yel değirmeni - Windmill

Bir rüzgar çarkı dönüştürür bir yapıdır rüzgar enerjisi haline dönme enerjisi adı kanatların ile yelken spesifik olarak, veya bıçak değirmen tahıl ( gristmills ), fakat bu terim için genişletilir Rüzgar Pompaları , rüzgar türbinleri ve diğer uygulamalar. Vadeli rüzgar motoru bazen tür cihazları tanımlamak için kullanılır.

Yüksek ortaçağ ve erken modern dönemler boyunca yel değirmenleri kullanıldı; yatay veya panemone yel değirmeni ilk olarak 9. yüzyılda Büyük İran'da , dikey yel değirmeni ise 12. yüzyılda kuzeybatı Avrupa'da ortaya çıktı . Hollanda kültürünün bir simgesi olarak kabul edilen Hollanda'da bugün yaklaşık 1.000 yel değirmeni bulunmaktadır.

öncüler

Heron'un rüzgarla çalışan organ tanımının 19. yüzyıldan kalma bir rekonstrüksiyonu .

Birinci yüzyılda Roma Mısır'ında İskenderiye Kahramanı (Heron), bir makineye güç sağlamak için rüzgarla çalışan bir tekerlek gibi görünen şeyi tanımladı. Rüzgarla çalışan bir organın tanımı pratik bir yel değirmeni değil, ya erken rüzgarla çalışan bir oyuncak ya da çalışan bir cihaz olabilecek veya olmayabilecek rüzgarla çalışan bir makine için bir tasarım konseptiydi. metin ve tasarımla ilgili sorunlar. Rüzgarla çalışan bir tekerleğin bir başka erken örneği, ilk kez Tibet ve Çin'de kullanıldığına inanılan dua tekerleğiydi , ancak ilk ortaya çıkış tarihi hakkında bir belirsizlik var .  400 , 7. yüzyıl veya 9. yüzyıldan sonra.

Yatay yel değirmenleri

Pers yatay yel değirmeni, ilk pratik yel değirmeni.
Hooper's Mill, Margate, Kent, bir on sekizinci yüzyıl Avrupa yatay yel değirmeni

İlk pratik yel değirmenleri , yatay bir düzlemde, dikey bir eksen etrafında dönen yelkenleri kullanan panemon yel değirmenleriydi . Kamış hasır veya kumaş malzemeyle kaplı altı ila 12 yelkenden oluşan bu yel değirmenleri, tahıl öğütmek veya su çekmek için kullanıldı. Bu yel değirmenlerinin 9. yüzyılda Pers coğrafyacı Estakhri tarafından Horasan'da (Doğu İran ve Batı Afganistan) işletildiği kaydedilmiştir . 7. yüzyıl halifesi Ömer'i (634-644) içeren daha eski bir yel değirmeni anekdotunun gerçekliği, sadece 10. yüzyılda kaydedildiği gerekçesiyle sorgulanmaktadır. Bu tür yel değirmenleri Orta Doğu ve Orta Asya'da yaygın olarak kullanılıyordu ve daha sonra oradan Avrupa, Çin ve Hindistan'a yayıldı. 11. yüzyılda, dikey dingilli yel değirmeni, İber Yarımadası ( Al-Andalus üzerinden ) ve Ege Denizi ( Balkanlar'da ) dahil olmak üzere Güney Avrupa'nın bazı bölgelerine ulaştı . Sulama için kullanılan dikdörtgen bıçakları ile yatay yel değirmeni Benzer bir tip, aynı zamanda (sırasında on üçüncü yüzyılda Çin bulunabilir Jurchen Jin hanedanı ile seyahat tarafından tanıtılan, kuzeyde) Yelü Chucai için Türkistan'ın 1219 yılında.

Dikey akslı yel değirmenleri örnek için, 18. ve on dokuzuncu yüzyıllarda Avrupa'da, az sayıda, inşa edildi Fowler Mill at Battersea Londra ve en Hooper'ın Mill Margate içinde Kent . Bu erken modern örnekler, ortaçağ döneminin dikey dingilli yel değirmenlerinden doğrudan etkilenmemiş, 18. yüzyıl mühendislerinin bağımsız icatları gibi görünmektedir.

