbruk är dess vindutnyttjandefaktor (WCI), en analog av effektivitet, av avgörande betydelse. Leta inte efter parametern vindkänslighet (WS) eller flödeskänslighet (FS) i specifikationerna för "riktiga stora" kvarnar - det behövs helt enkelt inte där. CV/CV är den lägsta hastigheten för flödet som träffar rotorn (hjulet) på kvarnen, vid vilken det börjar rotera utan belastning, fritt, på egen hand. Men ett industribruk måste driva produktionsutrustning. Till exempel utvecklar en väderkvarnarrotor med en diameter på 12 m i en vind på 8 m/s en axeleffekt på ca. 10 kW. Om vindhastigheten sjunker med hälften, till 4 m/s, sjunker axeleffekten tiofaldigt, till ca. 1 kW, och detta beror på luftflödets egenskaper. Vinden har försvagats lite mer - och hjulet kommer helt enkelt inte att vrida kvarnstenen, kommer inte att trycka på sågen eller pumpkolven. Och varför då en akut/nödsituation? Det är nödvändigt att uppnå den största KIV.

Dekorativ kvarn för trädgården, stugan, personlig tomt- ett exempel på motsatsen. Dess rotor har ingen mekanisk belastning, förutom friktion i rotationsenheten (se nedan), och KIV för kvarnen - kul och dekoration - är en tertiär parameter. Men om en lätt bris svalkar ditt ansikte behagligt, lövverket under det fladdrar och duken under taket svajar, och kvarnen står, försvagas dess estetiska effekt eller till och med blir negativ. Därför för en dekorativ kvarn huvudparameter– ChV/ChP; dess hjul ska snurra bra i en vind på 2-2,5 m/s eller en vattenflödeshastighet på 0,25-0,3 m/s. Den version av kvarnen med en mikromotor som roterar hjulet är definitivt oestetisk: en väderkvarn ska rotera i enlighet med vindens hastighet och riktning, medan en vattenkvarn ska ha en synlig naturlig orsak till att hjulet roterar.

Notera: om den vattenbaserade dekorativa kvarnen är topplöpande (se nedan), bör dess hjul rotera när vatten bokstavligen droppar från rännan.

När man bygger en dekorativ kvarn förenklas saken av att det inte finns något kraftuttag i rotoraxeln, och det är modernt att minimera friktionen i dess rotationsenhet tekniska medel enkelt och billigt. Men för en väderkvarn kompliceras mycket av det faktum att med en proportionell (linjär) minskning av rotorns storlek, faller området som svepas av den rakt av. Och det är ännu mer komplicerat av det faktum att nära själva marken (den underliggande ytan) är luftflödet starkt lutande och turbuliserat, vilket resulterar i att mängden energi som bärs av en enhet av dess volym sjunker tiotals gånger; Här kan endast användningen av aerodynamiska principer hjälpa till. För en vattenkvarn är dessa mönster mindre uttalade, men existerar fortfarande, så hydrodynamiken kan inte försummas.

Vilken ska jag göra?

En dekorativ väderkvarn är överlägsen i estetik och statik över en vattenkvarn (se figur), och i dynamik är den många gånger överlägsen den bara för att det finns mer synlig rörelse i den. Det är i allmänhet lättare att bygga en dekorativ modell av en väderkvarn än en vattenkvarn, men den fungerar bara i blåsiga förhållanden; En kvarnfläkt med motor är inte ett alternativ på grund av estetik, se ovan.

Dekorativa kvarnar – vatten- och vindkvarnar

En vattenkvarn - utsmyckningen av en plats - kommer att vara energioberoende endast om dess rekreationsområde ligger på en sluttning (vilket redan är obekvämt) och det finns en naturlig källa eller ström av vatten (en källa, en källa, en bäck, på vänster i figuren), vilket i allmänhet är osannolikt. Annars måste du göra en sluttning själv, bygga en konstgjord reservoar med en bäck (kaskad, fontän) och spendera el på att pumpa vatten; om att dekorera en alpbacke med en bäck med en vattenkvarn, se videon:

Video: exempel på en dekorativ vattenkvarn

Men för det första är den estetiska effekten av en dekorativ vattenkvarn nästan oberoende av vädret, så länge som temperaturen är positiv, och i värmen kommer kvarnen att fräscha upp luften; detta kommer dock att öka förbrukningen av vatten för avdunstning. Generellt sett kan estetiken för ett vattenflöde med en kvarn vara betydligt överlägsen den för en väderkvarn, men det kommer också att kosta mycket arbete/kostnader.

Vind

Av ovanstående skäl används väderkvarnar, färdigköpta (förresten inte billiga, förresten) eller hemgjorda, oftast för att dekorera rekreationsområden för privata hushåll, se nästa. ris. Men i båda fallen visar det sig att den estetiska effekten av bruket på den egna marken är mycket mindre än förväntat eller synligt i reklambroschyren. Orsaken anges ovan - låg CV/PR för bruket. För att öka den måste du först vända dig till rent prosaiska saker.

Notera: För exempel på trädgårdsdekoration med väderkvarnar, se historien nedan:

Video: 30 exempel på trädgårdsdekoration med väderkvarnar

Aerodynamik

Av ovanstående är det också tydligt att huvudskälet till att förhindra ökningen av frekvensen av en dekorativ väderkvarn ligger i egenskaperna hos ytluftflödet. Vi kan inte ändra dem, men vi kan använda dem till fullo.

Byggarna av "riktigt stora" väderkvarnar uppfann ett sätt att till viss del kompensera för avfasningen av det mötande flödet för länge sedan - detta är den omvända avfasningen av rotorns rotationsaxel, pos. 1 och 2 i fig.:

I stora bruk tas det inom 2-12 grader, beroende på lokala förhållanden. För en liten dekorativ kvarn, särskilt eftersom den inte kommer att stå på en slät, bar sten, är det bättre att hålla sig till gränserna på 8-12 grader. Ett lägre värde är för en kvarn med en höjd av 1,5-1,7 m; större - för sin höjd 40-50 cm; mellanliggande ettor beräknas genom linjär interpolation (proportionell division). En avfasningsvinkel på 12 grader motsvarar en lutning av rotoraxeln på ca. med 1/4 av dess längd; 8 grader – ca. senast 1/7. Det är lätt att beräkna exakt med tangenten. Det vill säga, om till exempel längden på rotoraxeln är 50 cm och den erforderliga avfasningsvinkeln är 10 grader, så tar vi: tg10 grad = 0,176. 1/0,176 = 5,6. 50/5,6 = 8,9, dvs. den främre (motströms) änden av rotoraxeln måste höjas med 9 cm och motsvarande. Hur man gör en nod för dess rotation, se nedan.

Det inkommande luftflödet är skevt inte bara i riktning utan också i hastighet (se återigen punkt 1 i figuren); i själva verket beror den andra på den första. Vi kan inte eliminera flödets höghastighetslutning, men den förvärras av reflektionen av vinden från brukets struktur (skrov, torn). Därför har väderkvarnstorn länge gjorts fasetterade (se figur till höger) eller runda, d.v.s. strömlinjeformad i horisontalplanet; Detta villkor bör inte försummas för små dekorativa kvarnar, eftersom reflektionen av flödet av CV minskar ännu mer än CIW.

Då är hjulet på en väderkvarn inte på något sätt en flygplanspropeller eller rotorn på ett höghastighetsvindkraftverk. En väderkvarn är en låghastighets väderkvarn, d.v.s. den linjära hastigheten för ändarna av dess rotorblad är jämförbar med eller mindre än hastigheten för det mötande flödet. Därför är deras aerodynamik enkel och bladets dragkraft bestäms nästan helt av skillnaden i tryck på dess främre (främre, lovartade) och bakre (skugga) sidor (plan), pos. 3 på föregående. ris.

Notera: som är bekant med aerodynamik från första hand - i beräkningarna av en väderkvarnsrotor tas bladets diameter (bredd) som den karakteristiska fysiska storleken i Reynolds-talet Re.

Detta leder till en gynnsam omständighet för väderkvarnsbyggare: det finns inget behov av att noggrant jämna och profilera bladen på en låghastighets väderkvarn. För det första är den släta huden på bladen endast nödvändig på deras frontplan (artikel 4), och skugghuden kan vara vad som helst, detta förenklar designen (uppsättningen) av bladen och tillverkningen av rotorn. För det andra är det tillrådligt att böja bladen mot flödet, men detta kommer att beröva kvarnen en betydande del av dess estetik - riktiga kvarnar med trågformade blad byggdes inte.

Notera: svänga till pos. 4 är inte fysikern Ernst Mach och inte numret som är uppkallat efter honom, utan bladets spar (huvudlastbärande stång). Slaktarna är revben, men kanterna, fram och bak, är bara kanter.

Halveffektivisering

Bladen på gamla väderkvarnar tillverkades med en konstant vinkel på 14-15 grader över spännvidden (en likvärdig men tvetydig term är störning), men "nästan helt" högre kan också användas för att öka kvarnens frekvens (och produktionen) CV), eftersom Även de långsammaste vindkraftverken har rudimentär cirkulär cirkulation. Nämligen: att ge bladet en viss spiralvridning längs spännvidden, d.v.s. olika monteringsvinklar vid roten och i änden, och smalna av bladets vinge vid roten något, vilket är vad den mycket skadliga Re kräver.

