पवनचक्की

नवीकरणीय ऊर्जेच्या जगात पवन ऊर्जा सर्वात महत्वाची आहे. म्हणूनच, त्याचे कार्य काय आहे हे आपल्याला चांगले माहित असले पाहिजे. च्या पवनचक्की या प्रकारच्या ऊर्जेच्या मूलभूत घटकांपैकी एक आहे. त्याचे बऱ्यापैकी पूर्ण ऑपरेशन आहे आणि पवन शेत जेथे आपण आहोत त्यावर अवलंबून वेगवेगळ्या प्रकारचे टर्बाइन आहेत.

या लेखात आम्ही आपल्याला पवन टर्बाइन, त्याची वैशिष्ट्ये आणि ते कसे कार्य करते याबद्दल आपल्याला माहित असणे आवश्यक असलेल्या सर्व गोष्टी सांगणार आहोत.

विंड टर्बाइन म्हणजे काय

पवन टर्बाइन हे एक यांत्रिक उपकरण आहे जे पवन ऊर्जेला विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतरित करते. विंड टर्बाइनची रचना केली आहे वाऱ्याच्या गतीज ऊर्जेचे यांत्रिक उर्जेमध्ये रूपांतर करणे, जे अक्षाची हालचाल आहे. मग, टर्बाइन जनरेटरमध्ये, या यांत्रिक ऊर्जेचे विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतर होते. तयार केलेली वीज बॅटरीमध्ये साठवली जाऊ शकते किंवा थेट वापरली जाऊ शकते.

भौतिकशास्त्राचे तीन मूलभूत नियम आहेत जे वाऱ्याच्या उपलब्ध ऊर्जेवर नियंत्रण ठेवतात. पहिला कायदा असे सांगतो की टर्बाइनद्वारे निर्माण होणारी ऊर्जा वाऱ्याच्या गतीच्या चौरसाच्या प्रमाणात असते. दुसरा कायदा म्हणतो की उपलब्ध ऊर्जा ब्लेडच्या वाहत्या क्षेत्राच्या प्रमाणात आहे. ऊर्जा ब्लेडच्या लांबीच्या चौरसाच्या प्रमाणात असते. तिसरा कायदा स्थापित करतो की पवन टर्बाइनची जास्तीत जास्त सैद्धांतिक कार्यक्षमता 59%आहे.

कॅस्टिला ला मांचा किंवा नेदरलँड्सच्या जुन्या पवनचक्कीच्या विपरीत, या पवनचक्कींमध्ये वारा ब्लेड फिरवण्यासाठी ढकलतो आणि आधुनिक पवन टर्बाइन पवन ऊर्जा अधिक कार्यक्षमतेने पकडण्यासाठी अधिक जटिल वायुगतिकीय तत्त्वांचा वापर करतात. खरं तर, पवन टर्बाइन त्याचे ब्लेड का हलवते याचे कारण विमान हवेत राहण्याच्या कारणासारखेच आहे आणि ते शारीरिक घटनेमुळे आहे.

पवन टर्बाइनमध्ये, रोटर ब्लेडमध्ये दोन प्रकारच्या वायुगतिशास्त्रीय शक्ती निर्माण होतात: एकाला थ्रस्ट म्हणतात, जे वाऱ्याच्या प्रवाहाच्या दिशेला लंब असते आणि दुसऱ्याला ड्रॅग म्हणतात, जे वाऱ्याच्या प्रवाहाच्या दिशेला समांतर असते. हवा.

टर्बाइन ब्लेडचे डिझाइन विमानाच्या पंखाप्रमाणेच आहे आणि वादळी स्थितीत नंतरच्यासारखे वागते. विमानाच्या विंगवर, एक पृष्ठभाग खूप गोल आहे, तर दुसरा तुलनेने सपाट आहे. जेव्हा या डिझाईनच्या मिल ब्लेडमधून हवा फिरते, तेव्हा गुळगुळीत पृष्ठभागावरील हवेचा प्रवाह गोल पृष्ठभागावरील हवेच्या प्रवाहापेक्षा मंद असतो. या वेगातील फरकाने दबाव फरक निर्माण होईल, जो गोल पृष्ठभागापेक्षा गुळगुळीत पृष्ठभागावर अधिक चांगला आहे.

अंतिम परिणाम थ्रस्टर विंगच्या गुळगुळीत पृष्ठभागावर कार्य करणारी शक्ती आहे. या इंद्रियगोचरला "वेंचुरी प्रभाव" म्हणतात, जे "लिफ्ट" इंद्रियगोचरच्या कारणाचा भाग आहे, जे यामधून, हे स्पष्ट करते की विमान हवेत का राहते.

