ನವೀಕರಿಸಬಹುದಾದ ಶಕ್ತಿಯ ಜಗತ್ತಿನಲ್ಲಿ ಪವನ ಶಕ್ತಿ ಒಂದು ಪ್ರಮುಖವಾದದ್ದು. ಆದ್ದರಿಂದ, ಅದರ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆ ಏನು ಎಂದು ನಾವು ಚೆನ್ನಾಗಿ ತಿಳಿದಿರಬೇಕು. ದಿ ವಿಂಡ್ ಟರ್ಬೈನ್ ಇದು ಈ ರೀತಿಯ ಶಕ್ತಿಯ ಮೂಲಭೂತ ಅಂಶಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ. ಇದು ಸಾಕಷ್ಟು ಸಂಪೂರ್ಣ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ನಾವು ಇರುವ ವಿಂಡ್ ಫಾರ್ಮ್ ಅನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ವಿವಿಧ ರೀತಿಯ ಟರ್ಬೈನ್‌ಗಳಿವೆ.
ಈ ಲೇಖನದಲ್ಲಿ ಗಾಳಿ ಟರ್ಬೈನ್, ಅದರ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮತ್ತು ಅದು ಹೇಗೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದರ ಕುರಿತು ನೀವು ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳಬೇಕಾದ ಎಲ್ಲವನ್ನೂ ನಾವು ನಿಮಗೆ ಹೇಳಲಿದ್ದೇವೆ.
ಗಾಳಿ ಟರ್ಬೈನ್ ಎಂದರೇನು
ವಿಂಡ್ ಟರ್ಬೈನ್ ಒಂದು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಸಾಧನವಾಗಿದ್ದು ಅದು ಗಾಳಿಯ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ. ವಿಂಡ್ ಟರ್ಬೈನ್‌ಗಳನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ ಗಾಳಿಯ ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು, ಇದು ಅಕ್ಷದ ಚಲನೆ. ನಂತರ, ಟರ್ಬೈನ್ ಜನರೇಟರ್‌ನಲ್ಲಿ, ಈ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಉತ್ಪಾದಿಸಿದ ವಿದ್ಯುತ್ ಅನ್ನು ಬ್ಯಾಟರಿಯಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹಿಸಬಹುದು ಅಥವಾ ನೇರವಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದು.
ಗಾಳಿಯ ಲಭ್ಯವಿರುವ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಮೂರು ಮೂಲ ನಿಯಮಗಳಿವೆ. ಟರ್ಬೈನ್ ನಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಶಕ್ತಿಯು ಗಾಳಿಯ ವೇಗದ ಚೌಕಕ್ಕೆ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಮೊದಲ ನಿಯಮ ಹೇಳುತ್ತದೆ. ಲಭ್ಯವಿರುವ ಶಕ್ತಿಯು ಬ್ಲೇಡ್‌ನ ಗುಡಿಸಿದ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಎರಡನೇ ನಿಯಮ ಹೇಳುತ್ತದೆ. ಶಕ್ತಿಯು ಬ್ಲೇಡ್‌ನ ಉದ್ದದ ಚೌಕಕ್ಕೆ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ. ವಿಂಡ್ ಟರ್ಬೈನ್ ನ ಗರಿಷ್ಠ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ದಕ್ಷತೆಯು 59%ಎಂದು ಮೂರನೇ ನಿಯಮವು ಸ್ಥಾಪಿಸುತ್ತದೆ.
