Vjetrenjača sa rotirajućim jedrima je uređaj sa vertikalnom osovinom koji hvata vjetar jedrima kao brodovi jedrenjaci. Jedra se u svakom trenutku postavljaju u najoptimalniji položaj, te maksimalno efikasno hvataju energiju vjetra. Pri rotaciji oko osovine u krugu od 360 stupnjeva, energiju vjetra hvataju u 300 stupnjeva, dok samo u 60 stupnjeva jedra pružaju minimalni otpor. Pri jačem vjetru jedra se skupljaju na 10 posto od maksimalne površine, čime se vjetrenjača štiti od havarije, te i dalje normalno radi bez opasnosti od kvara. Ova vjetrenjača počinje raditi kod vjetra od 2 m/s, a normalno radi i kad najjačih vjetrova. Dok većina vjetrenjača za pogon koristi silu uzgona pa se vrte do 6 puta brže od vjetra, ova vjetrenjača koristi i silu guranja, a i silu uzgona, te se zbog tog vrti sporije od vjetra. Zbog toga nije opasna za ptice, radi vrlo tiho, te zbog kretanja jedara u smjeru vjetra vrlo malom silom djeluje na temelje.

Ispitivanja potvrđuju kako ova vjetrenjača radi pri manjim brzinama vjetra, kao i pri najjačim brzinama vjetra, te može ostvariti puno veći broj radnih sati u toku godine. Zahvaljujući tome na lokacijama sa čestim vjetrom prosječne snage, jedna ovakva vjetrenjača sa jedrima dimenzija 3 x 1 metar može zadovoljiti sve energetske potrebe prosječnog domaćinstva.

Vjetrenjača radi na visinama od nekoliko metara, a ometaju ju jedino zračni vrtlozi koji nastaju ako je smještena iza okolnog drveća, kuća ili drugih objekata. Zbog toga dno jedra treba biti u razini visine okolnih objekata, odnosno vjetrenjača treba biti smještena najmanje 30 metara od susjedne vjetrenjače. Moguće ju je smjestiti na tlo, ili na krov kuće. Ako je smještena na krov postolje se mora učvrstiti ispod krova za betonsku podlogu, a sam rotor sa jedrima se smiješta iznad krova. Konstrukcijski su riješeni i sporedni problemi vertikalnih rotora, tj., zamjena glavnog ležaja u slučaju kvara je moguća i bez skidanja rotora, a i generator je moguće smjestiti na tlu ispod rotora, što olakšava zamjenu ili popravak u slučaju kvara. Zbog svega navedenog ova vjetroturbina je ekonomična i na lokacijama gdje se druge vjetrenjače ne isplati graditi.

Izrada i montaža je jeftina i jednostavna, te ju može izraditi svaka bolje opremljena bravarska radionica koja ima tokarski stroj, glodalicu, brusilicu, bušilicu i aparat za varenje.

Serijska proizvodnja za sada nije vjerojatna zbog velikog otpora energetskog lobija, kojemu ne odgovara proizvodnja energetskog izvora koji može proizvoditi energiju jeftiniju od hidro energije. Kad bi se to dogodilo potrošnja nafte bi višestruko pala, pošto bi se koristila jedino za pokretanje motornih vozila, te bi većina naftnih kompanija bankrotirala. Kad bi svatko proizvodio svoju energiju električne mreže bi postale bespotrebne, te bi i one bankrotirale. Isto bi se dogodilo nuklearnim centralama i termocentralama. Zbog toga i razne ekološke udruge financirane od strane energetskog lobija prešućuju postojanje ove vjetrenjače, te reklamiraju cijenovno nekonkurentne obnovljive izvore energije.

Zbog svega navedenog moguća je jedino pojedinačna proizvodnja u malim bravarskim radionicama za vlastitu upotrebu. Upravo zbog pomoći takvim proizvođačima napisana je ova knjiga.

Vjetrenjaču sa rotirajućim jedrima prvi je prijavio austrougarskom uredu za patente 6. kolovoza 1882. godine njemački inovator Carl Wenzel, te je iduće godine dobio i patent. Kod ovog prvog rješenja nedostatak je bio što nije postojao vjetrousmjerivač pa je usmjeravanje prema vjetru bilo ručno. Također su se ručno skupljala i jedra kod jačeg vjetra posebnim mehanizmom. Malim dotjerivanjem već tada je bila moguća masovna upotreba, ali to je spriječio naftni lobi koji je već tada budućnost vidio u dizel motoru, te su sve knjige koje su opisivale ovu vjetrenjaču nestale sa polica knjižnica i knjižara. U idućih 130 godina više inovatora je ponovno radilo na razvoju iste vjetrenjače, ne znajući za rad svojih prethodnika. O svim njihovim naporima nema nikakvih zapisa u stručnoj literaturi i stručnim časopisima, pošto su svi izdavači takvih tiskovina pod kontrolom velikih donatora, a to su najčešće naftne korporacije. Ako bi se nešto i objavilo svi primjerci su otkupljeni i nestali, a zapisi o tom su ostali samo u patentnim spisima.

2.

Autor ove knjige istu je vjetrenjaču smislio koncem 1977. godine. O tome je pisao velikim korporacijama u Jugoslaviji i svijetu, koje bi ju mogli proizvoditi, ali nikad nije dobio nikakav odgovor. Nakon toga je pisao raznim ambasadama koje su ga upućivale na velike korporacije.

Jedan mali metalni model veličine jedara 50x30 cm prikazao je 1983. godine na izložbi inovacija Rast Yu u Rijeci.

Nešto usavršenije modele dimenzija 2x1 m prikazao je na izložbama Inova 1985. i Inova 1986. u Zagrebu, ali zbog nezainteresiranosti potencijalnih proizvođača 1987. je odustao od daljnjeg rada na njenom razvoju.

3.