Men resultatet av en tanklös proportionell minskning av rotorbladen på en perfekt tältkvarn (se nedan), som de i fig. till höger visar det sig vara en kvarn som känner vinden väldigt dåligt. Aerodynamik är en känslig sak. Till exempel kraschade de första prototyperna av den legendariska MIG-25 och dödade erfarna testpiloter - ingen vågade tänka på att mata ut med en hastighet av 2,5M. Om detta flygplan inte hade varit en era före dåtidens flyg, skulle det inte ha satts i produktion. Men de gjorde det ändå, och det flög som det skulle. Och allt jag behövde göra var att flytta stabilisatorns rotationsaxel med 140 mm.

Men låt oss gå tillbaka till ämnet. Utvecklingen av vingen på ett halvströmlinjeformat minivindverksblad som arbetar i ett mycket skevt och turbuliserat ytflöde, och installationsvinklarna för det ges i fig.:

De angivna linjära måtten är minimum; de kan ökas proportionellt med tre gånger, och de som saknas kan tas från ritningen, den är skalenlig. Det vill säga, med en sådan rotor kan du göra fräsar från mini-bordsskiva (se nedan) till stora, nästan lika höga som en person. Du kan också bygga in en minigenerator med spänningsstabilisator i tältet för att ladda din mobiltelefon - överskottseffekten på axeln blir 20-30 W. Brukets gammalhet blir inte mindre av detta, eftersom... Elektroniken sitter inuti och syns inte. Bladens gungor är gjorda av en rund stång (helst av trä) med en diameter på 12-40 mm; Kvastarna är fästa och fixerade i hörnen av installationen med stag gjorda av styv tråd. Mantling - vilken som helst; "för antiken" är det bättre att ha en lamell, eller gjord av bältros eller faner.

Notera: kvarnvindhjul med halvströmlinjeformade blad har fördelar både för produktion och för estetik - med ökande vindhastighet ökar rollen av cirkulär luftcirkulation i rotorns rotationsplan och dess rotationshastighet stabiliseras, d.v.s. rotorn kommer inte att snurra som en galning, vilket är fult och, för en stor kvarn, farligt.

Minikvarnar med klaffar

En dekorativ miniväderkvarn är lämplig i en dacha av en helt oestetisk anledning - så att den, ursäkta, inte blir stulen i ägarnas frånvaro. Rotorbladen på minikvarnar är oftast gjorda av massivt trä, se fig., om inte befälhavaren är en erfaren flygplansmodellerare.

Men att göra ett runt eller fasetterat kvarntorn "i antik stil" blir lite svårt för honom också, och här behövs ett bra CV också. De gamla mästarna i stora kvarnar från platser fattiga i stabila vindar med tillräcklig styrka hittade också en väg ut ur situationen: gör längsgående slitsar i bladen närmare deras bakre (löpande) kant, pos. 2 i fig. Redan när planen flög bra visade det sig att dessa slitsar fungerade som klaffar. Om du inte är lat och ger de solida bladen på minikvarnen åtminstone en primitiv profil (pos. 3; den platta sidan är skugga), så har kvarnen med en höjd av 30 cm och ett hjul med en diameter på 20- 25 cm på en bra rotationsenhet (se nedan) kommer att snurra och när vinden är 2-2,5 m/s, och en svagare känns inte längre.

Notera: Minimimåtten för en dekorativ minikvarn för bordsskivor anges i figuren:

Vad man inte ska göra

Inom tekniken finns det allmän princip, vilket också återspeglas i Murphys lagar: innan du förbättrar något, tänk på hur du inte ska förstöra det. Så, baserat på resultaten av den inledande teoretiska delen, låt oss se hur man inte gör en dekorativ väderkvarn. Tänk också på den estetiska sidan av saker och ting.

Produkt vid pos. 1 bild. - en samling av alla brister: ett grovt hantverk, och de tre löpsedlarna som sticker ut från det kan inte kallas blad. Författare till bruket på pos. 2 tog de förmodligen en kvarn med en segelrotor som prototyp (se nedan), utan att veta om dess olämplighet i denna egenskap för små dekorativa ändamål. Dessutom måste en segelrotor ha minst 8 blad, annars blir den helt ineffektiv.

Bruksprototyp vid pos. 3, troligen ett museiföremål vid pos. 4. Men uppsättningen av dess blad är exponerad för att skydda utställningen från skada av starka vindar. Täckningen av bladen på perfekta tältkvarnar var avtagbar; en uppsättning blad täcktes med den delvis eller helt beroende på vindstyrkan och kraftbehovet på axeln, se fig. rätt.

Med tanke på behovet av en dekorativ kvarn med maximal frekvens, skulle det inte skada att helt täcka bladen med tyg så att setet är genomskinligt. Detta skulle bara ge bruket respekt och underhållning, eftersom... bladen på de bästa kvarnarna från det förflutna var täckta med duk, genom vilken uppsättningen också var synlig.

I bruket vid pos. 5 är huden på bladen placerad på fel sida: den kommer att vara vänd mot lovart endast om rotorn är i tornets vindskugga. Vilket naturligtvis inte på något sätt kommer att förbättra rotorns känslighet för vind. Och slutligen produkten vid pos. 6 med en rotor antingen från pumphjulet på en rumsfläkt eller från en propeller från en elektrisk motor på en gummibåt, ser helt enkelt inte ut som en kvarn - istället för estetik, i det här fallet visade det sig vara absurt.

Att välja en prototyp

Låt oss nu bestämma vilken typ av riktig kvarn vi behöver använda som prototyp. Med hänsyn också till den estetiska betydelsen och arbetsförhållandena för det dekorativa.

En monumental struktur som inrymmer mekanismer och servicelokaler är helt klart nödvändig endast för en kvarn med en horisontell rötor (den horisontella rotationsaxeln) - en gång. Den horisontella rotorns rotationsplan är ortogonalt mot dess axel, dvs. vertikal, och den största estetiska effekten och antalet omedvetna associationer tillhandahålls av en mjuk rörelse upp och ner, till exempel. flaxande av en fågel vingar - två. Därför sopar vi bort "vertikala" som den kinesiska bambu som visas ovan med vingar gjorda av mattor.

Fasta tornkvarnar (punkt 1 i figuren) är vanliga på platser med absolut dominerande vindar i en riktning, till exempel. på centralspaniens slätter. Titta noga: nu förstår du varför Don Quijote attackerade bruket, och inte hönsgården, vilket skulle ha varit mycket roligare? En sådan kvarn kan tas som en prototyp för ett hus på landet och/eller bordsskiva.

Strukturen av portalkvarnen (punkt 2) roterar på en get (eller på något get-liknande, enligt lokal informell terminologi) - en tjock stock grävd i marken. En portalkvarn kan byggas utan enda spik, men att förvandla det till vind kräver enorm ansträngning, och i en vind starkare än frisk - orimlig. Därför var portalkvarnar vanliga i lugna skogsområden, långt från källor för järnprodukter. Som en prototyp för en dekorativ portalkvarn är den till liten nytta - den pressas till marken och det är mycket svårt att uppnå bra CV från den.

I Sibirien håller skogar och starka vindar ihop, permafrosten är utbredd och män lever starkt, så kogerkvarnar har slagit rot där, pos. 3. Dess vertikala rotationsaxel (även en stock, men inte en såghäst, utan en kingpin) är inte nedgrävd i marken, utan är fixerad i en stockhuskoger. Samtidigt gjorde kogern det möjligt att höja rotorn och öka dess spännvidd, vilket fick både CIV och CV att öka; För att förvandla kvarnen till en frisk vind räckte mjölnarens styrka redan till att föra spannmålet för malning till bonden och möjligen deras vuxna söner. En kogerkvarn är väl lämpad som en dekorativ prototyp för en plats inredd i rustik eller lantlig stil.

De mest avancerade horisontella väderkvarnarna är tältväderkvarnar, pos. 4. Tappen i dem är järn och endast tältet roterar på skivspelaren; Dessutom blir mekanismen för att överföra kraft från rotorn till kvarnstenen mer komplicerad. 1-2 måttligt utvecklade personer eller till och med den enklaste automatiseringen kan vända ett tält med en rotor mot vinden. Tältkvarnen är lämplig som en prototyp för alla dekorativa enheter, så låt oss titta på dess struktur mer detaljerat (punkt 4a):

Om segelrotorer

Väderkvarnar kom sent till Europa - de sågs först av korsfararna bland araberna. Nyheten tilltalade omedelbart riddarna, som för övrigt var tvungna att klara sig inte mindre än att slåss. Europa var på den tiden ett efterblivet land i världen, uppdelat i många små och små halvoberoende feodala egendomar, och de lyckliga ägarna av strömmande vatten som lämpade sig för att sätta upp vattenkvarnar anklagade sina grannar för att mala renare än de från köpmän på höglandet väg.

Arabiska väderkvarnar byggdes med en segelrotor (se figur): araberna hade inget eget virke (palmträ är ömtåligt och instabilt), men det fanns gott om även starka vindar i stäpperna och öknarna. Men i Europa slog segelbruk inte rot, förutom i Spanien, som hade förhållanden som liknade Arabien, och i Grekland, som var fyllt av "vindkorridorer" skapade av bergen.