ಕ್ಯಾಸ್ಟಿಲಾ ಲಾ ಮಂಚಾ ಅಥವಾ ನೆದರ್‌ಲ್ಯಾಂಡ್ಸ್‌ನ ಹಳೆಯ ವಿಂಡ್‌ಮಿಲ್‌ಗಳಂತಲ್ಲದೆ, ಈ ವಿಂಡ್‌ಮಿಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಗಾಳಿ ಬ್ಲೇಡ್‌ಗಳನ್ನು ತಿರುಗಿಸಲು ತಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಆಧುನಿಕ ಗಾಳಿ ಟರ್ಬೈನ್‌ಗಳು ಗಾಳಿಯ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಸೆರೆಹಿಡಿಯಲು ಹೆಚ್ಚು ಸಂಕೀರ್ಣವಾದ ವಾಯುಬಲವೈಜ್ಞಾನಿಕ ತತ್ವಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ. ವಾಸ್ತವವಾಗಿ, ಗಾಳಿ ಟರ್ಬೈನ್ ತನ್ನ ಬ್ಲೇಡ್‌ಗಳನ್ನು ಚಲಿಸುವ ಕಾರಣವು ವಿಮಾನವು ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಉಳಿಯುವ ಕಾರಣಕ್ಕೆ ಹೋಲುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇದು ದೈಹಿಕ ವಿದ್ಯಮಾನದ ಕಾರಣವಾಗಿದೆ.
ಗಾಳಿ ಟರ್ಬೈನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ, ರೋಟರ್ ಬ್ಲೇಡ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಎರಡು ವಿಧದ ವಾಯುಬಲವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಶಕ್ತಿಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ: ಒಂದನ್ನು ಥ್ರಸ್ಟ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಗಾಳಿಯ ಹರಿವಿನ ದಿಕ್ಕಿಗೆ ಲಂಬವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಇನ್ನೊಂದನ್ನು ಡ್ರ್ಯಾಗ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಗಾಳಿಯ ಹರಿವಿನ ದಿಕ್ಕಿಗೆ ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ಟರ್ಬೈನ್ ಬ್ಲೇಡ್‌ಗಳ ವಿನ್ಯಾಸವು ಏರ್‌ಪ್ಲೇನ್ ವಿಂಗ್‌ನಂತೆಯೇ ಇರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬಿರುಗಾಳಿಯ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ ಎರಡನೆಯದರಂತೆ ವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ. ವಿಮಾನದ ರೆಕ್ಕೆಯಲ್ಲಿ, ಒಂದು ಮೇಲ್ಮೈ ತುಂಬಾ ದುಂಡಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇನ್ನೊಂದು ಮೇಲ್ಮೈ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಸಮತಟ್ಟಾಗಿದೆ. ಈ ವಿನ್ಯಾಸದ ಗಿರಣಿ ಬ್ಲೇಡುಗಳ ಮೂಲಕ ಗಾಳಿಯು ಪರಿಚಲನೆಯಾದಾಗ, ನಯವಾದ ಮೇಲ್ಮೈ ಮೂಲಕ ಗಾಳಿಯ ಹರಿವು ಸುತ್ತಿನ ಮೇಲ್ಮೈ ಮೂಲಕ ಗಾಳಿಯ ಹರಿವುಗಿಂತ ನಿಧಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಈ ವೇಗದ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ಒತ್ತಡದ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇದು ಸುತ್ತಿನ ಮೇಲ್ಮೈಗಿಂತ ಮೃದುವಾದ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಉತ್ತಮವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ಅಂತಿಮ ಫಲಿತಾಂಶವು ಥ್ರಸ್ಟರ್ ರೆಕ್ಕೆಯ ನಯವಾದ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಒಂದು ಶಕ್ತಿಯಾಗಿದೆ. ಈ ವಿದ್ಯಮಾನವನ್ನು "ವೆಂಚುರಿ ಪರಿಣಾಮ" ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು "ಲಿಫ್ಟ್" ವಿದ್ಯಮಾನಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗಿದೆ ಪ್ರತಿಯಾಗಿ, ವಿಮಾನವು ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಏಕೆ ಉಳಿದಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಇದು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ.
