En vindmølle er en struktur som brukes til å utnytte kraften i vinden for formål som å male korn, pumping av vatn og generere elektrisitet.
The power of the wind ble først brukt av sjømenn, som var i stand til å forstå heis og utnytte vind kraft gjennom seil. Denne kunnskapen førte til utviklingen av den første vertikale aksen seil-type vindmølle brukt av de gamle Perserne og Kinesisk for å male korn og pumpe vann.,
De besto av skovlene som kalles seil eller blader som når du blir bedt om å slå av vinden, konvertert vind energi til rotasjonsenergi som kunne utnyttes.
Tidlige Europeiske vindmøller med horisontale aksen systemer ble grunnlaget for dagens vindturbin teknologi brukt til energi produksjon.
Denne artikkelen kommer til å diskutere historien om vindmøller og hvordan de avanserte moderne design, så vel som hvordan de fungerer.,
Tidlige Historie av Vindmøller
Det er ingen konkrete bevis på akkurat hvem var den første til å oppfinne vindmølle, uansett om det var Kinesisk eller Perserne er oppe til debatt. Uansett, begge kulturer begynte å bruke denne teknologien rundt samme tid for samme formål.
Noen mener at vindmøllen teknologi ble brakt til Nord-Europa som et resultat av korstogene, men deres horisontale aksen design snarere enn den vertikale aksen system, gjør det like sannsynlig at Europeerne oppdaget sin vindmølle uavhengig av hverandre. Den første eksisterende illustrasjoner fra 1270 A. D., vis blå-utskrifter av innlegget mill type vindmølle.
post mill besto av en fire blader mill montert på en sentral post, som brukes parkett cog-og-ring tannhjul for å covert bevegelse av horisontal aksel til vertikal bevegelse som viste en slipe stein. Ifølge Illustrert Historie av Vind Utvikling, parkett cog-og-ring gear ble brukt av Vitruvius, en ingeniør av Augustus Alder, for å utvikle den første horisontale aksen vann hjulet.,
The tower mill design antas å ha kommet inn i tilværelsen rundt slutten av 1300-tallet, med den tidligste kjente illustrasjonen er av Normandie Mill mellom 1430 og 1440. Tower mill, ble gjort med skrå vegger, en cap som kan roteres, en horisontal vind akselen, og vertikal seil.
smock mill, som er utviklet av den nederlandske i 1526 basert på tower mill, er en vertikal koniske tårn med fire til seks sider toppet med en cap som roterer for å bringe seil i vinden. Den smock mill ble kåret fra sin likhet til smocks brukt av bønder på den tid.,
i Løpet av de neste 500 år vindmøller fått mange ulike bruksområder enn bare vann-pumpe og male korn inkludert irrigasjon, drenering pumping, så fresing av tømmer, og bearbeiding av tobakk, krydder, kakao, maling og farger.
Moderne Fremskritt
Mekanisk vann pumpe mills ble først utviklet i Usa i 1854. Disse fabrikkene som opprinnelig besto av fire parkett blader, med stål blad kommer i eksistens i 1870.
Mer enn seks millioner mekanisk vindmøllene ble installert i Usa, mellom 1850 og 1970., Deres viktigste programmene var for lager vanning og vann gårdsbruk. Svært store vindmøller ble brukt til å pumpe vann til damp tog.
Den første vindmøllen til å generere elektrisitet ble oppfunnet i 1888 av en Ohio-baserte ingeniør ved navn Charles Pensel. Windmill kan generere opp til 12 kilowatt strøm og var en seksti fot post mill med en 56 fot rotoren.
I dagens samfunn vindmøller brukes til å generere elektrisitet er referert til som vindturbiner.,
vindturbin markedet utviklet seg fra 1 til 25 kilowatt utvalg for nasjonal og jordbruk, til middels skala maskiner i 50 til 600 kilowatt utvalg for sammenhengende utility vindpark programmer i årene mellom 1973 og 1986.
i Løpet av denne perioden, mer enn 20 forskjellige design der konstruert og testet, de fleste viser seg å være umulige og ineffektive.
vindturbiner utviklet seg fra de fire blader systemer først opprettet i Usa, to blader systemer, og til slutt til tre blader-systemer vanligvis sett i vindparker i dag.,
Hvordan Vindmøller Arbeid
Den tidligste dokumenterte vindmøller vertikale aksen systemer, med vertikale seil laget av siv eller tre som var festet med horisontale avstivere til en vertikal aksel med en stein for sliping formål. Den første vindmøllen til å dukke opp i Europa var innlegget mill med en horisontal akse system, med en fire-blader mill knyttet til en sentral post.