Nakon rata 1997. autor se odlučio ponovno vratiti inovacijama, te je sa nekoliko manjih inovacija otišao na međunarodne izložbe inovacija u Ženevu, Pitsburg i Nunberg gdje je osvojio zlatne i srebrne medalje za svoje izloške, ali bez interesa potencijalnih investitora za te ideje. Pri tome je shvatio kako nitko neće ulagati u ideje već samo u distribuciju gotovih novih proizvoda. Za ideje se investitori uglavnom odlučuju pričekati da inovator odustane od plaćanja troškova zaštite, te tek tada ulažu u razvoj njima zanimljivih ideja. Postoji čak i struka industrijskih agenata koji se bave tim poslom za velike korporacije, te obilaze sajmove inovacija, snimaju ono što im je zanimljivo te svoje spoznaje prodaju kupcima, sa procjenom hoće li inovator moći izdržati troškove zaštite, razvoja i proizvodnje. Ako procjene kako inovator nema novca za to preporučuju tajni razvoj bez znanja inovatora, te čekanje na trenutak kad patentna zaštita istekne. Unatoč tim spoznajama autor ove knjige je odlučio ipak ponovno vratiti se vjetrenjači, te je napravio novi veći prototip vjetrenjače koju je snimio, a kratki video

snimak prototipa je prikazao na izložbi Iena u Nunbergu 2000. godine gdje je dobio zlatnu medalju. I ovo izlaganje je prošlo bez pažnje stručne javnosti. Autor je tom prilikom od slučajnog posjetitelja, koji je bio vrlo upućen u osnovne karakteristike vjetrenjače, doznao kako se jedan prototip trenutno ispituje na tehnološkom institutu u Cirihu. Jedino što je uspio doznati o tome je kako se radi o institutu koji radi strateška istraživanja za potrebe NATO saveza.

Poboljšani prototip iz 2006. godine, prikazan na ovoj slici napravljen je koncem 2006., te je kratki video snimak početkom 2007. godine autor postavio na portal Youtube što se pokazalo kao prvi uspješni proboj medijske blokade.

Prve snimke kopija pojavile su se na

internetu u roku od 6 mjeseci. U roku od godine dana pojavio se jedan kineski proizvođač koji je preko portala Alibaba počeo prodavati jedan model snage 3 KW, ali je uskoro taj proizvođač nestao sa interneta kao i reklama za prodaju na Alibabi. Pojavili su se snimke i drugih prototipova, a britanski inovator i poduzetnik Tim Croker je jedan malo izmijenjeni model, u suradnji sa sveučilištem Exeter, proizveo u više primjeraka pod nazivom Tradewind Turbine. Nakon uloženih više od milijun funti je odustao pošto ga je vojska odbila pod obrazloženjem kako nema patent na sve sklopove, iako su patentna prava na te sklopove istekla.

4.

Princip rada vjetrenjače sa jedrima

Niz položaja koja jedra prolaze pri rotaciji gledano odozgo.

Osnovna skica rotora sa jedrima.

Položaj sva tri jedra gledano odozgo u jednom trenutku sa položajem vjetrousmjerivača kojim upravlja vjetar. Prilikom montaže vjetrenjača svako jedro se mora postaviti u položaj prema usmjerivaču koji je prikazan na ovoj slici. Pritezanjem odgovarajućih vijaka osigurava se stalno ispravan položaj sva tri jedra u odnosu na vjetrousmjerivač, te u odnosu između pojedinih jedara.

Vjetar

5.

Sustav upravljanja jedrima sastoji se od 3 diferencijala jedra sa prijenosnim omjerom 2:1 i jednog trostranog središnjeg diferencijala sa omjerom 1.1.

Diferencijali jedra su većim zupčanikom preko osovine jedra spojeni sa jedrima dok su sa manjim zupčanikom spojeni sa središnjim diferencijalom zajedničkim osovinama. Središnji diferencijal ima sa strana tri

zupčanika koji su postavljni međusobno pod kutem od 120 stupnjeva, ali se međusobno ne dotiču.

Sva tri zupčanika se dotiču sa četvrtim zupčanikom koji se nalazi sa gornje strane pod kutom od 90 stupnjeva u odnosu na ostala tri. Ovaj četvrti zupčanik je osovinom vjetrousmjerivača spojen

sa vjetrousmjerivačem . Kad vjetar promjeni smjer i vjetrousmjerivač promjeni usmjerenje, što se preko zupčanika središnjeg diferencijala i pripadajućih osovina prenosi i na diferencijale jedara. Tada diferencijali jedara zakreću i jedra koja su spojena sa njima. Kad se vjetrousmjerivač zakrene za npr., 60 stupnjeva jedra se zakrenu za duplo manji kut to jest za 30 stupnjeva u svome ležištu.

6.

OSNOVNI DJELOVINosač rotora

Nosač rotora (1) je cijev koja stoji na postolju, a na vrhu koje se smiješta centralni sklop, koji drži rotor. Nosač rotora se sastoji od tri međusobno zavarene cijevi različitih promjera (1a, 1b, 1c, 1d), a visina može biti manja od navedene, ili veća. U slučaju da je visina veća osovina rotora (2) mora biti barem pola metra veća, kako bi se na donji dio mogla spojiti produžna osovina(5). Ova produžna osovina se kod montaže postavlja na osovinu rotora(2) s kojom se veže u čvrstu cijelinu uz pomoć osovinskog vijka(6) čijim dotezanjem se međusobno čvrsto povezuju. Na vrhu nosača rotora navareno je manje ležište rotora(3) u koje se postavlja jedan ležaj, dok je malo niže na nosač rotora(1a) postavljeno i zavareno veće ležište rotora(4) na koje se prilikom montaže postavlja odgovarajući ležaj.

Manje ležište rotora

Ovo manje ležište rotora( 3) je zavareno na vrh nosača rotora i u njega se smiješta radijalno aksijalni ležaj. Kroz taj ležaj prolazi osovina rotora(2).

7.

