How do wind turbines work? - Rebecca J. Barthelmie and Sara C. Pryor

Translator: Kaung Myat Noe Reviewer: Sanntint Tint

[လေစွမ်းအင်က မထိန်းချုပ် မထုတ်ယူနိုင်တဲ့ စွမ်းအင်တခုပဲ- အေဘရာဟမ်လင်ကွန်း

Every 24 hours, wind generates enough kinetic energy

၂၄နာရီတိုင်းမှာ လူတွေနေ့စဉ်အသုံးပြုနေတဲ့

to produce roughly 35 times more electricity than humanity uses each day.

စွမ်းအင်ရဲ့ ၃၅ ဆပိုများတဲ့ ရွေ့လျား စွမ်းအင်တွေကို လေကထုတ်လုပ်ပေးနေပါတယ်

And unlike coal or oil, this resource is totally renewed each day.

ကျောက်မီးသွေးနဲ့ရေနံလိုမျိုးမဟုတ်ဘဲ ဒီစွမ်းအင်က နေ့တိုင်းပြန်လည်ပြည့်ဝပါတယ်

So how can we harness this incredible amount of energy,

ဒါဆိုရင် ငါတို့ဒီအရမ်းကောင်းတဲ့ စွမ်းအင်တွေကို ဘယ်လိုအသုံးချမှာလဲ

and is it possible to create a world powered entirely by wind?

တစ်ကမ္ဘာလုံးကို လေစွမ်းအင်နဲ့ လည်ပတ်ဖို့ရော ဖြစ်နိုင်ပါ့မလား

The basic principle of wind energy is simple.

လေစွမ်းအင်ရဲ့အခြေခံသဘောတရားကရိုးရှင်းပါတယ်

A series of sails or blades mounted around a rotor catch the wind

ရိုတာမှာ ဒလက်တွေတပ်ထားကာ လေကိုဖမ်းယူပြီး

and translate its kinetic energy into rotational energy.

ရွေ့လျားစွမ်းအင်ကို လှည့်ပတ်စွမ်းအင်အဖြစ်ပြောင်းလဲပေးပါတယ်

Traditional windmills use that rotational energy to grind wheat or pump water.

အရင်တုန်းကလေရဟတ်တွေကို ဂျုံတွေကြိတ်ဖို့နဲ့ ရေစုပ်တင်ဖို့အသုံးပြုခဲ့ပါတယ်

But in modern wind turbines, it turns a generator that creates electricity.

ဒါပေမဲ့ အခုလေရဟတ်တွေကတော့ လျှပ်စစ် မီးအားပေးစက်အဖြစ်ပြောင်းလဲသွားပါပြီ

This conversion from wind to rotational energy to electricity

ဒီလှည့်ပတ်စွမ်းအင်ကို လျှပ်စစ်အဖြစ်သို့ကူးပြောင်းနိုင်မှုက

has defined wind turbines since their invention in the late 19th century.

လေရဟတ်များကို ၁၉ရာစုနှောင်းပိုင်းမှစ၍ ပေါ်လွင်စေခဲ့ပါတယ်

And there are three primary factors that determine just how much energy

လေရဟတ်များ စွမ်းအင်ဘယ်လောက် ထုတ်နိုင်မလဲဆိုတာ

they can produce: the size and orientation of the blades,

ဆုံးဖြတ်ပေးသော အချက်သုံးချက်ရှိပါတယ် အရွယ်အစားနှင့် ဒလက်တွေ မျက်နှာလှည့်ထားပုံ၊

the blade’s aerodynamic design, and the amount of wind turning the rotor.

ဒလက်တွေရဲ့ လေခွင်းအားဒီဇိုင်းနဲ့ ရဟတ်ကို လှည့်ပတ်စေတဲ့လေပမာဏဖြစ်ပါတယ်

First up, blade orientation.

ပထမဆုံး ဒလက်မျက်နှာလှည့်ထားပုံ

Wind turbines can be designed with their rotor

လေရဟတ်တွေရဲ့ သူတို့ရဟတ်တွေကို ဒေါင်လိုက်ဝင်ရိုး၊

on a vertical axis or a horizontal axis.

သို့မဟုတ် အလျားလိုက် ဝင်ရိုးနဲ့ ဒီဇိုင်းပြုလုပ်နိုင်ပါတယ်

Vertical blades can pick up wind coming from any direction,

ဒေါက်လိုက်ဒလက်တွေက ဘယ်အရပ်မျက်နှာကမဆို လာရောက်တဲ့ လေတွေကို ဖမ်းယူနိုင်တယ်

but with much less efficiency than horizontal axis rotors.

ဒါပေမဲ့ အလျားလိုက်ရဟတ်တွေထက်တော့ စွမ်းဆောင်ရည်နည်းပါတယ်

Horizontal designs allow blades to capture the wind’s full force

အလျားလိုက်ဒီဇိုင်းတွေမှာ ဒလက်တွေက လေအားကိုအပြည့်အဝ ဖမ်းယူနိုင်ဖို့

by tracking the wind’s direction and turning to face it.

