Ветряная мельница на водоеме

Декоративная мельница: водяная мельница своими руками

Украшение дачного участка – задача любого садовода. Строительство альпийских горок, обустройство водоема с живыми рыбками – каждый дачник декорирует сад, применяя фантазию и умения на деле. Декоративная мельница – это оригинальное сочетание изысканности и старины, такое сооружение вызовет восторг у каждого гостя. Отличие водяной мельницы от классической ветряной в наличии потока воды, заставляющего мельницу работать.

Подготовка к строительству мельницы

Внешний вид конструкции отличается в зависимости от пожеланий, но принцип работы водяной мельницы един для всех видов: лопасти приходят в движение под действием потока воды. Водяная мельница состоит из следующих элементов:

  • Колесо с лопастями;
  • Подающий воду желоб;
  • Каркас для поддержания колеса или декоративный домик сбоку от колеса;
  • Шарниры, ось для вращения колеса и крепежи.

Для строительства водяной мельницы подготовьте необходимые инструменты и материалы. Для деревянной водяной мельницы потребуется фанера, бруски разной длины, металлический стержень, для желоба подойдет пластик или кровельная черепица, понадобятся дрель, шлифовальная машинка, лобзик, молоток и отвертки. Не забудьте подготовить специальную пропитку для дерева, чтобы увеличить срок службы деталей мельницы.

Система подачи воды на мельницу

Если на участке благоустроен водоем, половина работы уже сделана. Если строительство водоема только предстоит, правильно выберите место для водяной мельницы. Избегайте участков с большим количеством деревьев и кустарников, при наличии неровностей грунта – воспользуйтесь этим в своих целях. Чтобы мельница начала работать, необходимо обеспечить искусственный поток воды, для этого воспользуйтесь одним из вариантов:

  • Обустройство водяной мельницы под желобом от водостока дома выполнит две важные функции: отвод воды и декоративное размещение. Минус такого решения во временном ограничении: мельница будет работать только после дождя.

  • Неровности участка, о которых я писала выше, станут оригинальным способом подачи воды. Используйте альпийскую горку на участке, при отсутствии таковой – создайте ее самостоятельно.
  • На ровном участке подачу воды осуществите с помощью насоса. Установите насос в водоеме, проложите шланг к желобу, замаскируйте камнями и растениями. Строительство такой системы схоже с обустройством водопада на дачном участке.
  • Если на участке имеется водоем с движимой водой, поместите колесо на треть высоты в воду. Колесо придет в движение естественным способом.

Строительство водяной мельницы

Рассмотрим подробнее этапы создания водяной мельницы. Начните работу с проектирования чертежа будущей конструкции, рассчитайте размеры деталей, подготовьте участок для водяной мельницы. После утверждения чертежа мельницы приступайте к созданию элементов конструкции.

  • Колесо водяной мельницы. Классическое решение – создание деревянного колеса мельницы из массива или фанеры. Оригинальности колесу придаст использование подручных средств: обод от велосипеда, покрышка от автомобильного колеса, пластиковые элементы или резиновые шланги. Лопасти колеса выполните из деревянных брусков или алюминиевого профиля. Конструкция колеса предполагает наличие двух круглых дисков или ободов, с лопастями между ними, установленными на равном расстоянии, и центральным отверстием под ось для вращения.

  • Корпус водяной мельницы. Чаще всего представлен в виде декоративного домика, который можно использовать и как техническое помещение. Основание выложите тротуарной плиткой или залейте стяжкой. Соберите каркас домика из деревянных балок, обшейте вагонкой или рейкой. Каркас крыши домика закройте фанерой, поверх которой уложите выбранный кровельный материал.
  • Отдельный и важный этап строительства водяной мельницы – обработка деревянных элементов. Тщательно зашкурьте каждую деталь и покройте защитной пропиткой в несколько слоев. Для сохранения деревянных элементов повторяйте обработку каждые 2-3 года.

  • Монтаж водяной мельницы. В стене домика просверлите отверстие, наденьте колесо на металлическую ось, вставьте в отверстие и закрепите на внешней опоре при помощи гаек. Подведите шланги и подключите насос для запуска воды.

Создание водяной мельницы своими руками завершено. Остается только применить фантазию и декорировать водяную мельницу под желаемый стиль. Посадите влаголюбивые растения вокруг, выложите камни, постройте мостик через водоем – получившееся место для релакса оценят гости и члены семьи.

Сколько плитки нужно для ванной 5м 2 ?

Комментарии ( 0 )

Добавить комментарий

Похожие статьи

Как правильно подобрать шторы в жилую комнату

17 февраля 2020

Финальную роль в дизайне жилой комнаты играют шторы. Они придают созданному стилю законченность и гармоничность. Шторы – это важная часть дизайна, которую нельзя упускать. Ведь именно они создают уют и комфорт, располагают к выбранной обстановке и задают настроение всем жильцам и гостям в доме. Шторы выполняют и практическую функцию, защищая комнату от солнечных лучей, света ночных фонарей, уличной пыли, любопытных взглядов соседей. Выбирать шторы в жилую комнату нужно со всей ответственностью. Грамотно подобранный текстиль помогает визуально увеличить пространство, скрыть недостатки и превратить даже самую обычную обстановку в яркую и интересную. Неправильные шторы могут наоборот все испортить. В этой статье поговорим о том, как разобраться в огромном количестве предлагаемых вариантов текстиля и как правильно подобрать шторы в жилую комнату.

Как сделать водяную мельницу в домашних условиях?

Если сделать водяную мельницу своими руками, можно сэкономить значительное количество денежных средств на создании ландшафтного дизайна. А ведь это не только декоративное украшение приусадебного участка, но и функциональная постройка, которую используют для хранения садового инвентаря и т. д.

Устройство и принцип работы водяной мельницы

Функционирует водяная мельница достаточно просто – вода вращает колесо, поступая в него и вытекая. То есть колесо имеет лопасти, насаживается на вал, вращается посредством водного потока, который обеспечивает крутящий момент, и передает энергию.