Dikey yel değirmenleri

Bir yel değirmeni Kotka , Finlandiya Mayıs 1987'de

Yatay eksenli veya dikey yel değirmeni (yelkenlerinin hareket düzlemi nedeniyle denir), ilk olarak kuzeybatı Avrupa'da, kuzey Fransa , doğu İngiltere ve Flanders üçgeninde kullanılan 12. yüzyılın bir gelişmesidir . Dikey yel değirmeninin, önceki yüzyılda Güney Avrupa'ya yatay yel değirmeninin tanıtılmasından etkilenip etkilenmediği belirsizdir.

Bir yel değirmeni için en erken belli referans Kuzey Avrupa'nın güney ucundaki bulunduğu Yorkshire Weedley eski köyünde, 1185 tarihleri (dikey tipte olduğu varsayılan) Wold bakan Humber Estuary . Yel değirmenlerinden bahseden daha eski, ancak kesin olarak daha az tarihli bir dizi 12. yüzyıl Avrupa kaynağı da bulunmuştur. Bu ilk değirmenler tahılları öğütmek için kullanılıyordu .

Sonrası değirmen

Şu anda kanıt, en eski Avrupa yel değirmeni tipinin, değirmenin ana yapısının ("gövde" veya "kova") dengelendiği büyük dik direk nedeniyle adını taşıyan direk değirmeni olduğudur. Gövde bu şekilde monte edilerek değirmen rüzgar yönüne bakacak şekilde dönebilmektedir; rüzgar yönlerinin değişken olduğu kuzeybatı Avrupa'da yel değirmenlerinin ekonomik olarak çalışması için temel bir gereklilik. Gövde, tüm freze makinelerini içerir. İlk direk değirmenleri, direklerin onu desteklemek için bir toprak höyüğüne gömüldüğü batık tipteydi. Daha sonra sehpa adı verilen ahşap bir destek geliştirildi . Bu, sehpayı hava koşullarından korumak ve depolama alanı sağlamak için genellikle bir yuvarlak ev ile kaplandı veya çevrelendi. Bu tür yel değirmeni, daha güçlü kule ve önlük değirmenlerinin yerini aldığı 19. yüzyıla kadar Avrupa'da en yaygın olanıydı .

Oyuk direk değirmeni

Oyuk direkli bir değirmende, gövdenin monte edildiği direk, tahrik milini yerleştirmek için oyulmuştur. Bu, gövdeyi rüzgara doğru döndürmeye devam ederken makineleri gövdenin altında veya dışında kullanmayı mümkün kılar. Hollanda'da 14. yüzyıldan itibaren sulak alanları boşaltmak için kepçe çarklarını çalıştıran içi boş direkli değirmenler kullanıldı.

Kule değirmeni

Azor adalarında yel değirmeni , Portekiz.
Consuegra , İspanya'daki kule değirmenleri

13. yüzyılın sonlarına doğru, değirmenin tüm gövdesi yerine sadece kapağın döndürüldüğü yığma kule değirmen tanıtıldı. Kule değirmenlerin yaygınlaşması, inşa edilmeleri daha pahalı olsa da daha büyük ve daha istikrarlı güç kaynakları gerektiren büyüyen bir ekonomiyle birlikte geldi. Direk değirmeninin aksine sadece kule değirmenin kapağının rüzgara döndürülmesi gerekiyor, bu yüzden ana yapı çok daha uzun yapılabilir, bu da yelkenlerin daha uzun yapılmasına izin verir, bu da onların alçakta bile faydalı çalışma sağlamalarını sağlar. rüzgarlar. Kapak, kapağın içindeki vinçler veya dişlilerle veya değirmenin dışındaki kuyruk direğindeki bir vinçle rüzgara döndürülebilir. Rüzgara kapağı ve yelkenleri tutmak için bir yöntem olup, otomatik olarak kullanılarak olan kuyruğundan , küçük bir rüzgar çarkı yel değirmeni arkada, yelkenler dik açıda monte edilebilir. Bunlar ayrıca direk değirmenlerinin kuyruk direklerine takılır ve Büyük Britanya'da ve eski Britanya İmparatorluğu'nun İngilizce konuşulan ülkelerinde, Danimarka'da ve Almanya'da yaygındır, ancak başka yerlerde nadirdir. Akdeniz'in bazı bölgelerinde, rüzgarın yönü çoğu zaman çok az değiştiği için sabit kapaklı kule değirmenler inşa edildi.