လေလမ်းကြောင်းရှိရာသို့ ထောက်လှမ်းပြီး လှည့်ပေးနိုင်ပါတယ်

ဒီလို မျက်နှာလှည့်ပေးရတဲ့ လုပ်ငန်းစဉ်ကို လှည့်ခြင်းလို့ခေါ်ပါတယ်

This turning process is called yawing,

and older windmills achieved it through manual monitoring.

အရင်ခေတ်က လေရဟတ်တွေကို လူအားနဲ့လှည့်ပေးခဲ့ရပါတယ်

Today, wind sensors and computer systems automatically adjust the blades

ယနေ့ခေတ်မှာတော့ ဆင်ဆာ၊ကွန်ပြူတာစနစ်တွေနဲ့ စွမ်းအင်တွေ အတတ်နိုင်ဆုံးဖမ်းယူပေးဖို့

with expert precision to capture as much energy as possible.

အရမ်းတိကျမှုနဲ့ ဒလက်များကို အလိုအလျောက် လှည့်ပေးပါတယ်

Outside rotor orientation,

အပြင်ဖက် ရဟတ်လှည့်ပတ်မှုမှာ

the blades themselves need to be shaped to maximize efficiency.

ဒလက်တွေက စွမ်းဆောင်ရည် အမြင့်ဆုံးရမယ့်ပုံစံရှိဖို့လိုပါတယ်

While early designs used flat blades,

ပထမဆုံးဒီဇိုင်းမှာ အပြားဒလက်တွေသုံးခဲ့ပြီး

modern blades are curved like airplane wings.

ယနေ့ခေတ် ဒလက်တွေကတော့ လေယာဉ်အတောင်ပုံစံ ကွေးထားပါတယ်

Wind travels faster over the curved surface,

လေကအကွေးမျက်နှာပြင်မှာ မြန်မြန်ရွေ့လျားနိုင်ပြီး

creating a low-pressure pocket above the blade that forces it upwards.

ဒလက်ကိုအပေါ်ကို ပင့်အားနည်းစေတဲ့ လေဖိအားလေးတွေပဲဖြစ်ပေါ်စေတယ်

Since the amount of lift depends on the angle

ပင့်အားက ဒလက်နဲ့လေလာရာလမ်းကြောင်းတို့ရဲ့

at which the wind is moving relative to the blade,

ထောင့်အပေါ်မူတည်နေတဲ့အတွက်ကြောင့်

modern blades also incorporate a twist,

ယနေ့ ခေတ်ဒလက်တွေမှာ အလိပ်လေးပါဝင်ပြီး

optimizing how much of the blade can cut into the wind.

လေကိုဒလက်ခွင်းနိုင်အားကို ချိန်ညှိပေးနိုင်ပါတယ်

Made of fiberglass and resin layers, these blades are strong enough

ဖိုင်ဘာသားနဲ့ ဓာတုအလွှာနဲ့ဖန်တီးထားတဲ့ ဒီဒလက်တွေက မိုးဒဏ်၊ မိုးကြိုးဒဏ်၊

to operate through rain, lightning, and blistering sunlight for over 20 years.

ပူပြင်းတဲ့နေဒဏ်တွေအောက်မှာ အနှစ်၂၀‌ ကျော် အကြမ်းဒဏ်ခံနိုင်ရည်ရှိပါတယ်

Even with aerodynamic blades and a horizontal rotor,

အေရိုဒိုင်းနမစ်ဒလက်တွေနဲ့ အလျားလိုက်ရဟတ်တွေ သုံးတာတောင်မှ

a wind turbine can only capture wind if it's in a windy environment.

လေရဟတ်တွေက လေထန်တဲ့ပတ်ဝန်းကျင်မှာမှ လေကိုဖမ်းယူနိုင်ပါတယ်

Wind speeds typically increase the higher into the atmosphere you travel.

လေထုအပေါ်ရောက်လေလေ လေတိုက်နှုန်းက မြန်လေလေဖြစ်ပါတယ်

So today, most turbines are well over 100 meters tall,

ဒီတော့ ဒီနေ့ခေတ် လေရဟတ်အများစုက မီတာ ၁၀၀ ကျော်မြင့်ပါတယ်

with equally large rotor diameters.

ရဟတ်အချင်းဝက်အကြီးကြီးတွေနဲ့

A turbine of this height and size can capture a huge amount of wind,

ဒီလိုအမြင့်နဲ့ လေရဟတ်တခုက လေပမာဏ အများကြီးဖမ်းယူနိုင်ပြီး

generating enough electricity every year to power 750 American homes.

နှစ်စဉ်အမေရိကန်အိမ်ပေါင်း၇၅၀အထိ ပေးနိုင်တဲ့လျှပ်စစ်ဓာတ် ထုတ်ပေးနိုင်ပါတယ်

A wind farm of 200 similarly sized turbines

လေရဟတ် ၂၀၀ ရှိတဲ့ဓာတ်အားပေးလုပ်ငန်းက

could power over 150,000 American homes— or twice as many European homes—

အမေရိကန်အိမ်တသိန်းခွဲကျော် ဒါမှမဟုတ် ဥရောပအိမ်၃သိန်းကျော်ကိုလျှပ်စစ်ပေးနိုင်တယ်

for an entire year.

