Как построить ветряную мельницу

Земледелие и сельское хозяйство не ушло глубоко в прошлое. Несмотря на то, что технический прогресс, индустриализация, урбанизация и прочее отдаляют человека от «копания в земле», его стремление проводить свободное время вдали от городской суеты, на своем дачном участке не угасает.

Если раньше ветряная мельница выполняла свои прямые функции – молола зерно, то теперь она часто является неотъемлемым элементом декора или – работает в качестве генератора электроэнергии. Изготовить ее своими руками по оригинальному чертежу совсем не сложно.

При этом она может быть как декоративной, украшающей ландшафт, так и полезной, освещающей и обогревающей коттедж.

Нужна ли ветряная мельница в современном ландшафте?

Современный дачник уже не довольствуется просто чистотой и порядком на своем участке. Он стремится к большему – сделать его привлекательным, ухоженным.

Ландшафтный дизайн позволяет воплотить в жизнь самые смелые мечты. Ветряная мельница – один из таких оригинальных путей преображения своего дачного участка, делающий его чарующим, создающим ощущение, что попал в сказку.

Кроме чисто декоративных функций, нужно рассмотреть различные полезные варианты использования «новой постройки»:

1. Ею можно скрывать всё, что портит эстетический вид ландшафта (люки, ямы, трубы);
2. Защищать от погодных ненастий различные инженерные сооружения (вентили, краны, состыковки);
3. Домик, в котором могут играть дети;
4. Место для хранения различного сельскохозяйственного инструмента и прочей утвари;
5. Защита от кротов, их отпугивание;
6. Использование мельницы в качестве аэрогенератора для освещения и отопления.

В последнем случае для ее изготовления потребуются более сложные схемы. Тем не менее, поставив цель сделать себе дополнительный источник электрической энергии можно изготовить на своем дачном участке мини-электростанцию, позволяющую запитать бытовую технику, освещение, обогрев коттеджа и теплицы.

Выбор места для размещения мельницы

Перед тем как непосредственно что-то строить, нужно определиться, где будет находиться мельница, будет ли она украшением для сада или сможет претендовать на нечто большее, чем красивая, радующая взор декорация.

Планирование, расчеты, составление сметы. Без этого никак не обойтись. Тем более, если мельница будет не только красивой, а и практичной. О материале и необходимых инструментах еще пойдет разговор. Сейчас несколько слов о том, где лучше разместить ветряную мельницу.

Подойдет любое открытое пространство, не ограничивающее порывы ветра, где струи воздуха будут постоянно крутить лопасти.

Перед непосредственной сборкой и установкой мельницы необходимо очистить землю от всего лишнего, подготовить ее под фундамент, на котором она будет прочно стоять.

Дальше идет изготовление конструкции по частям, соединение их в единое целое. Собранная мельница будет напоминать собой равнобедренную трапецию.

Изготовление ветряной мельницы

Строительный рынок позволяет приобрести любой необходимый материал. Простую мельницу можно изготовить из досок и бревен, более сложную – из:

Проще всего изготовить деревянную мельницу. Для этого нам понадобится следующий материал:

• Толстая фанера или ДСП;
• 10 панелей евровагонки;
• Рейки 20х40;
• Раскладки для лопастей;
• Деревянные уголки;
• Метизы (шурупы, гвозди, скобы);
• Лак, олифа или алкидная эмаль;
• Шайбы, болты и гайки (5шт.);
• ПВХ-труба для канализации, диаметром 100 мм.

Также нужно обзавестись нужным инструментом. Для изготовления ветряной мельницы нужно приобрести:

• Рулетку;
• Пилу (ножовку);
• Молоток;
• Шуруповерт;
• Рубанок (обычный или электрический);
• Дрель;
• Болгарку;
• Наждачную бумагу;
• Пару кистей.
• Ондулин.

Последовательность работ

Важно не спешить, следовать простой инструкции по изготовлению ветряной мельницы, которых можно с избытком найти в интернете.