ಗಾಳಿ ಉತ್ಪಾದಕಗಳ ಒಳಭಾಗ
ವಿಂಡ್ ಟರ್ಬೈನ್ ನ ಬ್ಲೇಡ್ ಗಳು ತಮ್ಮ ಅಕ್ಷದ ಸುತ್ತ ತಿರುಗುವ ಚಲನೆಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಲು ಈ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ. ಬ್ಲೇಡ್ ವಿಭಾಗದ ವಿನ್ಯಾಸವು ಅತ್ಯಂತ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ತಿರುಗುವಿಕೆಯನ್ನು ಸುಲಭಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಜನರೇಟರ್ ಒಳಗೆ, ಬ್ಲೇಡ್ ನ ತಿರುಗುವ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ನಡೆಯುತ್ತದೆ ಫ್ಯಾರಡೆ ಕಾನೂನಿನ ಪ್ರಕಾರ. ಇದು ಗಾಳಿಯ ಪ್ರಭಾವದಿಂದ ತಿರುಗುವ ರೋಟರ್ ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರಬೇಕು, ಆವರ್ತಕದೊಂದಿಗೆ ಸೇರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ತಿರುಗುವ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ.
ವಿಂಡ್ ಟರ್ಬೈನ್ ಅಂಶಗಳು
ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಅಂಶವು ಕಾರ್ಯಗತಗೊಳಿಸಿದ ಕಾರ್ಯಗಳು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತಿವೆ:
- ರೋಟರ್: ಇದು ಗಾಳಿಯ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದನ್ನು ತಿರುಗುವ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ. ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆ ಗಾಳಿಯ ವೇಗದ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಸಹ, ಅದರ ವಿನ್ಯಾಸವು ತಿರುಗಲು ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ. ರೋಟರ್ ತಿರುಗುವಿಕೆಯನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಬ್ಲೇಡ್ ವಿಭಾಗದ ವಿನ್ಯಾಸವು ಪ್ರಮುಖವಾದುದು ಎಂದು ಹಿಂದಿನ ಹಂತದಿಂದ ನೋಡಬಹುದು.
- ಟರ್ಬೈನ್ ಜೋಡಣೆ ಅಥವಾ ಬೆಂಬಲ ವ್ಯವಸ್ಥೆ: ಬ್ಲೇಡ್‌ನ ತಿರುಗುವಿಕೆಯ ಚಲನೆಯನ್ನು ಜನರೇಟರ್ ರೋಟರ್‌ನ ತಿರುಗುವಿಕೆಯ ಚಲನೆಗೆ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.
- ಗುಣಕ ಅಥವಾ ಗೇರ್ ಬಾಕ್ಸ್: ಸಾಮಾನ್ಯ ಗಾಳಿಯ ವೇಗದಲ್ಲಿ (20-100 ಕಿಮೀ / ಗಂ ನಡುವೆ), ರೋಟರ್ ವೇಗ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ, ನಿಮಿಷಕ್ಕೆ 10-40 ಕ್ರಾಂತಿಗಳು (ಆರ್ಪಿಎಂ); ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದಿಸಲು, ಜನರೇಟರ್‌ನ ರೋಟರ್ 1.500 ಆರ್‌ಪಿಎಮ್‌ನಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತಿರಬೇಕು, ಆದ್ದರಿಂದ ನಾಸೆಲ್ ಆರಂಭಿಕ ಮೌಲ್ಯದಿಂದ ಅಂತಿಮ ಮೌಲ್ಯಕ್ಕೆ ವೇಗವನ್ನು ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರಬೇಕು. ಕಾರ್ ಇಂಜಿನ್‌ನಲ್ಲಿ ಗೇರ್‌ಬಾಕ್ಸ್‌ನಂತೆಯೇ ಯಾಂತ್ರಿಕತೆಯಿಂದ ಇದನ್ನು ಸಾಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಸೂಕ್ತವಾದ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಜನರೇಟರ್‌ನ ಚಲಿಸುವ ಭಾಗವನ್ನು ತಿರುಗಿಸಲು ಬಹು ಗೇರ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಗಾಳಿಯು ತುಂಬಾ ಪ್ರಬಲವಾಗಿದ್ದಾಗ ರೋಟರ್ ತಿರುಗುವಿಕೆಯನ್ನು ನಿಲ್ಲಿಸಲು ಇದು ಬ್ರೇಕ್ ಅನ್ನು ಸಹ ಒಳಗೊಂಡಿದೆ (80-90 ಕಿಮೀ / ಗಂ ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು), ಇದು ಜನರೇಟರ್‌ನ ಯಾವುದೇ ಘಟಕವನ್ನು ಹಾನಿಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.
