توربین بادی

بهبود مزارع بادی

انرژی باد یکی از مهمترین انرژی های تجدیدپذیر در جهان است. بنابراین ، ما باید به خوبی بدانیم که عملکرد آن چیست. این توربین بادی این یکی از عناصر اساسی این نوع انرژی است. این دستگاه نسبتاً کامل عمل می کند و بسته به نیروگاه بادی که در آن قرار داریم انواع مختلفی از توربین وجود دارد.

در این مقاله ما هر آنچه را که باید در مورد توربین بادی ، ویژگی های آن و نحوه عملکرد آن بدانید به شما می گوییم.

توربین بادی چیست

ویژگی های توربین بادی

توربین بادی یک وسیله مکانیکی است که انرژی باد را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. توربین های بادی طراحی شده است تبدیل انرژی جنبشی باد به انرژی مکانیکی، که حرکت محور است. سپس ، در ژنراتور توربین ، این انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی تبدیل می شود. برق تولید شده می تواند در باتری ذخیره شود یا مستقیماً مورد استفاده قرار گیرد.

سه قانون اساسی فیزیک وجود دارد که انرژی موجود در باد را کنترل می کند. قانون اول بیان می کند که انرژی تولید شده توسط توربین متناسب با مربع سرعت باد است. قانون دوم می گوید که انرژی موجود متناسب با سطح جارو شده تیغه است. انرژی متناسب با مربع طول تیغه است. قانون سوم تصریح می کند که حداکثر کارایی نظری یک توربین بادی 59 است.

بر خلاف آسیاب های بادی قدیمی Castilla La Mancha یا هلند ، در این آسیاب های بادی باد تیغه ها را به چرخش می کشاند و توربین های بادی مدرن از اصول پیچیده تر آیرودینامیکی برای جذب موثرتر انرژی باد استفاده می کنند. در واقع دلیل حرکت توربین بادی پره هایش مشابه دلیل ماندن هواپیما در هوا است و این به دلیل یک پدیده فیزیکی است.

در توربین های بادی ، دو نوع نیروی آیرودینامیکی در پره های روتور ایجاد می شود: یکی رانش نامیده می شود که عمود بر جهت جریان باد است و دیگری کشش نامیده می شود که موازی با جهت جریان باد است. . هوا

طراحی پره های توربین بسیار شبیه به بال هواپیما است و در شرایط باد مانند وهمی عمل می کند. در بال هواپیما ، یک سطح بسیار گرد است ، در حالی که سطح دیگر نسبتاً مسطح است. هنگامی که هوا از طریق تیغه های آسیاب این طرح گردش می کند ، جریان هوا در سطح صاف کندتر از جریان هوا در سطح گرد است. این اختلاف سرعت به نوبه خود باعث ایجاد اختلاف فشار می شود که در سطح صاف بهتر از سطح گرد است.

نتیجه نهایی نیرویی است که بر سطح صاف بال راننده وارد می شود. این پدیده "اثر ونتوری" نامیده می شود ، که بخشی از دلیل پدیده "لیفت" است به نوبه خود ، دلیل روشن ماندن هواپیما در هوا را توضیح می دهد.

فضای داخلی ژنراتورهای بادی

توربین بادی

پره های توربین بادی نیز از این مکانیسم ها برای ایجاد حرکت دورانی در محور خود استفاده می کنند. طراحی قسمت تیغه ، چرخش را به کارآمدترین روش تسهیل می کند. در داخل ژنراتور ، فرایند تبدیل انرژی چرخشی تیغه به انرژی الکتریکی صورت می گیرد طبق قانون فارادیبه باید شامل روتور باشد که تحت تأثیر باد می چرخد ​​، به دینام متصل می شود و انرژی مکانیکی دوار را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند.