Segelkvarnen arbetar endast i vindar med tillräcklig styrka (mer än 6-7 m/s): tills segelbladen är uppblåsta till önskad profil kommer rotorn inte att snurra. Det vill säga att både KIV och CV på segelbruket är låga, och det är olämpligt som dekorativ prototyp trots sitt romantiska spektakel. En segelrotor-spinnare, som arbetar på en annan princip, kan emellertid hitta användbar och effektiv tillämpning i mekanismen för en tältkvarn, se nedan.

Enheter och mekanismer

Det finns förmodligen ingen anledning att upprepa att frekvensen för en dekorativ kvarn bestäms av den tekniska perfektionen av dess rotationsenheter, och det finns inget behov av att överföra kraft från rotorn. Men automatisk orientering mot vinden är mycket, mycket önskvärt: om du måste närma dig kvarnen för att vända hela grejen eller tältet, så förvandlas estetiken till irritation och trötthet. Generalen designdiagram rotor.

Rotationsnoder

Dekorkvarnen har från en till 4 rotationsenheter, se nedan. Obligatorisk för alla och den strängaste när det gäller utförandekvalitet är rotorrotationsenheten: den måste ha minimala mekaniska förluster och tåla ganska starka oregelbundna alternerande sidobelastningar, så denna enhet är gjord på självinställande kullager, se fig. rätt. Konventionella enradiga stödlager, även om de inte kärvar, kommer avsevärt att minska brukets CV. Men lita inte bara på lagren: om rotorn är aerodynamiskt och/eller strukturellt "fel" kommer den inte att snurra, eftersom dess blad ger inte dragkraft.

För rotorrotationsenheten behövs 2 lager, placerade på rotationsaxeln på ett avstånd av minst 50 mm från varandra (i en bordsskiva minikvarn - inte närmare än 15-20 mm till varandra). Lager kan fixeras med valfri på ett bekvämt sätt: i träramar (till vänster i figuren), med klämmor osv.

Själva axeln är en bit gängstång M4 - M16, beroende på kvarnens storlek. I lager fixeras axeln med par muttrar och brickor, och efter åtdragning av muttrarna, med droppar av olja, glyptal- eller pentaftalfärg placerade i gängorna. Enheten är klar för drift efter 2-3 dagar. Den trögflytande silikonen kommer inte att sippra djupt in i trådarna, men snabbtorkande färger och limmen är inte elastisk när de torkas på grund av vibrationer och ryck i rotorn, bindemedlet från dem kommer snart att spricka och enheten kommer att lossna. Låsmuttrarna kommer inte att orsaka några skador, men utan ytterligare fixering med ett elastiskt bindemedel kommer de också snart att lossna. För amatörerfarenhet av att göra en rotor på lager för en dekorativ väderkvarn, se videon:

Video: tillverkning av blad för en kvarn på ett lager

Om kvarnarrotorn vänds mot vinden av en vindflöjel (vilket inte är naturligt; riktiga kvarnar byggdes inte på det här sättet), så är tältrotationsenheten gjord på liknande sätt, på lager. Om rotorn vrids in i vinden manuellt eller med en sträng (se nedan), kan tältrotationsenheten göras enklare, som visas i mitten i fig. En sådan enhet är monterad i en trälåda (plywood), till höger i fig. Stålfoder - från 2 mm tjocka (minst 2 stigningar på rotationsaxelns gänga). Horisontellt axelspel 0,5-1 mm; vertikalt (muttrarna dras inte åt för hårt!) ca. 0,5 mm. Även muttrarna fixeras med färg och efter att den har torkat tillsätts 2-3 droppar spindlar eller annan icke-torkande flytande maskinolja under brickorna.

Windrose

En icke-flyktig mekanisk automationsanordning som vänder kvarnens rotor till vinden uppfanns av holländarna. Den nya produkten visade sig vara så bekväm, ekonomisk och pålitlig att kvarnar med Windrose fortfarande är verksamma i utvecklade länder (se till exempel bilden ovan med en kvarn i Norfolk).

Windrose är en typ av aktiv väderflöjel: ett litet vindkänsligt extra pumphjul är installerat vinkelrätt (ortogonalt) mot rotorn i ett horisontellt plan. När rotorn är placerad exakt i vinden är windrose-hjulet orörligt. Vinden rör sig något åt ​​sidan, pumphjulet roterar och genom en mekanisk transmission vänder tältet med rotorn tillbaka i vinden.

Rotorn på en dekorativ kvarn är inte mekaniskt belastad, och kraften som krävs för att vrida den är storleksordningar mindre än för rotorn på en produktionskvarn. Därför kompletteras vissa färdiga dekorativa väderkvarnar med en väderflöjel som imiterar Windrose (infälld längst upp till vänster i figuren). Tältet med rotorn blir en enkel (passiv) väderflöjel, vilket är onaturligt för en kvarn.

Windrose-produktionskvarnen är en ganska komplex mekanism (till vänster i figuren), som sannolikt inte kommer att upprepas hemma. Men av det skäl som anges ovan (olastad rotor) kan vindrosen i en dekorativ väderkvarn göras mycket lättare av skrotmaterial (mitten och höger i figuren).

Utformningen av skivspelaren är exakt kopierad från de första holländska vindrosorna med trasblad. Utåt liknar den en segelrotor, men på grund av en viss initial monteringsvinkel för panelerna och en annan konfiguration av gapen mellan dem, fungerar den inte som fock och stagsegel på segelfartyg, utan snarare som en gallervinge används i räddningssystem för rymdfarkoster i händelse av en olycka vid uppskjutning; Detta har redan blivit tydligt i vår tid. Den aerodynamiska kvaliteten på gittervingen är låg, d.v.s. den producerar lite lyft, men vid mycket låga hastigheter och över ett brett spektrum av anfallsvinklar. Likaså producerar en skivspelare av windrose tyg försumbar kraft på axeln, men med det minsta blås av en mycket stark, sned vind.

Svängningsområdet för skivspelaren är 3-15 cm beroende på kvarnens storlek; paneler gjorda av hala syntetiskt tyg eller film (värre när det gäller estetik) dras åt. Drivremskivan kan dras av motoraxeln på en gammal kassettbandspelare. Därifrån tas ett svänghjul med en tonneau och ett glidlager för den drivna remskivan och horisontella axeln; Med största sannolikhet räcker det med en vanlig gummipärla. Det är bättre att använda en sovjetisk bandspelare - deras svänghjul är större och mer massiva, varför detonationskoefficienten som anges i TD motsvarade den verkliga. Vridskivans axel och drivremskivan är gjorda av en cykeleker; du måste välja eller göra ett brons-grafit eller fluoroplast glidlager för det.

Antalet tänder hos stammen (lyktans diameter är ca 10 mm) är 6-8. Tandstigningen på skivspelaren måste vara exakt densamma och deras antal måste vara minst 60. Baserat på detta beräknas fälgens radie för att placera tänderna på cirkeln; Du kan behöva justera dess diameter. Tänderna i skaftets och cirkelns hål är fixerade silikonlim; någon annan kommer snart att spricka på grund av vibrationer och stötar och tänderna kommer att börja falla ut.

Notera: Om Windrose vrider rotorn med baksidan mot vinden måste den avfasade öglan på drivremskivan vridas 180 grader.

Rotor

Nog har sagts om rotoraerodynamiken ovan, det återstår att förtydliga en del designfunktioner. Rotorbladen gjordes vanligtvis med framåt/bak eller mittsvingarrangemang, se fig. (hängande och fulla blad).

Den förra gav större CIV och bättre CV, eftersom aerodynamiska förluster exkluderades enl kant, men bröts oftare i hård vind, och vridning av bladet spännvis med mer än 5-7 grader minskade ytterligare deras styrka. Vindtrycket per ytenhet av frontprojektionen av en dekorativ kvarn är många gånger mindre än en stor, så hängande blad är att föredra för det. Ett undantag är en rotor med halvströmlinjeformade blad (se ovan), eftersom vid en vridningsvinkel på mer än 10-12 grader fungerar det bara korrekt om både fram- och bakkanten är vridna och den ofridna svingen (spar) är placerad längs bladets bredd enligt den aerodynamiska beräkningen.

Hur många blad behöver du?

På platser som inte var rika på vindar byggdes kvarnar med 6 och till och med 8 bladade rotorer - detta ökade kraften på deras axel i svaga vindar, även om CIV föll i starka vindar. Men om du närmar dig det från synvinkeln av maximal CV, så visar sig den optimala lösningen vara ... en enbladig rotor med en motvikt; detta beror på bladens friktion mot luften. Men låghastighetsvindkraftverk med ett antal blad mindre än 4 byggs nästan aldrig: effekten på axeln visar sig vara för låg, eftersom Utan utvecklad cirkulär cirkulation går energin från vinden som "glider" mellan de långsamt rörliga bladen till spillo. Följaktligen kommer en dekorativ kvarn med mindre än 4 blad att se onaturlig ut, så 4 blad bör ses som optimalt.