Рассмотрим одну из них, детально пройдемся по всем этапам:

1. Изготовляем платформу, на которой будет размещаться вся конструкция (нижняя часть);
2. Чтобы она снизу не подмыкала, ставим ее на ножки, которые изготовляем из ПВХ трубы для канализации. Можем фундамент забетонировать, чтобы достичь большей устойчивости всей конструкции;
3. Изготовляем каркас. Выпиливаем из листа ДСП или фанеры детали нужной длины. Следим, чтобы не было перекосов;
4. Крепим их помощью метизов к каркасу и основанию;
5. Обшиваем нижнюю и верхнюю часть евровагонкой;
6. Высверливаем в верхней части отверстие под ось, на которой будут вращаться лопасти;
7. Устанавливаем длинный болт. Подлаживаем под него с внутренней стороны шайбы, с внешней – прочно фиксируем гайкой;
8. Изготовляем, обшиваем кровлю. Для покрытия используем ондулин, укладываемый в виде черепицы
9. Изготовляем лопасти из реек-раскладок. Скрепляем их между собой мелкими метизами;
10. В центре полученной крыльчатки высверливаем отверстие;
11. Насаживаем готовые лопасти на болт;
12. Фиксируем с помощью гаек;
13. Покрываем готовую мельницу лаком или алкидной эмалью.

Декорации

После того как сделана мельница своими руками, остались заключительные штрихи – подчеркнуть ее, выделить на фоне ландшафта. Для этого используем подсветку – устанавливаем точечные или неоновые светильники. Пролаживаем к ним кабель, напитываем.

Таким образом, в ночное время суток мельница не только будет видна, но и будет служить отличным источником света.

На фоне зеленого газона она также будет смотреться замечательно и эстетично!

Существуем множество схем изготовления ветряной мельницы. Самая простая – деревянная конструкция, доступная каждому, была рассмотрена выше. Если она изготовляется как новая игрушка для детей, то нужно позаботиться о том, чтобы ее не снесло ветром, она не рухнула, когда на нее будут садиться сверху. Как новый элемент дизайна, ветряная мельница вдохнет в садовый ландшафт новую жизнь, сделает его эстетичным и превлекательным.

Фото идеи декоративных ветряных мельниц

Вопрос-ответ

Многие просто чисто эстетически подходят к этому делу, хотят чтобы их дачный участок смотрелся стильно и оригинально. Ко всему прочему, ветряную мельницу можно использовать не только как предмет декора, а хранить внутри нее садовый инвентарь, маскировать ею неприглядные коммуникации. И много чего можно еще придумать, как использовать ветряную мельницу.

Если постарается, то – да. Существует множество наглядных мастер-классов что и как делать. Пошагово, с разбором ошибок и полетов. Технический прогресс позволяет обучаться быстро, без набивания шишек. Может, первая мельница не будет иметь эстетический вид, но со временем можно научиться работать с деревом, пластиком, металлом все лучше и лучше.

Раньше все делали из дерева. Может поэтому стремление возродить традиции склоняет к изготовлению мельницы из досок, бревен, фанеры, брусков. Да и смотрится эта конструкция очень красиво. Если постараться с декором, то можно достичь эффекта, когда мельница, сколоченная из досок и бревен будет казаться такой старой и древней, как и ее сородичи много веков назад.

Преобразование энергии ветра в электричество (особенно в сельских районах, которые славятся своими задувными ветрами) существенно сэкономит ваши деньги. А изобретение, которое поможет это сделать – обычная ветряная мельница

Для того, чтобы его воплотить в жизнь, необходимо изучить структуру ветряной мельницы и выявить перечень тех материалов, которые понадобятся для постройки.

Как построить ветряк своими руками

Итак, основные части ветряка.

База — я вляется основой ветряной мельницы. Это ее самый крепкий и тяжелый элемент. Изготавливается обычно из бетона. Если мельница предполагается высотой в полтора метра, база предполагается размером 45 кв. см и весом в районе 36 кг.

Мельничная башня.

Башня изготавливается из прочного куска 5-8-сантиметровой пластиковой трубы (ПВХ). Используются и другие материалы, но они не столь эффективны. Высота башни, как мы договорились, должна составить полтора метра.