önlük değirmeni

Greetsiel , Almanya'da bir sahneye sahip iki önlük değirmeni

Önlük değirmeni, duvar kulesinin, arduvaz , sac veya katranlı kağıt gibi diğer malzemelerle kaplanmış, tahtalanmış veya kaplanmış "önlük" olarak adlandırılan ahşap bir çerçeve ile değiştirildiği kule değirmeninin daha sonraki bir gelişimidir. . Önlük genellikle sekizgen planlıdır, ancak farklı sayıda kenarlı örnekler de vardır. Kule değirmenlerden daha hafif ağırlık, önlük değirmenlerini, genellikle dengesiz alt zemine sahip alanlarda inşa edilmesi gereken drenaj değirmenleri kadar pratik hale getirir. Önlük değirmenleri drenaj için ortaya çıkmıştır, ancak başka amaçlar için de kullanılır. Yerleşik bir alanda kullanıldığında, genellikle onu çevreleyen binaların üzerine çıkarmak için bir duvar kaidesi üzerine yerleştirilir.

mekanik

Yelkenler

Kuremaa , Estonya'da yel değirmeni

Ortak yelkenler, üzerine bir yelken bezinin yayıldığı bir kafes çerçevesinden oluşur. Değirmenci, rüzgara ve ihtiyaç duyulan güce göre yayılan kumaş miktarını ayarlayabilir. Ortaçağ değirmenlerinde, yelken bezi, merdiven tipi bir yelken düzeninin içine ve dışına sarılırdı. Daha sonra değirmen yelkenleri, üzerine yelken bezinin yayıldığı bir kafes çerçevesine sahipken, daha soğuk iklimlerde kumaş, dondurucu koşullarda kullanımı daha kolay olan ahşap çıtalarla değiştirildi. Pergel yelken, Akdeniz ülkelerinde yaygın olarak bulunur ve bir direğe sarılmış basit bir kumaş üçgeninden oluşur.

Her durumda, yelkenleri ayarlamak için değirmenin durdurulması gerekir. On sekizinci yüzyılın sonlarında ve on dokuzuncu yüzyılın sonlarında Büyük Britanya'daki icatlar, değirmencinin müdahale etmesine gerek kalmadan rüzgar hızına otomatik olarak ayarlanan yelkenlere yol açtı ve 1807'de William Cubitt tarafından icat edilen patentli yelkenlerle sonuçlandı. bağlı panjurlar mekanizması.

Fransa'da Pierre-Théophile Berton , değirmen dönerken değirmencinin bunları açmasını sağlayan bir mekanizma ile birbirine bağlanan uzunlamasına ahşap çıtalardan oluşan bir sistem icat etti. Yirminci yüzyılda, uçağın geliştirilmesiyle artan aerodinamik bilgisi, Alman mühendis Bilau ve birkaç Hollandalı değirmenci tarafından verimlilikte daha fazla gelişmeye yol açtı. Yel değirmenlerinin çoğu dört yelkenlidir. Beş, altı veya sekiz yelkenli çok yelkenli değirmenler Büyük Britanya'da (özellikle Lincolnshire ve Yorkshire ilçelerinde ve çevresinde ), Almanya'da ve daha az yaygın olarak başka yerlerde inşa edildi . Daha önce çok yelkenli değirmenler İspanya, Portekiz, Yunanistan, Romanya, Bulgaristan ve Rusya'nın bazı bölgelerinde bulunur. Yelken sayısı çift olan bir değirmen, hem hasarlı yelkeni hem de karşı yelkeni kaldırarak hasarlı bir yelkenle koşabilme avantajına sahiptir, bu da değirmenin dengesini bozmaz.