Мельницы бывают разных видов, но у всех есть неизменные элементы конструкции:

  • колесо, оснащенное лопастями;
  • желоб;
  • шарниры и ось;
  • опорный каркас;
  • корпус (строение).

Типы водяных мельниц

Водяная мельница работает благодаря потоку воды, который может подаваться разными способами. От этого зависит тип конструкции, поэтому условно водяные мельницы подразделяются на 2 вида:

  1. Мельница, работающая от естественного потока воды. Например, через участок проходит ручей, который вращает лопастное колесо. Другие водоемы не подходят, так как в них нет быстрого течения. Но и в этом случае есть выход – можно установить электродвигатель, который искусственно создает крутящий момент.
  2. Мельница с насосом. В домашних или дачных условиях не всегда есть в наличии природный водоем, поэтому используется обычная помпа. Система предполагает расположение 2-х озерков на разных уровнях. Таким образом, сверху стекает вода, приводя в действие колесо, а снизу поднимается вверх при помощи насоса. Особенность – обеспечение правильного соотношения темпов перекачки и стекания воды, благодаря чему в обоих водоемах количество воды одинаковое.

Выбор конструкции

В последние годы водяные мельницы устанавливаются в качестве декоративного элемента, но моделей конструкции настолько много, что порой трудно остановить выбор на одной.

В этом случае нужно руководствоваться стилем ландшафтного дизайна, рельефностью участка, материальными возможностями, наличием или отсутствием водоема, личными предпочтениями. Но есть во всех мельницах два важных элемента, которые изготавливаются по-разному.

Колесо вращения

В зависимости от вышеуказанных показателей колесо изготавливают из таких материалов:

Декоративный домик

Домик для водяной мельницы устанавливается в тех случаях, когда нужно создать декоративный эффект, разместить внутри механизмы (чтобы колесо выступало в роли генератора). Постройка может иметь разные размеры и внешний вид, но изготавливается обычно из дерева, кирпича, пеноблоков. Особенность – колесо крепится к стене домика.

Размеры водяной мельницы

Определяющий фактор для выбора размера конструкции – водный поток. Немаловажно учитывать стилистику участка, растительность, другие сооружения – чтобы всё смотрелось соответственно. Но и сама мельница должна быть гармоничной и устойчивой, поэтому при строительстве опираются на примерные величины:

  • окружающая площадь – 1 кв. м;
  • высота конструкции – 140-160 см;
  • размах лопастей – 120 см;
  • радиус шестиугольного основания – 20 см;
  • высота оси вращения – 1 м.

Какие материалы и оборудование понадобятся?

Для примера изготовления водяной мельницы можно взять самый упрощенный и недорогостоящий вариант – деревянный домик и фанерное колесо.

Необходимое оборудование и инструментарий:

  • дрель со свёрлами;
  • молоток;
  • рулетка измерительная;
  • шуруповерт (заменяется отвертками крестообразными и прямыми);
  • линейка-угольник;
  • маркер (ручка, карандаш);
  • циркуль;
  • лобзик;
  • пила;
  • наждачная бумага или шлифовальная машинка;
  • линейка прямая;
  • крепежный материал – саморезы, шурупы, гвозди, шайбы, болты и подобное.

Требуемые материалы:

  • деревянные бруски для домика и колеса;
  • рейки из древесины для соединения крыши и стен;
  • фанерный лист для крыши и колеса;
  • стальной резьбовой стержень, втулки, трубка из алюминия;
  • шланг, прикрепляемый к желобу;
  • клей по дереву;
  • лакокрасящие средства – лак, эмаль и т. д.;
  • обшивочное сырье;
  • декор – камни, плитка, двери, окна и пр.

Подготовка участка

Первое, что надо сделать, – выбрать место для обустройства пруда с мельницей. Обратите внимание на следующие аспекты:

  1. Не устраивайте искусственный водоем около растительности, которая не переносит повышенную влажность.
  2. Избегайте скопления деревьев, кустарников, так как они затмят мельницу.
  3. Участок должен хорошо проветриваться.

Если с местом определились, очистите его от всяких насаждений и корней, мусора, сухих листьев, разровняйте поверхность.

Как создать искусственный поток?

Если нет природного источника воды, не страшно, потому что можно создать искусственный поток самостоятельно. Способы и особенности устройства:

  1. Сделайте желоб, в который будет поступать вода из водопровода или во время дождей. Над ним вмонтируйте колесо мельницы.
  2. Используйте рельефные участки территории, благодаря чему создается настоящая альпийская горка с эффектом падающего потока воды. Для этого установите желоб над колесом, по которому будет стекать вода в водосборник.
  3. Альпийскую горку можно сделать и искусственную – достаточно протянуть шланг, задекорировать его камнями и установить так, чтобы создался вид подземного бьющего ключа.
  4. Для подачи воды используется водопроводный кран или насос, установленный в скважину, колодец или естественный водоем.

Таким образом, вода может подаваться сверху, вращая своим потоком колесо, или снизу. Во втором случае необходимы специальные механизмы, создающие течение в воде.

Этапы изготовления водяной мельницы

Любое строительство начинается с создания схем, чертежей, эскизов. Поэтому запаситесь карандашами и линейками, задействуйте собственную фантазию, представив, как будет выглядеть «творение» после изготовления. Продумывайте каждую мелочь, рассчитывайте все размеры. А если не получается сделать это самостоятельно, доверьтесь профессионалам.

Изготовление колеса

Мельничное колесо – важнейшая часть данного сооружения. Чтобы его изготовить, не нужно обладать богатым опытом или профессиональными навыками, достаточно руководствоваться инструкцией.

Вариант № 1 – из фанерных листов:

    вырежьте 2 круга одинакового диаметра;

в центре каждого сделайте осевое отверстие;

  • из деревянных брусков вырежьте лопасти;
  • на дисках просверлите отверстия и нарежьте фанерные полоски, накладываемые сверху для скрепления лопастных элементов;
  • из фанерного листа сделайте еще 2 круга (меньшего диаметра), одну полоску, из которой создается окружность, разграничивающая лопасти и центр колеса;

    внутри окружностей установите металлический стержень.
    Теперь соберите все элементы крепежным материалом и клеем.