Лопасти.

Лопасти мельницы аналогичны тем, которые находятся в пропеллере самолета. Ножи-сборщики ветряной энергии делаются из легкого пластика или дерева. Размеры лезвий соответствуют размеру базы и башни. Для мельницы в полтора метра лопасти в длину составляют примерно 0,9 м.

Гондола.

Основой ветряной гондолы служит редуктор. С его помощью ножи- лопасти соединяются с башней и после этого могут нормально функционировать.

После того, как нам стали известны все параметры базы, башни, гондолы, наступает время для постройки ветряной мельницы.

Солнечные батареи.

Солнечные батареи устанавливаются на крыше в таком месте, где на нее попадает максимальное количество солнечных лучей, и там, где она наиболее открыта.

Теперь устанавливаем башню.

До нее должно доходить максимальное количество ветра. Следовательно, место ее расположения тоже должно быть выбрано так, чтобы ветер на пути к башне не встречал никаких препятствий.

На башню крепится гондола. Проверьте, достаточно ли размера лопасти для того, чтобы реагировать на ветер и улавливать его.

Подключение генератора – заключительный шаг строительства. Соединяем воедино солнечные батареи и провода генератора.

«Пробовали вы запрячь ветер, чтобы заставить его работать на себя! Ведь энергия ветра — одна из самых дешевых и легкодоступных! Я не предлагаю строить ветряные мельницы, как это делали в старину, или сложный современный ветродвигатель. А вот построить ветроустановку для выработки электроэнергии, пусть небольшую, маломощную, думаю, сможет каждая семья, живущая в сельской местности, каждая школа.

Энергии, выработанной ветроустановкой, хватит, чтобы включить насос для поливки огорода или сада, чтобы осветить дом или класс. И если хотя бы в каждом пятом доме будет работать своя бесплатная мини — ветроэлектростанция, представляете, сколько сэкономленных киловатт-часов лягут в «энергетическую копилку» нашей страны!»

Вместе с папой Сережа собирается этим летом построить около дома такую ветроэлектростанцию. В письме он прислал эскизы своей будущей установки. Мы показали их инженеру Вячеславу Николаевичу Шумееву, он внимательно изучил эскизы, доработал и теперь предлагает их на суд читателей.

Сережа Курнев использовал известную еще в давние времена схему ветроустановки с самовращающимся барабаном.

Устройство представляет собой две половинки полого цилиндра, которые после его разрезки раздвигались в стороны от общей оси (см. рис).

Образовавшееся тело обладало ярко выраженной аэродинамической несимметричностью. Набегающий поперек его оси поток воздуха как бы соскальзывал с выпуклой стороны одного полуцилиндра. Зато другой, обращенный к ветру своеобразным карманом, оказывал значительное сопротивление. Барабан поворачивался, полуцилиндры менялись местами всё быстрее и быстрее, и вертушка таким образом быстро раскручивалась.

Вот этот принцип, возможно и не зная о нем, и взял за основу своей будущей ветроэлектростанции Сережа Курнев.

Подобная схема выгодно отличается от ветроустановки с пропеллерной вертушкой. Во-первых, она не требует при изготовлении большой точности и дает широкий выбор применяемых материалов. Во-вторых, она компактна.

Судите сами. Мощность генератора, приводимого в действие барабаном диаметром всего около метра, будет такой же, как при использовании трехлопастного пропеллера диаметром 2,5 м! И если пропеллерную вертушку нужно устанавливать на высокой штанге или на крыше дома (этого требует техника безопасности), то вертушку-барабан можно ставить прямо на земле, под навесом. Есть у барабана и еще ряд достоинств: большой крутящий момент при малых оборотах (значит, можно обойтись либо совсем без редуктора, либо использовать простейший одноступенчатый), отсутствие щеточного токосьемного механизма.

Сережа предлагает двухлопастный барабан, мы же советуем увеличить количество лопастей до четырех (рис. 1Б). Тяговые характеристики такой установки значительно улучшатся.

