Makine mühendisliği, mekanik sistemlerin tasarım, analiz, imalat ve bakımı için mühendislik fiziği ve mühendislik matematiği ilkelerini malzeme bilimi ile birleştiren bir mühendislik dalıdır.
Rüzgâr türbini, rüzgârdaki kinetik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüren sistemdir. Rüzgar türbinleri, aralıklı yenilenebilir enerjinin giderek daha önemli bir kaynağı haline gelmekte ve birçok ülkede enerji maliyetlerini düşürmek ve fosil yakıtlara bağımlılığı azaltmak için kullanılmaktadır. Bir çalışma, 2009 yılı itibarıyla rüzgarın fotovoltaik, hidro, jeotermal, kömür ve gaz enerji kaynaklarına kıyasla "en düşük göreceli sera gazı emisyonlarına, en az su tüketimi talebine ve en olumlu sosyal etkilere" sahip olduğunu öne sürmüştür.
Avrupa Rüzgâr Enerjisi Birliği istatistiklerine göre rüzgâr gücü kapasitesi 2006 yılında artmaktadır. 2006 yılında Avrupa Birliği'nde kurulan 7,588 MW'lık rüzgâr kapasitesi, 9 milyar € değerinde olup, 2005 yılına göre %23 'lük bir artış demektir. Almanya ve İspanya yatırımların büyük çoğunluğunu kendilerine çekmeye devam etmektedirler. Bu iki ülke 2006 yılında Avrupa Birliği rüzgâr gücü pazarının %50 sini temsil etmektedirler.
Cimatron, kalıp imalatçıları için en kapsamlı entegre CAD/CAM çözümü. Tasarım, modelleme, elektrot ve NC gibi Cimatron'un en iyi uygulamalarının birleşimiyle, Cimatron tüm kalıp imalatı aşamalarında yardımcınız olur.
Rüzgâr tarlası veya rüzgâr çiftliği, elektrik üretimi için kullanılan ve aynı yerde bulunan rüzgâr türbinleri grubudur. Özel türbinler orta gerilim güç sistemine ve ağ şebekesine bağlanır. Elektrik şebekesinin orta gerilimdeki elektrik akımını bir transformatör yardımıyla yüksek gerilim iletim hattına bağlar.
Rüzgâr gücü, elektrik üretmek için rüzgâr türbinleri, mekaniksel güç için yel değirmeni, su veya kuyu pompalama için rüzgâr pompaları veya gemileri yürütmek için yelkenler kullanarak rüzgârın kullanışlı formundaki rüzgâr enerjisinin sonucudur.
Rüzgâr enerjisinin başlıca etkisi, fosil yakıtlı santrallerin elektrik üretiminde neden olduğu kirliliği göstermemesidir. Değişik enerji kaynakları, klasik enerji kaynaklarıyla yer değiştirebilirken, rüzgâr enerjisinin çevresel maliyeti çok daha düşük olabilir.
Yüzen rüzgâr türbini, türbin kulesinin deniz dibine temel ile sabitlenmesinin mümkün olmadığı derinliklerinde, yüzen bir yapıya monte edilen denizdeki rüzgâr türbinidir. Rüzgâr akışını bozan yersel (topoğrafya) özellikler su yüzeyinde olmadığından dolayı rüzgâr, denizde daha güçlü ve daha sabit olabilir. Üretilen elektrik su altı kabloları ile karaya gönderilir. Enerji üretim oranı denizde daha fazla olduğundan dolayı, ilk büyük yüzen türbinlerin maliyeti, dibe sabitlenmiş sahildeki rüzgâr türbinleriyle rekabet içindedir. Rüzgâr esişi karaya nazaran daha stabil ve devamlıdır. Denizüstü rüzgâr tarlalarının konumu, eğer türbinler denizin 19 km'den daha fazla açıklarında yapılırlarsa, balıkçılık, gemi geçişleri ve sahil yerleşiminin artmasına katkıda bulunurlar ve görüntü kirliliğini azaltır.