    Вариант № 2 – из досок:

      выпилите 2 шестигранных круга, в которых нужно сделать отверстия для установки осевой трубы;

    нарежьте лопасти и элементы для колеса, которые склеиваются клеем;

    лопасти прикрепите к оси;

  • соедините их с элементами колеса;
  • соберите шестигранники;
  • зафиксируйте осевую трубу.

    Изготовление домика

    Домик может иметь совершенно разную конфигурацию и форму. Для него применяются доски, деревянные бруски, фанерные листы, рейки. Какой бы вариант вы не выбрали, принцип постройки един:

    • установить основание из дерева, плитки и т. д.;
    • собрать элементы корпуса, соединяя их клеем или крепежными материалами;
    • обшить каркас рейками;
    • вмонтировать крышу, покрыть её кровлей.

    Более подробная инструкция представлена в нашем видео – стандартная конструкция декоративной мельницы, которая работает от порыва ветра. Но если с боковой части установить водяное колесо, то конструкция перевоплощается в универсальную. Азы строительства домика:

    Пропитка деревянных элементов

    Чтобы деревянные элементы дольше служили, их в обязательном порядке обрабатывают. В качестве пропитки используются такие средства, как Белинка, Сенеж и другие.

    Наносить защитные составы надо минимум в 4 слоя, так как из-за частого контакта с водой образовывается плесень, развивается грибок, в результате чего древесина гниет.

    Монтаж

    После изготовления домика и колеса с лопастями, необходимо собрать все составляющие воедино. Монтаж осуществляется поэтапно:

      Сначала установите скрепляющий механизм колеса к постройке. Для этого просверлите в домике отверстие, вставьте в него ось с распорной втулкой. Если колесо имеет трубу, она служит одновременно втулкой и креплением отверстия.

  • Обязательно оставьте между колесом и домиком зазор для свободного вращения. Можно дополнительно установить еще одну распорную втулку.
  • Закрепите гайками.
  • Покройте лаком или красками мельницу в 2-3 слоя.

  • Дайте просохнуть.
  • Установите в водоем или на основу.

    Дизайн водяной мельницы

    Стилей дизайна в современном мире для разных построек существует множество, но мельницы обычно выполняются в 3-х целевых решениях – кантри, Япония, фахверк. Каждый дизайн имеет свои особенности и тонкости.

    Японский стиль

    Данная стилистика отличается простотой, минимализмом и естественностью, поэтому вокруг мельницы необходимо уложить камни, домик декорировать бамбуком или тростником. Обязательно присутствуют декоративные карликовые растения, галька, песок. Некоторые дизайнеры предлагают для японского стиля изготавливать домик из камня в виде башни.

    Кантри

    Это самый распространенный дизайн в деревенском стиле. Изготавливается мельница исключительно из древесины, покрывается лаком. Для домика можно использовать ветки (необработанные), бревна и подобное. Отлично вписываются в кантри каменные элементы, рядом стоящие колодцы, состаренные мостики, тележки, цветы, декоративные деревянные фигурки.

    Фахверк

    Это малознакомый, но уже популярный стиль, отличающийся современностью, поэтому для крыши домика целесообразно использовать металлочерепицу.

    Сам дом выполняется в светлых тонах. Но рейки, которыми он оббит, могут иметь коричневый оттенок. В идеале поверхность постройки разбивается на треугольники, прямоугольники, квадраты. Рядом с мельницей красиво смотрится скамейка, клумба.

    Полезные советы

    Что советуют «бывалые»:

    1. Использовать водяную мельницу можно для выработки электричества при подсветке бассейна и прочих элементов. Для этого колеса раскручиваются при помощи ротора электрогенератора.
    2. Размеры мельниц подбирайте, исходя из мощности потока воды.
    3. Обрабатывайте металлические элементы антикоррозийными средствами, например, ортофосфорной кислотой.
    4. Если необходимо сделать выемку под шестиугольник, то её вырезают под углом в 60 градусов.
    5. Для нормальной работы мельницы лопасти должны иметь идеально одинаковые размеры, поэтому сначала вырежьте шаблон, а потом по нему и детали.
    6. Довольно часто на приусадебных участках прокапывают норы кроты. Чтобы этого избежать, во время строительства домика изготовьте ножки, которые вкопайте в грунт на глубину 20 см. Так при вращении колеса создается вибрация, отпугивающая грызунов.

    Если вы решились построить водяную мельницу самостоятельно, обязательно разработайте подробную схему, внимательно изучите собственный участок и установите сооружение в наиболее выигрышных местах. Используйте мельницу не только как элемент декора, но и в качестве хранилища, отдыхайте возле неё и наслаждайтесь необычными звуками текущей воды.

    В поисках утраченного. Старинные мельницы – стихия ветра и воды

    Перемелется — мука будет

    Вежи млыновые

    В конце XIX — начале ХХ века недостаток хлеба на душу населения составлял: в Витебской губернии — 4,8 пуда; Минской — 4,1 пуда, Могилевской — 3,6 пуда.

    Водяные сооружения, естественно, привязывались к водоемам, поэтому часто располагались в пределах общего поселения. Водяные мельницы складывались из нескольких этажей. В самом низу — колесо или турбина, выше — каменные жернова, еще выше — амбар, иногда там же торговая лавка, а на самом верху порой проживал и мельник. Непосредственно мельничный механизм размещался внутри постройки, снаружи оставалось только водяное колесо, достигавшее в диаметре 4 метров. Иногда у крупных мельниц было несколько колес: они приводили в движение не только жернова, но и станки для чесания шерсти, пилы. На Припяти и Горыни существовали плавучие мельницы, установленные на барже или пароме.

    Чемеры под Слонимом. Мельница. 1916 год.

