ქარის ენერგიის გამომუშავების პრინციპები

ქარის კინეტიკური ენერგიის მექანიკურ კინეტიკურ ენერგიად გარდაქმნას, შემდეგ კი მექანიკური ენერგიის ელექტრულ კინეტიკურ ენერგიად გადაქცევას ეწოდება ქარის ენერგიის გამომუშავება.ქარის ენერგიის წარმოქმნის პრინციპი არის ქარის ენერგიის გამოყენება ქარის წისქვილის პირების დასაბრუნებლად, შემდეგ კი ბრუნვის სიჩქარის გაზრდა გამაძლიერებელი ძრავის მეშვეობით, რათა გენერატორი აწარმოოს ელექტროენერგია.ამჟამინდელი ქარის წისქვილის ტექნოლოგიის მიხედვით, ნაზი ქარის სიჩქარე წამში დაახლოებით სამი მეტრია (რბილი ქარის ხარისხი) შეიძლება დაიწყოს ელექტროენერგიის გამომუშავება.ქარის ელექტროენერგიის გამომუშავება მთელ მსოფლიოში აყალიბებს ტენდენციას, რადგან ის არ საჭიროებს საწვავის გამოყენებას და არც რადიაციას ან ჰაერის დაბინძურებას წარმოქმნის.

ქარის ენერგიის წარმოებისთვის საჭირო მოწყობილობებს ქარის ტურბინები ეწოდება.ამ ტიპის ქარის ტურბინა ზოგადად შეიძლება დაიყოს სამ ნაწილად: ქარის ტურბინა (კუდის საჭის ჩათვლით), გენერატორი და რკინის კოშკი.(დიდი ქარის ელექტროსადგურებს ჩვეულებრივ არ აქვთ კუდის საჭეები და მხოლოდ მცირე ზომის (მათ შორის საყოფაცხოვრებო მოდელების ჩათვლით) ჩვეულებრივ აქვთ კუდის საჭე.)

ქარის ტურბინა არის მნიშვნელოვანი კომპონენტი, რომელიც გარდაქმნის ქარის კინეტიკურ ენერგიას მექანიკურ ენერგიად, რომელიც შედგება ორი (ან მეტი) პროპელერის ფორმის იმპულერისაგან.როდესაც ქარი უბერავს პირებისკენ, პირებზე წარმოქმნილი აეროდინამიკური ძალა უბიძგებს ქარის ბორბალს ბრუნვისკენ.დანის მასალა მოითხოვს მაღალ სიმტკიცეს და მსუბუქ წონას და ამჟამად იგი ძირითადად დამზადებულია მინაბოჭკოვანი ან სხვა კომპოზიტური მასალებისგან (როგორიცაა ნახშირბადის ბოჭკოვანი).(ჯერ კიდევ არის რამდენიმე ვერტიკალური ქარის ტურბინები, S-ის ფორმის მბრუნავი პირები და ა.შ., რომლებსაც აქვთ იგივე ფუნქცია, როგორც ჩვეულებრივი პროპელერის პირები.)

ქარის ტურბინის ბრუნვის შედარებით დაბალი სიჩქარის და ქარის ზომისა და მიმართულების ხშირი ცვლილების გამო ბრუნვის სიჩქარე არასტაბილურია;ასე რომ, გენერატორის მართვამდე აუცილებელია გადაცემათა კოლოფის მიმაგრება, რომელიც გაზრდის სიჩქარეს გენერატორის ნომინალურ სიჩქარეზე, შემდეგ კი დაამატეთ სიჩქარის კონტროლის მექანიზმი გენერატორთან დაკავშირებამდე სტაბილური სიჩქარის შესანარჩუნებლად.იმისათვის, რომ ქარის ბორბალი ყოველთვის გასწორებული იყოს ქარის მიმართულებასთან, მაქსიმალური სიმძლავრის მისაღებად, ასევე აუცილებელია ქარის საჭეს მიღმა ამინდის საჭის მსგავსი კუდის საჭის დაყენება.

რკინის კოშკი არის სტრუქტურა, რომელიც მხარს უჭერს ქარის ტურბინას, კუდის საჭეს და გენერატორს.იგი ზოგადად აშენებულია შედარებით მაღლა, რათა მიაღწიოს უფრო დიდი და ერთიანი ქარის ძალას და ასევე ჰქონდეს საკმარისი ძალა.რკინის კოშკის სიმაღლე დამოკიდებულია მიწის დაბრკოლებების ზემოქმედებაზე ქარის სიჩქარეზე და ქარის ტურბინის დიამეტრზე, ზოგადად 6-დან 20 მეტრამდე დიაპაზონში.