Yel değirmeni
Yel değirmeni, enerji üretmek için rüzgâr gücünden faydalanarak çalışan büyük pervaneli çarklı makine.
Çok eski zamanlardan beri yel değirmenleri, buğday öğütmek ve su pompalamak gibi işler için mekanik güç elde etmekte kullanılmıştır. Hollanda'da bulunan yel değirmenleri, karayı denizden ayırmak için su pompalamakla görevlidir. Gelişmekte olan ülkelerde halâ önemli güç kaynağı olmalarına rağmen endüstri bakımından gelişmiş ülkelerde rolleri azalmıştır. Elektrik enerjisi kaynağı olarak kullanılan ilk yel değirmeni 1890 yılında Danimarka'da yapılmıştı. Bu tarihten sonra rüzgârla çalışan değirmenler küçük ev ve çiftliklere elektrik sağlamak için kullanılmıştır.
Yel değirmeninin model ve çalışması rüzgâr hızına, yönüne ve yüksekliğine bağlıdır. Rüzgârın saatteki hızı ortalama 29 – 40 km olan yerler yel değirmenleri için uygundur. Saatte 8 km hızı olan hafif rüzgârlar yel değirmenini çalıştıramazlar, güçlü rüzgârlar ve fırtınalar ise yel değirmenini hasara uğratabilirler.
Yel değirmenleri genel olarak rüzgârla dönen bazı parçalardan meydana gelir. Başlıca iki çeşidi vardır; yatay eksenli ve dikey eksenli yel değirmenler.
Gücü ve kullanışlılığı
Bir yel değirmenini döndüren rüzgârın gücü, hızının küpü, yel değirmenini döndüren pervane çapının karesi ve havanın yoğunluğu ile doğru orantılıdır. Küçük çaptaki rüzgâr güç sistemleri, elektrik ve mekanik güç sağlamak bakımından ekonomik önem taşır.
6 kilowattlık bir rüzgâr jeneratörü, ortalama rüzgâr hızının saatte 16 km olduğu kabul edilirse, ayda 325 kilowatt saat (kWh) elektrik üretebilir. Bu da orta hâlli bir evin bütün elektrik ihtiyacını karşılamaya yeterlidir. Rüzgâr olmadığı zaman elektrik, rüzgâr enerjisinin kimyasal enerji olarak depolandığı akümülatörlerden sağlanır.
Büyük çaptaki yel değirmenlerinin birçok avantajı vardır Herhangi bir kirlenmeye yol açmazlar, fazla gürültü çıkarmazlar ve yakıta ihtiyaçları yoktur. Bu sebeplerden, bu cins büyük sistemli yel değirmenleri Hollanda ve ABD gibi ülkelerde kullanılmaktadır. 1970'li yıllarda yel değirmenleri aracılığıyla elektrik üretimine ilgi arttı. ABD'de kurulan rüzgâr çiftliklerinde yel değirmenleriyle elektrik üretimi yapılmaktadır.
İlk yel değirmenlerinin 7. yüzyılda İran'da, daha sonraları Çin'de kullanıldıkları ve sonraları da Avrupa'ya yayıldıkları eldeki belgelerden anlaşılmaktadır.