    Выстроить мельницу умел далеко не каждый мастер. Здесь требовались особые знания и расчет. Тщательно подбирался материал. Для изготовления зубьев использовали только твердую древесину (граб, яблоня, клен, береза): заготовки сначала долго варили в крутом кипятке, затем сушили. Для вала требовались дуб или сосна: особо ценилась нижняя часть крупного ствола, фактически корень, уходящий в землю. Собрать мельничное колесо тоже большая, кропотливая работа. А вот наличие какого-либо декоративного убранства не предполагалось: возможно, потому что сама окружающая природная среда, в которой находились мельницы — поле или запруда, уже была особенной, и дополнять ее чем-то еще — дело лишнее.

    Внутренний вид мельницы в Пружанах. Нач. ХХ века.

    Ветряные мельницы обычно стояли в стороне от основного поселения, и такая обособленность порождала вокруг них настоящую таинственность. Вообще, считалось, будто мельник связан с потусторонними силами, обладает, как мы сегодня называем, паранормальными способностями. Да и как иначе, если он имеет дело и управляется с неподвластной простому человеку стихией: ветром, водой… Кстати, платили мельнику за работу зерном, и плата была далеко не маленькой. Нередко мельница становилась своего рода центром общинной жизни: ведь туда со своими мешками подтягивались практически все хозяева из округи. Значит, и самые свежие новости, самые авторитетные мнения тоже концентрировались в этом месте.

    От романтики к делу

    Д.З.Шендрик в своей статье в книге «Верхнее Поднепровье и Белоруссия» (1905 г.), опираясь на статистические данные того времени, ставил мукомольное производство на территории, в частности, Витебской, Могилевской и Минской губерний на второе место в так называемой группе питательных продуктов — после винокуренной промышленности: «Общая сумма его производительности достигает 2.005 тыс. рублей, что составляет 9,2% всего производства группы питательных продуктов, 4,9% всего фабрично-заводского производства и 0,8% общей суммы мукомольного производства всей России. Мукомольное производство существует во всех наших губерниях и выше других стоит в Минской губернии — 774 тыс. рублей (38,6%); Могилевская губерния — 706 тыс. рублей (35,2%); Витебская губерния — 333 тыс. рублей (16,6%). Из более крупных мельниц со средней годовой производительностью в 60 тыс. рублей можно отметить в Витебской губернии в Двинске мельницу Коварского с 28 рабочими, в Минской губернии в Бобруйске Гальберштама, в Минске при урочище Серебрянке Гуревича и Бейлина и в местечке Любоничах Бобруйского уезда Фарбера; в Могилевской губернии — в имении Раздор Климовичского уезда Коносевича и в городе Могилев Шура». К этому стоит добавить, что булочное и хлебное производство довольно успешно развивалось в Витебской губернии: производительность достигала там 133 тысяч рублей. «Кондитерское, конфектное и пряничное производства» «встречались» в Могилевской и Витебской губерниях (43 тыс. рублей).

    Лепель. Мельница. Нач. ХX века.

    В 1900 году сельское хозяйство Белоруссии дало 54% всего национального дохода, а промышленность — только 15%.

    Однако случалось, и нередко, что белорусским крестьянам приходилось есть хлеб и с мякиной, и с лузгой, и с макухой, и даже с соломой. Продовольственного хлеба, ржи и пшеницы не хватало, причем не хватало почти половины требуемого количества. Добавляли картофелем, ячменем… «В наших губерниях крестьяне очень часто питаются хлебом, в который входит решительно все, что собирается в поле. Зерно не отвеивается, мука не очищается и не отсеивается. Этот хлеб носит местное название «родилки», — писал Д.З.Шендрик.

    Ивье. Мельница. 1916 год.

    И все же… Белорусские мельницы не простаивали, работа для них находилась. Жаль, сегодня этих старинных сооружений сохранилось совсем немного. Поэтому то, что время и люди не успели разрушить, необходимо сберечь — вместе с их живой хлебной энергетикой.

    Сморгонь. Мельница. Нач. ХХ века.

    Энергетика средневековья: водяные и ветряные мельницы.

    В XI, XII и XIII вв. Запад узнал свою первую революцию в механике. Что означает эта революция? Будем понимать под нею совокупность изменений, какие повлекло за собой умножение числа водяных и ветряных мельниц. Эти «первичные двигатели», несомненно, весьма скромны по мощности : от 2 до 5 лошадиных сил на водяное колесо, иногда 5 и самое большее 10 лошадиных сил для крыльев ветряной мельницы. Но в экономике, плохо обеспеченной энергией, они представляли значительный прирост мощности и сыграли определенную роль в первом экономическом подъеме Европы.

    Водяная мельница, более древняя, имела намного большее значение, чем ветряная. Она не зависит от непостоянства ветра, а использует воду, в общем менее капризную. Она была более широко распространена в силу своей древности, большого числа рек и речек, водохранилищ, отводных каналов, водоводов, которые могли заставить вращаться колесо с лопастями или плицами. Не будем забывать и прямое использование течения судами-мельницами – на Сене в Париже, на Гаронне в Тулузе и т. д. Не стоит забывать также и о силе прилива и отлива, которую нередко использовали как в мусульманских странах так и в странах Запада, даже там, где приливы и отливы незначительны. В венецианской лагуне у французского путешественника в 1533 г. вызвала восторг единственная водяная мельница, увиденная на острове Мурано, которую приводил в движение «напор морской воды, когда море прибывает или убывает»

    Первая водяная мельница была с горизонтальным колесом, своего рода простейшей турбиной; иногда ее называли греческой (ибо она появилась в античной Греции) или скандинавской (так как она долго сохранялась в Скандинавии). С тем же успехом можно было говорить о китайской, корсиканской, бразильской, японской, фарерской или среднеазиатской, потому что в них водяное колесо вращалось иной раз до XVIII, а то и до XX в. в горизонтальной плоскости, развивая при этом минимальную мощность, которая позволяет медленно вращать мельничный жернов. Ничего нет удивительного, что такие примитивные колеса встречались в Чехии еще в XV в. или около 1850 г.-в Румынии.

