Декоративная ветряная мельница для сада своими руками: 52 фото креативных примеров украшения

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.

rabotaet_vetryanaya_melnica.jpg

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.

princip_raboty_vetryanoy.jpgГлавное 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.

Литература

  • Вольшаник В. В., Юрченко А. Н. Конструкции водяных и ветряных мельниц России XIX—XX веков / Московский государственный строительный университет. Научно-технический Совет МГСУ. — М.: АСВ (Ассоциация строительных вузов), 2010. — 344 с. — (Библиотека научных разработок и проектов МГСУ). — ISBN 978-5-93093-794-7. (в пер.)
  • И. И. Шангина.Мельница ветряная // Русский традиционный быт: Энциклопедический словарь. — СПб.: Азбука классика, 2003. — С. 87—90. — 688 с. — 5000 экз. — ISBN 5-352-00337-X.

Образ в литературе

  • К «Дон Кихоту» Сервантеса восходит метафора «сражаться с ветряными мельницами», означающая «бороться с воображаемым противником, бесцельно тратить силы».
  • В 1865 г. Ханс Кристиан Андерсен написал сказку «Ветряная мельница»[23].

Необходимые инструменты и материалы

Выбрать можно любой материал, но удобнее всего изготовлять мельницу из дерева. Хотя умельцы предлагают варианты из других материалов:

  1. Влагостойкой фанеры.
  2. Пластика.
  3. Металла.

Строение мельницы зависит от ее назначения

Так как в планах у нас классическая деревянная мельница, из материалов понадобится деревянный брус, доска, фанера, рубероид, полиэтилен. Если планируется достаточно массивное строение от 1 метра в высоту, потребуется цемент для обустройства легкого фундамента. Также нужны метизы для крепления, элементы декора, краска и лак.

Что касается инструментов, то, в принципе, можно обойтись ножовкой по дереву, молотком и гвоздями. Но если в хозяйстве есть рубанок, дрель, шлифмашина – процесс очень упростится.

Небольшое сооружение, выступающее в роли украшения сада

Советы перед началом работ

  1. Прежде чем приступать к сооружению, необходимо рассмотреть правила. Первым делом нужно выбрать место. Оно должно хорошо просматриваться и гармонировать с окружающим антуражем. То есть поставить мельницу прямо под домом не особо логично, а вот в отдалении, чтобы за ней можно было наблюдать, – то, что нужно.
  2. Второй момент: будем делать мельницу из древесины. Проблем сочетаемости этого натурального материала с другими элементами ландшафтного дизайна не возникнет.

Деревянная стилистика оформления придомовой территории

Совет! Если нет идей, где именно разместить мельницу, в дизайне участка можно воспользоваться таким направлением, как пейзажное. Оно предусматривает независимое размещение декоративных элементов на участке, на определенном удалении. Между собой они могут быть вовсе ничем не связаны.

Красивое строение в центре сада

  • Стилистика мельницы на участке как нельзя лучше подчеркивает набирающий популярности деревенский стиль. Конструкцию можно установить неподалеку от беседки, если та выполнена в виде стилизованной избушки.
  • Если в оформлении участка просматривается восточный стиль, то без водяной мельницы просто не обойтись. Ее можно гармонично расположить неподалеку от лавочки или пагоды. Не стоит монтировать ее в дальнем уголке сада, так как она наверняка станет центральным элементов декора на участке и должна украшать, а не быть запрятанной куда подальше.
  • Также следует очень внимательно выбирать место размещения, если планируется подвижные лопасти. Такое возможно даже для декоративной мельницы, которую мы и планируем создавать. То есть слишком близко к деревьям и любым строениям размещать ее не нужно.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий