Kad cilvēkam talkā nāk  vējš

NO ATMOSTIETIES! KORESPONDENTA SPĀNIJĀ

KAS jums nāk prātā, aplūkojot nākamajā lappusē redzamās vējdzirnavas? Varbūt tās jums atgādina tipisku Nīderlandes ainavu? Vai arī liek atcerēties literārā varoņa, bruņinieka Dona Kihota, cīņu ar vējdzirnavām, kas viņa iztēlē pārtapa par briesmīgiem milžiem? Varbūt jums prātā nāk vējdzirnavas, kas ir atjaunotas un tagad ir apskatāmas jūsu novadā?

Lai arī daudzās zemēs vēl aizvien ir sastopamas vējdzirnavas, šķiet, tās ar savu klātbūtni tikai atgādina par sen pagājušajiem laikiem. Vējdzirnavas, kas gadsimtiem ilgi tika uzskatītas par vienu no nozīmīgākajiem tehnikas sasniegumiem, bija nogrimušas aizmirstībā uz vairākiem desmitiem gadu. Tikai samērā nesen cilvēki atkal ir sākuši domāt par vēja enerģijas izmantošanu. Uzzināsim, kā vējdzirnavas vēstures gaitā ir pielāgojušās pārmaiņu vējiem.

Mehānismi atvieglo malšanu

Kopš seniem laikiem maize ir bijusi viens no galvenajiem pārtikas produktiem. Lai iegūtu miltus maizes cepšanai, senatnē daudzas tautas, arī izraēlieši, graudus mala ”divu akmeņu starpā”, proti, primitīvās rokas dzirnās. (4. Mozus 11:7, 8.) Malt labību, beržot vienu smagu akmeni pret otru, bija ārkārtīgi grūts darbs. Vēlāk sāka izmantot smagākus dzirnakmeņus, ”ko grieza ēzelis” vai kāds cits jūga dzīvnieks. (Mateja 18:6, NW.) Tomēr arī dzīvnieku grieztajām dzirnavām bija savi trūkumi.

Cilvēki jau bija izgudrojuši ūdensratu, ko darbināja ūdens enerģija, un iemācījušies būvēt burulaivas, ko dzina uz priekšu vēja spēks. Iespējams, ap mūsu ēras 7. gadsimtu kaut kur Āzijas vai Tuvo Austrumu stepēs buras tika pirmo reizi uzvilktas uz rata un vēja enerģiju sāka izmantot dzirnakmens griešanai. Vējam pūšot, rats grieza vertikālu vārpstu, pie kuras bija piestiprināts dzirnakmens. * Ar šīm primitīvajām vējdzirnavām varēja samalt kviešus un miežus, kā arī sūknēt pazemes ūdeņus. Kā redzams, vajadzības spiesti, cilvēki allaž izgudro kaut ko jaunu.

Sarežģītā ”vēja ķeršana”

Agrīnās dzirnavas, kuru spārni rotēja ap vertikālu asi, nebija sevišķi jaudīgas. Palielināt jaudu izdevās tikai pēc tādu dzirnavu izgudrošanas, kuru spārni vai buras tika piestiprināti pie horizontālas ass. Zobratu pārvadi pārnesa spārnu vārpstas mehānisko kustību uz vertikālo vārpstu, kas grieza dzirnakmeni. Šis jaunizgudrojums ļāva pilnīgāk izmantot vēja spēku. Uzlabotās dzirnavas varēja attīstīt pietiekami lielu jaudu, lai darbinātu tādu smagu iekārtu kā ripzāģi.

Lai kāds būtu veicamais darbs, vējdzirnavām bija vajadzīgs pastāvīgs enerģijas avots. Bet vējam, kā zināms, piemīt untums bieži mainīt virzienu. Kā lai tādā gadījumā pagriež dzirnavu spārnus pret vēju? Viens no pirmajiem risinājumiem bija staba tipa vējdzirnavu izgudrošana. Dzirnavu centrā  tika ierīkots vertikāls stabs, ar kura palīdzību gan dzirnavu korpusu, gan spārnus varēja pagriezt pret vēju.

Tomēr konstrukcijas īpatnību dēļ staba tipa vējdzirnavas nevarēja celt lielas, tāpēc dzirnavu būvniecības meistari izgudroja torņa tipa vējdzirnavas ar nekustīgu korpusu un grozāmu galvu jeb cepuri. Šīm dzirnavām spārnu vārpsta bija izvirzīta uz āru, kas ļāva pagriezt galvu un spārnus pret vēju, lai kurā virzienā tas pūstu. Bet kā lai melderis pagriež smago galvu, pie kuras ir piestiprināti spārni un kuras iekšpusē ierīkota vārpsta un bremžu sistēma? Apskatiet vēlreiz fotoattēlu iepriekšējā lappusē, kur ir redzamas dzirnavas, kas atrodas Spānijas pilsētā Kartahenā. Vai pamanījāt slīpu baļķi, kas sniedzas no jumta līdz zemei? Kaut gan šis baļķis izskatās pēc balsta, patiesībā tā ir dzirnavu galvas griežamā svira. Šo sviru griež cilvēks vai dzīvnieks, kamēr dzirnavu spārni noķer vēju.