Mostert Mill beskriver post mill som en bygning balansert og svinges på en vertikal sentral-post oppbevares stående ved crosstrees og vinklet kvartal barer, som ender gjennomført fire oppreist stein eller murstein søyler.,
fabrikken besto av en wallower, en stor brems hjul på samme aksel som seil, som overførte makten til en mindre utstyr. Den wallower delte den vertikale akselen med stor anspore hjulet, som en stein mutter kjørte sliping av stein.
The tower mill var en fortsettelse av det innlegget mill å ha flere etasjer for å lagre korn, fjerne agner, male korn, og boligkvarter for windsmith og hans familie.
Den viktigste funksjonen av tower mill var en cap (tak) som kan pivot i respons til skiftende vind mønstre., I motsetning til post-mill hvor du måtte flytte hele strukturen for å orientere mill, bare cap måtte flyttes i tower mill.
Både tårnet og post mills ble opprinnelig designet for å være manuelt orientert i vinden, ved å trykke på en spak som ligger på baksiden av mill. I 1745, Edmund Lee oppfunnet vindmøllen vifte med halen, som var montert på baksiden av mill i rett vinkel til seil automatisk slå hetten for å bringe seil i vinden.,
Smock mills er lik tower mills ulike hovedsakelig i sitt utseende, som smock mills var åttekantet eller sekskantet med sine seks til åtte sider, snarere enn sirkulære. Smock mills har samme roterende cap design som tower mills, men var vanligvis mye større.
Den første mekaniske mills som dukket opp i Usa hadde fire parkett blader som lignet padleårer, og de fleste var utstyrt med «mynt» som orientert dem inn i vinden. Men, noen av disse mekaniske mills ble designet for å bruke vindretningen, kalt vær-vaning mills.,
Noen mekanisk mills sported å kontrollere hastigheten som leveres med hengslet blader som er brettet tilbake i sterk vind redusere thrust, ved å redusere rotoren fange området. Når stål blad der innført de nødvendige reduksjon av utstyr for å kompensere for høy hastighet, slik at standard gjensidige pumper var på riktig hastighet for fabrikken for å fungere skikkelig.
De tre-blader turbin systemer vanligvis sett i dag, fungerer mye på samme måte som det opprinnelige innlegget mills., Vinden snur to eller tre blader rundt en rotor som er koblet til en hovedaksel som spinner en generator til å lage elektrisitet.
rotoren, som er bladene og hub kombinert, er montert på 100 meter eller mer over bakken for å dra nytte av raskere, mindre turbulent vind. Rotoren er knyttet til en pitch system som gjør bladene ut av vinden til å styre turtallet.
Når vinden er for høy eller for lav til å produsere elektrisitet banen systemet forhindrer at rotoren fra å slå.,
banen systemet er koblet til en lav hastighet akselen som slår på ca 30-60 rotasjoner per minutt. Den lave hastigheten akselen er koblet til girkasse som gjør at den lave rotasjons-hastighet i høy rotasjonshastighet hastigheter på 100-1800 turtall som kreves av generator, som er festet til girkassen, til å produsere elektrisitet.,
i Dag er turbiner også bestå av bremsesystem som kan mekanisk, elektrisk eller hydraulisk stoppe rotoren i nødssituasjoner, og en kontroller som starter maskinen opp ved vindhastigheter som er mellom 6 til 16 km / t og slår av maskinen når vindstyrken er over 55 km / t for å hindre skade. En vindmåler måler vindhastighet og overfører data til kontrolleren.
elektrisitet er deretter overført ned tårn og konvertert til samme spenning som den lokale energi rutenettet.,
Konklusjon
Vindmølle har kommet en lang vei siden det unnfangelsen, og moderne fremskritt i turbin-teknologi, er å bevise vindkraft for å være en miljøvennlig erstatning for fossilt brensel.
I det 21. århundre vi starter med å se mange fremskritt i vindkraftindustri inkludert bladeless teknologier og generatorer som ikke krever en girkasse. Men de er fortsatt i sin infancies.,
Vindkraft er en av de beste løsninger på verdens økende energibehov, fordi det er ren og ikke produserer giftige gasser til å generere elektrisitet, i motsetning til fossilt brensel.
Hvis du har erfaring med vindmøller og/eller moderne vindturbiner, kan du dele det i kommentarfeltet.