De Valk yel değirmeni , 1962'de Hollanda Kraliçesi Wilhelmina'nın ölümünün ardından yas pozisyonunda

Hollanda'da yelkenlerin sabit konumu, yani değirmen çalışmıyorken, sinyal vermek için uzun süredir kullanılmaktadır. Kanatlar "+" işaretiyle (saat 3-6-9-12) durdurulursa, yel değirmeni işletmeye açıktır. Kanatlar bir "X" konfigürasyonunda durdurulduğunda, yel değirmeni kapanır veya çalışmaz. Yelkenlerin hafif eğimi (üst bıçak saat 1 konumunda) sağlıklı bir bebeğin doğumu gibi sevinci işaret eder. Bıçakların saat 11-2-5-8 yönüne eğilmesi yas veya uyarı anlamına gelir. İkinci Dünya Savaşı'ndaki Yahudi aramaları gibi Nazi operasyonları sırasında yerel bölgeyi işaret etmek için kullanıldı. Hollanda genelinde, yel değirmenleri 2014 Malezya Havayolları Uçuş 17 vurulmasının Hollandalı kurbanları onuruna yas pozisyonuna yerleştirildi .

makine

Yel değirmeni içindeki dişliler, gücü yelkenlerin dönme hareketinden mekanik bir cihaza iletir. Yelkenler yatay rüzgar milinde taşınır. Rüzgâr milleri tamamen ahşaptan veya dökme demirden (yelkenlerin monte edildiği yerde) ahşaptan veya tamamen dökme demirden yapılabilir. Fren tekerleği, ön ve arka yatak arasındaki rüzgar miline takılır. Dikey dik şaftın üst ucundaki wallower adı verilen yatay dişli çarkı çalıştıran jantın dış tarafında fren ve jantın yan tarafında dişler vardır. In grist değirmenleri , büyük mahmuz simidi, dik milini aşağı düşürmek, her sürüş şaftları üzerinde bir veya daha fazla taş tahrik ediyor millstone . Direkli değirmenlerde bazen düz dişli düzeni yerine taş somunları doğrudan çalıştıran bir baş ve/veya kuyruk çarkı bulunur. Ek dişli çarklar, bir çuval vincini veya diğer makineleri çalıştırır. Yel değirmeni tahıl öğütmek dışında başka uygulamalar için kullanılıyorsa makineler farklılık gösterir. Bir drenaj değirmeni , bir kepçe çarkını veya Arşimet vidasını sürmek için dik şaftın alt ucunda başka bir dişli çark seti kullanır . Kereste fabrikaları , testerelere ileri geri hareket sağlamak için bir krank mili kullanır. Yel değirmenleri güce dahil olmak üzere diğer pek çok endüstriyel prosesler, kullanılmış olan papermills , harman değirmenleri ve proses yağı tohumu, yün, boyalar ve taş ürünlerine.

Yayılma ve düşüş

Galler , Birleşik Krallık'ta bir yel değirmeni . 1815.
Don Kişot'a bir yel değirmeni çarpıyor ( Gustave Doré'nin 1863 çizimi ).
Oilmill De Zoeker , paintmill De Kat ve paltrok kereste fabrikası De Gekroonde Poelenburg , Zaanse Schans'ta

14. yüzyılda yel değirmenleri Avrupa'da popüler hale geldi; rüzgar enerjisiyle çalışan değirmenlerin toplam sayısının 1850'de zirvede 200.000 civarında olduğu tahmin ediliyor, bu da yaklaşık 500.000 su çarkına kıyasla mütevazı bir rakam. Yel değirmenleri, suyun çok az olduğu bölgelerde, kışın nehirlerin donduğu bölgelerde ve nehir akışının gereken gücü sağlamak için çok yavaş olduğu düz arazilerde uygulandı. Sanayi devriminin gelmesiyle birlikte, birincil endüstriyel enerji kaynakları olarak rüzgar ve suyun önemi azaldı ve sonunda bunların yerini buhar ( buhar değirmenlerinde ) ve içten yanmalı motorlar aldı, ancak yel değirmenleri geç saatlere kadar çok sayıda inşa edilmeye devam etti. On dokuzuncu yüzyıl. Daha yakın zamanlarda, yel değirmenleri, bazı durumlarda antika makinelerin harekete geçirilemeyecek kadar kırılgan olduğu durumlarda statik sergiler olarak ve diğer durumlarda tamamen çalışan değirmenler olarak, tarihi değerleri için korunmuştur.