Vrh nosača rotora

Na vrhu nosača rotora(1a) se odozgo zavari manje ležište rotora(3), dok se sa vanjske strane nešto niše od vrha treba zavariti nosivo veće ležište rotora(4). Na ovo ležište postavlja se aksijalno radijalni ležaj koji nosi veći dio opterećenja čitavoga sklopa rotora. Na ovo ležište je obavezno postaviti osigurač koji mora spriječiti ležaj da iskoči iz ležišta prema gore u slučaju vrtložnog vjetra koji bi mogao sklop rotora dići prema gore.

8.

Centralna ploča rotora

Ova okrugla centralna ploča rotora(13) nalazi se iznad nosača rotora(1) i ona drži čitavu težinu sklopa rotora. U sredini ima otvor na koji je sa gornje strane navaren držač osovine rotora(14), dok je sa donje osovine navaren držač ploče rotora(15) koji naliježe u ležaj postavljen u manje ležište rotora(3).

Držač osovine rotora

Držač osovine rotora(14) je kratka cijev koja se navari na otvor u centralnoj ploči rotora(13) i s njom čini cjelinu. Prilikom montaže kroz ovu cijev provlači se osovina rotora(2) koja pri vrhu, sa strane ima bočne otvore koji se moraju preklopiti sa istim takvim bočnim otvorima koji se nalaze na ovom držaču osovine rotora. Kroz te otvore se postavlja osigurač( štift) ili vijak koji ova dva elementa čvsto drži zajedno. Kad se rotor okreće ovaj štift ili vijak okretanje prenosi na osovinu rotora odakle se vrtnja

prenosi na uređaje koje vjetrenjača pokreće.

Držač ploče rotora

Ovaj držač ploče rotora(15) je kratka cijev koja je navarena sa donje strane ploče rotora(13) na otvor koji se nalazi na sredini te ploče. Prilikom montaže ovaj držač ploče se postavlja na ležaj koji se nalazi u manjem ležištu(3), te djelomično ulazu u njega i nasijeda na njega svojim proširenim dijelom. Prilikom montaže kroz ovaj držač ploče rotora prolazi osovina rotora(2).

9.

Rotor

Rotor(7) je cijev koja na sebi ima zavareno ili postavljeno više elemenata. Sa gornje strane je zavarena okrugla noseća ploča rotora(8) sa otvorom u sredini koji se po dimenzijama poklapa sa unutrašnjim promjerom rotora. Pri dnu rotora sa unutrašnje strane smiješta se vanjsko veće ležište rotora(9). Ovo ležište se prilikom montaže pričvršćuje za rotor bočnim vijkom rotora(11) koji se uvrće u maticu rotora(10) koja je zavarena za rotor sa strane pri dnu rotora. U slučaju kvara ležaja, rotor se spušta zajedno sa čitavom vjetrenjačom za tridesetak centimetara, nakon čega se ležaj diže prema gore, i skida sa nosača rotora(1), te stavlja novi ležaj.

Noseća ploča rotora

Noseća ploča rotora(8) se po dimenzijama poklapa sa centralnom pločom rotora(13), a poklapaju se i otvori za vijke kojima se ove dvije ploče povezuju u jedinstvenu cjelinu prilikom montaže.

10.

Krak rotora

Krak rotora(12) je kvadratna cijev bočno zavarena za rotor. Na rotor je zavareno tri kraka rotora koji su u odnosu na rotor smješteni pod kutom od 90 stupnjeva, dok su međusobno postavljeni pod kutom od 120 stupnjeva. Spoj krak rotora i samog rotora može biti dodatno pojačan kosnikom sa donje strane. Na drugom kraju svakog kraka rotora navarena je čelična ploča nosača jedra(17) pod kutom od 90 stupnjeva. Na ovaj nosač se prilikom montaže postavlja nosač jedra(16), a što omogućuje držač nosača jedra(18) koji je navaren na nosač jedra tako da naliježe na ploču nosača jedra sa strane. Kako nosač jedra ne bi skliznuo na njega i pripadajuće

držače nosača jedra s gornje strane je navaren graničnik nosača(19) koji prilikom montaže naliježe na ploču nosača jedra sa gornje strane. Na ploči nosača jedra nalazi se i okrugli otvor sa navojima u koji se prilikom montaže uvrće vijak M10 koji služi kao osigurač koji sprječava nasilno skidanje nosača jedra sa ploče nosača jedra do čega može doći pri snažnom vrtložnom vjetru koji vuče prema gore.

11.

DONJI NOSAČ JEDRA

Nosač jedra(16) na svojoj donjoj strani ima zavaren donji nosač jedra(23) koji je u stvari U profil. Na drugoj strani ovaj donji nosač jedra ima dva okrugla otvora kroz koje se za njega vijcima pričvršćuje držač jedra(20) koji na sebi ima odgovarajuće rupe kroz koje se provlače vijci i kojima se ova dva elementa čvrsto povezuju prilikom montaže. Na drugom kraju držača jedra navareno je ležište jedra(21) u koje se postavlja ležište na koje se prilikom montaže postavlja donji dio jedra. Na taj nosač jedra navaren je kliznik(22) koji čini produžetak nosača jedra.

12.

Držač jedra

Držač jedra(20) je element koji na sebi ima zavareno ležište jedra(21), a koji opet za sebe ima zavaren kliznik(22). Držač jedra na sebi ima dvije rupe kroz koje se pričvršćuje za donji nosač jedra(23). U ležište jedra se prilikom montaže stavlja ležaj na koji se stavlja jedro, a prilikom rada taj ležaj se može pokvariti. Tada se držač jedra(22) skida sa donjeg nosača jedra(23), te se ležaj mijenja bez skidanja jedara. Kako ležaj prilikom rada ne bi mogao ispasti iz ležišta jedra(21) na ovom ležištu postoji mala rupa sa navojem M8 na koji se uvrće vijak M8 sa proširenom glavom ili podloškom koja rubom prelazi iznad ležaja i tako sprječava ispadanje ležaja iz ležišta.

