Ветряные Мельницы

Ветряные  мельницы

Ветряная мельница — аэродинамический  механизм, который выполняет механическую работу за счет энергии ветра, улавливаемой крыльями мельницы. Наиболее известным применением ветряных мельниц является их использование для помола муки. 
На протяжении долгого времени ветряные мельницы, наряду с водяными мельницами, были единственными машинами, которые использовало человечество. Поэтому применение этих механизмов было различным: в качестве мукомольной мельницы, для обработки материалов (лесопилка) и в качестве насосной или водоподъемной станции. 
С развитием в XIX в. паровых машин использование мельниц постепенно стало сокращаться.

Предположительно древнейшие мельницы были распространены в Вавилоне, о чем свидетельствует кодекс царя Хаммурапи (около 1750 до н. э.). Описание орга́на, приводившегося в действие ветряной мельницей, — первое документальное свидетельство использования ветра для приведения механизма в действие. Оно принадлежит греческому изобретателю Герону Александрийскому, I век н. э.

Ветряные мельницы с горизонтальной ориентацией ротора известны с 1180 г. во Фландрии, Юго-Восточной Англии и Нормандии. ^[2] В XIII веке в Священной Римской империи появились конструкции мельниц, в которых всё здание поворачивалось навстречу ветру.

В конце XVI века в Нидерландах появились мельницы, у которых навстречу ветру поворачивалась только башня. До конца XVIII века ветряные мельницы были в огромном количестве распространены по всей Европе — там, где ветер был достаточно силен. Средневековая иконография ясно показывает их распространенность. В основном они были распространены в ветреных северных областях Европы, в значительной части Франции, Нижних Землях, где в прибрежных районах некогда имелось 10 000 ветряных мельниц, Великобритании, Польше, Прибалтике, Северной России и Скандинавии. В других европейских регионах было всего несколько ветряных мельниц. В странах Южной Европы (Испания, Португалия, Франция, Италия, Балканы, Греция), строились типичные мельницы-башни, с ровной конической крышей и, как правило, фиксированной ориентацией.

Когда в XIX веке произошел  общеевропейский экономический  скачок, наблюдался и серьёзный рост мельничной промышленности. С появлением множества независимых мастеров произошел единовременный рост числа мельниц.

(смена  слайда) В настоящее время ветряные мельницы используются в ветряной электростанции, иногда ветряные электростанции называются ветряными фермами.

Ветряная электростанция — несколько ветрогенераторов, собранных в одном или нескольких местах. Крупные ветряные электростанции могут состоять из 100 и более ветрогенераторов.

(смена  слайда) Типы ветряных электростанций 
Наземная

Самый распространённый в  настоящее время тип ветряных электростанций. Ветрогенераторы устанавливаются  на холмах или возвышенностях.

Промышленный ветрогенератор строится на подготовленной площадке за 7—10 дней. Получение разрешений регулирующих органов на строительство ветряной фермы может занимать год и  более.

Для строительства необходима дорога до строительной площадки, тяжёлая  подъёмная техника с выносом стрелы более 50 метров, так как гондолы устанавливаются на высоте около 50 метров.

Электростанция соединяется  кабелем с передающей электрической  сетью.

Крупнейшей на данный момент ветряной электростанцией является электростанция в городе Роско (Roscoe), штат Техас, США. ВЭС Роско была запущена 1 октября 2009 года немецким энергоконцерном E.ON. Станция состоит из 627 ветряных турбин производства Mitsubishi, General Electric и Siemens. Полная мощность — около 780 МВт. Площадь электростанции не менее 400 км².

(смена слайда) Прибрежная

Прибрежные  ветряные электростанции строят на небольшом  удалении от берега моря или океана. На побережье с суточной периодичностью дует бриз, что вызвано неравномерным нагреванием поверхности суши и водоёма. Дневной, или морской бриз, движется с водной поверхности на сушу, а ночной, или береговой — с остывшего побережья к водоёму.

(сена слайда) Шельфовая

Шельфовые ветряные электростанции строят в море: 10—60 километров от берега. Шельфовые ветряные электростанции обладают рядом преимуществ:

• их практически не видно с берега;
• они не занимают землю;
• они имеют большую эффективность из-за регулярных морских ветров.

Шельфовые электростанции строят на участках моря с небольшой глубиной. Башни ветрогенераторов устанавливают на фундаменты из свай, забитых на глубину до 30 метров. Электроэнергия передаётся на землю по подводным кабелям.

Шельфовые электростанции более дороги в строительстве, чем  их наземные аналоги. Для генераторов  требуются более высокие башни  и более массивные фундаменты. Солёная морская вода может приводить к коррозии металлических конструкций.

(смена слайда) Плавающая

Стальная башня этого  ветрогенератора уходит под воду на глубину 100 метров. Над водой башня  возвышается на 65 метров. Диаметр  ротора составляет 82,4 м. Для стабилизации башни ветрогенератора и погружения его на заданную глубину в нижней его части размещён балласт (гравий и камни). При этом от дрейфа башню удерживают три троса с якорями, закреплёнными на дне. Электроэнергия передаётся на берег по подводному кабелю.

(смена слайда) Экологический эффект

При строительстве ветряных электростанций учитывается влияние ветрогенераторов на окружающую среду. Законы, принятые в Великобритании, Германии, Нидерландах и Дании, ограничивают уровень шума от работающей ветряной энергетической установки до 45 дБ в дневное время и до 35 дБ ночью. Минимальное расстояние от установки до жилых домов — 300 м.

Современные ветряные электростанции прекращают работу во время сезонного перелёта птиц.

Казалось  бы, что чистая и безопасная энергия ветряных станций должна стать лекарством от головной боли планеты – призрака грядущего энергетического кризиса. Однако у этой технологии тоже оказались побочные эффекты, да к тому же вредные для здоровья. Проблема кроется у инфразвуковых волнах, которые генерируются огромными лопастями ветряков.

Ветряные мельницы могут стать причиной проблем  с сердцем, панических атак, тошноты  и головных болей у людей, проживающих  рядом с ними, считают американские ученые, которые изучали влияние  ветряных мельниц на здоровье человека в течение пяти лет.

Американские  специалисты не рекомендуют строить  ветряные мельницы на расстоянии ближе 2000 метров от жилищ людей. Доктор Нина Пьерпонт (Nina Pierpont), педиатр из Нью-Йорка, считает, что вибрации и шум, производимый ветряными двигателями, вызывают ряд симптомов, которые она назвала «синдромом ветряных мельниц». В ходе исследования, которое она вела за собственные средства, доктор Пьерпонт изучила здоровье людей, живущих возле ветряных ферм в США, Великобритании, Италии, Ирландии и Канаде. В результате, она не рекомендует строить ветряки ближе, чем 2000 метров от дома.

(смена  слайда) Проводя социальный опрос у жителей нашего города, что лучше ветряная энергия или энергия, полученная другим путем, я убедился, что жители нашего города не особо заботятся о данном опросе. Ведь в результате опроса 100 человек я получил такие цифры.  36 человек сказало, что лучше ветряная энергия, чем любая другая. 12 человек ответили, что лучше использовать что-то другое, но не ветряную энергию. 52 человека же сказали, что им не интересен данный вопрос.

(смена  слайда) Лично для меня ветряные фермы – это отличный способ для получения энергии. Он неиссякаем, не губителен для экологии и, если соблюдать все рекомендации ученых, то безвреден для человека.