Ветряк — устройство, способное получать энергию ветровых потоков и преобразовывать ее во вращательное движение. В настоящее время существует большое количество конструкций ветряков, имеющих разные виды лопастей, с осью вращения, расположенной в горизонтальной или вертикальной плоскости. При этом, все они выполняют одну и ту же работу, только с разной степенью эффективности.
Функции ветряка
Ветряк — это конструкция, способная выполнять множество функций. Традиционно ветряки приводили во вращение мельничные жернова. Со временем появилось большое количество механизмов, нуждающихся в приводе:
- Насосы.
- Электростанции разной мощности.
- Декоративные элементы оформления участка, ландшафтные элементы.
Вариантов использования ветряков было бы намного больше, но их распространение ограничено из-за неравномерного распределения потоков ветра. Для России характерны слабые и умеренные ветра, поэтому строительство и использование ветряков уступило место гидроэнергетике.
В последнее время широкое распространение получают ветрогенераторы, обеспечивающие энергией частные дома. Также широко распространены декоративные элементы, изготавливаемые для оформления частных домов, различных зданий или сооружений. В этом случае вращающиеся части не передают движение ни на какие устройства (чаще всего), используясь сами по себе для оживления окружающего пейзажа.
Флюгер
Одна из интересных и эстетически привлекательных ролей ветряка — выполнение функций флюгера. Это устройство, помимо декоративного значения, выполняет обязанности метеорологического прибора. Флюгер способен определять скорость и направление ветра, позволяя получать статистическую информацию.
Накопленные данные могут быть использованы, например, для производства расчетов при создании большого ветрогенератора. Установка флюгера на крышу создает стильный элемент декора, украшает выступающие части кровли. В качестве материала для изготовления флюгера могут быть использованы:
- металл,
- пластик,
- древесина.
Выбор материала обусловлен возможностями и предпочтениями владельца дома. Из метала можно создать высокохудожественное кованое изделие, но это доступно далеко не всем. Пластиковый флюгер не боится воздействия атмосферной влаги, но плохо реагирует на холод и солнечные лучи. Деревянные конструкции доступны большинству домашних мастеров, но сильно нуждаются в нанесении качественного защитного слоя от влаги.
Как своими руками делать интересный ветрогенератор?
Изготовление флюгера своими руками в первую очередь потребует решения двух вопросов:
- выбор дизайна,
- выбор материала.
Для того, чтобы определиться с дизайном флюгера, проще всего ознакомиться с фотографиями различных готовых конструкций, которые имеются в сети интернет. Любая фотогалерея способна дать наглядное представление о разнообразии флюгеров и обилии возможностей для самостоятельного изготовления.
Из материалов лидирует металл. Он наиболее прочен, долговечен и устойчив к внешним воздействиям. Кроме того, металл допускает разные способы обработки — ковку, сборку на резьбовые соединения, сварку. Единственное слабое место металла — коррозия, возникающая на незащищенной стальной поверхности.
Деревянные конструкции более доступны, поскольку для их изготовления требуются инструменты, имеющиеся практически у любого домашнего мастера. Кроме того, древесина легко поддается обработке и имеет высокую степень ремонтопригодности. При этом, устойчивость к механическим или физическим воздействиям у таких конструкций гораздо ниже, а условия эксплуатации подобных флюгеров не позволяют им существовать в течение длительного времени.
Основной элемент флюгера — рабочее колесо (крыльчатка), установленное на траверсе с хвостом, расположенном на противоположном конце. Центр тяжести траверсы является точкой установки поворотного механизма, позволяющего свободно вращаться вокруг своей оси для беспроблемной установки на ветер.
Размещение шарнира в точке равновесия очень важно, так как это позволяет обеспечить наиболее легкое вращение вокруг вертикальной оси по направлению ветра, устанавливающее правильное положение крыльчатки.
С точки зрения внешнего вида, построение флюгера дает массу возможностей. Существует огромное множество дизайнерских и конструктивных решений, позволяющих изготовить оригинальный и привлекательный флюгер, изменяющий внешность крыши дома и придающий ему романтический облик. Рассмотрим некоторые виды флюгеров:
Флюгер Вильда
Этот флюгер представляет собой метеорологический прибор, способный измерять скорость и направление ветра. Он используется уже более 100 лет, а изобретение устройств, входящих в его состав, относится к средним векам.
Конструкция состоит из вертикальной оси, на которую насажена флюгарка (горизонтальная часть, вращающаяся вокруг оси и указывающая направление ветра). На оси установлены 8 лучей, расположенных в горизонтальной плоскости (роза ветров). При установке эти лучи точно направляются по сторонам света. Ось север-юг отмечается стрелкой для лучшего ориентирования. Положение флюгарки относительно них указывает направление ветра в данный момент.
