વિન્ડ ટર્બાઇન

નવીનીકરણીય ઉર્જાની દુનિયામાં પવન energyર્જા સૌથી મહત્વપૂર્ણ છે. તેથી, આપણે તેની કામગીરી શું છે તે સારી રીતે જાણવું જોઈએ. આ વિન્ડ ટર્બાઇન તે આ પ્રકારની ofર્જાના મૂળભૂત તત્વોમાંનું એક છે. તે એકદમ સંપૂર્ણ કામગીરી ધરાવે છે અને વિન્ડ ફાર્મ જ્યાં આપણે છીએ તેના આધારે વિવિધ પ્રકારના ટર્બાઇન છે.

આ લેખમાં અમે તમને વિન્ડ ટર્બાઇન, તેની લાક્ષણિકતાઓ અને તે કેવી રીતે કાર્ય કરે છે તે વિશે તમારે જાણવાની જરૂર છે તે બધું જણાવવા જઈ રહ્યા છીએ.

વિન્ડ ટર્બાઇન શું છે

વિન્ડ ટર્બાઇન એક યાંત્રિક ઉપકરણ છે જે પવન ઉર્જાને વિદ્યુત ઉર્જામાં રૂપાંતરિત કરે છે. વિન્ડ ટર્બાઇન ડિઝાઇન કરવામાં આવી છે પવનની ગતિ energyર્જાને યાંત્રિક ઉર્જામાં રૂપાંતરિત કરવા, જે ધરીની હિલચાલ છે. પછી, ટર્બાઇન જનરેટરમાં, આ યાંત્રિક energyર્જા વિદ્યુત energyર્જામાં રૂપાંતરિત થાય છે. પેદા થયેલી વીજળી બેટરીમાં સંગ્રહિત કરી શકાય છે અથવા સીધી ઉપયોગ કરી શકાય છે.

ભૌતિકશાસ્ત્રના ત્રણ મૂળભૂત નિયમો છે જે પવનની ઉપલબ્ધ energyર્જાનું સંચાલન કરે છે. પ્રથમ કાયદો જણાવે છે કે ટર્બાઇન દ્વારા ઉત્પન્ન થતી energyર્જા પવનની ગતિના વર્ગના પ્રમાણમાં છે. બીજો કાયદો જણાવે છે કે ઉપલબ્ધ energyર્જા બ્લેડના અધીરા વિસ્તારના પ્રમાણમાં છે. Energyર્જા બ્લેડની લંબાઈના ચોરસના પ્રમાણમાં છે. ત્રીજો કાયદો સ્થાપિત કરે છે કે વિન્ડ ટર્બાઇનની મહત્તમ સૈદ્ધાંતિક કાર્યક્ષમતા 59%છે.

કાસ્ટિલા લા મંચ અથવા નેધરલેન્ડની જૂની પવનચક્કીઓથી વિપરીત, આ પવનચક્કીઓમાં પવન બ્લેડને ફેરવવા માટે દબાણ કરે છે, અને આધુનિક પવન ટર્બાઇન્સ પવન energyર્જાને વધુ અસરકારક રીતે પકડવા માટે વધુ જટિલ એરોડાયનેમિક સિદ્ધાંતોનો ઉપયોગ કરે છે. હકીકતમાં, વિન્ડ ટર્બાઇન તેના બ્લેડને હલાવવાનું કારણ એ છે કે વિમાન હવામાં રહેવાનું કારણ સમાન છે, અને તે શારીરિક ઘટનાને કારણે છે.

પવન ટર્બાઇન્સમાં, રોટર બ્લેડમાં બે પ્રકારના એરોડાયનેમિક દળો ઉત્પન્ન થાય છે: એકને થ્રસ્ટ કહેવામાં આવે છે, જે પવનના પ્રવાહની દિશામાં લંબ હોય છે, અને બીજાને ડ્રેગ કહેવામાં આવે છે, જે પવનના પ્રવાહની દિશાને સમાંતર હોય છે.

ટર્બાઇન બ્લેડની ડિઝાઇન વિમાનની પાંખ જેવી જ છે અને પવનની સ્થિતિમાં બાદની જેમ વર્તે છે. વિમાનની પાંખ પર, એક સપાટી ખૂબ ગોળાકાર હોય છે, જ્યારે બીજી પ્રમાણમાં સપાટ હોય છે. જ્યારે આ ડિઝાઇનના મિલ બ્લેડ દ્વારા હવા ફરે છે, ત્યારે સરળ સપાટીમાંથી હવાનો પ્રવાહ ગોળાકાર સપાટીના હવાના પ્રવાહ કરતા ધીમો હોય છે. બદલામાં આ ઝડપ તફાવત દબાણ તફાવત પેદા કરશે, જે ગોળ સપાટી કરતાં સરળ સપાટી પર વધુ સારી છે.

અંતિમ પરિણામ એ બળ છે જે થ્રસ્ટર વિંગની સરળ સપાટી પર કાર્ય કરે છે. આ ઘટનાને "વેન્ટુરી અસર" કહેવામાં આવે છે, જે "લિફ્ટ" ઘટનાના કારણનો એક ભાગ છે, જે બદલામાં, તે સમજાવે છે કે શા માટે વિમાન હવામાં રહે છે.

