বায়ু ঘূর্ণযন্ত্র

নবায়নযোগ্য শক্তির বিশ্বে বায়ু শক্তি অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ। অতএব, আমাদের অবশ্যই ভালভাবে জানতে হবে এর কার্যক্রম কী। দ্য বায়ু ঘূর্ণযন্ত্র এটি এই ধরণের শক্তির মৌলিক উপাদানগুলির মধ্যে একটি। এটি একটি মোটামুটি সম্পূর্ণ অপারেশন রয়েছে এবং আমরা যেখানে আছি সেখানে বায়ু খামারের উপর নির্ভর করে বিভিন্ন ধরণের টারবাইন রয়েছে।

এই নিবন্ধে আমরা আপনাকে উইন্ড টারবাইন, এর বৈশিষ্ট্য এবং এটি কীভাবে কাজ করে সে সম্পর্কে আপনার যা যা জানা দরকার তা বলতে যাচ্ছি।

একটি বায়ু টারবাইন কি

বায়ু টারবাইন একটি যান্ত্রিক যন্ত্র যা বায়ু শক্তিকে বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তর করে। বায়ু টারবাইন ডিজাইন করা হয়েছে বায়ুর গতিশক্তিকে যান্ত্রিক শক্তিতে রূপান্তর করতে, যা অক্ষের নড়াচড়া। তারপর, টারবাইন জেনারেটরে, এই যান্ত্রিক শক্তি বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তরিত হয়। উৎপাদিত বিদ্যুৎ ব্যাটারিতে সংরক্ষণ করা যায় বা সরাসরি ব্যবহার করা যায়।

পদার্থবিজ্ঞানের তিনটি মৌলিক আইন রয়েছে যা বাতাসের উপলব্ধ শক্তিকে নিয়ন্ত্রণ করে। প্রথম আইন বলে যে টারবাইন দ্বারা উত্পাদিত শক্তি বাতাসের গতির বর্গের সমানুপাতিক। দ্বিতীয় আইন বলছে যে উপলব্ধ শক্তি ব্লেডের ভেসে যাওয়া এলাকার সমানুপাতিক। শক্তি ফলকের দৈর্ঘ্যের বর্গের সমানুপাতিক। তৃতীয় আইনটি প্রতিষ্ঠিত করে যে বায়ু টারবাইনের সর্বাধিক তাত্ত্বিক দক্ষতা 59%।

ক্যাস্টিলা লা মাঞ্চা বা নেদারল্যান্ডসের পুরনো বায়ুচাপের বিপরীতে, এই উইন্ডমিলগুলিতে বাতাস ব্লেডকে ঘোরানোর জন্য ধাক্কা দেয় এবং আধুনিক বায়ু টারবাইনগুলি বায়ুশক্তিকে আরও দক্ষতার সাথে ক্যাপচার করার জন্য আরো জটিল বায়ুচক্রীয় নীতি ব্যবহার করে। প্রকৃতপক্ষে, একটি বায়ু টারবাইন যে কারণে তার ব্লেড নড়ে তার কারণটি একটি বিমান বাতাসে থাকার কারণের অনুরূপ এবং এটি একটি শারীরিক ঘটনার কারণে।

বায়ু টারবাইনগুলিতে, রোটার ব্লেডে দুটি ধরণের বায়ুচক্রীয় শক্তি উৎপন্ন হয়: একটিকে বলা হয় থ্রাস্ট, যা বাতাসের প্রবাহের দিকে লম্ব এবং অন্যটিকে ড্র্যাগ বলা হয়, যা বায়ু প্রবাহের দিকের সমান্তরাল।

টারবাইন ব্লেডের নকশা অনেকটা বিমানের ডানার অনুরূপ এবং বাতাসের অবস্থার মতো আচরণ করে। একটি বিমানের ডানায়, একটি পৃষ্ঠ খুব গোলাকার, অন্যটি অপেক্ষাকৃত সমতল। যখন এই নকশার মিল ব্লেডের মধ্য দিয়ে বায়ু চলাচল করে, তখন মসৃণ পৃষ্ঠের মধ্য দিয়ে বায়ুপ্রবাহ বৃত্তাকার পৃষ্ঠের বায়ুপ্রবাহের চেয়ে ধীর হয়। এই গতির পার্থক্য পরিবর্তে একটি চাপের পার্থক্য তৈরি করবে, যা একটি গোলাকার পৃষ্ঠের চেয়ে মসৃণ পৃষ্ঠে ভাল।

শেষ ফলাফল থ্রাস্টার উইং এর মসৃণ পৃষ্ঠে কাজ করে এমন একটি শক্তি। এই ঘটনাটিকে "ভেন্টুরি ইফেক্ট" বলা হয়, যা "লিফট" ঘটনার কারণের অংশ, যা পরিবর্তে, এটি ব্যাখ্যা করে কেন বিমানটি বাতাসে থাকে।

বায়ু জেনারেটরের অভ্যন্তর

বাতাসের টারবাইনের ব্লেডগুলিও এই পদ্ধতিগুলি ব্যবহার করে যাতে তাদের অক্ষের চারপাশে ঘূর্ণন হয়। ব্লেড বিভাগের নকশা সবচেয়ে কার্যকর উপায়ে ঘূর্ণন সহজতর করে। জেনারেটরের ভিতরে, ব্লেডের ঘূর্ণন শক্তিকে বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তর করার প্রক্রিয়া ঘটে ফ্যারাডে এর আইন দ্বারা। এটি অবশ্যই একটি রটার অন্তর্ভুক্ত করবে যা বাতাসের প্রভাবে ঘুরবে, একটি অল্টারনেটরের সাথে মিলিত হবে এবং ঘূর্ণায়মান যান্ত্রিক শক্তিকে বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তর করবে।