13.

GORNJI NOSAČ JEDRA

Nosač jedra(16) sa svoje gornje strane ima navarenu cijev sa unutrašnjim promjerom otvora od najmanje 12 milimetara kako bi kroz nju mogao prići vijak M12. Ovim vijkom se na vrh nosača jedra postavljaju dva gornja nosača jedra(24) koji su izrađeni od kutnog profila. Ovi gornji nosači jedra imaju pri vanjskom kraju otvor kroz koji može proći vijak M12 te iste takve rupe bliže drugom kraju kojim kroz koji prolazi vijak koji istovremeno prolazi i kroz cijev koja se nalazi na vrhu nosača jedra(16). Sa unutrašnje strane ova dva gornja nosača jedra su zavarena za spojnikom gornjeg nosača(27) koji je izrađen od U profila. Ovaj spojnik gornjeg nosača sa druge strane ima dva otvora kroz koje prolaze vijci M10. Prilikom montaže na vanjski kraj gornjih nosača jedra postavlja se diferencijal jedra(25) s kojim se spajaju vijkom M12. Ovaj diferencijal sa prijenosnim omjerom 2 : 1 autor ove knjige je nabavio kao standardni proizvod neke talijanske kompanije i svi elementi koji se spajaju sa njime su prilagođeni njegovim dimenzijama. U slučaju nabavke nekog drugog diferencijala sa prijenosnim omjerom 2 : 1 potrebno je prilagoditi dimenzije svih dijelova koji se spajaju na diferencijal.

14.

Nosač središnjeg diferencijala

Nosač središnjeg diferencijala(28) je element izrađen od U profila. Tri ova elementa su međusobno zavarena pod kutom od 120 stupnjeva, a na njih je sa gornje strane zavarena donja ploča središnjeg diferencijala(40). Središnji diferencijal(29) je element sa više dijelova koji ima prijenosni omjer 1 : 1 X 3, odnosno 3 bočna zupčanika su međusobno postavljena u odnos od 120 stupnjeva, dok na njih sa gornje strane naliježe četvrti zupčanik pod kutom od 90 stupnjeva. Nosači središnjeg diferencijala sa vanjske strane imaju dva otvora kroz koji prolazi vijak ili osigurač M10. Prilikom montaže ovi otvori se preklapaju sa istim otvorima koji s nalaze na spojnicima gornjih nosača(27), te se vijcima ova dva elementa čvrsto

spajaju. Na taj način središnji diferencijal(29) se čvrsto postavlja u centar između tri nosača jedra(16).

Središnji diferencijal

Središnji diferencijal(29) autor ove knjige je napravio od zupčanika koje je izvadio iz dva diferencijala 1 : 1 (proizvođača autometal lesko) od nekog kombajna. Prema zupčanicima su napravljeni svi elementi koji čine središnji diferencijal. U slučaju nabavke zupčanika drugih dimenzija svi elementi moraju biti prilagođeni

dimenzijama tih zupčanika.

15.

Na zupčanicima, odnosno pripadajućim osovinama su napravljene potrebne preinake. Na gornjoj osovini središnjeg diferencijala(30) izbušene su dvije rupe za vijke ili osigurače M12. Na bočnim osovinama središnjeg diferencijala(35) također su izbušene dvije rupe M12, te je dio osovine s unutrašnje strane zupčanika odsječen. Prema dimenzijama ovako preinačenim osovinama izrađeni su ostali elementi koji čine središnji diferencijal(29).

Sa gornje strane središnjeg diferencijala(29) nalazi se gornja ploča središnjeg diferencijala(39) koja na sebi ima ležište za ležaj te bočne otvore sa navojem u koje se uvrću vijci prilikom spajanja sa drugim

dijelovima diferencijala.

16.

Sa donje strane središnjeg diferencijala nalazi se donja ploča središnjeg diferencijala(40) koji također ima izbušeno ležište za pripadajućim ležištem, te bočne rupe sa navojima za spajanje sa drugim elementima. Ove dvije ploče su spojene bočnim ležištima središnjeg diferencijala(41) koji na sebi imaju ubušeno ležište za pripadajući ležaj, te otvore kroz koje prolaze vijci kojima se ova bočna ležišta povezuju sa gornjom pločom središnjeg diferencijala(39) i donjom pločom središnjeg diferencijala(40). Gornja i donja ploča središnjeg diferencijala su također spojene poklopcima središnjeg diferencijala(42) koji potpuno zatvaraju unutrašnjost diferencijala i sprječavaju isticanje maziva iz njega.

U slučaju kvara nekog zupčanika, ili ležaja dovoljno je skinuti samo pripadajuće ležište, ili ploču te promijeniti pokvareni dio.

17.

VJETROUSMJERIVAČ

Vjetrousmjerivač je sklop koji se sastoji od više dijelova od kojih je prvi osovina vjetrousmjerivača(31) koja se svojim donjim djelom postavlja na gornju osovinu središnjeg diferencijala(30) s kojom se povezuje sa dva

vijka ili osigurača koji prolaze kroz rupe na ovim elementima. Na vrhu osovine vjetrousmjerivača(31) pod kutom od 90 stupnjeva navaren je nosač vjetrousmjerivača(32) koji je izrađen od cijevi koja sa jedne strane ima navareno pero vjetrousmjerivača(33) dok sa druge strane ima protuteg(34). Pero vjetrousmjerivača(33) je čvrsta površina na koju djeluje vjetar pri čemu se ta površina postavlja niz vjetar u položaj

najmanjeg otpora, te se tako i nosač vjetrousmjerivača(32) postavlja niz vjetar. Time se pri promjeni smjera vjetra zakreće i osovina vjetrousmjerivača(31) koja zakreće gornju osovinu središnjeg diferencijala(30). Pri tome unutar diferencijala zupčanik koji se nalazi na gornjoj osovini zakreće tri bočna zupčanika čime se zakreću i bočne osovine središnjeg diferencijala(35). Na bočne osovine središnjeg diferencijala(35) nataknute su produžne upravljačke cijevi(36), a te cijevi su vijcima ili osiguračima povezane sa bočnim

osovinama kroz rupe kojima se provlače ti vijci. Na ovu osovinu navlači se regulacijska cijev(37) koja na sebi ima bočno navarene dvije matice kroz koje se uvrću vijci M12. Na drugom kraju ove regulacijske cijevi (37) nalazi se suženje koje unutar sebe ima unutrašnji jezičac koji se

poklapa sa utorom koji se nalazi na bočnoj osovini diferencijala jedra(25) a na koju se pri montaži postavlja vanjski dio regulacijske cijevi(37).