    «Гениальным» решением стал поворот колеса в вертикальную плоскость, осуществленный римскими инженерами в I в. до н. э. Движение, передаваемое зубчатой передачей, затем становится горизонтальным при окончательном вращении жернова, который к тому же будет вращаться впятеро быстрее приводного колеса; бывали и передачи с понижением числа оборотов. Такие первые двигатели отнюдь не всегда бывали примитивными. В Барбегале, около Арля, археологи обнаружили великолепное римское сооружение: акведук с «искусственным напором воды» длиной более 10 км, а в конце его – 18 поставленных одно за другим колес, настоящие последовательно включенные двигатели.

    Тем не менее применение таких позднеримских устройств было ограничено несколькими пунктами Империи, и использовались они единственно для размола хлеба. Зато революция 12-13 вв. не только умножила число водяных колес, она распространила их применение на другие области. Применение водяного колеса сделалось многообразным; оно приводило в движение для толчеи руд, тяжелые качающиеся молоты, которыми ковали железо, огромные била сукновален, мехи металлургических печей, а также насосы, точила, дубильные мельницы и, наконец, последнее новшество – мельницы бумажные. Прибавим к этому механические пилы, которые появляются с XIII в., как доказывает это сделанный около 1235 г. чертеж такого любопытного «инженера», каким был Виллар де Оннекур. С необычайным расцветом горного дела в XV в. самые лучшие мельницы стали работать на рудниках: лебедки с реверсом для подъема бадей с рудой, мощные машины для вентиляции штолен или для откачки воды нориями (непрерывной цепью с черпаками) и даже всасывающими и нагнетательными насосами, установки для забивки свай, где рычаги давали возможность приводить в движение уже сложные механизмы, которые почти такими же сохранятся до XVIII в., даже позднее.

    В пильных станах, в билах сукновален, в молотах и мехах металлургических печей проблема заключалась в том, чтобы преобразовать движение вращательное в прямолинейное, переменное по направлению; это делалось возможным благодаря применению кулачковых валов. Удивительно в наших глазах то, что дерево позволяло осуществлять самые сложные решения.

    Мельница, однако, сделалась универсальным устройством, так что сила рек, использовалась она полностью или нет, была необходима повсеместно и настоятельно. «Промышленные» города приспосабливались к течению рек, приближались к ним, обуздывали текущую воду, принимая вид городов наполовину венецианских, во всяком случае на протяжении трех или четырех характерных улиц. Нюрнберг усилиями Пегница вращал свои многочисленные колеса внутри городских стен и по всем прилегающим деревням (из них 180 еще работали в 1900 г.). В Париже и вокруг Парижа подспорьем служили десятка два ветряных мельниц; но даже предположив, что они ни на один-единственный день в году не останавливались бы из-за безветрия, все они, вместе взятые, не дали бы и двадцатой доли той муки, которую потребляли парижские булочники. Вдоль Сены, Уазы, Марны и малых рек, вроде Ивет и Бьевр (на которой в 1667 г. обосновалась королевская гобеленовая мануфактура), работало 1200 водяных мельниц, большая часть которых предназначалась для помола зерна.

    В конце XVIII в. в Галиции, ставшей австрийской, статистика дает на 2 млн. жителей цифру 5243 водяных мельницы (и лишь 12 ветряных). И достаточно присмотреться внимательно к бесчисленным небольшим колесам, видимым на стольких картинках, рисунках, планах городов, чтобы понять, сколь они были всеобщим явлением. Во всяком случае, если в других местностях соотношение между водяными мельницами и численностью населения было такое же, как в Польше, их должно было бы насчитываться накануне промышленного переворота 60 тыс. во Франции и примерно 500-600 тыс. в Европе. Ласло Маккаи в детальной статье о водяной мельнице, примерно подтверждает эти цифры: «. от 500 до 600 тыс. мельниц, что равно 1,5-3 млн. лошадиных сил ».

    Ветряная мельница появилась намного позже водяного колеса. До недавнего времени ее считали «уроженкой» Китая; более вероятно, что она пришла с нагорий Ирана или из Тибета.)

    В Иране, по-видимому, с VII в. н. э. и уж наверняка в IX в. мельницы вращались, приводимые в движение парусами, установленными вертикально на колесе, которое само двигалось в горизонтальной плоскости. Движение этого колеса, передаваемое на центральную ось, приводило во вращение жернов для размола зерна. И еще одно преимущество: связь между движением ветряка и вращением жернова не требовала никаких зубчатых передаточных устройств. По-видимому, от мусульман такие мельницы распространились в Китае и в Средиземноморье.

    Ветряная мельница, более дорогая в эксплуатации, чем ее родственница, требовала больших расходов при равной работе, в частности на помол зерна. Но ее использовали и по-иному. Огромная роль этих мельниц в Нидерландах с XV в. (и еще более-после 1600 г.) заключалась в приведении в движение бесконечных цепей с черпаками, которые собирали грунтовые воды и сбрасывали их в каналы. Таким образом, они станут одним из орудий терпеливого отвоевывания нидерландских земель под защитой дамб, прикрывающих от моря и от тех озер, что образовались на слишком долго разрабатываемых в прошлом торфяниках. И еще одна причина того, чтобы Голландии стать родиной ветряной мельницы: страна лежит в центре обширного пространства с постоянными западными ветрами, дующими с Атлантики в направлении Балтийского моря.

    Первоначально всю мельницу поворачивали вокруг ее оси, чтобы сориентировать крылья по ветру, как, скажем, бретонские мельницы с характерным названием «подсвечники» . Вся мельница монтировалась на центральной мачте, и поворотный брус позволял поворачивать весь комплекс. Так как крылья выгодно располагать сколь возможно выше над землей, дабы они ловили самый сильный ветер, механизм передачи и жернова располагались высоко (отсюда потребность в подъемнике для мешков). Маленькая подробность: ось крыльев никогда не бывала строго горизонтальной, ее наклон регулировали эмпирическим путем.

