Ветром и водой человек впервые освоил природные источники энергии. Первая ветряная мельница появилась на Востоке — в Древнем Египте и Персии — где её использовали для орошения уже в VI веке до н.э. Лопасти располагались радиально вокруг вертикального вала. Позднее арабы перенесли эту концепцию на Запад, где её адаптировали к горизонтальному валу. В Европе ветряные мельницы получили широкое распространение с X века, став незаменимыми для помола зерна.
Первые ветряные мельницы
Семьсот лет до н.э. персы, используя принципы парусного движения, создали первые ветряные мельницы. С X века такие установки начали появляться в Западной Европе, заменяя ручные жернова при помоле злаков и добыче растительных масел, а также при подъёме воды. Иранские мельницы имели вертикальный осевой ветрогенератор, помещённый в корпус мельницы, что обеспечивало более высокий КПД по сравнению с горизонтальными типами, распространёнными в Европе.
В средневековых владениях мельницы принадлежали крупным феодалам и обслуживались мастерами‑мельниками.
Одним из главных новшеств стал «вентильный лист» (1745 г.), автоматически разворачиваемый по ветру. В 1772 г. появился «пружинный лист» — деревянные створки, открывающиеся вручную или автоматически, что делало скорость вращения независимой от силы ветра. Среди других улучшений — воздушные тормоза, позволяющие быстро останавливать лопасти.
Развитие вдоль побережий
Ветряные мельницы традиционно размещались вдоль Атлантического и Балтийского побережий, где ветры постоянны и сильны. Позднее они распространились по всему Средиземноморью. Наибольшее развитие технология получила в Нидерландах и Дании. Благодаря дренажным мельницам голландцы смогли оттеснить море и увеличить площадь своей страны примерно на четверть.
Около 1880 г. была внедрена «крыло Бертона» (изобретено в 1840 г.) — система подвижных планок, автоматически раскрывающихся под действием ветра. Это облегчало работу мельника, однако появилось уже тогда, когда традиционные мельницы находились в упадке.
Сегодня во Франции и Греции сохранилось множество исторических мельниц, которые скорее являются памятниками наследия, чем работающими объектами. В Нидерландах же более тысячи мельниц продолжают работать; несколько из них, в том числе в Киндердейке, включены в список Всемирного наследия ЮНЕСКО. В эпоху экологических проблем и отказа от ядерной энергии интерес к ветряным мельницам вновь растёт.
Ветроэнергетика: современный наследник ветряных мельниц
С электрификацией сельской местности и появлением индустриальных мельниц в XX веке традиционные ветряные мельницы почти исчезли. Однако принцип преобразования ветровой энергии возродился благодаря современным ветровым турбинам с множеством лопастей, разработанным в США.
В Дании уже в конце XIX века начали использовать ветровые турбины для генерации электроэнергии, и они остаются популярными до сих пор. Небольшие генераторы снабжали электроэнергией отдалённые деревни до 1930‑х годов, когда сеть электропередач охватила всю страну. Позднее появились крупные ветровые установки.
Благодаря многовековому опыту эксплуатации ветра северные европейские страны заняли лидирующие позиции в производстве современных ветровых турбин — прямых наследников древних мельниц. Их развитие ускоряется благодаря государственным программам поддержки возобновляемой энергетики.
Дополнительные источники
— «Во времена ветряных мельниц» Жан Гильбо, 2005.
— «Удивительная история изобретений: от огня до бессмертия», Дюно, 2018.