- ಜನರೇಟರ್: ಇದು ರೋಟರ್-ಸ್ಟೇಟರ್ ಅಸೆಂಬ್ಲಿಯಾಗಿದ್ದು ಅದು ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಟವರ್‌ನಲ್ಲಿ ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾದ ಕೇಬಲ್‌ಗಳ ಮೂಲಕ ಸಬ್‌ಸ್ಟೇಷನ್‌ಗೆ ರವಾನೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ಅದನ್ನು ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್‌ಗೆ ನೀಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಜನರೇಟರ್ ವಿದ್ಯುತ್ ಮಧ್ಯಮ ಟರ್ಬೈನ್ ಗೆ 5 ಕಿ.ವ್ಯಾ ಮತ್ತು ದೊಡ್ಡ ಟರ್ಬೈನ್ ಗೆ 5 ಮೆಗಾವ್ಯಾಟ್ ನಡುವೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೂ ಈಗಾಗಲೇ 10 ಮೆಗಾವ್ಯಾಟ್ ಟರ್ಬೈನ್ ಗಳಿವೆ.
- ಓರಿಯಂಟೇಶನ್ ಮೋಟಾರ್: ಚಾಲ್ತಿಯಲ್ಲಿರುವ ಗಾಳಿಯ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ನಾಸೆಲ್ ಅನ್ನು ಇರಿಸಲು ಘಟಕಗಳನ್ನು ತಿರುಗಿಸಲು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ.
- ಬೆಂಬಲ ಮಾಸ್ಟ್: ಇದು ಜನರೇಟರ್‌ನ ರಚನಾತ್ಮಕ ಬೆಂಬಲವಾಗಿದೆ. ಟರ್ಬೈನ್‌ನ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯು, ಬ್ಲೇಡ್‌ಗಳ ಉದ್ದವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ, ನಾಸೆಲ್ ಇರುವ ಎತ್ತರವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ಗೋಪುರದ ವಿನ್ಯಾಸಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಸಂಕೀರ್ಣತೆಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ, ಇದು ಜನರೇಟರ್ ಸೆಟ್ನ ತೂಕವನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸಬೇಕು. ಹೆಚ್ಚಿನ ಗಾಳಿಯನ್ನು ಮುರಿಯದೆ ತಡೆದುಕೊಳ್ಳಲು ಬ್ಲೇಡ್ ಹೆಚ್ಚಿನ ರಚನಾತ್ಮಕ ಬಿಗಿತವನ್ನು ಹೊಂದಿರಬೇಕು.
- ಪ್ಯಾಡಲ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಎನಿಮೋಮೀಟರ್‌ಗಳು: ಜನರೇಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಗೊಂಡೋಲಗಳ ಹಿಂಭಾಗದಲ್ಲಿರುವ ಸಾಧನಗಳು; ಅವರು ದಿಕ್ಕನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತಾರೆ ಮತ್ತು ಗಾಳಿಯ ವೇಗವನ್ನು ಅಳೆಯುತ್ತಾರೆ ಮತ್ತು ಗಾಳಿಯ ವೇಗವು ಮಿತಿ ಮೀರಿದಾಗ ಅವುಗಳನ್ನು ಬ್ರೇಕ್ ಮಾಡಲು ಬ್ಲೇಡ್‌ಗಳ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತಾರೆ. ಈ ಹೊಸ್ತಿಲಿನ ಮೇಲೆ, ಟರ್ಬೈನ್‌ನ ರಚನಾತ್ಮಕ ಅಪಾಯವಿದೆ. ಇದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸವೊನಿಯಸ್ ಟರ್ಬೈನ್ ಮಾದರಿಯ ವಿನ್ಯಾಸವಾಗಿದೆ.
ಈ ಮಾಹಿತಿಯೊಂದಿಗೆ ನೀವು ಗಾಳಿ ಟರ್ಬೈನ್ ಮತ್ತು ಅದರ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಇನ್ನಷ್ಟು ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳಬಹುದು ಎಂದು ನಾನು ಭಾವಿಸುತ್ತೇನೆ.