Bruksstruktur

Det är inte svårt att bygga en imitation av en kvarnkoja och en fyrkantig kropp i ett horisontellt snitt (se bilden till höger), men man kan inte förvänta sig en bra CV för en sådan kvarn. Vikten av en strömlinjeformad kvarnstruktur förstod man redan i gamla dagar, och industribrukens strukturer gjordes mångfacetterade eller runda.

Ritningar av huvudkomponenterna (rotormontering, torn och skivspelare) för en enkel dekorativ väderkvarn ges i fig. nedan. Maximalt i detta fall (men inte högsta möjliga) CV uppnås genom att öka vinkeln på enkla blad med 16,7 grader. Var uppmärksam på i vilken riktning vingarna på bladen hänger: eftersom kommersiella gängstänger har högergänga, bör rotorn rotera åt höger (medurs sett framifrån); annars kommer den att skruvas loss och flyga iväg, för... Den är säkrad med en mutter intryckt i trådkorset på gungorna. I allmänhet är en sådan kvarn bekväm för ett helghem: den kan demonteras för förvaring, och när den väl är monterad kan den enkelt bäras av en vuxen av vilket kön som helst eller två barn.

Det är möjligt att göra ett facetterat torn av en dekorativ väderkvarn med dina egna händer från plywood med lim (se nästa bild), och beröm för din skicklighet kommer att vara välförtjänt. Men för det första är materialet som krävs dyrt (fråga i din närmaste byggaffär hur mycket en plywoodskiva kostar på tjugo). För det andra, med en ökning av antalet sidor av tornet och/eller en minskning av dess storlek, ökar komplexiteten i arbetet kraftigt, tillsammans med kraven på noggrannhet för märkning och sågning av delar, och den senare har en gräns som är lika med till tjockleken på filen eller sågbladet.

Du kan montera hela strukturen med en kombinerad metod (se figur), men detta är inte heller ett lätt jobb, och dess komplexitet ökar också med ökningen av antalet ansikten. Samtidigt är det fullt möjligt för en grön nybörjare inom snickeri att göra en mångfacetterad, till och med nästan rund hydda och ett torn av en facetterad dekorativ väderkvarn bokstavligen av skrot. Faktum är att tangenterna för vinklar på 30 och 60 grader med tillräcklig noggrannhet för träbearbetning är 0,58 och 1,73.

Hur en 40x40 balk skärs för att montera delar av en 12- och 6-sidig dekorativ väderkvarn visas i figuren:

Själva monteringen görs med lim utan metallfästen eller snickerifogar. För att göra produkten starkare används en teknik som liknar bandage av mursömmar i konstruktion: kronorna på ett imiterat timmerhus (visuellt mycket övertygande) monteras i en spegelbild en efter en. I fig. Det är också tydligt att när den icke-fasade änden av balken trimmas vinkelrätt, ändras kronans diameter proportionellt. Detta gör det möjligt att montera kvarntornet i form av en stympad pyramid, och om den är 12-sidig, slipa den sedan till en rund.

Tänk om det är mer modernt?

Det finns, även om få, fans av att dekorera platsen med modeller av låghastighetsvindkraftverk (APU; helt enkelt vindkraftverk) från den industriella eran, se fig. rätt. Tja, industribyggnader har sin egen estetik, ibland ganska subtil och mångvärdig. Men i ett sådant ganska arbetsintensivt fall skulle det inte skada att göra en riktig vindkraftsenhet: den kommer att ge en dekorativ effekt inte mindre och kommer också att utföra vissa nyttigt arbete– pumpar vatten från brunnen in i trycktanken, laddar nödbelysningsbatteriet osv.

Försöker göra en vattenkvarn

Förutsättningarna för att installera en dekorativ vattenkvarn på din webbplats är mindre vanliga och är mycket svårare att skapa än för en väderkvarn, så de byggs inte särskilt ofta. En minivattenkvarn i ett rekreationsområde kan dock vara ännu mer spektakulär än en väderkvarn, se video:

Video: DIY vattenkvarn för trädgården

Den avgörande faktorn för estetiken hos en vattenkvarn är en sådan rent teknisk faktor som påverkan av dess impeller. Det mest spektakulära (och det bästa sättet att fräscha upp luften) är de toppdrivna kvarnarna (till vänster i figuren), men de är också de svåraste att göra.

Kvarnhjulet på det nedre hjulet med ett stänk (i mitten i figuren) är sämre i dekorativitet än det övre, men strukturellt och tekniskt är det mycket enklare. Det enkla nedre ingreppshjulet (sås), till höger i figuren, ser generellt sett oviktigt ut. Hjul på de semi-undre och mellanhjulen (se nedan) kräver speciella naturliga förhållanden för installationen, och när det gäller estetik är de själva inte bättre än de lägre och är därför till liten användning för dekorativa ändamål.

Impeller typer

Enkel sås impeller(se figur nedan) använder endast den kinetiska energin för det inkommande vattnet. Minst effektiv, men lättast att konstruera. Lätt att installera i ett flöde med tillräcklig effekt; dekorativa - i nästan alla bäckar, naturliga eller konstgjorda. Den estetiska effekten beror egentligen bara på hjulets rotation. Luften är nästan inte uppfriskande, men vattenförbrukningen för avdunstning är minimal.

Hjulen på produktionskvarnar av halvlägre och mellanliggande kvarnar är placerade på platser med en stor vattendroppe: på ett gevär, bakom ett vattenfall. För ett medelstort stridshjul måste du modifiera en naturlig barriär (eller bygga en nedsänkt damm) och placera ett sandstängsel ovanför det, vilket delvis blockerar flödet av vatten ovanifrån. De semi-lägre och mellersta pumphjulen använder också delvis den potentiella energin från upphöjt vatten, så de är mer effektiva än ett enkelt såshjul, men deras blad måste vara profilerade.

Det mest effektiva överliggande hjulet arbetar mestadels från den potentiella energin från vatten, som måste höjas tillräckligt högt: genom en hög damm eller, för ett dekorativt hjul, genom att pumpa. Profileringen av bladen är enkel eller till och med raka och lutande. Den estetiska effekten är magnifik - hjulets rotation kompletteras med kaskader av vatten - men dess förbrukning för avdunstning är varmt väder kan nå tiotals liter per dag.

Notera: vertikala (slingrade och rakbladiga) fungerande vattenhjul (se bilden till höger) - prototyper av motsvarande. reaktiva och aktiva vattenturbiner. De stänker väldigt vackert, men trycket och vattenflödet de kräver är knappast möjligt i ett privat hushåll.

Hur man gör ett hjul...

Tillverkare av skräddarsydda dekorativa vattenhjul designar ofta från gamla produktionsmodeller. Mest troligt, på kundens begäran: den som kan betala för en sådan produkt kommer säkerligen att vilja att den ska vara "som den äkta varan." Den "verkligt antika" effekten kan dock uppnås mycket lättare genom att placera remsor av bältros eller faner på flytande naglar på en plywoodbas och dessutom säkra dem med så kallade bronsnaglar. efterbehandling av naglar (de används ofta, till exempel av dörrsnickare för att fästa plattband).

Men gör basen på hjulet som visas i pos. Och fig. , Inget behov:

Först och främst är det för komplicerat igen. Och viktigast av allt, vatten kommer säkert att tränga in i hjultrumman, stagnera där och hjulet kommer att ruttna. Enligt den metod som visas i pos. B, du kan göra ett hjul för en dekorativ vattenkvarn från avfall och skrot, och bladens profil kommer omedelbart att visa sig trasig, vilket är bra, se nedan.

...och hur man lägger vatten i det

Att driva pumphjulet på en dekorativ vattenkvarn är en mycket svårare uppgift än dess konstruktion. För att inte tala om motsvarande hydrauliska strukturer, en pump för en vägfontän och dess prestanda och tryck i detta fall är helt klart onödiga. För kvarnar med hjul upp till 1 m i diameter skulle passa bättre akvariepump; Det finns inget behov av att ta bort standardfiltret, det behövs fortfarande.

Pumparna i akvariepumpar är högpresterande, icke-tryckpumpar - de pumpar från vatten till vatten. Men alla icke-tryckpumpar har ett visst resttryck. För minipumpar för små akvarier överstiger det inte 10-20 cm, för pumpar för akvarier från 100 till 200 l är det ca. 60 cm, och för pumpar stora akvarier kan nå upp till 80-100 cm Med ett tryck på hälften av resterande sjunker pumpens prestanda tre till fyra gånger, men för ett dekorativt vattenhjul räcker det.

Det enklaste sättet är att driva den dekorativa vattenkvarnen i den nedre kampen, till vänster i fig. Det nedre hjulet kan göras utan ett inre skal, men, som nämnts ovan, är dess underhållningsvärde minimalt. Det är inte mycket högre för det halvlägre och mittersta hjulet (i mitten), och de behöver också profilerade blad, ett inre skal och hydrauliska strukturer, med vilket det kommer att bli mycket krångel. Den enda förenklingen jämfört med produktionshjulet är att en sandor inte behövs, eftersom det finns inget kraftuttag från hjulet och den kinetiska energin hos vattenstrålen som träffar hjulet spelar ingen roll.

