風車とは？風車は、風の運動エネルギーを力学的エネルギーに変換する機械です。風車の羽根の回転は常に時計回りです。米国在住のダニエル・ハラデーは、1854 年に最初の風車を設計しました。風車は、回転するシャフトに取り付けられた帆の助けを借りて、風からエネルギーを引き出すことができます。これらの帆の取り付けは、帆に対する風力が 2 つの部分に分割されるように角度をつけて行われます。これらの部品の 1 つは帆に回転を与えます。
風車は、人間に取って代わる動力源として使用された最初のムーバーの 1 つです。風車は 12 世紀にヨーロッパで非常に人気があり、その人気は 19 世紀の初めまで高まり続けました。蒸気動力が発明された後、その人気は低下し始めました。この減少は、内燃機関が発明された第一次世界大戦後に特に見られました。
風車の種類
風車とは何かがわかったので、風車の種類について疑問に思うかもしれません。回転軸に基づいて、風車には垂直軸風車と水平軸風車の 2 つの基本的なタイプがあります。
垂直軸風車:
これらの風車は、開発の初期段階で非常に人気があり、広く使用されていました。ブレードが地面に対して直角になるように設計されています。これらは主に水をポンプでくみ上げたり、穀物を粉砕したりするために使用されました。しかし、その能力の低さから、これらのタイプの風車は後に水平軸風車に置き換えられました。
垂直軸風車の別名は水平風車です。したがって、名前を注意深く読む必要があります。そうしないと、横軸の風車と混同してしまいます (軸という言葉を見逃した場合)。
水平軸風車:
これらの風車は、垂直軸風車よりもさらに人気があり、その生産性と効率性の高さから多くの人々の心をつかみました。水平軸風車は、より多くの風を利用できる弾力性があることで知られており、オペレーターは風の流れに応じて簡単に方向を変えることができます。これらの風車は、垂直風車としても知られています。
水平軸風車は、さらにさまざまなタイプ (スモック ミル、ファン ミル、ポスト ミル、タワー ミル) に分類できます。これらの各タイプについて詳しく学びましょう。
ポストミル:
ポストミルは最も古いタイプの水平軸風車です。それはユニークな特徴を持っています:それは単一の可動垂直支柱に取り付けられています.その名前は、その最も重要な部分であるポストにちなんで付けられました。当初、ポストはベースに隠されていました。その後、支柱として機能する架台と呼ばれる木製の部品に置き換えられました。架台は木製であるため保護が必要なため、ラウンドハウスで囲まれています。ポストミルはさらに、オープン トレッスル、シンク、ホロー、コンポジット、パトロール、ラウンドハウス付きのポスト ミルなど、さまざまなタイプに分けられます。ポストミルの人気は、19 世紀にスモックミルやタワーミルのようなより強力な風車が出現するにつれて衰退し始めました.
スモックミル:
これらのタイプの横軸ミルには、6 ～ 8 つの側面があります。名前の由来は、スモックのような体型から。風車のこの部分は丸く、茅葺きです。その主な特徴は、そのトップが柔軟であることです。そのため、他の部分は固定したまま、風向きに合わせて回転させることができます。本体が固定されているため、高さがかなり高くなります。タワーの高さに応じて風量が変わることは周知の事実です。したがって、塔が高いほど生産性が高くなります。
タワーミル:
このタイプの風車はスモック風車と同じですが、主な違いは、タワー風車の本体が石またはレンガで構成されているため、非常に頑丈で耐久性があることです。スモックミルのように、柔軟な部分はキャップだけです。持続時間と効率が非常に高いです。レンガや石で構成されているため、本体は任意の高さに組み立てることができます。
ファンミル:
これらは、主にシングルユースの目的で設計された小型の水平軸風車です。ファンミルは主に水の汲み上げに使用され、4 ～ 20 枚のブレードがあります。
風車のしくみ