पवन जनरेटरचे आतील भाग

पवन टर्बाइनचे ब्लेड देखील या यंत्रणेचा वापर त्यांच्या अक्षाभोवती फिरवण्याच्या हालचालीसाठी करतात. ब्लेड विभागाचे डिझाईन सर्वात कार्यक्षम पद्धतीने रोटेशन सुलभ करते. जनरेटरच्या आत, ब्लेडच्या रोटेशनल ऊर्जेला विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतरित करण्याची प्रक्रिया होते फॅराडेच्या कायद्यानुसार. यात रोटरचा समावेश असणे आवश्यक आहे जे वाऱ्याच्या प्रभावाखाली फिरते, अल्टरनेटरला जोडते आणि फिरवत असलेल्या यांत्रिक उर्जेला विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतरित करते.

पवन टर्बाइनचे घटक

प्रत्येक घटकाद्वारे अंमलात आणलेली कार्ये खालीलप्रमाणे आहेत:

• रोटर: हे पवन ऊर्जा गोळा करते आणि ते फिरवत यांत्रिक उर्जेमध्ये रूपांतरित करते. अगदी कमी वाऱ्याच्या वेगाच्या स्थितीतही, त्याची रचना वळण घेण्यासाठी महत्त्वपूर्ण आहे. हे मागील बिंदूवरून पाहिले जाऊ शकते की ब्लेड विभागाचे डिझाइन रोटर रोटेशन सुनिश्चित करण्याची गुरुकिल्ली आहे.
• टर्बाइन कपलिंग किंवा सपोर्ट सिस्टम: ब्लेडच्या रोटेशनल हालचालीला जनरेटर रोटरच्या रोटेशनल हालचालीशी जुळवून घ्या ज्यामध्ये ते जोडले गेले आहे.
• गुणक किंवा गिअरबॉक्स: सामान्य वाऱ्याच्या वेगाने (20-100 किमी / तासाच्या दरम्यान), रोटरचा वेग कमी असतो, सुमारे 10-40 क्रांती प्रति मिनिट (आरपीएम); वीज निर्माण करण्यासाठी, जनरेटरचा रोटर 1.500 आरपीएमवर कार्यरत असणे आवश्यक आहे, त्यामुळे नॅसेलमध्ये एक अशी प्रणाली असणे आवश्यक आहे जी गतीला प्रारंभिक मूल्यापासून अंतिम मूल्यामध्ये रूपांतरित करते. हे कारच्या इंजिनमधील गिअरबॉक्स सारख्या यंत्रणेद्वारे पूर्ण केले जाते, जे जनरेटरच्या हलत्या भागाला वीजनिर्मितीसाठी योग्य वेगाने फिरवण्यासाठी अनेक गिअर्सचा संच वापरते. त्यात वारा खूप तीव्र (80-90 किमी / ता) पेक्षा जास्त असताना रोटरचे रोटेशन थांबवण्यासाठी ब्रेक देखील असतो, जे जनरेटरच्या कोणत्याही घटकास नुकसान करू शकते.
• जनरेटर: ही एक रोटर-स्टेटर असेंब्ली आहे जी विद्युत ऊर्जा निर्माण करते, जी नॅसेलला समर्थन देणाऱ्या टॉवरमध्ये स्थापित केबल्सद्वारे सबस्टेशनमध्ये प्रसारित केली जाते आणि नंतर नेटवर्कमध्ये दिली जाते. जनरेटरची शक्ती मध्यम टर्बाइनसाठी 5 किलोवॅट आणि सर्वात मोठ्या टर्बाइनसाठी 5 मेगावॅट दरम्यान बदलते, जरी तेथे आधीच 10 मेगावॅट टर्बाइन आहेत.
• ओरिएंटेशन मोटर: प्रचलित वाऱ्याच्या दिशेने नॅसेलला ठेवण्यासाठी घटकांना फिरवण्याची अनुमती देते.
• समर्थन मास्ट: हे जनरेटरचे स्ट्रक्चरल समर्थन आहे. टर्बाइनची शक्ती जितकी जास्त असेल तितकी ब्लेडची लांबी जास्त असेल आणि म्हणून, ज्या उंचीवर नॅसेल स्थित असणे आवश्यक आहे त्यापेक्षा जास्त उंची. हे टॉवर डिझाइनमध्ये अतिरिक्त गुंतागुंत जोडते, जे जनरेटर सेटच्या वजनाला समर्थन देणे आवश्यक आहे. ब्लेडमध्ये उच्च स्ट्रक्चरल कडकपणा देखील असणे आवश्यक आहे जे न तोडता उच्च वारा सहन करू शकते.
• पॅडल आणि एनीमोमीटर: जनरेटर असलेल्या गोंडोलाच्या मागील बाजूस असलेली उपकरणे; ते दिशा ठरवतात आणि वाऱ्याचा वेग मोजतात आणि वाऱ्याचा वेग थ्रेशोल्ड ओलांडल्यावर त्यांना ब्रेक करण्यासाठी ब्लेडवर कार्य करतात. या थ्रेशोल्डच्या वर, टर्बाइनचा स्ट्रक्चरल धोका आहे. हे सहसा सवोनिअस टर्बाइन प्रकाराचे डिझाइन असते.

मला आशा आहे की या माहितीद्वारे आपण पवन टर्बाइन आणि त्याची वैशिष्ट्ये याबद्दल अधिक जाणून घेऊ शकाल.