Det mest spektakulära (och bra luftfräscharen) hjulet på det övre hjulet (till höger i figuren) bör också ha ett inre skal, men profilen på dess blad är tekniskt enklare - trasiga eller raka avfasade blad. Det senare är i allmänhet oönskat, eftersom förbrukningen av vatten för avdunstning ökar kraftigt: för ett hjul med en diameter på 1 m med 16 blad vid en utomhustemperatur på +30 till ca. 2 cu. m per månad kontra 0,3-0,5 kubikmeter. m, om bladen är trasiga. I det senare fallet, istället för vattenkaskader, faller frekventa droppar från hjulet, vilket inte ser värre ut.

Men för att driva det övre hjulet behöver du två pumpar med olika kapacitet. Den svagare placeras i den övre tanken, som matas i överskott av den kraftfulla nedre pumpen. Faktum är att om akvariepumpen slutar att torka ut, brinner dess motor ut, så den övre tanken måste ständigt fyllas med vatten. Genom att flytta pumpen upp och ner i den reglerar du hjulets rotationshastighet och dess dekorativa effekt.

Notera: Hjulet, som drivs av akvariepumpar, snurrar långsamt tills 3-4 brickor i bladen är fyllda. Men sedan snurrar det bra, för... inflödet av vatten förbrukas endast för att kompensera för friktionen i hjulrotationsenheterna.

Vara försiktig!

Nej, vi kommer inte att prata om farorna med dekorativa kvarnar eller deras hälsoskada - det finns inga. Men om du inte bor i Ryska federationen, innan du bygger en dekorativ väderkvarn eller en vattenkvarn på en naturlig bäck, rådfråga en advokat. I ett antal länder, inkl. före detta Sovjetunionen, är användningen av förnybara naturenergiresurser skattepliktig, och otillåtet byggande och/eller installation av resp. enheter bestraffas med höga böter. Huruvida en dekorativ kvarn faller under denna lag avgörs av de lokala behöriga myndigheterna, utrustade med alla nödvändiga befogenheter. Och om lagens anda inte ligger i samordningen av intressen, utan i förbudet mot allt som är stötande mot långsökta och självskadande "värderingar", så till gemene man De som helt enkelt vill dekorera sitt område och vila på det kan inte förvänta sig något gott för sig själva.

En gång i tiden var väderkvarnen en viktig struktur som gjorde att ett stort antal operationer kunde utföras. Med dess hjälp var det möjligt att enkelt mala spannmål till mjöl eller foder för boskap. Idag är det ingen som använder kvarnar som skulle fungera från flödet av vind eller vatten, men de används framgångsrikt i landskapsdesign. Vad är arbetsprincipen för kvarnen och är det möjligt att montera det själv? Detta kommer att diskuteras i artikeln.

Funktionsprincip

Funktionsprincipen för en väderkvarn kan beskrivas ganska enkelt. Som drivkraft luftflöden används som ständigt rör sig. Vinden påverkar tre huvudnoder:

• blad;
• överföringsmekanism;
• mekanism som gör jobbet.

I kvarnar som användes tidigare kunde bladen vara flera meter långa vardera. Detta gjordes för att öka vindfångsområdet. Måtten valdes beroende på vilken funktion kvarnen hade. Om det krävdes mer kvarnkraft var propellern större. De kvarnar som malde mjöl var utrustade med de största bladen. Detta på grund av de tunga kvarnstenarna som var tvungna att roteras. Formen på väderkvarnsblad har förbättrats med tiden, och de skapades i enlighet med aerodynamikens lagar, vilket gjorde det möjligt att öka deras effektivitet.

Nästa modul i väderkvarnen, som följer bladen, är växellådan eller transmissionsmekanismen. Ibland fungerade bara axeln på vilken bladen var monterade som en sådan modul. I andra änden av schaktet fanns ett verktyg som gjorde jobbet. Men en sådan väderkvarnmekanism är inte särskilt säker och pålitlig. Det är helt enkelt omöjligt att stoppa kvarnen om det behövs. Dessutom kan axeln lätt gå sönder om något fastnat i den. Växellådan är effektivare och elegant lösning. Den är lämplig för att omvandla rotation av blad till nyttigt arbete av olika slag. Dessutom, genom att koppla bort växellådans komponenter, kan interaktionen enkelt stoppas.

Utrustningen som kan användas och används med bruket är mycket varierande. Förutom kvarnstenar kan dessa vara olika bladbaserade kvarnar, tack vare vilka du kan förbereda foder till boskapen på kort tid. Bruk kunde ha snickeriutrustning som drevs av vind.

Var kan kvarnen användas?

Bruk upplever en pånyttfödelse, men det beror inte på en återgång till produktionsmetoder som användes tidigare. Alla fler människor undrar över funktionsprincipen för en sådan design. De som med ett öga såg en liten väderkvarn som var installerad i någons trädgård ville ha en väderkvarn på sin tomt. Kvarnen kan vara precis den höjdpunkt som saknades för trädgårdsområdet med träd. Bruket tillför personlighet till vilket område som helst. Det är svårt att hitta två identiska kvarnar som tillverkats för hand. Varje mästare kommer med sina egna prestationer.

Väderkvarnen kan modifieras och användas som en elektrisk energigenerator. Detta gör att du kan belysa gården med LED-lampor och inte betala för el. Detta kommer att kräva viss kunskap om fysik och uppfinningsrikedom. På liknande sätt kan man använda en kvarn om en liten bäck rinner genom området.

Närma sig till landskapsdesign bör vara måttlig. Du kan plantera en mängd olika blommor och andra växter utan större svårighet, men det kommer att se smaklöst ut. Varje projekt bör ha sin egen höjdpunkt. Du kan sällan överraska någon med en jämnt trimmad gräsmatta. En kvarn på platsen kommer att ge möjlighet att sticka ut. I närheten av den kan du skapa ett litet hörn för avkoppling efter en hård dag. Andra möjligheter att använda en sådan kvarn beskrivs nedan.

Ytterligare användningsområden

En väderkvarn kan inte bara vara en generator och ett enkelt element som kommer att dekorera platsen. Det kan ha andra praktiska användningsområden. Det är därför det är värt att tänka noga på var exakt det kan installeras. Till exempel om ett system installeras över en trädgårdstomt automatisk vattning, då kan det troligen finnas en lucka där alla vattenförsörjningsenheter är placerade. En sådan lucka kan inte döljas under gräsmatta gräs, men om detta inte görs, kommer det att sticka ut och förstöra utseendet. Just i det här fallet kommer en kvarn att komma till undsättning. Den kan monteras direkt på luckans lock och därigenom dölja den. Samtidigt kommer besökarna inte att ha någon misstanke om att något är fel.

Avloppselement är inte alltid dolda i luckor. Dessutom kan det finnas andra element på gräsmattan som behöver döljas. På grund av att materialet som valts för kvarnen är lätt kan det inte skada elementen. Huset är också gjort i form av ett lock, så det kan installeras ovanpå. Om du bygger en kvarn med stora dimensioner, kommer barnen att vara oändligt glada över det. De kommer att kunna använda bruket för att leka med vänner. Om strukturen ska användas på detta sätt måste den vara väl förstärkt så att den inte skadar barnen. Dessutom behöver du en ingång, som måste göras från baksidan.

Många verktyg används för att sköta trädgården och gräsmattan. Det är bekvämare om det ligger direkt på platsen och du inte behöver gå tillbaka till förrådet nära huset för det. En kvarn kan också hjälpa till med detta. Inne i bruket kan du utrusta ett utmärkt rum för förvaring av utrustning. För att hålla den så kompakt som möjligt kan du bygga olika trädgårdsarrangörer. Kvarnen kan byggas av natursten eller brandtegel. I det här fallet kan du tänka igenom allt så att det fungerar som grill. Du kan också bygga ett litet bord för detta.

Var uppmärksam! Ett problem för många är mullvadar, som hela tiden gräver sig in i trädgården. Detta problem kan delvis lösas med en kvarn. Den kan överföra vibrationer från rotation. Detta görs på grund av att benen är grävda i marken minst 20 cm. Dessutom kan vibrationsmotorer monteras i väderkvarnens struktur, vilket kommer att skrämma bort djur.

Gör det själv

Att göra en kvarn ska inte tas lätt på. Även om utformningen av en väderkvarn kan verka ganska enkel, måste allt beräknas korrekt. Endast i det här fallet kan du få en verkligt värdefull produkt som kan dekorera webbplatsen. Det första steget är att välja det område där vindkraftverkskonstruktionen ska installeras. Om du placerar produkten mellan träden kommer den att gå vilse där och kommer inte att vara tilltalande för ögat, dessutom är vindkraften mellan träden mindre, så rotationen av bladen kan vara praktiskt taget frånvarande, vilket kommer att vara dåligt om det finns en generator inuti.

Var uppmärksam! Det är lättare att leverera de nödvändiga materialen till öppna ytor, och det är också lättare att montera väderkvarnens bladstruktur.

Efter att ha valt en plats för en väderkvarn rengörs den och förbereds. Det första steget är att ta bort olika element som kan störa. Det gäller gamla grenar, buskar eller stora ogräs. Om ett träd tidigare växte på platsen måste du rycka upp stubben. Efter skörd tas gräset bort och avlägsnas litet område jord på den plats där bruket kommer att ligga. Därefter förbereds grunden som väderkvarnen ska monteras på.