Итак, начнем с изготовления барабана (рис. 2). Лопасти можно сделать из фанеры, кровельного железа, дюралюминиевого листа или листового пластика подходящих размеров. В любом варианте старайтесь избегать излишне толстых заготовок — ротор должен быть легким. Это уменьшит трение в подшипниках, а значит, барабан будет легче раскручиваться ветром.

1 — резистор;
2 — обмотка статора генератора;
3 — ротор генератора;
4 — регулятор напряжения;
5 — реле обратного тока;
6 — амперметр;
7 — аккумулятор;
8 — предохранитель;
9 — выключатель.

Если вы воспользуетесь кровельным железом, вертикальные края лопастей усильте, подложив под отбортовку металлический пруток диаметром 5-6 мм. Если вы решили сделать детали вертушки из фанеры (ее толщина должна быть 5-6 мм), не забудьте пропитать заготовки горячей олифой. Щеки барабана можно изготовить из древесины, пластмассы или легкого металла. Собирая барабан, не забудьте промазать места стыков густой масляной краской.

Крестовины, соединяющие отдельные лопасти в ротор, лучше сварить или склепать из стальных полос сечением 5×60 мм. Можно использовать и древесину: толщина заготовки не менее 25 мм, ширина — 80 мм.

Ось для вертушки проще всего сделать из двухметрового отрезка стальной трубы с внешним диаметром около 30 мм. Перед тем как подбирать заготовку для оси, найдите два шарикоподшипника, желательно новые.

Согласовав размеры трубы и подшипников, вы избавите себя от лишней работы по подгонке трубы к внутренним обоймам подшипников. Стальные крестовины ротора привариваются к оси, деревянные крепятся эпоксидным клеем и стальными штифтами диаметром 5- 6 мм, проходящими одновременно через каждую крестовину и трубу. Лопасти смонтируйте на болтах М12. Внимательно проверьте расстояния от лопастей до оси: они должны быть одинаковыми — 140-150 мм. Собрав барабан, снова покройте стыки деталей густой масляной краской.

Главный элемент установки готов, остаётся изготовить станину, сварив или склепав ее из металлического уголка (годится и деревянный вариант). На готовую станину установите шарикоподшипники. Проследите, чтобы не было перекоса, иначе ротор не сможет легко вращаться. Все детали установки дважды покройте масляной краской, на нижнем конце оси закрепите набор шкивов различного диаметра. Перекинутый через шкив вертушки ремень соедините с генератором электрического тока, например автомобильным. Построенный образец ветросиловой установки при скорости ветра 9-10 м/с сможет обеспечить мощность, передаваемую на генератор, равную 800 Вт.

Ну а если стоит безветренная погода или ветер слишком слаб, чтобы девать необходимую электроэнергию? Перебоев в выработке электричества не будет, если воспользоваться накопителем энергии — аккумулятором. Ветер есть — пускайте электричество напрямую к потребителю, ветра нет — включайте заряженные от ветроустановки аккумуляторы. На рисунке 3 мы показали схематическое устройство электрической цепи такой ветроустановки.

Если ветряк будет использоваться для поливки огорода или сада, его нужно смонтировать прямо над источником воды.

А теперь задание. Подумайте, ребята, как приспособить ветроустановку, о которой мы рассказали, для геологов, альпинистов, передвижных ремонтных и строительных бригад, для пастухов на далеких пастбищах.

ЮТ 1983 №5, В. ШУМЕЕВ, инженер, Рисунки А. МАТРОСОВА

Ветродвигатель для ветряка

предлагаемая конструкция позволяет увеличить ветроэффективность ветродвигателя почти в 3,2 раза в сравнении с классической и довести ее до величины 0,65-0,75.