18.

DIFERENCIJAL 2:1

Diferencijal jedra(25) je element koji ima dva zupčanika postavljena pod 90 stupnjeva i koji imaju prijenosni omjer 2 : 1. Ovaj diferencijal je postavljen na dva gornja nosača jedra(24) sa kojima je povezan vijcima. Iz diferencijala izlaze dvije osovine: bočna osovina diferencijala jedra(25) i donja osovina diferencijala jedra(38). Na bočnu osovinu diferencijala jedra(26) prilikom montaže postavlja se uži kraj regulacijske cijevi(36). Bočna osovina na sebi ima utor dok uži dio regulacijske cijevi(37) unutar sebe ima jezičac koji se po dimenzijama poklapa sa tim utorom. Pri stavljanju regulacijske cijevi na bočnu osovinu jezičac se postavlja u utor čime se osigurava povezanost ova dva elementa. Kada se okreće regulacijska cijev okreće se i bočna osovina diferencijala jedra(26). Time se unutar diferencijala jedra(25) zakreće manji zupčanik koji zakreće i veći zupčanik koji se nalazi pod kutom od 90 stupnjeva. Omjer zubaca između ova dva zupčanika je 1 : 2 odnosno donji zupčanik ima duplo više zubaca od bočnog zupčanika. Donji zupčanik nalazi se na donjoj osovini diferencijala jedra(38) koja se zakreće za 90 stupnjeva kada se bočna osovina diferencijala jedra(26) zakrene za 180 stupnjeva. Donja osovina diferencijala jedra na sebi pri dnu ima dvije rupe, a na njega se prilikom montaže postavlja gornja osovina jedra(43) koja na sebi također ima dvije rupe. Kroz te rupe se prilikom montaže provlače vijci ili osigurači koji čvrsto povezuju donju osovinu diferencijala jedra(38) i gornju osovinu jedra(43).

19.

JEDRO

Jedro je sklop koji ima veći broj elemenata. Jedro ima gornje nosače jedra(44) koji su navareni na osovinu jedra(45) pri vrhu, te donje nosače jedra(49) koji su navareni na osovinu jedra(45) blizu njenog dna. Na osovinu jedra(45) se postavlja namotač jedra(47) prije nego se za osovinu jedra(45) zavari donji nosač jedra(49). Namotač jedra(47) na vrhu ima namotač sajle(46) na koju je namotana sajla jedra(52) koja služi za skupljanje platna jedra(51). Krajevi gornjeg nosača jedra(44) i krajevi donjeg nosača

jedra(49) spojeni su stranicama jedra(48). Ove stranice jedara(48) imaju na sebi navarene male šireće koloture(53) po jednu pri vrhu i dnu stranica jedra(48). Platno jedra(51) je razapeto između namotača jedra(47) i držaća jedra(50). Držači jedra(50) su postavljeni na gornji nosače jedara(44) gornjim nosećim kliznikom(62) i na donji nosač jedra(49) donjim nosećim kliznikom(63). Sajle jedra(52) su spojene sa držaćem jedra(50) pri vrhu i pri dnu te prelaze preko male šireće koloture(53) da bi se sa strane spojile preko šireće opruge(54). Ova opruga privlači gornji i donji kraj sajle jedra(52) te tako šire površinu platna jedra(51). Na namotaču sajle(46) namotana je gornja skupljajuća sajla(55) koja služi za namotavanje platna jedra(51) na namotač jedra(47). Gornja skupljajuća sajla(55) je namotana na namotač sajle(46) u smjeru suprotnom od onog na koje je platno jedra(51) namotano na namotač jedra(47). Gornja skupljajuća sajla(55) prelazi preko male vanjske skupljajuće koloture(56), te preko male unutrašnje skupljajuće koloture(57) ulazi u samu osovinu jedra(45) kroz otvor u osovini koji se nalazi na tom mjestu i u koju je djelomično umetnuta ta unutrašnja skupljajuća kolotura(57). U unutrašnjosti osovine jedra(45) nalazi se mali vlačni ležaj(58) koji povezuje gornju skupljajuću sajlu(55) sa gornje strane i donju skupljajuću sajlu(59) s donje strane. Ovaj vlačni ležaj(58) spriječava usukavanje gornje i donje skupljajuće sajle pošto se donja skupljajuća sajla(59) pri radu okreće unutar osovine jedra(45) dok se gornja skupljajuća sajla(57) ne okreće u odnosu na osovinu jedra(45). Donja skupljajuća sajla(59) izlazi iz osovine jedra(45) sa donje strane, te prelazi preko male donje skupljajuće koloture(60) odakle se spaja sa centrifugalnim utezima(61) koji klize po klizniku(22). Prilikom rada vjetrenjače jedra se okreću oko nosača rotora(1). Što je brzina okretanja veća to se javlja veća centrifugalna sila koja djeluje na centrifugalne utege(61). Kad centrifugalna sila postane veća od sile kojim šireće opruge(54) šire platno jedra(51) dolazi do pomicanja centrifugalnih utega(61) prema van čime se povlači donja šireća sajla(59) iz osovine jedra(45). Time se i gornja skupljajuća sajla(55) odmata sa namotača sajle(46) čime se platno jedra(51) namata na namotač jedra(47). Na taj način se površina platna jedra(51) smanjuje, brzina rotacije se također smanjuje, te se vjetrenjača štiti od havarije. Kad se vjetar smanji brzina rotacije pada, centrifugalna sila također pada, pa šireće opruge(54) počinju širiti površinu platna jedra(51).