    Довольно рано, по достоверным данным-в XVI в., благодаря голландским инженерам распространилась башенная мельница: для перемещения крыльев достаточно было передвигать только подвижный верх постройки. В таких мельницах сложность была в том, чтобы облегчить движение «шапки» по неподвижной части мельницы, используя деревянные полозья или же подшипники разных конструкций. Внутри мельницы требовавшие решения проблемы оставались теми же: управлять – останавливать движение крыльев, изменять положение их лопастей, обеспечить медленное оседание из бункера зерна, которое через «окно» проходит сквозь верхний вращающийся жернов, а главное-изменять посредством зубчатой передачи направление движения, которое должно преобразовываться из вертикального движения крыльев в горизонтальное вращение жерновов.

    В более общем смысле великим прогрессом было открытие, что один-единственный двигатель, одно-единственное колесо, будь то водяная или ветряная мельница, могло передавать свое движение нескольким орудиям: не одному жернову, но двум или трем; не одной только пиле, но пиле и молоту; не одной толчее, но целому ряду, как в той занятной модели (в Тироле), что «толкла» зерно, вместо того чтобы его молоть (в этом случае грубо измельченное зерно используют для изготовления отрубного хлеба, напоминающего более сухарь, чем хлеб).

    Из книги Ф. Броделя “Материальная цивилизация, экономика и капитализм XV-XVIII вв.”

    Декоративная мельница на участке (25 фото): особенности деревенского шика

    Благоустраивая свой приусадебный участок, хочется сделать его как можно более удобным и красивым. В ход идут различные приемы оформления ландшафтного дизайна: и разнообразные клумбы, и альпийские горки, и пруды, и водопады, а также скульптуры и различные декоративные композиции. Очаровательно смотрится на фоне травы и воды такая милая деталь, как декоративная мельница.

    Эта постройка может быть исключительно декоративным элементом сада, а может и нести функциональную нагрузку. Второй вариант незаменим для маленьких участков, который, тем не менее, хочется по мере возможности украсить. В статье рассмотрим особенности этого украшения садового ландшафта, выясним — какими бывают декоративные мельницы и можно ли их изготовить самостоятельно.

    Плюсы

    Декоративная мельница служит украшением сада, придает участку деревенское очарование, дает ощущение спокойствия, украшает ландшафт. Но при всей своей подчеркнутой декоративности постройка может нести и функциональную нагрузку.К примеру, с ее помощью можно спрятать те детали сада и коммуникации, которые своим видом его портят — мельницей можно замаскировать некрасивый люк, вентили и прочие урбанистические детали, которые никак не вписываются в идиллическую картину сада.

    Декоративная мельница из дерева или камня может быть разной высоты — от 30 см до двухметровой конструкции, в которой могут поместиться несколько взрослых человек. Конечно, тут надо учитывать, в первую очередь, размеры участка — на шести сотках вряд ли будет уместна большая, не слишком функциональная постройка. Есть и настолько большие деревянные декоративные экземпляры, что внутри их можно даже обустроить небольшую беседку для отдыха. Таким образом, конструкция может быть как украшением, так и полезной постройкой.

    Не слишком больших размеров экземпляр можно использовать как удобное место для хранения инвентаря. Так, изящная постройка с лопастями может заменить собой некрасивый сарай.

    Декоративная водяная мельница лучше всего будет смотреться на берегу пруда или ручья. Небольшой декоративный водопад или каскад тоже подойдет в качестве фона для такой постройки. На этом участке можно разместить зону отдыха, чтобы по вечерам релаксировать, глядя на воду и крутящиеся крылья мельницы.

    Где разместить и с чем сочетать

    Декоративная мельница может быть ветряная, водная либо исключительно для красоты — с некрутящимися лопастями — такими чаще всего бывают маленькие сувенирные экземпляры. Оба вида могут размещаться как вблизи водоема, так и в тихих уголках. Важно подобрать правильный размер мельницы, чтобы не испортить внешний вид приусадебного участка.

    Ветряная модель отлично впишется в любой угол сада, даже в самый неприметный. При этом она украсит его и придаст особенную изюминку. Можно разместить мельницу среди высокой травы. В таком живописном окружении особенно выразительно проявится декоративность конструкции.

    Декоративная мельница для сада впишется в дизайн участка особенно гармонично, если все строения на нем выдержаны в старинном русском духе и стилизованы, например, под срубы. А вот если участок в современном стиле, то, пожалуй, эта постройка на нем будет лишней деталью. Современные дизайны с их тенденцией к острым формам, геометричности, четкости и лаконичности никак не гармонируют с живописной мельницей.

    Мельница отлично будет смотреться неподалеку от забора, особенно если он стилизован под украинский плетеный забор. Ветряная мельница рядом с колодцем на участке — тоже неплохая композиция. А если на участке есть декоративный мостик, то мельница около мостика будет очень органична. Стилизованная «деревенская» телега, расположенная рядом, дополнит композицию.

    Кроме перечисленных мест, также будут оттенять красоту декоративной мельницы такие спутники, как деревянное колесо якобы от телеги (это колесо можно использовать как клумбу, посадив внутри его цветы), деревянная простая скамья, огородное живописное пугало веселого дизайна. Имейте в виду, что оформляя свой сад в таком стиле, главное — избегать четкости, строгости, геометричности и острых углов. Деревенский стиль должен производить впечатление спокойствия и мягкости, предметы должны иметь закругленные очертания.

    Если участок вашей дачи оформлен в восточном — японском или китайском стиле — декоративная мельница тоже прекрасно впишется в окружающий умиротворяющий пейзаж. Как было сказано выше, мельница не подходит разве что для откровенно современных лаконичных стилей. Однако, стоит понимать, что мельница в явно русском народном исполнении не будет гармонировать с восточными пейзажами — для этого больше подойдет строение в виде пагоды или стилизованное под китайско-японский дизайн.

    Неплохо будет смотреться декоративная постройка на небольших возвышенностях — холмах, пригорках и т. д. Таким образом ее будет видно с любого участка сада. Расположенные рядом фигурки забавных сказочных персонажей или садовых гномов сделают участок с мельницей еще более волшебным местом.

    Функциональное назначение

    Декоративная садовая мельница может быть отличным детским домиком для игр. Многие знают, насколько важно детям иметь свое «убежище», где они смогут немного похозяйничать. Главное, если будете использовать строение для игр детей — убедиться, что конструкция достаточно устойчива и случайно не опрокинется.