Ritning

Det finns inga strikta regler för att montera din egen version av kvarnen. Huvuduppgiften blir att rita en bra schematisk ritning. Den ska visa alla detaljer om bruket. Beroende på det valda området och de ändamål som tilldelas bruket, väljs måtten. De ska anges direkt på skissen. Ett exempel är synligt på bilden ovan. Nästa steg är valet av material till bruket. I hans egenskap trä duger, men det måste behandlas med ett antiseptiskt medel och även lackas så att det inte sväller av exponering för fukt och inte äts bort av skadedjur.

Var uppmärksam! En utmärkt lösning för design av ett vindturbin skulle vara furu. Den är impregnerad med hartser, så den stöter bort fukt perfekt. Kostnaden för sådant trä är relativt låg, så det är perfekt för det avsedda ändamålet.

Foundation förberedelse

När allt är klart med måtten kan man gå vidare till att göra ett fundament för väderkvarnen. Detta är ett valfritt förfarande, men det krävs om väderkvarnen är av betydande storlek och används som kontorslokal. Ett litet hål grävs till ett djup av 50 cm. Ett lager av krossad sten läggs i ett lager av 15 cm, och medelkornig sand läggs i samma lager. Den ska vara väl komprimerad och jämn så att väderkvarnen står plant. Därefter sätts formsättningen till den höjd till vilken grunden för vindkraftverket ska resas. I de flesta fall är det inte nödvändigt.

Ett armeringsnät placeras inuti hålet under väderkvarnens fundament. Den är gjord av förstärkning, som är sammanflätad med sticktråd. Betong hälls uppifrån. Den måste packas väl så att det inte finns håligheter som kan orsaka sprickor i väderkvarnens fundament. Installation av väderkvarnen på grunden kan göras efter några veckor.

Montering

Först och främst behöver du en ram till kvarnen. Den kan göras av träbalk med mått 5x5 cm Den får inte fästas på betongbas, men till en liten grillage. Den kan tillverkas av trä med en storlek på 10×10 cm. En kvadrat eller rektangel är gjord av trä. Allt kommer att bero på den valda designen. Elementen är fast förbundna med varandra. Det är nödvändigt att kontrollera om varje mål motsvarar 90°. Efter detta läggs ett lager takpapps tätskikt på grunden under kvarnen. Det är nödvändigt att förhindra att fukt från betongen skadar träet. Läggs på takpapp trästruktur väderkvarnens bas och skruvas fast i basen med ankare.

Nästa steg är att installera en ram gjord av stockar. Stativ för kvarnen är fästa i de fyra hörnen. Oftast har kvarnens väggar en trapetsform, så stängerna är inte fästa i rät vinkel, utan med en liten lutning. För att göra detta måste de först trimmas. Fixering till basen görs med metallhörn. När de fyra kvarnstolparna är på plats görs den övre trimningen. Dessutom är tvärgående stag fästa, vilket kommer att öka styrkan i hela kvarnstrukturen. Detta är exakt det ögonblick då det är nödvändigt att stärka de platser där fönstret och dörrarna kommer att finnas.

Nästa steg är att bygga taket på bruket. En liten ser bra ut i väderkvarnar gaveltak. Triangulära takstolar är konstruerade av stängerna och monterade ovanpå kvarnen. Efter detta är väderkvarnens alla väggar, utom den främre, täckta. Väderkvarnshölje kan göras klaff av trä eller blockhus. Närmare taket, på framsidan av väderkvarnen, är en mekanism fixerad på vilken bladen kommer att installeras. Detta kan vara ett rör i vilket flera lager pressas in. Du kan fästa den på väderkvarnens horisontella tvärbalkar med hjälp av klämmor. En metallaxel från bladen sätts in i lagren. Den kan tillverkas av en förstärkningsbit.

En av de mest komplexa delarna av ett vindturbin är propellern. Ovan är en ungefärlig utformning av väderkvarnsblad. Dimensionerna kan ökas proportionellt beroende på dimensionerna av en viss vindkraftskonstruktion. Efter detta installeras propellern på den tidigare förberedda axeln. Nu kan du sy upp väderkvarnens framvägg. Därefter installeras ett fönster och dörrar i väderkvarnen, och organisationen genomförs också inre utrymme. Korrugerad plåt eller plåtpannor är lämpliga som tak för ett vindkraftverk. En video om montering av en dekorativ väderkvarn finns nedan.

Var uppmärksam! Det är viktigt att tillhandahålla en mekanism som låser väderkvarnens axel. Detta kommer att behövas under stark vind så att väderkvarnens blad inte skadas.

Resume

Som du kan se kan en väderkvarn eller väderkvarn vara ett ganska användbart tillskott till trädgården. Tack vare sitt unika utseende kommer väderkvarnen definitivt att dra till sig uppmärksamhet från förbipasserande och gäster. Dessutom kommer en väderkvarn att avsevärt förenkla uppgiften med trädgårdsskötsel. Pumputrustning och huvudstyrenheter kan placeras inuti bruket, vilket kommer att skydda dem från ogynnsamma väderförhållanden.

Förfäderna till väderkvarnar dök upp för nästan fyra tusen år sedan i Egypten. Inledningsvis hade väderkvarnen en konstant riktning på bladen och en remdrift till stenkvarnstenens axel. Senare dök växlar och lager upp i designen, roterande mekanismer. En sådan enhet användes framgångsrikt utan radikala förändringar fram till början av förra seklet och används också nu.

Orsaker till framgången för vindenergi

Vindenergins egenskaper är unika. De egenskaper som har bidragit till väderkvarnarnas långsiktiga framgång förtjänar särskilt att nämnas. Jämförelse av egenskaperna hos energikällor gör att vi kan förstå en så långvarig och geografiskt utbredd användning av vindenergi:

Men vinden har också nackdelar. Till exempel den ökända förgängligheten. Vindriktningen ändras så ofta att det till och med var nödvändigt att skapa kvarnar med en roterande kropp. Och förändringen i vindstyrka från orkan till lugn tillåter oss inte att räkna med stabiliteten i energiförsörjningen. Andra naturliga energikällor är också instabila och har sina egna nackdelar. Solen ger inte energi på natten, och under dagen kan den gå bakom molnen. Det finns inte floder överallt, och där det finns kan de torka upp eller frysa i månader.

En annan nackdel är den låga vindtätheten - 1,29 kg/m3. Till exempel är vattentätheten nästan ett ton. För att få samma mängd energi måste arean på bladen på en väderkvarn vara 750 gånger större än en vattenkvarn. Och för sådana strukturer måste det finnas ett motsvarande hus.

Men ändå, i nästan fyra tusen år, har vind efterfrågats som energikälla på de europeiska, asiatiska och afrikanska kontinenterna. Och nu glömmer de inte bort honom.

Hur vinden vrider bladen

Eftersom luft har massa har luftrörelse kinetisk energi. När ett föremål dyker upp i vindbanan som blåser i en viss riktning, kan deras interaktion beskrivas med hjälp av kraftvektorer. Vinden kommer att trycka på hindret och pressa sig själv i motsatt riktning. I det här fallet kommer bladet, fäst vid strukturens axel, att böja sig längs rotationsaxeln och snurra på det. Grafiskt ser det ut så här:

Efter kontakt reflekteras vinden från bladet och lämnar det med lite energi:

1. att böja bladet i vindens riktning, vilket strukturen motstår med kraften Fl2-1, vilket skapar potentiell energi. Vindkraftsvektorn Fв2-1 kommer att minska med mängden av denna kraft;
2. skapar kinetisk rotationsenergi, kraften Fl2-2 verkar på bladet. Samtidigt minskar vindkraftsvektorn Fв2-2 och ändrar dess riktning.

Mängden kinetisk energi som överförs av vinden genom bladen beror på mängden luft som interagerar med bladet, hastigheten på dess rörelse, riktningen i förhållande till bladen - ju mer vinkelrät, desto bättre.

I själva kvarnen är det, förutom bladens design, möjligt att minimera friktionsförlusterna genom att använda lager på axeln och kugghjul i transmissionsmekanismen, eller genom att installera generatorn direkt på bladens axel.

När du vet hur en kvarn fungerar kan du prova att göra en själv. Åtminstone i dekorativa syften.

Hur man beräknar vingarna på en kvarn

Först måste du bestämma varför och var du ska bygga en kvarn. Vanligtvis installeras vindmaskinen i ett öppet område, till exempel - vid dacha. Om träd växer tätt och tätt runt staketet måste du göra ett högt hölje till väderkvarnen. I det här fallet kommer en stiftelse att krävas.

Låga men tunga byggnader behöver också en grund. För sommarstugor är det tillräckligt att lägga betong eller täta rader av tegel runt omkretsen av den framtida byggnaden till ett djup av 0,7 meter. För dekorativa strukturer räcker det att byggnadsställningar och kompakta ett lager av tegel, som isolerar strukturen från fukt.

Nu måste vi ta ställning till varför bruket ska byggas. Det finns många alternativ:

• för att lyfta vatten från en brunn;
• att generera elektricitet;
• att stöta bort mullvadar;
• för förvaring trädgårdsredskap;
• för dekorativa ändamål.

Ordningen på alternativen presenteras för att minska enhetens effektbehov, d.v.s. för att förenkla mekanismen. Att definiera designkrav förblir ägarens rättighet och ansvar.