20.

Montaža dijelova jedra u jednu cijelinu vrši se prije montaže jedra na vjetrenjaču. Najprije se gornja osovina jedra(43) zavari na vrh osovine jedra(45). Tada se gornje nosače jedra(44) zavari bočno na osovinu jedra(45) pri njenom vrhu. Nakon toga se na osovinu jedra(45) postavi namotač jedra(47) na koji je prethodno zavaren namotač sajle(46). Zatim se ispod ovog namotača postavljaju 2 podloške koje služe kao klizni aksijalni ležajevi, a ispod njih se na osovinu jedra(45) zavare donji nosači jedra(49). Tada se vanjski krajevi donjih i gornjih nosača jedara varenjem spoje sa stranicama jedra(48), čime jedra dobivaju pravokutni okvir. Na držaće jedra(50) se najprije postavlja platno jedra(51) jednom svojom stranom. Tada se na gornje nosače jedra(44) postavi gornji noseći kliznik(62) koji se sa donje strane spaja sa držačem jedra(50). Nakon toga se u donji dio ovog držača jedra ugura gornji dio donjeg nosećeg kliznika(63) koji se nakon toga svojim rašljastim dijelom postavlja na donje nosače jedra(49). Gornji i donji kliznik imaju na sebi rupe kroz koje se provlači vijak na koji se stavljaju male cijevčice koje svojim okretanjem olakšavaju klizanje po gornjem i donjem nosaču jedra. Gornji noseći kliznik(62) je vijkom spojen sa držačem jedra. Nakon ovoga druga strana platna jedra(51) se lijepi na namotač jedra(47). Tada se na namotač sajle(46) namata gornja skupljajuća sajla(55) na čiji kraj se veže vlačni ležaj(58) na čiji drugi kraj se veže donja skupljajuća sajla(59), te se ove sajle provlače preko vanjske skupljajuće koloture(56) i unutrašnja skupljajuća kolotura(57), čime ulaze u osovinu jedra(45) i provlače se do dna ove osovine odakle donja sajla viri van. Tada se sajle jedra(52) vežu sa držačem jedra(50), provlače kroz šireće koloture(53) i vežu sa širećim oprugama(54).

21.

PIRAMIDALNO POSTOLJE

Nosač rotora(1) se može postaviti na temelje koji se nalaze na tlu ili se može postaviti na piramidalno postolje. Ako se vjetrenjača smiješta na krov najbolje je ispod krova smjestiti piramidalno postolje koje se učvrsti na betonsku deku, dok se iznad krova provlači nosač rotora(1) (zajedno sa osovinom rotora(2)) na koju se montira vjetrenjača. Piramidalno postolje ima više dijelova od kojih je najvažnija noseća cijev(64) koja sa strane ima zavarena četiri gornja držača(65) pri vrhu i 4 donja držača(66) pri dnu. Na vrhu noseće cijevi(64) iznad gornjih držača nalaze se otvori sa navojem u koji se uvrću gornji zatezni vijci(67), a iznad donjih držača(66) se nalaze otvori sa navojem u koji se uvrću donji zatezni vijci(68). Ovi zatezni vijci služe za precizno postavljanje nosač rotora(1) u položaj okomit na tlo. Unutrašnji promjer noseće cijevi treba biti oko 5 posto širi nego što je vanjski promjer nosača rotora kako bi se pri radu moglo korigirati eventualno

malo pomicanje okomice nosača rotora(1) na tlo. Na samome dnu noseće cijevi(64) nalaze se 4 noseće matice(69) zavarene na dno. Prilikom montaže nosač rotora(1) se zajedno sa osovinom rotora(2) postavi u noseću cijev(64) te se postavljaju okomito na tlo. Tada se na gornje držače(65) postavljaju glavni nosači(70) koji se spajaju vijcima. Tada se lančanom dizalicom, čekrkom, noseća cijev diže prema gore tako što se

čekrk postavlja na vrh nosača rotora(1), a kuka se postavlja pod dno noseće cijevi(64). Čekrk diže noseću cijev(64) zajedno sa glavnim nosačima(70). Kada donji dio glavnih nosača(70) dođe do predviđenog položaja oni se vežu sa tlom. Ako se nalaze na betonskoj površini nosači se varenjem vežu za jake šipke koje se moraju ubušiti u beton, a ako se na tlu nalazi zemlja na glavne nosače(70) se postavljaju temeljnici(76) koji se postavljaju u rupa koje se nakon montaže popunjavaju betonom i postaju temelji. Nakon ovoga se dodatno provjerava okomitost noseće cijevi(64) na tlo, te se na glavni nosači(70) i noseća cijev dodatno povezuju ukrućivačima(71). Ukrućivači(71) se za glavne nosače(70) vežu vijcima na mjestu gdje je

izbušen otvor za vijak, dok se za noseće cijevi vežu preko donjih držača(66). Tada se na vrh nosača rotora(1) postavljaju dijelovi koji tamo pripadaju zajedno sa rotorom(7). Iznad rotora se postavlja centralna ploča rotora(13) na osovinu rotora(2), te se vijcima povezuju centralna ploča rotora(13) i noseća ploča rotora(8) čime se rotor(7) postavlja u radni položaj. Tada se na ploče nosača jedra(17) postavljaju nosači jedra(16) tako da se držači nosača jedra(18) nataknu na te nosače jedra(16). (Prije ovoga na nosače jedra(16) se vijcima pričvršćuju držači jedra(20).) Tada se zateže vijak koji se nalazi na nosaču jedra(17) kako bi se

čvrsto povezali ovi elementi. Ako se montaža vrši uz pomoć dizalice sa košarom za radnika zajedno sa radnikom diže se i jedno po jedno jedro, a ako se montaža vrši ručno potrebno je najprije postaviti zaštitu tako da se nosače rotora(16) postave građevinske spojnice i cijevi od skele okomito na nosače rotora(16). Na ovaj način se stvara sigurnosni trokut u barem dva nivoa koji radnicima osigurava siguran rad. Tada se na ove građevinske cijevi za skelu spojnicama postavlja još jedna okomita cijev čiji vrh mora biti barem jedan metar iznad vrha nosača jedara. Na ovu okomitu cijev se postavlja kolotura preko koje se užetom dižu jedra. Na jedro se prije dizanja postavlja diferencijal jedra(25) zajedno sa gornjim

nosačima jedra(24). 22.