    Мельницу из камня многие используют как мангал. Благодаря каменной природе она отлично справляется с жаром и имеет все необходимые теплопроводные свойства.

    Декоративная мельница для сада еще и поможет избавить участок от кротов. Для этого необходимо оснастить конструкцию вращающимися лопастями, которые время от времени нужно будет включать. Вращение создает вибрацию, которая под землей идет волнами и отпугивает кротов, а также прочую вредную живность.

    Будка для собаки в виде мельницы — и такой вариант применения этой полезной конструкции мы можем встретить.

    Если конструкция установлена на берегу пруда, то в ее «недрах» можно хранить приспособления для ухода за водоемом: сачок для ловли листьев, грабли, удочки и т. д.

    Советы

    Несколько полезных рекомендаций для более гармоничного включения декоративной мельницы в ландшафтный дизайн сада и дачи.

    Опытные декораторы советуют приобретать экземпляры, стилизованные «под старину» или самостоятельно обработать новую конструкцию специальным состаривающим составом. Такой ретро-вид придаст мельнице и окружающему участку земли по-настоящему старинный «дух» и навеет спокойствие.

    Если вы решили сделать постройку самостоятельно, то имейте в виду, что иногда настоящие шедевры получаются из самых простых подручных материалов и остатков после ремонта дачи. Если у хозяина дома руки на месте и присутствует фантазия, он без особого труда сможет соорудить красивую декоративную мельницу, какой больше не будет ни у кого. Для того, чтобы ее сделать, не понадобится много материала: достаточно будет досок, крепежных инструментов, краски и лака.

    Лучше всего сооружать строение из сосны — эта древесина отлично смотрится, недорого стоит и легко поддается обработке. Не забывайте обрабатывать элементы постройки антисептиком — это предохранит строение от преждевременной порчи и гниения.

    Выбирая размеры мельницы, обязательно учитывайте в первую очередь величину участка и его ландшафт. Большие сооружения будут лучше смотреться на неровной местности — с холмами, пригорками и разными перепадами высоты с живописным ландшафтом. А на вершине возвышенности отлично будут смотреться небольшие мельницы.

    Без сомнения, такое живописное сооружение, как мельница, может служить настоящим украшением дачного участка, придавать ему индивидуальность и своеобразие. Поэтому есть смысл озаботиться покупкой или изготовлением небольшой мельницы — и тогда вы порадуете себя, гостей и соседей очаровательным ландшафтом своего участка.

    Как работает ветровая мельница в ветряную погоду

    Прародители ветровых мельниц появились почти четыре тысячи лет назад в Египте. Изначально ветряная мельница имела постоянное направление лопастей и ременной привод к оси каменного жернова. Позже в конструкции появились шестерни и подшипники, поворотные механизмы. Такое устройство без радикальных изменений успешно использовалось до начала прошлого века и сейчас тоже имеет применение.

    Причины успеха энергии ветра

    Характеристики ветровой энергии уникальны. Заслуживают отдельного упоминания свойства, ставшие причиной длительного успеха ветряных мельниц. Сравнение характеристик источников энергии позволяет понять столь продолжительное и географически широчайшее применение энергии ветра:

    • ветер бесплатен и неиссякаем. Такое можно сказать только о воде, солнце и геотермальных источниках. Ядерная энергия, уголь, нефть этим похвастаться не могут;
    • преобразование ветра – экологически чистый процесс, как и у всех природных источников энергии. А вот нефть, уголь и ядерные реакции при преобразовании производят отходы, вредные для флоры и фауны, в том числе человека;
    • ветер доступен в любом месте планеты. Так можно сказать еще и о солнечной энергии. Больше ни один источник энергии так не распространен;
    • перевести ветровую кинетическую энергию очень просто. Такая же простота присуща только для энергии речной воды. Из любого другого источника получить кинетическую энергию позволят только по сложным технологиям, создавая специальные сооружения и устройства, постоянно их контролируя и управляя процессом.

    Но есть у ветра и недостатки. Например, вошедшее в поговорку непостоянство. Направление ветра меняется так часто, что пришлось даже создавать мельницы с вращающимся корпусом. А изменение силы ветра от ураганной до штиля не позволяет рассчитывать на стабильность поступления энергии. Другие природные источники энергии тоже нестабильны и со своими недостатками. Солнце не дает энергии по ночам, а днем может уйти за тучи. Реки есть не везде, а там, где есть, могут пересохнуть или замерзнуть на месяцы.

    Еще одним минусом является малая плотность ветра – 1,29 кг/м3. К примеру, плотность воды составляет почти тонну. Для получения одинаковой по величине энергии площадь лопастей у ветряной мельницы должна быть в 750 раз больше, чем у водяной. А для таких конструкций должен быть и соответствующий корпус.

    Но, тем не менее, почти четыре тысячи лет ветер был востребован, как источник энергии, на Европейском, Азиатском и Африканском континентах. И сейчас о нем не забывают.

    Как ветер крутит лопасти

    Так как воздух имеет массу, то движение воздуха имеет кинетическую энергию. Когда на пути ветра, дующего в определенном направлении, появляется предмет, их взаимодействие можно описать с помощью векторов силы. Ветер будет отталкивать препятствие и отталкиваться сам в противоположенном направлении. При этом лопасть, закрепленная на оси конструкции, будет изгибаться вдоль оси вращения и крутиться на ней. Графически это выглядит следующим образом:

    Ветер после соприкосновения отражается от лопасти, оставляя ей часть энергии:

    1. на изгиб лопасти по направлению ветра, чему конструкция противостоит с силой Fл2-1, создающей потенциальную энергию. На величину этой силы уменьшится вектор силы ветра Fв2-1;
    2. создавая кинетическую энергию вращения, на лопасть действует сила Fл2-2. При этом уменьшается вектор силы ветра Fв2-2, меняя его направление.

    Величина кинетической энергии, передаваемой ветром через лопасти, зависит от массы взаимодействующего с лопастью воздуха, скорости его движения, направления относительно лопастей – чем перпендикулярней, тем лучше.