একটি বায়ু টারবাইনের উপাদান

প্রতিটি উপাদান দ্বারা বাস্তবায়িত ফাংশন নিম্নরূপ:

• রটার: এটি বায়ু শক্তি সংগ্রহ করে এবং এটিকে ঘূর্ণমান যান্ত্রিক শক্তিতে রূপান্তরিত করে। এমনকি খুব কম বাতাসের গতির অবস্থার মধ্যেও, এর নকশা বাঁক নেওয়ার জন্য গুরুত্বপূর্ণ। এটি পূর্ববর্তী বিন্দু থেকে দেখা যায় যে ব্লেড বিভাগের নকশা রটার ঘূর্ণন নিশ্চিত করার চাবিকাঠি।
• টারবাইন কাপলিং বা সাপোর্ট সিস্টেম: ব্লেডের ঘূর্ণন আন্দোলনকে জেনারেটর রোটারের ঘূর্ণনশীল আন্দোলনের সাথে খাপ খাইয়ে নিন যার সাথে এটি সংযুক্ত।
• গুণক বা গিয়ারবক্স: স্বাভাবিক বাতাসের গতিতে (20-100 কিমি / ঘন্টা), রটার গতি কম, প্রতি মিনিটে প্রায় 10-40 বিপ্লব (rpm); বিদ্যুৎ উৎপাদনের জন্য, জেনারেটরের রটার অবশ্যই 1.500 rpm এ কাজ করতে হবে, তাই ন্যাসেলে অবশ্যই এমন একটি সিস্টেম থাকতে হবে যা প্রাথমিক মান থেকে চূড়ান্ত মানের গতি পরিবর্তন করে। এটি একটি গাড়ির ইঞ্জিনের গিয়ারবক্সের মতো একটি প্রক্রিয়া দ্বারা সম্পন্ন হয়, যা বিদ্যুৎ উৎপাদনের জন্য উপযুক্ত গতিতে জেনারেটরের চলমান অংশকে ঘোরানোর জন্য একাধিক গিয়ারের একটি সেট ব্যবহার করে। এটিতে একটি ব্রেক রয়েছে যাতে বাতাসের ঘূর্ণন বন্ধ করা যায় যখন বাতাস খুব শক্তিশালী (80-90 কিমি / ঘন্টা), যা জেনারেটরের যে কোনও উপাদানকে ক্ষতি করতে পারে।
• জেনারেটর: এটি একটি রটার-স্টেটর সমাবেশ যা বৈদ্যুতিক শক্তি উৎপন্ন করে, যা নাসেলকে সমর্থনকারী টাওয়ারে ইনস্টল করা তারের মাধ্যমে সাবস্টেশনে প্রেরণ করা হয়, এবং তারপর নেটওয়ার্কে খাওয়ানো হয়। জেনারেটরের শক্তি মাঝারি টারবাইনের জন্য 5 কিলোওয়াট এবং সবচেয়ে বড় টারবাইনের জন্য 5 মেগাওয়াটের মধ্যে পরিবর্তিত হয়, যদিও ইতিমধ্যে 10 মেগাওয়াট টারবাইন রয়েছে।
• ওরিয়েন্টেশন মোটর: উপাদানগুলিকে প্রচলিত বাতাসের দিকে ন্যাসেলকে অবস্থান করার জন্য ঘোরানোর অনুমতি দেয়।
• সাপোর্ট মাস্ট: এটি জেনারেটরের কাঠামোগত সমর্থন। টারবাইনের শক্তি যত বেশি হবে, ব্লেডের দৈর্ঘ্য তত বেশি হবে এবং সেইজন্য নাসেলকে যে উচ্চতায় থাকতে হবে তত বেশি হবে। এটি টাওয়ার ডিজাইনে অতিরিক্ত জটিলতা যোগ করে, যা অবশ্যই জেনারেটর সেটের ওজনকে সমর্থন করে। ব্লেডটি অবশ্যই উচ্চ কাঠামোগত অনমনীয়তা থাকতে হবে যাতে ভেঙে না গিয়ে উচ্চ বাতাস সহ্য করা যায়।
• প্যাডেল এবং অ্যানিমোমিটার: গন্ডোলাসের পিছনে অবস্থিত ডিভাইসগুলিতে জেনারেটর রয়েছে; তারা দিক নির্ণয় করে এবং বাতাসের গতি পরিমাপ করে, এবং ব্লেডগুলির উপর কাজ করে যখন বাতাসের গতি থ্রেশহোল্ড ছাড়িয়ে যায়। এই থ্রেশহোল্ডের উপরে, টারবাইনের কাঠামোগত ঝুঁকি রয়েছে। এটি সাধারণত একটি Savonious টারবাইন টাইপ ডিজাইন।

আমি আশা করি যে এই তথ্যের সাহায্যে আপনি বায়ু টারবাইন এবং এর বৈশিষ্ট্য সম্পর্কে আরও জানতে পারবেন।