Citām vējdzirnavām galvas aizmugurē ir uzstādīti mazāki spārniņi, kas atgādina propelleri. Ar šo mazo spārniņu palīdzību dzirnavu spārni automātiski tiek pagriezti pret vēju. Lai saprastu, kā šī sistēma darbojas, iedomāsimies, ka spārni ir pagriezti pret vēju un griežas pilnā sparā. Pēkšņi vēja virziens mainās un spārni sāk griezties lēnāk. Taču tagad apgriezienus uzņem otrā pusē novietotie mazie spārniņi. Tie atrodas sazobē ar zobratu pārvadu un pagriež dzirnavu cepuri tā, lai lielie spārni atkal atrastos pretī vēja virzienam.

Buras nomaina kustīgi dēlīši

”Vēja ķeršana” nebija viegla arī tāpēc, ka vēja stiprums ir ļoti mainīgs. Sākotnēji uz vējdzirnavu spārniem bija buras, kas atgādināja kuģu buras, un tām bija grūti pielāgoties vēja ātruma izmaiņām. Lietojot bremzes, berzes dēļ pat varēja izcelties ugunsgrēks. Spēcīga vēja brāzma varēja salauzt spārnus vai pat uzgāzt tos dzirnavu ēkai, nodarot lielus bojājumus. Ja bremzes salūza brīdī, kad melderis bija uzkāpis uz spārniem, lai satītu buras, tad viņš tika burtiski uzsviests gaisā.

1772. gadā kāds vējdzirnavu būvētājs no Skotijas izdomāja, ka buras var aizstāt ar žalūzijām līdzīgiem kustīgiem dēlīšiem, kuru slīpums varēja automātiski mainīties. Grāmatā Vējdzirnavas (Windmills) ir stāstīts: ”Kad uzpūta stipra vēja brāzma un gaisa spiediens uz dēlīti pārsniedza atsperes spriegumu, starp spārnu un dēlīti pavērās sprauga, kas laida cauri gaisu un palēnināja spārnu griešanās ātrumu. Kad vējš norima, atspere, kuras spriegums tagad bija lielāks par gaisa spiedienu, cieši piespieda dēlīšus pie spārniem un tie atkal varēja uzņemt pilnu vēja jaudu.

Vējdzirnavas, kurām bija grozāma galva un uz spārniem — kustīgi nostiprinātie dēlīši, savus ziedu laikus sasniedza 19. gadsimta otrajā pusē. Tiek lēsts, ka Eiropā uzbūvētās vējdzirnavas kopā varēja attīstīt 1500 megavatu jaudu. * Vēlāk tika izgudrotas tvaika  turbīnas un iekšdedzes dzinēji, un sākās elektroenerģijas izmantošanas ēra. Uz jauno, jaudīgo un ērti pārvietojamo mašīnu fona senās vējdzirnavas šķita neglābjami novecojušas. Taču vēl pēc kāda laika notika kaut kas tāds, kas atkal lika pievērsties vēja enerģijas izmantošanai.

Seno vējdzirnavu mūsdienu pēcteces

20. gadsimta 70. gadu degvielas krīze mudināja meklēt fosilajam kurināmam alternatīvus enerģijas ieguves avotus. Tajā pašā laikā cilvēkus arvien vairāk satrauca tas, ka fosilā kurināmā izmeši piesārņo atmosfēru. Sākās tīras enerģijas meklējumi, un doma par vēja enerģijas izmantošanu atkal kļuva populāra. Tā sākās vēja turbīnu attīstība.

Mūsdienu ”vējdzirnavas” ir daudz slaidākas par savām priekštecēm. Modernajām vēja turbīnām, atšķirībā no senajām vējdzirnavām, nav jādarbina ēkas iekšpusē izvietotie mehānismi. Tās pārvērš vēja enerģiju elektriskajā, kas savukārt tiek ievadīta vietējā energosistēmā. 1988. gadā Eiropā uzbūvētās jaunās ”vējdzirnavas” spēja attīstīt 1500 megavatu jaudu — tikpat daudz, cik to priekšteces attīstīja pirms aptuveni simts gadiem.

Gluži kā milzīgi, baltas sarmas klāti koki, kas rindojas pakalnu virsotnēs, moderno vēja turbīnu kompleksi daudzviet ir kļuvuši par neatņemamu lauku ainavas sastāvdaļu. Šīs vēja turbīnas varbūt neizskatās pārāk glīti, taču vairākums cilvēku domā, ka šo trūkumu pilnībā atsver desmitiem tūkstošu megavatu ekoloģiski tīras elektroenerģijas, ko saražo vēja elektrostacijas visā pasaulē. Vēja turbīnu izmantošana ir viens no veidiem, kā cilvēki cenšas samazināt gaisa piesārņojumu, kas izraisa siltumnīcas efektu.

Taču ne senās vējdzirnavas, ne modernās vēja elektrostacijas nevarētu griezties, ja nepūstu vējš — šis neizsmeļamais tīrās enerģijas avots. Mums ir jābūt ļoti pateicīgiem Dievam, kas ”rada vēju”. (Amosa 4:13.)

[Zemsvītras piezīmes]

[Attēls 23. lpp.]

”El Molino Zabala” vējdzirnavas ar astoņām burām Spānijā

[Attēls 24., 25. lpp.]

Modernās vēja turbīnas Kadisā, Spānija

[Attēli 25. lpp.]

1. Konsvegra, Spānija

2. Maljorka, Spānija

3. Aruba, Mazās Antiļu salas

[Norādes par autortiesībām]

Godo-Foto

Godo-Foto