Новые возможности использования ветроэнергетики

Использование нового способа управления работой ветроэнергетической установки и ее конструкция позволят повысить КПД турбинного колеса за счет более полной отдачи потоками воздуха своей энергии, увеличить площади захвата фронта воздушных потоков от 2 до 10 раз, уменьшить размеры турбинного колеса и увеличить частоту его вращения, уменьшить динамическую нагруженность конструкции в результате снижения массы и габаритов вращающихся частей в несколько раз, уменьшить капитальные затраты на производство и установку энергосиловых агрегатов в промышленности и частном секторе. опубликовано econet.ru

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое сознание – мы вместе изменяем мир! © econet

Понравилась статья? Тогда поддержи нас, жми:

Обновлено: 4 мая 2019

Что такое ветряная мельница?

Постройки, имеющиеся на приусадебном или дачном участке, обычно создаются в строгом функциональном стиле. Каких-либо специфических декоративных элементов они, как правило, не имеют и выглядят соответственно своему назначению. При этом, желание как-то украсить, оживить территорию участка свойственно большинству владельцев. Вариантов решения этого вопроса имеется очень много. Чаще всего используются технологии ландшафтного дизайна, с помощью которых может быть украшен абсолютно любой клочок земли.

Один из вариантов создания необычного облика является возведение ветряной мельницы. Решение несколько неожиданное, но неизменно эффектное, требующее подробного рассмотрения.

Устройство и принцип работы

Ветряная мельница — это устройство, преобразующее энергию ветра в работу мукомольного механизма. Таково традиционное назначение мельниц, выполнявших практически единственную работу — размол зерна, изготовление муки. Лопасти (крылья) мельницы принимали на свои плоскости поток ветра и начинали вращение. Оно передавалось на жернова, моловшие зерно и производившие муку. Устройство ветряной мельницы — это прообраз ветряных генераторов, насосов и прочих механизмов сегодняшнего дня, использующих потоки ветра как источник энергии.

В настоящее время встретить действующую ветряную мельницу можно редко, в основном, их содержат в этнографических заповедниках как экспонаты. При этом, они вполне исправны и могут выполнять свою работу вполне эффективно.

Выбор” территории для установки

На выбор места влияет, в первую очередь, замысел владельца, назначение сооружения. Если планируется чисто декоративное использование, то мельницу размещают исходя из соображений живописности, внешнего эффекта, то есть на открытой площадке, обеспечивающей хороший обзор сооружения. Если же устройство будет функциональным, то на выбор повлияет уровень площадки, отсутствие поблизости крупных построек, способных закрыть лопасти от потоков ветра.

Кроме того, необходимо учитывать расположение инженерных коммуникаций, построек или сооружений, которым могут помешать вращающиеся крылья мельницы. Если они находятся напротив окна, постоянное мелькание в глазах создаст существенное неудобство для людей, находящихся в комнате.

Следует также учитывать, что к сооружению понадобится иметь нормальный подход, особенно, если планируется сделать его элементом детской игровой площадки. Учитывая все эти соображения, производится выбор оптимального места для строительства мельницы.

Пошаговая инструкция

Создание мельницы происходит по обычной схеме, используемой при строительстве любых сооружений:

• создание проекта (рабочего чертежа)
• приобретение материалов, подбор инструмента
• подготовка площадки
• сборка корпуса и ротора
• установка механических элементов (если они запланированы)
• запуск, отладка режимов работы

Некоторые шаги в этом перечне могут оказаться лишними, иногда, напротив, могут понадобиться дополнительные действия. Окончательный план действий может быть составлен только при рассмотрении конкретной конструкции, условий ее работы, размеров и прочих параметров.

Важно! Ни в коем случае не следует пренебрегать созданием проекта. Зачастую именно на этом этапе обнаруживаются значительные ошибки или дополнительные факторы, в корне меняющие подход к выполняемой работе. Изготовление наобум может привести к пустой трате времени и материалов.

Необходимые материалы и инструменты

Для создания декоративной ветряной мельницы лучше всего использовать традиционные материалы:

Кроме того, в зависимости от размеров и назначения мельницы могут понадобиться материалы для создания фундамента:

• цемент,
• песок,
• арматурный пруток.

Не менее важно иметь необходимые инструменты:

• электропила,
• электрорубанок,
• ручная ножовка,
• стамеска, долото,
• пассатижи,
• молоток,
• электродрель с набором сверл,
• линейка, рулетка.