1850'lerde Hollanda'da kullanılan 10.000 yel değirmeninden yaklaşık 1.000'i hala ayakta. Bunların çoğu gönüllüler tarafından işletiliyor, ancak bazı değirmenler hala ticari olarak çalışıyor. Drenaj değirmenlerinin çoğu, modern pompa istasyonlarına yedek olarak atanmıştır. Zaan ilçesinde onsekizinci yüzyılın sonuna kadar yaklaşık 600 işletme rüzgar enerjili endüstrilerin ile dünyanın ilk sanayileşmiş bölge olduğu söylenmiştir. Ekonomik dalgalanmalar ve sanayi devrimi, bu endüstriler üzerinde tahıl ve drenaj değirmenlerinden çok daha büyük bir etkiye sahipti, bu yüzden çok azı kaldı.

Değirmenlerin inşaatı on yedinci yüzyılda Cape Colony'ye yayıldı . İlk kule değirmenleri, Cape Yarımadası'nın fırtınalarından sağ çıkamadı , bu nedenle 1717'de Heeren XVII , dayanıklı bir değirmen inşa etmek için marangozlar, duvarcılar ve malzemeler gönderdi. 1718'de tamamlanan değirmen, Oude Molen olarak tanındı ve Pinelands İstasyonu ile Kara Nehir arasında bulunuyordu. Yıkıldığından beri, adı Pinelands'deki bir Teknik okul olarak yaşıyor . 1863'te Cape Town, Paarden Eiland'dan Mowbray'a uzanan 11 değirmene sahipti .

Rüzgar türbinleri

Zhangjiakou , Hebei , Çin'de bir grup rüzgar türbini
Huikku, Hailuoto , Finlandiya'da bir rüzgar türbini

Bir rüzgar türbini , özellikle elektrik üretmek için geliştirilmiş bir yel değirmeni benzeri bir yapıdır. Yel değirmeninin geliştirilmesinde bir sonraki adım olarak görülebilirler. İlk rüzgar türbinleri ile on dokuzuncu yüzyılın sonunda inşa edildi Prof. James Blyth içinde İskoçya'da (1887), Charles F. Brush içinde Cleveland, Ohio (1887-1888) ve Poul la Cour Danimarka'da (1890 lar). La Cour'un 1896'daki değirmeni daha sonra Askov köyünün yerel elektrik santrali oldu. 1908'de Danimarka'da 5 ila 25 kW arasında değişen 72 rüzgarla çalışan elektrik jeneratörü vardı. 1930'lara gelindiğinde, yel değirmenleri, Jacobs Wind , Wincharger, Miller Airlite, Universal Aeroelektrik, Paris-Dunn, Airline ve Winpower gibi şirketler tarafından inşa edilen, dağıtım sistemlerinin henüz kurulmadığı Amerika Birleşik Devletleri'ndeki çiftliklerde elektrik üretmek için yaygın olarak kullanılıyordu. . Dunlite Corporation, Avustralya'daki benzer yerler için türbinler üretti.

Bir fırtınada üç rüzgar türbini

Modern yatay eksenli şebeke ölçekli rüzgar jeneratörlerinin öncüleri , 1931'den 1942'ye kadar Balaklava SSCB'de hizmette olan WIME-3D, 30 metrelik (100 ft) bir kulede 100 kW'lık bir jeneratör, inşa edilen Smith-Putnam rüzgar türbiniydi. 1941'de Castleton, Vermont , Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Grandpa's Knob olarak bilinen dağda 1.25 MW ve 1974'ten 1980'lerin ortalarına kadar geliştirilen NASA rüzgar türbinleri . Bu 13 deneysel rüzgar türbininin geliştirilmesi, çelik boru kuleler, değişken hızlı jeneratörler, kompozit kanat malzemeleri ve kısmi aralıklı hatve kontrolünün yanı sıra aerodinamik, yapısal ve yapısal özellikler de dahil olmak üzere günümüzde kullanılan rüzgar türbini tasarım teknolojilerinin çoğuna öncülük etmiştir. akustik mühendislik tasarım yetenekleri. Modern rüzgar enerjisi endüstrisi , 1979 yılında Danimarkalı üreticiler Kuriant, Vestas , Nordtank ve Bonus tarafından rüzgar türbinlerinin seri üretimiyle başladı . Bu erken türbinler, her biri 20-30 kW kapasiteye sahip günümüz standartlarına göre küçüktü. O zamandan beri, ticari türbinlerin boyutu 7 MW'a kadar çıkabilen Enercon E-126 ile büyük ölçüde artarken, rüzgar türbini üretimi birçok ülkeye yayıldı.

