1. Vindens kinetiska energi:
- Vind är i huvudsak rörlig luft, och rörlig luft har kinetisk energi (rörelseenergi).
2. Vind slår bladen:
- När vinden blåser över bladen på en väderkvarn utövar den en kraft på dem.
3. Aerodynamisk hiss och dra:
- Formen på väderkvarnbladen är utformad för att skapa en aerodynamisk lyftkraft, liknande en flygplan. Denna lyftkraft är vinkelrätt mot vindriktningen, vilket får bladen att rotera.
- Dessutom finns det en dragkraft som verkar parallellt med vindriktningen, men denna kraft är mycket mindre än hisskraften.
4. Rotorns rotation:
- De kombinerade krafterna för hiss och drag får bladen att snurra och rotera den centrala rotorn i väderkvarnen.
5. Mekanisk energiöverföring:
- rotorns rotation representerar mekanisk energi. Energin från vinden har nu överförts till väderkvarns mekaniska system.
6. Omvandling till el (för vindkraftverk):
- I moderna vindkraftverk är den roterande rotoraxeln ansluten till en generator. Generatorn omvandlar denna mekaniska energi till elektrisk energi.
Nyckelpunkter:
* Ingen energi skapas eller förstörs: Vindens kinetiska energi överförs helt enkelt till väderkvarnen och omvandlas sedan till en annan form av energi (vanligtvis elektricitet).
* Effektivitet är nyckeln: Utformningen av väderkvarnbladen och generatorn bestämmer hur effektiv vindens kinetiska energi fångas och omvandlas.
Sammanfattningsvis: Vindkvarnar utnyttjar den kinetiska energin från rörlig luft och överför den till mekanisk energi genom rotation av blad. Denna mekaniska energi kan sedan användas direkt eller omvandlas till andra former av energi, såsom elektricitet.