પવન જનરેટરનું આંતરિક

વિન્ડ ટર્બાઇનના બ્લેડ પણ આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ તેમની ધરીની આસપાસ ફરતી હિલચાલ માટે કરે છે. બ્લેડ વિભાગ ડિઝાઇન સૌથી કાર્યક્ષમ રીતે પરિભ્રમણની સુવિધા આપે છે. જનરેટરની અંદર, બ્લેડની રોટેશનલ energyર્જાને વિદ્યુત energyર્જામાં રૂપાંતરિત કરવાની પ્રક્રિયા થાય છે ફેરાડેના કાયદા દ્વારા. તેમાં રોટરનો સમાવેશ થવો જોઈએ જે પવનના પ્રભાવ હેઠળ ફરે છે, વૈકલ્પિક સાથે જોડાય છે, અને ફરતી યાંત્રિક ઉર્જાને વિદ્યુત ઉર્જામાં ફેરવે છે.

વિન્ડ ટર્બાઇનના તત્વો

દરેક તત્વ દ્વારા અમલમાં મુકાયેલા કાર્યો નીચે મુજબ છે:

• રોટર: તે પવન energyર્જા એકત્રિત કરે છે અને તેને ફરતી યાંત્રિક ઉર્જામાં ફેરવે છે. ખૂબ ઓછી પવનની ગતિની સ્થિતિમાં પણ, તેની ડિઝાઇન વળાંક માટે નિર્ણાયક છે. તે અગાઉના બિંદુ પરથી જોઈ શકાય છે કે બ્લેડ વિભાગ ડિઝાઇન રોટર પરિભ્રમણને સુનિશ્ચિત કરવાની ચાવી છે.
• ટર્બાઇન કપ્લીંગ અથવા સપોર્ટ સિસ્ટમ: બ્લેડની રોટેશનલ મૂવમેન્ટને જનરેટર રોટરની રોટેશનલ મૂવમેન્ટ સાથે અનુકૂળ કરો જેમાં તેને જોડી દેવામાં આવે છે.
• ગુણક અથવા ગિયરબોક્સ: સામાન્ય પવનની ઝડપે (20-100 કિમી / કલાકની વચ્ચે), રોટરની ઝડપ ઓછી છે, લગભગ 10-40 ક્રાંતિ પ્રતિ મિનિટ (આરપીએમ); વીજળી ઉત્પન્ન કરવા માટે, જનરેટરનો રોટર 1.500 આરપીએમ પર કાર્યરત હોવો જોઈએ, તેથી નેસેલમાં એવી સિસ્ટમ હોવી આવશ્યક છે જે પ્રારંભિક મૂલ્યથી અંતિમ મૂલ્યમાં ગતિને રૂપાંતરિત કરે. આ કાર એન્જિનમાં ગિયરબોક્સ જેવી જ પદ્ધતિ દ્વારા પરિપૂર્ણ થાય છે, જે વીજળી ઉત્પન્ન કરવા માટે યોગ્ય ઝડપે જનરેટરના ફરતા ભાગને ફેરવવા માટે બહુવિધ ગિયર્સના સમૂહનો ઉપયોગ કરે છે. જ્યારે પવન ખૂબ જ મજબૂત (80-90 કિમી / કલાકથી વધુ) હોય ત્યારે રોટરના પરિભ્રમણને રોકવા માટે તેમાં બ્રેક પણ હોય છે, જે જનરેટરના કોઈપણ ઘટકને નુકસાન પહોંચાડી શકે છે.
• જનરેટર: તે એક રોટર-સ્ટેટર એસેમ્બલી છે જે વિદ્યુત energyર્જા ઉત્પન્ન કરે છે, જે ટાવરમાં સ્થાપિત કેબલ્સ દ્વારા સબસ્ટેશનમાં પ્રસારિત થાય છે જે નેસેલને સપોર્ટ કરે છે, અને પછી તેને નેટવર્કમાં ખવડાવવામાં આવે છે. જનરેટર પાવર મધ્યમ ટર્બાઇન માટે 5 કેડબલ્યુ અને સૌથી મોટા ટર્બાઇન માટે 5 મેગાવોટ વચ્ચે બદલાય છે, જો કે પહેલાથી જ 10 મેગાવોટ ટર્બાઇન છે.
• ઓરિએન્ટેશન મોટર: પ્રવર્તમાન પવનની દિશામાં નેસેલને સ્થિત કરવા માટે ઘટકોને ફેરવવાની મંજૂરી આપે છે.
• સપોર્ટ માસ્ટ: તે જનરેટરનો માળખાકીય આધાર છે. ટર્બાઇનની શક્તિ જેટલી મોટી છે, બ્લેડની લંબાઈ વધારે છે અને તેથી, theંચાઈ જેટલી વધારે છે જ્યાં નેસેલે સ્થિત હોવી જોઈએ. આ ટાવરની ડિઝાઇનમાં વધારાની જટિલતા ઉમેરે છે, જે જનરેટર સમૂહના વજનને ટેકો આપવો જોઈએ. બ્લેડમાં structંચા પવનોને તોડ્યા વિના ટકી રહેવા માટે ઉચ્ચ માળખાકીય કઠોરતા હોવી આવશ્યક છે.
• પેડલ્સ અને એનિમોમીટર: ગોંડોલના પાછળના ભાગમાં સ્થિત ઉપકરણો જેમાં જનરેટર હોય છે; તેઓ દિશા નિર્ધારિત કરે છે અને પવનની ઝડપને માપે છે, અને જ્યારે પવનની ઝડપ થ્રેશોલ્ડ કરતાં વધી જાય ત્યારે તેમને તોડવા માટે બ્લેડ પર કાર્ય કરે છે. આ થ્રેશોલ્ડની ઉપર, ટર્બાઇનનું માળખાકીય જોખમ છે. આ સામાન્ય રીતે સેવોનિયસ ટર્બાઇન પ્રકારની ડિઝાઇન છે.

હું આશા રાખું છું કે આ માહિતી સાથે તમે વિન્ડ ટર્બાઇન અને તેની લાક્ષણિકતાઓ વિશે વધુ શીખી શકશો.