21. yüzyıl başlarken, enerji güvenliği , küresel ısınma ve nihayetinde fosil yakıtların tükenmesi konusundaki artan endişeler , mevcut tüm yenilenebilir enerji biçimlerine olan ilginin artmasına neden oldu . Dünya çapında, 2018 itibariyle toplam 591 GW kapasiteye sahip binlerce rüzgar türbini şu anda çalışıyor .

Malzemeler

Rüzgar türbinlerini daha verimli hale getirmek ve enerji çıktılarını artırmak amacıyla, daha uzun kuleler ve daha uzun kanatlarla daha büyük inşa ediliyorlar ve giderek açık deniz konumlarında konuşlandırılıyorlar. Bu tür değişiklikler güç çıktılarını kesinlikle arttırırken, yel değirmenlerinin bileşenlerini daha güçlü kuvvetlere maruz bırakır ve sonuç olarak onları daha büyük bir arıza riskine sokar. Daha uzun kuleler ve daha uzun kanatlar daha yüksek yorgunluktan muzdariptir ve açık deniz rüzgar çiftlikleri, daha yüksek rüzgar hızlarına sahip rüzgarlar ve deniz suyuna yakın olmaları nedeniyle hızlandırılmış korozyon nedeniyle daha büyük kuvvetlere maruz kalırlar. Yatırım getirisini uygulanabilir kılmak için yeterince uzun bir kullanım ömrü sağlamak için, bileşenlerin malzemelerinin uygun şekilde seçilmesi çok önemlidir. Bir malzeme seçimi yapmadan önce, mevcut türbin kanatlarının tasarımını ve her bir bileşenin maruz kaldığı kuvvetleri anlamak gerekir. Arıza olasılığı en yüksek olan bileşen türbin kanadıdır ve sonuç olarak bu bölümde odaklanılan bileşen olacaktır.

Bir rüzgar türbininin kanadı 4 ana unsurdan oluşur: kök, destek, aerodinamik kaporta ve yüzey kaplama. Kaplama, üst ve alt kabukları birbirine bağlayan bir veya daha fazla ağ ile birbirine bağlanan iki kabuktan (biri basınç tarafında ve biri emme tarafında) oluşur. Ağlar, bıçağın dış yüzeyleri (yüzeyleri) içine yerleştirilmiş olan direk laminatlarına bağlanır ve birlikte, ağların ve direklerin sistemi kanat şeklindeki yüklemeye direnir. Kanatların maruz kaldığı iki farklı yükleme türünden biri olan kanatlı yükleme rüzgar basıncından, kenar yükleme (ikinci tip yükleme) ise yerçekimi kuvveti ve tork yükünden kaynaklanır. Önceki yükleme, kanadın basınç (rüzgar üstü) tarafındaki spar laminatı döngüsel gerilim-gerginlik yüklemesine maruz bırakırken, kanadın emme (rüzgar yönünde) tarafı döngüsel sıkıştırma-sıkıştırma yüklemesine tabidir. Kenar yönünde bükülmede, ön kenarı bir çekme yüküne ve arka kenarı bir sıkıştırma yüküne maruz bırakır. Kabuğun, kirişler tarafından desteklenmeyen veya ön ve arka kenarlarda lamine olmayan geri kalan kısmı, elastik burkulmayı önlemek için çoklu katmanlardan oluşan bir sandviç yapı olarak tasarlanmıştır. Kanat, açıklığı boyunca çeşitli farklı yüklere maruz kaldığından, kanadın farklı parçalarını üretmek için farklı malzemeler kullanmanın potansiyel faydası görülebilir.