では、風車は実際にどのように機能するのでしょうか?風車に必要なブレードの数を決定するために、多くの試行錯誤の方法が使用されました。最後に、風車の仕組みを調べた結果、風車には 3 枚のブレードが最適であることがわかりました。それが彼らが3つの刃を持つようになった方法です。風車を動かす主なエネルギー源は風です。ブレードが風に向かうと、ブレードが動き、シャフトが回転し始め、電気が発生します。機械エネルギーの電気エネルギーへの変換は、発電機によって行われます。
風車のコンポーネント
以下は風車のコンポーネントです:
ブレード:
これらは風車の非常に重要なコンポーネントであり、回転子の動作速度を調整します。
ローターまたはプロペラ
風速計:
その機能は風速を測定することです。
タワー:
このコンポーネントは、プロペラとブレードを一緒に保持するサポート システムとして機能します。
風車の使用
風車とは何か、風車の用途はわかっていますが、それらについてさらに詳しく教えてください。風車の主な機能は、風力エネルギーを電気エネルギーに変換することです。この電気エネルギーが生成されると、次の方法で利用されます。
- 種子からの油の抽出について
- 地下水をくみ上げる
- 穀物を製粉すること
風車の作り方
実験の目的
庭や窓枠に風車の模型を作り、風力エネルギーの基礎を実践的に学びましょう。電気エネルギーは、風の自然力を利用して発電機を駆動することにより、風力タービンによって生成されます。風力エネルギーは、最も持続可能なエネルギー源の 1 つと考えられています。
必要な資料
- 鉛筆
- スコッチ接着パテ
- ストローまたは細い棒
- スコッチ精密はさみ
- メタル ペーパー ファスナーまたは画鋲
- 定規またはコンパス
- 重い画用紙
風車の作り方
- 1 インチの粘着パテを手に取り、ボールに丸め、片側に置きます。
- 画用紙を正方形に切ります。
- 正方形の紙を斜めに半分に折り、三角形を作ります。広げてください。
- 紙を反対方向にもう一度折り、別の三角形を作ります。
- もう一度紙を開いてください。折り目が X になっていることがわかります。
- コンパスまたは定規を使用して X の中心から 1 インチを測り、4 辺すべてに鉛筆で印を付けます。
- マークされた線に沿って紙を切り取ってください。
- 紙の 4 つの角を中央に向けて引っ張り、それぞれの三角形の先端を均等に折ります。
- 画鋲または金属製の留め具を使用して、用紙の中央をしっかりと固定します。四隅すべてをカバーし、背面から出ていることを確認してください。
- ストローの上部を、最初のステップで作ったパテのボールで覆います。次に、金属ファスナーまたはピンの端をパテに固定します。
- 風車の準備ができました。息を吹きかけ、回転するのを見てください!
結論
風車には多くの改良が加えられており、より効率的な新しい形の風車が日々導入されています。しかし、唯一変わっているのは原材料です。風車の基本構造は、最初に発明された 18 世紀と同じです。
風車の構造はそれほど進化していませんが、その目的は目覚ましく変化しています。古代の風車は現在、風力エネルギーを効率的に利用して発電する風力タービンに発展しています。風車は、最もクリーンで持続可能なエネルギー形態の 1 つであるため、大きな未来があります。再生不可能な資源の過剰開発により、再生可能エネルギーを利用するためのより効率的な方法を見つけることが急務であり、風車の使用はそのような問題の多くに対する解決策になる可能性があります.
よくある質問
1.風車とは
A) 風車は、風力エネルギーを機械エネルギーに変換するために使用される装置であり、さらに電気エネルギーを生成するために使用されます。風車には、主に垂直軸風車と水平軸風車の 2 種類があります。風車の主要部分は、ローター、ブレード、風速計、およびタワーです。これらすべての部品が連携して、風車が最適な方法で機能し、設計された機能を果たすようにします。
2.風車から得られる電気エネルギーは何に使用されますか?
風車から得られる電気エネルギーは、町や産業などに供給される電力を生成するために使用されます。
3.風車の寿命は何年ですか?
A) 質の良い現代の風車は 20 年も持つことができます。適切なメンテナンス手順に従い、環境が良好であれば、風車の寿命は最大 25 年まで延長できます。