    В самой мельнице, кроме конструкции лопастей, можно минимизировать потери на трение, применяя на оси подшипники, а передаточном механизме – шестерни, либо устанавливая генератор непосредственно на ось лопастей.

    Зная, как работает мельница, можно попробовать изготовить ее самостоятельно. Хотя бы в декоративных целях.

    Как рассчитать крылья мельницы

    Сначала нужно решить, для чего и где строить мельницу. Обычно ветровая машина ставится на открытой местности, например – на даче. Если вокруг забора близко и плотно растут деревья, придется делать высокий корпус для ветряка. В этом случае обязательно потребуется фундамент.

    Фундамент нужен и невысоким, но тяжелым корпусам. Для дачных дел достаточно по периметру будущего строения уложить на глубину до 0,7 метра бетон или плотные ряды кирпичей. Для декоративных сооружений достаточно подмостить и утрамбовать один слой кирпича, изолирующего сооружение от влаги.

    Теперь надо решить, для чего следует строить мельницу. Вариантов много:

    • для подъема воды из скважины;
    • для получения электроэнергии;
    • для отпугивания кротов;
    • для хранения садовых инструментов;
    • в декоративном назначении.

    Порядок вариантов представлен по снижению требований к мощности устройства, т.е. по упрощению механизма. Определение требований к дизайну остается правом и обязанностью владельца.

    Сразу запомним, что реальная мощность бытового ветряка не превышает 500 Вт при скорости ветра 5-8 м/с. Однако электроэнергию можно накапливать, включая при необходимости мощные потребители на короткий срок. Например, насос для подъема воды.

    Главное в ветряке, это лопасти. В первую очередь для определения конструкции лопастей нужно знать о том, что чем больше мощность – тем большую площадь проекции на плоскость вращения должны иметь лопасти. Это достигается увеличением количества, длины, площади и угла разворота лопастей.

    Для расчета средней мощности конструкции потребуется знание силы обычных для местности строительства ветров. Кроме того, лопасти мельницы должны быть перпендикулярны преобладающим направлениям ветра. Эти сведения следует узнать в сети Интернет по запросам “статистика скорости ветра” и “роза ветров” для своего региона.

    Осталось подсчитать размер лопастей. Например, средний ветер 5 м/с, а потребляемая мощность электроприбора 100 Вт. Потери на преобразование кинетической энергии вращения оси мельницы в электрическую составят порядка 20% – 40%.

    Коэффициент полезного действия можно посчитать, учитывая точные паспортные значения КПД генератора на оси, выпрямителя, стабилизатора, преобразователя постоянного тока в переменный напряжением 220 В. При расчете проценты потерь не суммируются, надо последовательно перемножить КПД каждого прибора, чтобы получить КПД системы преобразования вращения в электричество. Еще половина мощности ветра теряется на лопастях.

    Снизить потери преобразования можно исключив, например, преобразователь постоянного тока в переменный, если исполнительное устройство может работать от аккумулятора. Отсутствие какого-либо другого устройства также возможно, если напряжение и ток не имеют большого значения для работы устройства – например, небольшая лампочка накаливания, еще практичнее – светодиодная.

    Мощность ветрогенератора прямо пропорциональна плотности воздуха, умноженного на скорость ветра в третьей степени (для 5 м/с – 125). Если разделить результат на удвоенную площадь проекции лопастей на плоскость вращения,получается мощность, которую может выработать генератор на оси вращения лопастей.

    Для примера можно посчитать площадь проекции для 4 лопастей шириной 0,5 м, образовывающих при вращении круг диаметром 2 м, закрепленные под углом 60 градусов к плоскости вращения. Площадь по формуле d/2*sin(30)*0.5*4 равна 2/2*0,25*4=1 квадратному метру.

    Такая конструкция, при наиболее распространенном в России среднем значении скорости ветра 5 м/с, получает от ветра энергию в количестве 1,29*125/2*1 = 80 Вт. Снять половину на преобразование во вращательное движение, убрать 25% на преобразование в электроэнергию и останется около 30 Вт для потребителей. Максимальная ветровая мощность при таком ветре на лопастях, полностью перекрывающих в проекции площадь круга, может вырасти в 3,14 раза. В итоге потребителю достанется максимум около 100 Вт. Не так уж и плохо.

    Если в декоративных целях использовать светодиоды, размеры мельницы изменятся до смешных, был бы низкий ветер вдоль земли.

    Без преобразования в электрическую используют энергию ветра для отпугивания мелких насекомых, живущих под землей. Достаточно опустить на 15 сантиметров в углубление деревянную ось, вращающуюся от ветряка, как вибрация почвы отпугнет их на несколько метров, не мешая хозяевам.

    Разновидности лопастей ветряков

    Конструкции лопастей бывают не только с вертикальным вращением, но и с горизонтальным. Лопасти могут иметь винтовую конструкцию, изменяемую парусность. Строились мельницы на века и так, чтобы в каждом строении была уникальность. Современные конструкции тоже поражают разнообразием.

    Статистика и перспективы

    В России конца 19 века работали около 200 000 мукомольных мельниц. Обычный ветряк вырабатывал мощность 3,5 кВт, большой с диаметром лопастей 24 метра – до 15 кВт. Суммарная вырабатываемая ими мощность в то время доходила до 750 мВт. Сейчас используются ветряные электрогенераторы и считанные единицы мельниц другого назначения. А энергии все они вырабатывают в 50 раз меньше, чем 100 лет назад, целых 15 мВт. Планы развития. конечно. создаются, ведь потенциал ветра над нашей страной составляет десятки миллиардов киловатт.

    Пока планы не реализовались, можно перефразировать известное выражение Владимира Маяковского и сказать: “Если мельницы строят – значит – это кому-то нужно? Значит – кто-то хочет, чтобы они были?” Завораживающая красота работающих мельниц стала мощным вдохновляющим фактором для умельцев, создающих шедевры во дворах и на дачных участках.

    Читайте также:  Один-два элемента с японскими мотивами
  • Ссылка на основную публикацию