Кроме того, в состав конструкции входит анемометр — прибор, показывающий скорость ветра. Он устроен довольно просто — имеется вертикально повешенная за верхний торец доска определенного веса. По величине отклонения ее от вертикали определяется сила ветра. Для этого установлена дугообразная шкала, наглядно демонстрирующая величину отклонения.
Существуют конструкции с тяжелой и легкой досками, предназначенные для сильных и слабых ветров.
Дымоходные флюгера-дефлекторы
Эти устройства устанавливаются на выход дымовой трубы и служат для ее украшения и рассеивания дыма. Кроме того, дефлектор препятствует попаданию внутрь дымохода дождевых капель, проникновению птиц или мелких животных. При выходе из трубы дыми устройство начинает вращаться, рассеивая поток в стороны. Кроме того, флюгер направляется по ветру, что препятствует задуванию потока в дымоход и попаданию дыма в помещения. Изготовление такого флюгера просто, в качестве материала используется оцинкованная сталь. Форма флюгера представляет собой наклонный участок трубы, разрезанный в продольном направлении. Сверху устанавливается хвост, направляющий устройство по ветру.
Устройство простое, но требует периодического обслуживания, так как копоть и конденсат забивают подшипники или втулки, отчего вращение устройства затрудняется.
Современные метеорологические ветряки
Современные метеорологические флюгера используют электронные устройства, определяющие скорость и направление ветра с высокой степенью точности. Для этого используются различные типы датчиков, определяющих скорость вращения крыльчатки и переводящие ее в скорость ветра, или определяющие усилие, создаваемое потоком на плоскость, противостоящую его направлению. Большинство этих устройств используется в научных целях и для украшения верхнего яруса крыши зданий не применяется.
Флюгер-самолет своими руками
Обычный вид такого ветряка напоминает самолет — вращающаяся крыльчатка похожа на пропеллер, а хвост, выполняющий роль стабилизатора, автоматически устанавливающего положение устройства по ветру, делается в виде хвоста самолета. Такая форма обыгрывается в художественном смысле при помощи различных элементов, например, крыльев или иных деталей.
Изготовление такого устройства несложно. Его можно сделать вместе с детьми, которым очень нравится мастерить подобные «живые» игрушки. Для выполнения работы потребуется минимальный набор инструментов, а устанавливать такое устройство совсем необязательно на крыше, что довольно опасно. Проще всего укрепить флюгер перед окном или на невысоком шесте на улице, где за ним будет удобно наблюдать.
Детский ветряк-самолет из ПЭТ бутылок
Как вариант, можно изготовить флюгер-самолет из пластиковых бутылок. Простейший способ таков:
- отмытая бутылка прорезается по бокам для установки крыльев;
- сбоку делается продолговатое отверстие для установки бруска, который послужит основанием для вращения;
- крылья изготавливаются из картона и просовываются в боковые прорези;
- в брусок, установленный внутри, вбивается гвоздь (или шуруп), который вставляется в вертикальную трубочку. Этот гвоздь является осью вращения устройства;
- в крышке бутылки делается отверстие, в которое помещается гвоздь или шуруп. Это — ось для пропеллера;
- пропеллер делается из картона и одевается на ось;
- хвост самолета изготавливается из картона и крепится в задней части «фюзеляжа» на клей или скотч. Как вариант, пропеллер можно вырезать из донышка другой бутылки и так же установить на ось в пробке.
Флюгер устанавливается на улице и радует детей своей работой.
Установка флюгера
Монтаж флюгера производится на высшую точку крыши. Обычно это конек или дымоход, иногда — антенна или иное сооружение. Главное, чтобы это была высшая точка, другие варианты установки сильно снижают эффект от работы устройства. Все элементы конструкции должны быть тщательно отбалансированы, чтобы обеспечить максимальную легкость вращения. Шток, на котором будет расположен флюгер, должен быть качественно закреплен, но иметь возможность демонтажа для периодического обслуживания.
Важно! Установка флюгера — опасная операция, производимая на высоте. Выполнять ее следует с соблюдением мер безопасности. В обязательном порядке надо использовать индивидуальные средства защиты — например, страховочный пояс.
Ветряки, выполняющие функции флюгеров, довольно широко распространены среди владельцев частных домов. Они играют роль декоративных элементов, украшают крышу, придают дому особенный шарм и стиль. Устройства просты и могут быть изготовлены самостоятельно, что увеличивает их привлекательность для пользователей.
Рекомендуемые товары
Как вам статья?