တစ်နှစ်လုံးစာအတွက်

Offshore wind farms contain an even greater number of even larger turbines.

ကမ်းရိုးတန်းလေရဟတ်လုပ်ငန်းတခုမှာ လေရဟတ်များများနဲ့ ဆိုဒ်ကြီးကြီးထားရှိပါတယ်

In 2019, the largest wind turbine ever built

၂၀၁၉ ခုနှစ်မှာအကြီးဆုံး တည်ဆောက်ထားတဲ့လေရဟတ်ကို

began operating off the coast of the Netherlands.

နယ်သာလန်ကမ်းရိုးတန်းမှာ စတင်လည်ပတ်ခဲ့ပါတယ်

With a rotor diameter of 220 meters, just one of these turbines

ရဟတ်အချင်းဝက် ၂၂၀ မီတာရှိပြီး ဒီလေရဟတ်တခုတည်းနဲ့

can meet the annual power needs of 16,000 European households.

ဥရောပအိမ် ၁၆၀၀၀ ရဲ့နှစ်စဉ် လျှပ်စစ်လိုအပ်မှုကိုဖြည့်ဆည်းပေးနိုင်ပါတယ်

Despite its amazing potential, wind energy still faces challenges.

အလားအလာကောင်းတွေရှိနေပေမဲ့ လေစွမ်းအင်က အခက်အခဲများစွာရင်ဆိုင်နေရပါတယ်

Wind may be a free and unlimited fuel,

လေက အလကားရတဲ့ အကန့်အသတ်မရှိစွမ်းအင်ဖြစ်ပေမဲ့

but no matter how large or efficient a turbine is

လေရဟတ်တွေဘယ်လောက်ကြီးကြီး စွမ်းဆောင်ရည်ဘယ်လောက်မြင့်မြင့်

there's a mathematical limit to how much wind it can convert into electricity.

လေကိုလျှပ်စစ်အဖြစ်ပြောင်းပေးနိုင်တဲ့ သင်္ချာကန့်သတ်ချက်တခုတော့ ရှိပါတယ်

German physicist Albert Betz calculated

ဂျာမန်ရူပဗေဒ Albert Betz တွက်ချက်ခဲ့တာက

that since some wind must remain to keep the blades spinning,

လေတချို့က ရဟတ်တွေလှည်စေဖို့ ကျန်ရစ်ရမယ့်အတွက်ကြောင့်

a turbine can only ever capture 59.3% of the wind’s energy.

လေရဟတ်တွေက လေစွမ်းအားရဲ့ ၅၉.၃%ကိုပဲဖမ်းယူနိုင်ပါတယ်

Additionally, some people feel turbines disrupt natural scenery,

ဒိအပြင် လူတချို့က လေရဟတ်တွေက သဘာဝရှုခင်းကိုထိခိုက်စေတယ်လို့ ခံစားရတယ်

and wind energy’s intermittent availability

လေစွမ်းအင်ရဲ့ လျှပ်စစ်ပေးနိုင်စွမ်း ပြတ်တောင်းပြတ်တောင်းဖြစ်နေခြင်းက

can make it difficult to integrate into electrical grids.

မဟာဓာတ်အားလိုင်းများနဲ့ ပေါင်းစပ်ဖို့ ခက်ခဲစေပါတယ်

But even with these challenges, modern wind turbines have made wind energy

ဒါပေမဲ့ ဒီလိုစိန်ခေါ်မှုတွေရှိနေတာတောင်မှ ယနေ့ခေတ်လေရဟတ်များက လေစွမ်းအင်ကို

the most efficient and inexpensive source of electricity.

အကျိုးရှိရှိ စရိတ်နည်းနည်းနဲ့ လျှပ်စစ်ထုတ်နိုင်တဲ့ အရင်းအမြစ်ဖြစ်လာပါတယ်

Wind turbines already provide essential energy for communities around the world.

လေရဟတ်များက ကမ္ဘာတဝှမ်းကလူအများအတွက် လိုအပ်တဲ့စွမ်းအင်ကို ထောက်ပံ့ပေးခဲ့ပါတယ်

And for many farmers, hosting a wind turbine

ပြီးတော့ လယ်သမားများအတွက် လေရဟတ် စိုက်ထူခွင့်ပေးခြင်းက

can be a reliable source of additional income.

အပိုဝင်ငွေရရှိမယ့် အလုပ်တခုဖြစ်နိုင်ပါတယ်

With continued improvements in wind forecasting,

လေကိုကြိုတင်ခန့်မှန်းတွက်ချက်မှု တိုးတက်လာမှုတွေ

electrical grid infrastructure and energy storage,

လျှပ်စစ်ဓာတ်အားလိုင်းစနစ်တွေ စွမ်းအင်သိုလှောင်မှုတွေနဲ့

wind power might blow away all our energy problems.

လေစွမ်းအင်က ငါတို့ရဲ့စွမ်းအင်ပြဿနာကို မှုတ်ထုတ်ပေးနိုင်ပါလိမ့်မယ်