Elektrik santralinin net kapasite faktörü (KF), santralin belli bir periyotta ürettiği toplam enerjinin tam kapasitede üretebileceği enerjiye bölümüdür. Kapasite faktörü kullanılan yakıt türüne ve santralin tasarımına bağlı olarak aşırı derecede değişir. Kapasite faktörü, uygunluk faktörü veya verimlilik ile karıştırılmamalıdır.
Almanya'da rüzgâr gücü, her sene toplam üretimdeki payını önemli derecede artırmaktadır ve Almanya'nın enerji vizyonunun temel parçalarından biridir. 2015 itibarıyla, ülke çapındaki rüzgâr türbini kurulu gücü 44,947 MW'tır (megawatt). Bu güçle Almanya dünya sıralamasında % 10.4'lük payla Çin ve ABD'den sonra üçüncü sıradadır.
Birleşik Krallık'ta rüzgâr gücünün kurulu kapasitesi, Ocak 2010 itibarıyla 4 gigawatt (GW)'tan fazladır. Rüzgâr gücü, Birleşik Krallık (BK)'ta biyokütle'den sonra ikinci en büyük yenilenebilir enerji kaynağıdır. 2009'da 1 GW'dan fazla yeni rüzgâr güç kapasitesi çevrimiçi satıldı. Bunun 800 MW'ı karadaki, 285 MW denizdeki rüzgâr tarlalarından üretildi. İngiliz Rüzgâr Enerisi Birliği (BWEA), 2010'da kurulu kapasitenin 5-6 GW'ı aşacağını tahmin etmektedir.
John Wallis Titt geç ondokuzuncu yüzyılda İngiliz makine mühendisi ve büyük rüzgâr türbini tasarımı ile üreticisi.
Elektrik üretimi, elektrik ve diğer kaynaklardan birincil enerji üretme sürecidir. Elektrik üretiminin temel ilkeleri İngiliz bilim insanı Michael Faraday tarafından 1820'lerde ve 1830'ların başında keşfedildi. Onun temel yöntemi bugün hâlâ kullanılmaktadır: Elektrik, bakır gibi iletken bir telin manyetik bir alan içinde hareket ettirilmesi ile üretilir. Elektrik jeneratörü, bir mıknatıs içinde dönen sarılı iletken tellerin bulunduğu ve bu tellerin mıknatıs içinde dönmesiyle elektrik akımı üreten bir makinedir. Evlerimizde, işyerlerimizde, endüstride gereksinim duyduğumuz büyük miktardaki elektrik enerjisini elde etmek için, elektrik jeneratörlerini döndürecek büyük güç santrallarına ihtiyaç duyarız. Çoğu güç santrali, jeneratörü döndürmek için ısı üretiminde bulunurlar. Fosil yakıtlı santrallar ısı üretimi için doğal gaz, kömür ve petrol yakarlar. Nükleer santrallar da uranyum yakıtını parçalayarak ısı üretirler. Ancak bütün bu değişik tip santrallar ürettikleri ısıyı, suyu buhar haline dönüştürmek için kullanırlar. Oluşan buhar ise elektrik jeneratörüne bağlı olan türbine verilir. Su buharı, türbin şaftı üzerinde bulunan binlerce kanatçık üzerinden geçerken daha önce üretilen ısıdan almış olduğu enerjiyi kullanarak, türbin şaftını döndürür. İşte bu dönme, jeneratörün elektrik üretmek için gereksinim duyduğu mekanik harekettir. Jeneratörde oluşan elektrik ise iletim hatları denilen iletken teller ile kullanılacağı yere gönderilir. Türbinden çıkan, enerjisi diğer bir deyişle basınç ve sıcaklığı azalmış buhar ise yoğunlaştırıcı (kondenser) denilen bölümde soğutulup su haline dönüştürüldükten sonra, tekrar kullanılmak üzere santralın ısı üretilen bölümüne geri gönderilir. Yoğunlaştırıcıda soğutma işini sağlayabilmek için deniz, göl veya ırmaklarda bulunan su kullanılır. Su kaynaklarından uzak bölgelerde ise santralın hemen yanında bulunan ve uzaktan bakıldığı zaman geniş dev bacalara benzeyen soğutma kuleleri kullanılır. Bu kulelerin üzerinde görülen beyaz duman ise su buharıdır.