Yükleme tarafından belirlenen sertlik, mukavemet ve tokluk gereksinimlerini karşılamanın yanı sıra, kanatların ağırlığı yarıçapının küpü ile ölçeklendiğinden kanadın hafif olması gerekir. Hangi malzemelerin yukarıda açıklanan kriterlere uyduğunu belirlemek için, kiriş başarı indeksi olarak bilinen bir parametre tanımlanır: Mb = E^1/2 / rho, burada E, Young modülü ve rho yoğunluktur. Performans açısından eşdeğer olan ve minimum gereksinimleri karşılayan malzemeleri belirlemek için kiriş liyakat indeksi kullanılırsa, kanat tasarımı için en uygun malzemelerin karbon ve cam elyaf takviyeli polimerler (CFRP, GFRP) olduğu görülecektir. Halihazırda, GFRP polimerleri, nispeten düşük maliyetleri ve orta düzeyde değer rakamları için ideal çözümdür. CFRP çok daha yüksek bir değere sahiptir, ancak sıklıkla kullanılmadıkları için önemli ölçüde daha pahalıdır.

rüzgar pompaları

Güney Dakota , ABD'de aermotor tarzı rüzgar pompası
Uzak batı NSW'de rüzgar pompası .

Rüzgar pompaları, şu anda Afganistan , İran ve Pakistan olarak bilinen bölgede en az 9. yüzyıldan beri su pompalamak için kullanılıyordu . Rüzgar pompalarının kullanımı Müslüman dünyasında yaygınlaştı ve daha sonra Doğu Asya'ya ( Çin ) ve Güney Asya'ya ( Hindistan ) yayıldı . Yel değirmenleri daha sonra Avrupa'da, özellikle Hollanda'da ve Büyük Britanya'nın Doğu Anglia bölgesinde, Orta Çağ'ın sonlarından itibaren, tarım veya inşaat amaçlı arazileri boşaltmak için yaygın olarak kullanıldı.

Amerikan yel değirmeni veya rüzgar motoru tarafından icat edilmiştir Daniel Halladay 1854 yılında ve kuyulardan su kaldırma çoğunlukla kullanıldı. Odun kesmek, saman kesmek ve tahılları bombalamak ve öğütmek gibi görevler için daha büyük versiyonlar da kullanıldı. Kaliforniya'nın başlarında ve diğer bazı eyaletlerde, yel değirmeni, elle kazılmış bir kuyu ve bir tankhouse olarak bilinen ahşap siding ile çevrelenmiş bir sekoya tankını destekleyen bir ahşap su kulesini içeren bağımsız bir evsel su sisteminin parçasıydı . 19. yüzyılın sonlarında ahşap konstrüksiyonun yerini çelik bıçaklar ve çelik kuleler aldı. 1930'daki zirvesinde, tahmini 600.000 birim kullanımdaydı. US Wind Engine and Pump Company, Challenge Wind Mill and Feed Mill Company, Appleton Manufacturing Company, Star, Eclipse , Fairbanks-Morse , Dempster Mill Manufacturing Company ve Aermotor gibi firmalar Kuzey ve Güney Amerika'daki ana tedarikçiler oldular. Bu rüzgar pompaları Amerika Birleşik Devletleri, Kanada, Güney Afrika ve Avustralya'daki çiftliklerde ve çiftliklerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Çok sayıda kanatları vardır, bu nedenle düşük rüzgarlarda kayda değer bir tork ile yavaş dönerler ve yüksek rüzgarlarda kendi kendini düzenlerler. Bir kule üstü dişli kutusu ve krank mili , dönme hareketini, bir çubuk aracılığıyla aşağıdaki pompa silindirine doğru aşağı doğru taşınan ileri geri hareketlere dönüştürür. Bu tür değirmenler su pompaladı ve yem değirmenlerini, testere değirmenlerini ve tarım makinelerini çalıştırdı.

Avustralya'da, Toowoomba'daki Griffiths Brothers, 1876'dan itibaren Amerikan modelinde yel değirmenleri üretti ve ticari adı Southern Cross Windmills 1903'ten itibaren kullanıldı. Bunlar, Büyük Artezyen Havzası'nın suyunu kullanarak Avustralya kırsal sektörünün bir simgesi haline geldi . Bir başka tanınmış üretici, Adelaide , Perth ve Sydney'den Metters Ltd. idi .

Ayrıca bakınız

Referanslar

daha fazla okuma

  • R. Gregory, İngiltere'deki Endüstriyel Yel Değirmeni. Phillimore, 2005
  • Vowles, Hugh Pembroke : "Yel Değirmeni'nin Kökenlerine İlişkin Bir Araştırma", Journal of the Newcomen Society , Cilt. 11 (1930–31)

Dış bağlantılar