Yel Değirmeni Ve Rüzgar Türbini Arasındaki Fark Nedir?

Rüzgar estiğinde yel değirmenlerinin ve rüzgar türbinlerinin kanatları da eser. İlk yel değirmenleri MS 800 civarında İran’da ortaya çıkmıştır. Bu devasa kanatlı makineler 1000 yıldan fazladır işlevini sürdürmektedir.  Bu ilk yel değirmenleri tam olarak adlarının ima ettiği şey için kullanılıyordu; rüzgarla çalışan değirmenlerdi. Rüzgar, yel değirmeninin kanatlarını ve merkez şaftını döndürürken, bir yandan da un ve diğer tahıl ürünlerini üretmek için genellikle büyük, yassı taşlardan yapılmış bir tahıl değirmenini döndürür.

Bu yel değirmenleri ayrıca şehirlere ve evlere su pompalamak gibi önemli bir amaca da hizmet etti. Bir tahıl değirmeni döndürmek yerine, fırıldak dönüşü olan bir pompayı çalıştırmak için kullanılabilir. Yel değirmenleri asırlardır ortalıktayken, rüzgar türbinleri ABD’de elektrik üretimi için yaratılan ilk bilinen rüzgar türbininin Ohio’daki konağına elektrik üretmek için mucit Charles Brush tarafından inşa edilmiştir ve yaklaşık 1888’den beri vardır. Rüzgar türbinleri, sadece eğirme enerjisini bir değirmeni döndürmek veya su pompalamak gibi daha mekanik işe dönüştürmek yerine kanatları eğrilmesinden elektrik üretmek için kullanılmaktadır.

Unprofessional Engineering podcast’inin yaratıcısı ve ödüllü sunucusu olan James Herzing, “Amerika Birleşik Devletleri’ndeki bir rüzgar türbini yaklaşık 280 fit (85 metre) uzunluğundayken, eski yel değirmeni tipik olarak 80 fit (24 metre) üzerine çıkmaz,” diyor bir röportajında. “Yelkenlerin veya kanatların boyutu başka bir büyüklük farkına sahiptir. Yel değirmenleri ise geleneksel olarak tekerlek çapıyla ölçülür ve kanatlarda 8 fitin ölçüldüğü 2 metrelik (8 fit) bir yel değirmeni görmek alışılmadık bir durum değildir. Öte yandan rüzgar türbinleri, 100 fit (30 metre) üzerinde tek bir kanata da sahip olabilir.

Yel Değirmenleri Nasıl Çalışır?

Yel değirmenleri medeniyet için en eski yapıtaşına sahip olmasıyla da genellikle su pompalamak veya tahıl öğütmek için kullanılsa da, çok daha yeni rüzgar türbini teknolojisine göre bazı başka işlevsel farklılıklar da var. Bir yel değirmeninin kanatları yere yakındır ve bu nedenle dönmesi için yere yakın hava akımlarından yararlanır. Rüzgar akımları genellikle dünya yüzeyine daha yüksek atmosferlerde, olduğundan daha az yakın olduğundan, yel değirmenlerinin olabildiğince fazla rüzgarı yakalamak için daha büyük kanatlara sahip olması gerekir.

Yel değirmenleri MS 800’den beri ortalıktayken, 1800’lerin ortalarında gerçekten popülerlik kazanmışlardır. 1850’yi izleyen on yıllarda Sanayi Devrimi’nin ateşlediği, yalnızca ABD’de pompalara ve fabrikalara güç sağlamak ve diğer enerji ihtiyaçlarına hizmet etmek için 6 milyondan fazla mekanik yel değirmeni kuruldu. Bu popülerlik, yel değirmenlerinin mekanik enerji jeneratörleri olarak basitliğinden kaynaklanıyordu. Çok sayıda kanatlı yel değirmeni yerleştirerek, ücretsiz bir mekanik enerji kaynağına hızlı bir erişim sağlayabiliriz. Yel değirmenleri modern endüstride popüler hale gelirken, başka bir buluş geliştiriliyor ve rafine ediliyordu: jeneratör. Bu nedenle rüzgar türbinlerinin geliştirilmesi, rüzgar enerjisinden yararlanma cihazlarını mükemmelleştirmede bir sonraki adımdı.

Rüzgar Türbinleri Nasıl Çalışır?

Daha güçlü hava akımlarını yakalamak için bir rüzgar türbini, bir yel değirmeninden yüzlerce metre yükseğe uzanır. Bir yel değirmeni aynı işlevsel ilkeleri kullanırken uyguladığı teknik ile gelen rüzgarı dönme enerjisine dönüştürürken kullandığı teknik farklıdır. Rüzgar türbinlerinin içinde, genellikle doğrudan dönen bir kanat çubuğuna bağlı jeneratörler bulunur.

Jeneratör döndürülerek, pilleri şarj etmek, şebekeyi beslemek veya elektronik cihazları doğrudan çalıştırmak için kullanılabilecek bir elektrik akımı üretilir. Bir elektrik motoru hareket yaratmak için elektrik kullanırken, rüzgar türbini elektrik üretmek için hareket kullanır. Daha spesifik olarak, bir rüzgar türbininin kanatları, rüzgarın kinetik enerjisini hareketin yarattığı enerji yakalar ve onu dönme enerjisine dönüştürür.

Amerika Rüzgar Enerjisi Derneği’ne göre bu dönme enerjisi bir jeneratörün hızını artırmak için bir dizi dişliden beslenir. Bu türbinler genellikle saatte 5 ila 10 mil(saatte 8 ila 16 kilometre) rüzgar hızlarında enerji üretmeye başlar ve 60 mph (96 km / s) civarında yüksek hızlarda kapanır, arızalanmazlar veya kendilerine zarar vermezler. Rüzgâr türbinleri verimsizliklerine rağmen, geleceğin rüzgardan yararlanma ve elektrik üretme yoludur. Herzing, rüzgar türbinlerini karbon yakıtlara olan bağımlılığımızı azaltmanın ve nihayetinde ortadan kaldırmanın ayrılmaz bir parçası olarak gördüğünü söylüyor.

Tipik bir rüzgar projesi karbon ayak izini altı ay içinde geri ödeyerek onlarca yıllık enerji sağlıyor. Aslında Herzing’e göre İskoçya gibi bazı ülkeler, iki İskoçya’yı beslemeye yetecek kadar güç üretebilecek düzeyde rüzgar enerjisine yatırım yapmış ” 2018’de rüzgar, küresel elektriğin yaklaşık yüzde 5’ini üretmiş ve bu da onların üretmiş oldukları kaynaklarıyla birlikte hidroelektrikten sonra en büyük ikinci yenilenebilir kaynak haline getirdi. Yel değirmeninin ilk Pers ve Çin medeniyetinin mekanik omurgası olarak ilk kullanımından günümüzün devasa rüzgar türbinlerine kadar, temel teknoloji burada kalacak.

EDİTÖR: Büşra Temur