В зависимости от проекта сооружения, могут быть привлечены и другие инструменты или приспособления, если в них возникнет необходимость.

Фундамент

Первые шаги, которые понадобится выполнить на начальном этапе, это — подготовка площадки под строительство. Если сооружение запланировано достаточно крупное, например, под мельницу надо задекорировать хранилище для инструментов, инвентаря, инженерных устройств, то потребуется устройство фундамента.

Самым простым способом заливки фундамента будет создание ленточного типа основания. Для этого по периметру будущих стен выкапывается ров, внутрь которого устанавливается опалубка, вяжется арматурный каркас и заливается бетон. Фундамент выдерживается нужное время для достаточной кристаллизации бетона, после чего можно вести дальнейшие работы.

Примечание: для небольших декоративных сооружений фундамент не требуется, достаточно немного приподнять их над уровнем земли, чтобы исключить контакт с грунтовыми водами.

После завершения фундамента приступают к созданию корпуса ветряной мельницы.

Выбираем тип стен и кровлю

Возведение стен и крыши мельницы ведется в точном соответствии с рабочими чертежами, выполненными заблаговременно в самом начале. Возможны разные варианты:

• постройка стен из обточенных бревен. Выполняется при создании большой мельницы, предназначенной для выполнения определенных хозяйственных функций.
• возведение стен из бруса. Этот способ несколько проще, так как подгонка бруса намного проще, чем бревен. Величина мельницы при этом также достаточно большая.
• создание каркаса с последующей обшивкой досками. Такое строительство подойдет для мельницы меньших размеров.

Рассмотренные варианты подразумевают строительство сооружения непосредственно на месте. Могут быть варианты, когда все сооружение собирается в одном месте, например, в гараже или в мастерской, и устанавливается уже готовым на предназначенное место. Такой подход может быть использован при создании небольших декоративных мельниц, которые можно переносить в пределах участка.

Строительство стен завершается с началом создания крыши. Традиционно делается двух- или четырехскатная конструкция. В качестве кровельного материала используется какое-либо из старинных, традиционных кровельных покрытий — черепица, дранка и т.п.

Древесина — неустойчивый к воздействию атмосферной влаги и дождей материал. Готовое строение необходимо защитить от воды, нанеся слой лака или олифы. Оптимальным вариантом будет предварительная пропитка антисептиком и антипиреном для защиты стен от насекомых или огня.

Особенности постройки функциональной мельницы

Если ветряк будет выполнять полезную работу, то он устроен довольно сложным образом. Конструкция состоит из вращающегося ротора, передающего движение на генератор, с которого полученное напряжение передается на аккумулятор и инвертор. Это — самая сложная схема подключения ветрогенератора, могут быть варианты и попроще. Но все они объединены одним признаком: вал ротора соединяется с определенным механизмом.

Такое обстоятельство вынуждает подходить к постройке с другой стороны:

• сначала монтируется рабочий механизм;
• вокруг него строятся стены или защитный короб с возможностью доступа к оборудованию для ремонта или обслуживания.

В таких ситуациях строительство ведется так, чтобы стены и крыша мельницы не препятствовали вращению крыльев или не перекрывали доступ к механике. В остальном работы ведутся подобным образом с использованием тех же материалов и инструментов.

Установка ветрогенератора

Установка ветряной мельницы необходима в тех случаях, когда она была изготовлена в мастерской. Обычно такие сооружения имеют небольшие размеры и вполне доступны для транспортировки в пределах участка. Такой вариант хорош для производства ремонта, модернизации или технического обслуживания. Возможность произвести работы в условиях нормальной мастерской, а не под открытым небом, дает множество плюсов и обеспечивает высокое качество ремонта или ухода.

Установка мельницы производится на сухую подготовленную площадку. При необходимости, устройство крепится к ней с помощью анкеров. Если конструкция горизонтальная и не имеет возможности установки на ветер, то следует заранее позаботиться о выборе места, позволяющего использовать преобладающее направление потока для данного региона.

>