عناصر یک توربین بادی

قدرت باد

توابع اجرا شده توسط هر عنصر به شرح زیر است:

  • روتور: انرژی باد را جمع آوری کرده و به انرژی مکانیکی چرخان تبدیل می کند. حتی در شرایط بسیار کم سرعت باد ، طراحی آن برای چرخش بسیار مهم است. از نقطه قبل مشاهده می شود که طراحی قسمت تیغه کلید اطمینان از چرخش روتور است.
  • سیستم اتصال یا پشتیبانی توربین: حرکت چرخشی تیغه را با حرکت چرخشی روتور ژنراتور که به آن متصل شده است ، تطبیق دهید.
  • ضرب کننده یا گیربکس: در سرعت عادی باد (بین 20 تا 100 کیلومتر در ساعت) ، سرعت روتور کم است ، در حدود 10-40 دور در دقیقه (دور در دقیقه). برای تولید برق ، روتور ژنراتور باید در 1.500 دور در دقیقه کار کند ، بنابراین ناسیل باید دارای سیستمی باشد که سرعت را از مقدار اولیه به مقدار نهایی تبدیل می کند. این امر با مکانیزمی مشابه گیربکس در موتور خودرو انجام می شود ، که از مجموعه ای از دنده های متعدد برای چرخاندن قسمت متحرک ژنراتور با سرعتی مناسب برای تولید برق استفاده می کند. همچنین دارای ترمز برای توقف چرخش روتور در زمان شدت باد (بیش از 80-90 کیلومتر در ساعت) است که می تواند به هر جزء ژنراتور آسیب برساند.
  • ژنراتور: این یک مجموعه روتور-استاتور است که انرژی الکتریکی تولید می کند ، که از طریق کابل های نصب شده در برج که نشیمن را پشتیبانی می کند به پست پست منتقل می شود و سپس به شبکه تغذیه می شود. قدرت ژنراتور بین 5 کیلووات برای توربین متوسط ​​و 5 مگاوات برای بزرگترین توربین متغیر است ، اگرچه در حال حاضر 10 توربین مگاواتی وجود دارد.
  • موتور جهت گیری: اجازه می دهد تا اجزاء بچرخند تا گلدان را در جهت باد غالب قرار دهند.
  • دکل پشتیبانی: این پشتیبانی ساختاری ژنراتور است. هرچه قدرت توربین بیشتر باشد ، طول تیغه ها بیشتر است و بنابراین ، ارتفاعی که در آن قرار دارد باید بیشتر باشد. این پیچیدگی بیشتری به طراحی برج می بخشد ، که باید وزن مجموعه ژنراتور را تحمل کند. تیغه همچنین باید از استحکام ساختاری بالایی برخوردار باشد تا در برابر بادهای شدید بدون شکستن مقاومت کند.
  • پاروها و بادسنج ها: دستگاههای واقع در پشت گوندولا که حاوی ژنراتور هستند. آنها جهت را تعیین می کنند و سرعت باد را اندازه گیری می کنند و هنگامی که سرعت باد از یک آستانه فراتر می رود ، بر روی تیغه ها عمل می کنند تا آنها را ترمز کنند. در بالای این آستانه ، خطر ساختاری توربین وجود دارد. این معمولاً از نوع توربین Savonious است.

امیدوارم با این اطلاعات بتوانید با توربین بادی و ویژگی های آن بیشتر آشنا شوید.


محتوای مقاله به اصول ما پیوست اخلاق تحریریه. برای گزارش یک خطا کلیک کنید اینجا.

اولین کسی باشید که نظر

نظر خود را بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

*

*

  1. مسئول داده ها: میگل آنخل گاتون
  2. هدف از داده ها: کنترل هرزنامه ، مدیریت نظرات.
  3. مشروعیت: رضایت شما
  4. ارتباط داده ها: داده ها به اشخاص ثالث منتقل نمی شوند مگر با تعهد قانونی.
  5. ذخیره سازی داده ها: پایگاه داده به میزبانی شبکه های Occentus (EU)
  6. حقوق: در هر زمان می توانید اطلاعات خود را محدود ، بازیابی و حذف کنید.