Nordex SE, rüzgâr türbinleri tasarlayan, üreten ve satan bir Alman şirketidir. Yönetim kademesinin Hamburg'da bulunmasına rağmen şirketin merkezi Alman kenti Rostock’tadır. Üretim Rostock'un yanı sıra Çin'de ve kısa bir süre için de olsa Jonesboro, Arkansas gerçekleşir.
Darrieus rüzgâr türbini, rüzgar enerjisinden elektrik üretmek için kullanılan bir tür dikey eksenli rüzgâr türbinidir (DERT). Türbin, dönen bir şaft veya çerçeve üzerine monte edilmiş bir çok kavisli kanat profili kanatlarından oluşur. Kanatların kavisi, kanadın yalnızca yüksek dönüş hızlarında gerilim altında gerilmesine olanak tanır. Düz kanatlar kullanan birkaç yakından ilişkili rüzgar türbini vardır. Türbinin bu tasarımı, Fransız havacılık mühendisi Georges Jean Marie Darrieus tarafından patentlenmiştir; patent başvurusu 1 Ekim 1926'da yapılmıştır. Darrieus türbinini aşırı rüzgar koşullarından korumak ve kendi kendine çalışmasını sağlamak konusunda büyük zorluklar vardır.
Çanta Rüzgâr Enerji Santrali, 19 rüzgâr türbiniyle 47,5 MW kurulu gücü olan bir rüzgâr enerji santralidir. Rüzgâr çiftliği Çanta, Silivri'de İstanbul ilinde bulunmaktadır. Üretime 2014 Mayıs'ında geçmiştir.
Dikey eksenli rüzgar türbini (DERT), ana rotor milinin rüzgara enine yerleştirildiği ve ana bileşenlerin türbinin tabanında yer aldığı bir rüzgar türbin türüdür. Bu düzenleme, jeneratör ve dişli kutusunun yere yakın yerleştirilmesine olanak tanıyarak servis ve onarımı kolaylaştırır. DERT'lerin rüzgara doğrultulmasına gerek yoktur, bu ise rüzgar algılama ve yönlendirme mekanizmalarına olan ihtiyacı ortadan kaldırır. İlk tasarımların başlıca dezavantajları arasında her devir sırasında önemli tork dalgalanması ve kanatlar üzerindeki büyük bükülme momentleri vardı. Daha sonraki tasarımlar, kanatları sarmal olarak süpürerek tork dalgalanmasını giderdi.
Küçük rüzgar türbini, rüzgar çiftlikleri'ndeki gibi büyük güçlü ticari rüzgar türbinlerinin aksine mikro elektrik üretimi için kullanılan rüzgar türbinidir.
Rüzgâr türbini tasarımı, rüzgârdan enerji elde etmek için rüzgâr türbininin şekil ve teknik özelliklerinin belirlenmesidir. Rüzgâr türbini kurulumu rüzgâr enerjisini almak, türbini rüzgâra yönlendirmek, mekanik dönüşü elektrik enerjisine çevirmek, türbini başlatmak, durdurmak ve kontrol etmek için gerekli sistemlerden oluşur.
Rüzgarın enerjisi, rüzgar türbininin dönen kanatlarına rüzgarın uyguladığı aerodinamik kuvvetler yoluyla türbinin alternatöründe elektrik enerjisine çevrilir. Bu nedenle aerodinamik hesaplamalar rüzgar türbininde önemlidir. Çoğu makine gibi rüzgar türbinleri de hepsi farklı enerji kazanım kavramlarına dayanır.