Otvori na ova dva gornja nosača jedra(24) se postavljaju na vrh nosača jedra(16) gdje se nalazi cjevčica kroz koju se provlači vijak M12 koji istovremeno prolazi i kroz otvore koji se nalaze na gornjim nosačima jedara(24). Time se ovi elementi čvrsto povezuju u cjelinu. Tada se sustavom poluge diže dno jedra iznad nosača jedra(20) te se osovina jedra(45) postavlja u ležaj koji se nalazi u ležište jedra(21). Osovina jedra(45) ulazi u ležaj dok ne dođe do malog proširenja koji se nalazi na ovoj osovini. Nakon ovoga na vrh vjetrenjače postavlja se nosač središnjeg diferencijala(28) zajedno sa kompletnim središnjim diferencijalom(29). Tada se na gornju osovinu središnjeg diferencijala(30) postavlja vjetrousmjerivač tako da se na ovu osovinu natakne osovina vjetrousmjerivača(31).

Nakon ovoga nosač rotora(1) se diže prema gore sa svim dijelovima koji su montirani na njega. Dizanje se obavlja tako da se čekrk veže za vrh noseća cijev(64), a kuka se postavlja ispod dna nosača rotora(1). Dizanje se vrši dok se dno nosača rotora(1) ne poravna sa dnom noseće cijevi(64). Tada se zategnu zatezni vijci koji prolaze kroz zatezne matice(69) dok ne dođu ispod dna nosača rotora(1). Tada se čekrk može

skinutu, nakon čega se zatežu gornji zatezni vijci(67) i donji zatezni vijci (68), dok se nosač rotora(1) ne dovede u potpuno okomit položaj u odnosu na tlo. Tada se na osovinu rotora(2) koja viri ispod nosača rotora(1) postavlja ležaj sa centralnim ležištem(83) koji treba držati osovinu rotora(2) u centru nosača rotora(1). Centralno ležište(83) se

fiksira tako da se postavi između zateznih matica(69) te se zatezanjem zateznih vijaka koji prolaze kroz te matice postavlja u trajan položaj. Nakon ovoga na osovinu rotora(2) se odozdo postavlja produžna osovina(5) na kojoj se pri dnu nalazu središnja remenica(72), a donji dio ove produžne osovine(5) se postavlja u donje ležište(75). Tada se zateže osovinski vijak(6) koji čvrsto spaja osovinu rotora(2) i produžnu osovinu(5). Na tlu se nalazi generator koji se pokreće preko središnje remenice(72) i remenice generatora(73) koja se nalazi na generatoru(74). Umjesto generatora vjetrenjača može pokretati i pumpu za vodu na mjestima gdje je potrebno navodnjavanje, a moguće je priključiti i neki drugi pogonski stroj. Ako objekt ima priključak na električnu mrežu uz generator(74) potrebno je instalirati i elektroniku koja usklađuje napon i frekvenciju sa mrežom kako bi se generator mogao priključiti na mrežu. Na taj način potrošač koristi svoju energiju kada ima vjetra, te može prodavati višak energije, a kad nema vjetra koristi energiju iz mreže. Ako objekt nema priključak na mrežu generator treba biti istosmjerni napona 12, 24 ili 48 Volti kako bi se mogli puniti akomulatori. Generator mora biti sporohodni, višepolni koji optimalno

radi pri brzini od 50 okretaja u minuti, a takvi generatori se mogu nabaviti preko interneta u Kini po prihvatljivim cijenama.

Nakon što je sve montirano na tlu potrebno je na vrh montirati upravljački sklop. Najprije se na bočne osovine središnjeg diferencijala(35) postave produžne upravljačke cijevi(36) i međusobno učvrste vijcima ili osiguračima. Tada se na ove produžne upravljačke cijevi(36) postave regulacijske cijevi širim

krajem(37) koje se tada užim krajem navlače i na bočne osovine diferencijala jedra(26) tako da jezičac unutar ovih regulacijskih cijevi(36) naliježe u utore koji se nalaze na bočnim osovinama diferencijala jedara(26). Tada se vjetrousmjerivač postavi okomito na jedan nosač jedra(16), a jedro na tom nosaču jedra se postavlja okomito na smjer vjetrousmjerivača. U tom položaju se zatežu zatezni vijci koji se nalaze na regulacijskoj cijevi(36) čime se ova regulacijska cijev(36) čvrsto povezuje sa produžnom upravljačkom cijevi(36). Tada se vjetrousmjerivač postavlja okomito na drugi nosač jedra(16), te se sve ponavlja kao i kod prvog jedra. Nakon ovoga vjetrousmjerivač se postavlja okomito i na teći nosač jedra(16) te se postupak ponavlja. Ovime je vjetrenjača stavljena u radni položaj i može početi sa radom.

23.