Låt oss omedelbart komma ihåg att den verkliga effekten hos en hushållsväderkvarn inte överstiger 500 W vid en vindhastighet på 5-8 m/s. El kan dock ackumuleras, inklusive vid behov kraftfulla konsumenter under en kort period. Till exempel en pump för att lyfta vatten.

Huvudsaken i en väderkvarn är bladen. Först och främst, för att bestämma utformningen av bladen, måste du veta att ju större kraft, desto större projektionsarea på rotationsplanet ska bladen ha. Detta uppnås genom att öka antalet, längden, arean och rotationsvinkeln för bladen.

För att beräkna medelkraften hos en struktur måste du känna till styrkan hos de vanliga vindarna för byggområdet. Dessutom måste kvarnbladen vara vinkelräta mot rådande vindriktningar. Denna information bör hittas på Internet genom att söka efter "vindhastighetsstatistik" och "vindros" för din region.

Allt som återstår är att beräkna storleken på bladen. Till exempel är medelvinden 5 m/s, och strömförbrukningen för en elektrisk apparat är 100 W. Förluster för att omvandla den kinetiska rotationsenergin för kvarnaxeln till elektrisk energi kommer att vara cirka 20% - 40%.

Effektiviteten kan beräknas med hänsyn till de exakta passvärdena för effektiviteten hos generatorn på axeln, likriktaren, stabilisatorn, omvandlaren DC till växelspänning 220 V. Vid beräkning summeras inte procentsatserna av förluster det är nödvändigt att sekventiellt multiplicera effektiviteten för varje enhet för att erhålla effektiviteten hos systemet för att konvertera rotation till elektricitet. Ytterligare hälften av vindkraften går förlorad på bladen.

Omvandlingsförluster kan minskas genom att eliminera till exempel en DC-AC-omvandlare om ställdonet kan drivas av ett batteri. Frånvaron av någon annan enhet är också möjlig om spänningen och strömmen inte är av stor betydelse för enhetens funktion - till exempel en liten glödlampa, eller ännu mer praktisk - en LED-glödlampa.

Effekten hos en vindgenerator är direkt proportionell mot luftens densitet, multiplicerat med vindhastigheten till tredje potens (för 5 m/s - 125). Om du dividerar resultatet med två gånger projektionsarean för bladen i rotationsplanet får du kraften som generatorn kan generera på bladens rotationsaxel.

Till exempel kan du beräkna projektionsytan för 4 blad 0,5 m breda, som bildar en cirkel med en diameter på 2 m under rotation, fixerad i en vinkel på 60 grader mot rotationsplanet. Ytan enligt formeln d/2*sin(30)*0,5*4 är lika med 2/2*0,25*4=1 kvadratmeter.

Denna design, där den vanligaste medelvindhastigheten i Ryssland är 5 m/s, får energi från vinden i mängden 1,29*125/2*1 = 80 W. Ta bort hälften för omvandling till rotationsrörelse, ta bort 25% för omvandling till el och du står kvar med cirka 30 watt för konsumenterna. Den maximala vindkraften i en sådan vind på blad som helt täcker området för cirkeln i projektion kan öka med 3,14 gånger. Som ett resultat kommer konsumenten att få maximalt cirka 100 W. Inte så illa.

Om lysdioder används för dekorativa ändamål kommer kvarnens dimensioner att ändras till löjliga nivåer, det skulle vara låg vind längs marken.

Utan omvandling till el används vindenergi för att stöta bort små insekter bor under jorden. Det räcker att sänka en träaxel som roterar från en väderkvarn 15 centimeter in i urtaget, och jordens vibrationer kommer att skrämma bort dem flera meter utan att störa ägarna.

Typer av vindkraftverksblad

Bladdesign kommer inte bara med vertikal rotation, utan också med horisontell rotation. Bladen kan ha en spiralformad design, variabel vindstyrka. Bruk byggdes för att hålla i århundraden och så att varje byggnad var unik. Modern design förvånar också med sin mångfald.

Statistik och framtidsutsikter

I Ryssland drevs i slutet av 1800-talet omkring 200 000 mjölkvarnar. Ett vanligt vindkraftverk producerade en effekt på 3,5 kW, ett stort med en bladdiameter på 24 meter – upp till 15 kW. Den totala effekten de genererade vid den tiden nådde 750 mW. Nu används vindkraftsgeneratorer och några kvarnar för andra ändamål. Och de producerar alla 50 gånger mindre energi än för 100 år sedan, så mycket som 15 mW. Utvecklingsplaner. Säkert. skapas, eftersom vindpotentialen över vårt land är tiotals miljarder kilowatt.

Tills planerna förverkligas kan man parafrasera Vladimir Majakovskijs berömda uttryck och säga: "Om kvarnar byggs, betyder det att någon behöver det?" Den fascinerande skönheten i arbetande kvarnar har blivit en kraftfull inspirerande faktor för hantverkare som skapar mästerverk på innergårdar och sommarstugor.

O. BULANOVA

De blev en symbol för Holland, Don Quijote slogs med dem, sagor och legender skrevs om dem... Vad pratar vi om? Naturligtvis om väderkvarnar. För århundraden sedan användes de för att mala spannmål, driva en vattenpump eller båda.

Det tidigaste exemplet på användningen av vindenergi för att driva en mekanism är den grekiska ingenjören Heron of Alexandrias väderkvarn, som uppfanns på 1:a århundradet. Det finns också bevis för att Hammurabi i det babyloniska riket planerade att använda vindkraft för sitt ambitiösa bevattningsprojekt.

I rapporterna från muslimska geografer från 900-talet. Persiska kvarnar beskrivs. De skiljer sig från västerländsk design vertikal axel rotation och vinkelrätt placerade vingar (segel). Den persiska kvarnen har blad på rotorn, anordnade på samma sätt som skovelhjulsbladen på ett ångfartyg, och måste vara inneslutna i ett skal som täcker en del av bladen, annars blir vindtrycket på bladen detsamma på alla sidor och p.g.a. seglen är fast förbundna med axeln, kvarnen kommer inte att rotera.

En annan typ av kvarn med en vertikal axel är känd som den kinesiska kvarnen eller kinesisk väderkvarn, som användes i Tibet och Kina i början av 300-talet. Denna design skiljer sig markant från den persiska genom att använda ett fritt vridande, oberoende segel.

De första väderkvarnarna som togs i drift hade segel som roterade i ett horisontellt plan runt en vertikal axel. Seglen, täckta med vass eller tyg, varierade från 6 till 12. Dessa kvarnar användes för att mala spannmål eller utvinna vatten och skilde sig helt från de senare europeiska vertikala väderkvarnarna.

En beskrivning av denna typ av horisontella väderkvarnar med rektangulära blad, som används för bevattning, finns i kinesiska dokument från 1200-talet. År 1219 fördes en sådan kvarn till Turkestan av resenären Elyu Chutsai.

Horisontella väderkvarnar fanns i ett litet antal under 1700-1800-talen. och i Europa. De mest kända är Hooper's Mill och Fowler's Mill. Mest troligt var de bruk som fanns i Europa vid den tiden en oberoende uppfinning av europeiska ingenjörer under den industriella revolutionen.

Förekomsten av den första kända kvarnen i Europa (det antas att den var av vertikal typ) går tillbaka till 1185. Den låg i byn Widley i Yorkshire vid floden Humbers mynning. Dessutom finns det ett antal mindre tillförlitliga historiska källor, enligt vilka de första väderkvarnarna i Europa dök upp på 1100-talet. Det första syftet med väderkvarnar var att mala spannmål.

Det finns bevis för att den tidigaste typen av europeisk väderkvarn kallades en postkvarn, så namngiven på grund av den stora vertikala delen som utgör kvarnens huvudstruktur.

Vid installationen av kvarnkroppen kunde denna del rotera i vindens riktning. I nordvästra Europa, där vindriktningen ändras mycket snabbt, möjliggjorde detta mer produktivt arbete. Baserna till de första sådana kvarnarna grävdes ner i marken, vilket gav ytterligare stöd vid svarvning.

Senare utvecklades ett trästöd, kallat bock (getter). Det var vanligtvis stängt, vilket gav ytterligare utrymme för förvaring av grödor och gav skydd vid dåligt väder. Denna typ av kvarnar var den vanligaste i Europa fram till 1800-talet, tills de ersattes av kraftfulla tornkvarnar.

Gantry-kvarnar hade ett hålrum inuti vilket drivaxeln var placerad. Detta gjorde det möjligt att vända strukturen i vindens riktning, med mindre ansträngning än i traditionella portalkvarnar. Behovet av att lyfta påsar med spannmål till högt belägna kvarnstenar försvann också, eftersom användandet av en lång drivaxel gjorde det möjligt att placera kvarnstenarna på marknivå. Sådana kvarnar har använts i Nederländerna sedan 1300-talet.

Tornkvarnar dök upp mot slutet av 1200-talet. Deras främsta fördel var att i en tornkvarn bara taket på tornkvarnen svarade på närvaron av vind. Detta gjorde det möjligt att göra huvudstrukturen mycket högre, och bladen - större storlek, vilket gör rotation av kvarnen möjlig även i svaga vindar.