STUPNO POSTOLJE

Ako se nosač rotora(1) postavlja direktno na tlo potrebno ga je vijcima učvrstiti za betonske temelje koji moraju biti dovoljno duboki i široka da izdrže sve udare vjetra. U ovom slučaju energija se ne može prenositi kroz osovinu rotora(2) već se mora prenositi preko remenice rotora(77), bočne remenice(78), i bočne osovine(80) do tla, gdje se preko donje bočne remenice(81) prenosi na bočni generator (82). umjesto generatora može se pokretati vodena pumpa ili neki drugi pogonski stroj. Bočna osovina(80) pri dnu je postavljena u ležište koje se nalazi pokraj generatora, dok je pri vrhu povezana sa nosačem rotora(1) zahvaljujući držaču osovine(79) koji na jednom kraju ima obujmicu kojom se pričvršćuje za nosač rotora(1), a drugom kraju ima ležište sa ležajem kroz koji prolazi bočna osovina(80).

24.

AKUMULACIJA ENERGIJE KOMPRIMIRANJEM ZRAKA

Ako objekt na kojem se vjetrenjača nalazi nema priključak na mrežu tada je potrebno dobivenu energiju vjetra akumulirati za periode kada nema vjetra. Akumulacija pomoću akumulatora je skupa, barem na današnjem stupnju razvoja električnih akumulatora. Najjeftinija akumulacija je komprimirani zrak koji se pod visokim tlakom tiska u rezervoare. Ovakav rezervoar u obliku čelične cijevi promjera 36 centimetara i visine 10 metara može akumulirati energije koliko prosječno domaćinstvo troši kroz pola mjeseca. Ovakav cijevni rezervoar(85) može poslužiti i kao postolje vjetrenjače čime mu se isplativost povećava. Na vrhu ovakvog cijevnog rezervoara(85) postavlja se nosač rotora(1) i kompresor(84). Vjetrenjača preko bočne osovine(80) pokreće kompresor(84) koji tiska zrak kroz ulaznu cijev(87) koja je spojena na križno koljeno(86) kroz koje zrak ulazi u cijevni rezervoar(85). Kad je potrebna energija komprimirani zrak se kroz izlaznu cijev(88) pušta u zračnu turbinu(89) koja pokreće bočni generator(82). Prilikom kompresije komprimirani zrak je vrlo vruć i ta se toplina može iskoristiti za grijanje prostora ako se preko ulazne cijevi(87) postavi izmjenjivač topline(91). Pri hlađenju zraka dolazi do kondenzacije vode koja se skuplja pri dnu cijevnog rezervoara(85). Kako se po zimi ova voda ne bi smrzla dno cijevnog rezervoara(85) potrebno je postaviti barem 2 metra u tlo. Voda iz cijevnog rezervoara se vadi kroz vodenu cijev(92) koja je postavljena do dna cijevnog rezervoara(85), a gornjim krajem prolazi kroz križno

koljeno(86) i ventil(90). Otvaranjem ventila komprimirani zrak istiskuje vodu koja se može koristiti za zalijevanje, pošto u njoj postoji malo ulja iz kompresora(84). Zrak koji izlazi iz zračne turbine ima temperaturu od oko -15 stupnjeva celzijusa te je tim zrakom moguće hladiti prostore. Ako taj hladni zrak propustimo kroz dodatni izmjenivač topline moguće je dobiti dodatnu količinu vode koja je po kvaliteti ravna kišnici. Ovakvim rješenjem moguće je na osamljenim suhim mjestima dobiti i električnu energiju, a također i dovoljne količine vode za piće, higijenske potrebe i zalijevanje vrta.

25.

Popis pozicija

rb. Naziv komada1 Nosač rotora 12 osovina rotora 13 manje ležište rotora 14 veće ležište rotora 15 produžna osovina 16 osovinski vijak 17 rotor 18 noseća ploča rotora 19 Vanjsko veće ležište rotora 110 Matica rotora 111 Bočni vijak rotora 112 Krak rotora 313 centralna ploča rotora 114 držač osovine rotora 115 Držač ploče rotora 116 nosača jedra 317 Ploča nosača jedra 318 držač nosača jedra 3x219 graničnik nosača 320 Držač jedra 321 ležište jedra 322 kliznik 323 Donji nosač jedra 324 gornji nosač jedra 3x225 diferencijal jedra 326 Bočna osovina diferencijala jedra 327 spojnik gornjeg nosača 328 Nosač središnjeg diferencijala 329 Središnji diferencijal 130 gornja osovina središnjeg diferencijala 131 osovina vjetrousmjerivača 132 nosač vjetrousmjerivača 133 pero vjetrousmjerivača 1

34 protuteg 135 bočna osovina središnjeg diferencijala 336 produžne upravljačke cijevi 337 regulacijska cijev 338 donja osovina diferencijala jedra 339 gornja ploča središnjeg diferencijala 140 Donja ploča središnjeg diferencijala 141 bočno ležište središnjeg diferencijala 342 poklopac središnjeg diferencijala 343 gornja osovinu jedra 344 gornji nosači jedra 3x245 osovina jedra 346 namotač sajle 347 namotač jedra 348 Stranice jedra 649 donji nosači jedra 2x350 Držač jedra 651 platno jedra 652 sajla jedra 4x353 šireće koloture 4x354 šireće opruge 2x355 gornja skupljajuća sajla 356 vanjska skupljajuća kolotura 357 Unutrašnja skupljajuća kolotura 358 vlačni ležaj 359 donja skupljajuća sajla 360 Donja skupljajuća kolotura 361 centrifugalni utezi 362 gornji noseći kliznik 2x363 donji noseći kliznik 2x364 Noseća cijev 165 Gornji držač 466 Donji držač 467 Gornji zatezni vijak 468 Donji zatezni vijaka 469 Noseće matice 470 glavni nosači 4

71 ukručivači 472 Središnja remenica 173 Remenica generatora 174 Generator 175 Donje ležište 176 Temeljne zatezne sajle 477 remenica rotora 178 Bočna remenica 179 Držač osovine 180 Bočna osovina 181 Donja bočna remenica 182 Bočni generator 183 Centralno ležište 184 kompresor 185 Cijevni rezervoar 186 križno koljeno 187 Ulazna cijev 188 izlazna cijev 189 zračna turbina 190 ventil 191 izmjenjivač topline 1

28.