Den övre delen av kvarnen kunde vändas i vinden tack vare förekomsten av vinschar. Dessutom var det möjligt att hålla kvarntaket och bladen pekade mot vinden på grund av att den lilla väderkvarnen var monterad i rät vinkel mot bladen. Den här typen Designen blev utbredd i hela det brittiska imperiet, Danmark och Tyskland.

I Medelhavsländerna byggdes tornkvarnar med fasta tak, eftersom... förändring i vindriktning de flesta av tiden var väldigt kort.

En förbättrad version av tornkvarnen är tältkvarnen. Stentornet i den har bytts ut träram vanligtvis åttkantiga till formen (det fanns kvarnar med mer eller mindre hörn). Ramen täcktes med halm, skiffer, takpapp och plåt. Den här är lätt jämfört med tornkvarnar tältstruktur gjorde väderkvarnen mer praktisk och gjorde det möjligt att bygga kvarnar i områden med instabil jord. Till en början användes denna typ som en dräneringsstruktur, men senare utökades användningsområdet avsevärt.

Utformningen av bladen (seglen) har alltid haft stor betydelse i väderkvarnar. Traditionellt sett består ett segel av en gallerram på vilken duk spänns. Fräsaren kan självständigt justera mängden tyg beroende på vindstyrkan och den kraft som krävs.

I kallare klimat byttes tyget ut träplankor vilket förhindrade frysning. Oavsett utformningen av bladen var det nödvändigt att helt stoppa kvarnen för att justera seglen.

Vändpunkten var uppfinningen i Storbritannien i slutet av 1700-talet. design som automatiskt anpassar sig till vindhastigheten utan ingrepp från fräsen. De mest populära och funktionella var seglen som uppfanns av William Cubitt 1807. Dessa blad ersatte tyget med en länkad slutarmekanism.

I Frankrike uppfann Pierre-Théophile Berton ett system bestående av längsgående träribbor förbundna med en mekanism som gjorde det möjligt för kvarnen att öppna dem medan kvarnen vände.

På 1900-talet Tack vare framsteg inom flygplanskonstruktion ökade kunskapsnivån inom aerodynamikområdet avsevärt, vilket ledde till ytterligare förbättringar av effektiviteten hos bruken av den tyske ingenjören Bilau och holländska hantverkare.

De flesta väderkvarnar hade fyra segel. Tillsammans med dem fanns kvarnar utrustade med fem, sex eller åtta segel. De är mest utbredda i Storbritannien, Tyskland och mer sällan i andra länder. De första fabrikerna som tillverkade duk för bruk fanns i Spanien, Portugal, Grekland, Rumänien, Bulgarien och Ryssland.

En kvarn med ett jämnt antal segel hade en fördel gentemot andra typer av kvarnar, eftersom om det uppstår skador på ett av bladen kan det motsatta bladet tas bort och därmed upprätthålla balansen i hela strukturen.

Det bör noteras att väderkvarnar användes för många andra industriella processer än spannmålsmalning, såsom oljefröbearbetning, ullberedning, färgning och stenhantverk.

Det totala antalet väderkvarnar i Europa vid tiden för den största spridningen av denna typ av anordning nådde, enligt experter, cirka 200 tusen Men denna siffra är ganska blygsam jämfört med de cirka 500 tusen vattenkvarnar som fanns samtidigt. Väderkvarnar blev utbredda i områden där det fanns för lite vatten, där floder frös på vintern, och även på slätter där flodflödet var för långsamt.

Med tillkomsten av den industriella revolutionen minskade betydelsen av vind och vatten som viktiga industriella energikällor; I slutändan ersattes ett stort antal väderkvarnar och vattenhjul av ångkvarnar och kvarnar utrustade med förbränningsmotorer. Samtidigt förblev väderkvarnar fortfarande ganska populära de fortsatte att byggas till slutet av 1800-talet.

Förutom väderkvarnar fanns det vindkraftverk– konstruktioner som är särskilt utformade för att generera elektricitet. De första vindkraftverken byggdes i slutet av 1800-talet. Professor James Blyth i Skottland, Charles F. Brush i Cleveland och Paul la Cour i Danmark.

Det fanns även vindpumpar. De har använts för att pumpa vatten i det moderna Afghanistans, Irans och Pakistans territorium sedan 900-talet. Användningen av vindpumpar blev utbredd i hela den muslimska världen och spred sig sedan till det moderna Kina och Indien. Vindpumpar användes i Europa, särskilt i Nederländerna och de östanglianska områdena i Storbritannien, från medeltiden och framåt, för att dränera mark för jordbruksarbete eller för byggnadsändamål.

Åren 1738-1740 I den holländska staden Kinderdijk byggdes 19 väderkvarnar av sten för att skydda låglandet från översvämningar. De pumpade vatten från området under havsytan till floden Lek, som rinner ut i Nordsjön. Förutom att pumpa vatten användes väderkvarnar för att generera elektricitet. Tack vare dessa kvarnar blev Kinderdijk den första elektrifierade staden i Nederländerna 1886.

Värt att notera är också att väderkvarnarna togs upp på Unescos världsarvslista 1997.

Baserat på material från sajten ru.beautiful-houses.net

Under lång tid var väderkvarnar, tillsammans med vattenkvarnar, de enda maskinerna som användes av mänskligheten. Därför var användningen av dessa mekanismer annorlunda: som en mjölkvarn, för bearbetning av material (sågverk) och som en pump- eller vattenlyftstation.

Med utvecklingen på 1800-talet. ångmaskiner började användningen av kvarnar gradvis minska.

Den "klassiska" väderkvarnen med en horisontell rotor och långsträckta fyrkantiga vingar är ett utbrett landskapselement i Europa, i de blåsiga, platta nordliga regionerna, såväl som vid kusten. Medelhavet. Asien kännetecknas av andra konstruktioner med vertikal rotorplacering.

Encyklopedisk YouTube

1 / 1

✪ Driftsprincip för vindkraftverk

Undertexter

Berättelse

Antiken

Förmodligen var de tidigaste kvarnarna vanliga i Babylon, vilket framgår av kung Hammurabis kod (cirka 1750 f.Kr.). Beskrivningen av orgeln som drivs av väderkvarnen är det första dokumenterade beviset på användningen av vind för att driva mekanismen. Den tillhör den grekiske uppfinnaren Heron av Alexandria, 1:a århundradet e.Kr. e. Persiska kvarnar beskrivs i rapporter om muslimska geografer på 900-talet, de skiljer sig från västerländska i sin design med en vertikal rotationsaxel och vinkelräta vingar, blad eller segel. Den persiska kvarnen har blad på rotorn, anordnade på samma sätt som skovelhjulsbladen på ett ångfartyg, och måste vara inneslutna i ett skal som täcker en del av bladen, annars blir vindtrycket på bladen lika på alla sidor och eftersom seglen är stelt anslutna till axeln, kommer kvarnen inte att rotera.

En annan typ av kvarn med en vertikal rotationsaxel är känd som en kinesisk kvarn eller kinesisk väderkvarn. Utformningen av den kinesiska kvarnen skiljer sig avsevärt från den persiska genom att använda ett fritt vridande, oberoende segel.

Medeltiden

Väderkvarnar med horisontell rotororientering har varit kända sedan 1180 i Flandern, sydöstra England och Normandie. På 1200-talet dök kvarndesigner upp i det heliga romerska riket, där hela byggnaden vände sig mot vinden.

Detta tillstånd existerade i Europa fram till tillkomsten av förbränningsmotorer och elektriska motorer på 1800-talet. Vattenkvarnar var vanliga främst i bergsområden med snabba floder, och väderkvarnar var vanliga i platta, blåsiga områden.

Bruken tillhörde de feodalherrar på vars mark de låg. Befolkningen tvingades leta efter så kallade tvångskvarnar för att mala den spannmål som odlades på denna mark. I kombination med dåligt vägnät ledde detta till lokala ekonomiska cykler där bruken var inblandade. I och med att förbudet hävdes kunde allmänheten välja valfri kvarn, vilket stimulerade tekniska framsteg och konkurrens.

Ny tid

I slutet av 1500-talet dök det upp kvarnar i Nederländerna där endast tornet vände sig mot vinden.
Fram till slutet av 1700-talet var väderkvarnar ett stort antal fördelade över hela Europa – där vinden var tillräckligt stark. Medeltida ikonografi visar tydligt deras utbredning. De var främst utspridda i de blåsiga norra delarna av Europa, stora delar av Frankrike, Lågländerna, där det en gång fanns 10 000 väderkvarnar i kustområden, Storbritannien, Polen, Baltikum, norra Ryssland och Skandinavien. Andra europeiska regioner hade bara ett fåtal väderkvarnar. I länderna i södra Europa (Spanien, Portugal, Frankrike, Italien, Balkan, Grekland) byggdes typiska tornkvarnar, med ett platt koniskt tak och, som regel, en fast orientering.

När den europeiska ekonomiska boomen ägde rum på 1800-talet skedde också en betydande tillväxt inom kvarnindustrin. Med framväxten av många självständiga hantverkare skedde en engångsökning av antalet bruk.

I Ryssland användes väderkvarnar traditionellt för att mala spannmål eller höja vatten. Modern vindkraftverk tillhandahålla el till små gårdar och företag.