نیروگاه بادی
یکی از انرژی های تجدید پذیر و پاک، انرژی باد می باشد. که از آن جهت تولید انرژی الکتریکی استفاده میشود.
استفاده از باد علاوه بر سالم بودن در مقایسه با سوخت های فسیلی، نسبت به سایر انرژی های تجدید پذیر، ارزان تر نیز میباشد.
نیروگاه بادی به مزرعه بادی (wind farm) یا توربین بادی نیز معروف است. .نیروگاه های بادی یک منبع تجدید پذیر انرژی الکتریکی هستند.
توربین های بادی قدرت و سرعت باد را به انرژی الکتریکی تبدیل میکنند. به همین جهت این نوع نیروگاه در سراسر جهان مورد استفاده میباشد. توربین بادی بین سرعت باد ۱۴ تا ۹۰ کیلومتر در ساعت کار میکند .
در این نیروگاه ها با برخورد باد به پره های توربین بادی و ایجاد اختلاف فشار بین دو طرف پره، توربین شروع به حرکت میکند.
توربین به یک ژنراتور متصل بوده که این حرکت مکانیکی به ژنراتور منتقل گردیده و در نتیجه ژنراتور نیروی مکانیکی را به الکتریسیته تبدیل می کند.
الکتریسیته تولید شده، جهت ذخیره سازی یا وارد باتری ها شده و یا برای تبدیل به ولتاژ مورد نظر جهت ورود به شبکه توزیع برق وارد ترانسفورماتور ها میگردد.
نیروگاه های بادی معمولا در مناطقی که جریان باد مناسبی دارند نصب می شوند؛ همچون دشت ها، دریا ها و هر جایی که پتانسیل بادی خوبی داشته باشد.
در نیروگاه بادی، توربین در دو صورت انرژی بیشتری تولید میکند:
- هرچه پره های توربین بلند تر باشند، انرژی بیشتری را تولید می کنند.
- اگر سرعت باد دو برابر شود، انرژی ای که پره های توربین تولید خواهند کرد، تا هشت برابر افزایش می یابد.
توربین نیروگاه بادی (Wind Turbine)
توربین های بادی در اندازه های کوچک تا بسیار بزرگ تولید میشوند.
انواع توربین می توانند در مصارف کوچک همچون شارژ کردن باتری ها یا در قایق های بادبانی تا مصارف بزرگ همچون نیروگاه های تولید برق یا آسیاب های گندم (آسیاب بادی) استفاده نمود.
توربین بادی ماشینی است که توسط نیروی آیرودینامیک فعالیت می کند.
مزایای نیروگاه بادی
از نیروگاه بادی جهت جبران کسری برق در یک شبکه استفاده میگردد. توان الکتریکی تولید شده توسط نیروگاه بادی با توجه به تغییرات سرعت باد متغیر میباشد.
از جمله مزایا نیروگاه های بادی، میتوان به موراد زیر اشاره نمود:
- عدم وجود اثرات زیست محیطی
- کاهش هزینه های سوخت
- کاملا پایدار،باد همچون سوخت های فسیلی بتمام نمیشود.
طبقه بندی توربین های بادی
با توجه به جهت محور روتور، توربین های بادی به دو دسته طبقه بندی می گردند:
- محور عمودی
توربین های محور افقی
در توربین بادی با محور افقی (Horizontal-Axis Wind Turbine) ، ژنراتور و قسمت دوار در بالای یک برج بلند قرار می گیرند.
در بالترین نقطه این برج یک محور افقی قرار دارد که پره ها روی آن نصب شده اند. و پره ها معمولا در راستای باد قرار میگیرند.
این نوع توربین به دو دسته زیر طبقه بندی میشوند:
- نوع پروانه
- نوع چند تیغه ای
یک توربین محور افقی
توربین بادی پروانه ای
توربین محور افقی از نوع پروانه ای، دارای تعداد پره های متغییری میباشد. توربین های بادی پروانه ای را میتوان در بالای برج نصب کرد. تیغه این توربین از قسمت ایرفویل یا ایروفویل تشکیل گردیده.
توربین های دو پره
توربین های دو پره از نظر هزینه مقرون به صرفه میباشند. ولی به دلیل پیکربندی آن نیاز به لرزگیر میباشد. از این توربین ها برای واحدهای بزرگ (۲ مگاوات تا ۳ مگاوات) با مواد و سیستم های کنترل مناسب استفاده می شود.
توربین های سه پره
توربین های سه تیغه پرکاربردترین طرح هستند. زیرا روتور به طور طبیعی با طراحی سه پره متعادل می گردد. این پیکربندی برای طیف وسیعی جهت تولید برق (۱۵ کیلووات تا ۳ مگاوات) استفاده می گردد.
توربین های چند تیغه ای
توربین های چند تیغه ای از ۱۲ تا ۲۰ پره ساخته شده اند. جنس این پره ها از پلاستیک تقویت شده با الیاف شیشه میباشد. قطر روتور چند پره از ۲ متر تا ۵ متر متغیر میباشد. توربین چند پره از پره های فلزی خمیده تشکیل گردیده که انتهای داخلی و خارجی آن با رینگ ثابت شده است.
نیروگاه بادی محور عمودی
توربین بادی با محور عمودی (Vertical-Axis Wind Turbine) یک محور عمودی دارند و پره ها دور آن قرار گرفته اند.
در نیروگاه بادی با محور عمودی نیازی نیست که توربین حتما رو به جریان باد قرار بگیرند.
این توربین برای جاهایی که جهت باد متغیر میباشد مناسب هستند.
توربین های بادی محور عمودی به دو دسته:
- نوع ساوونیوس
- نوع درایو
- تقسیم میشوند. در اتوربین بادی عمودی، شفت روتور اصلی جهت عرضی باد و سایر لوازم جانبی در پایه توربین قرار می گیرد.
در توربین بادی ساوونیوس یک استوانه بیضوی توخالی به دو تکه تقسیم شده و هر قطعه نیمی از توربین عمودی را به یک محور عمودی ثابت نگه میدارد. بنابراین روتور ساوونیوس به روتور نوع S معروف است.
توربین بادی درایو از دو یا سه پره تشکیل شده . شکل این تیغه ها منحنی بوده و شکل این تیغه به تروپوسکین معروف میباشد. در این توربین، تیغه های با سطح مقطع ایروفویل یا ایرفویل به طور متقارن روی یک محور عمودی قرار می گیرند.
ژنراتور نیروگاه بادی (Generator)
ژنراتور نیروی مکانیکی را به الکتریسیته تبدیل می کند.
ژنراتور یک شفت دارد که با به حرکت در آمدن این شفت نیروی مکانیکی در ژنراتور به برق تبدیل می گردد.
در توربین های بادی، شفت توربین به شفت ژنراتور متصل میباشد.
این اتصال یا به صورت مستقیم بوده و یا توسط گیربکس یا همان جعبه دنده صورت میگیرد.
البته بیشتر نیروگاه های بادی از گیربکس استفاده می کنند. این گیربکس ها می توانند حرکت شفت توربین را چند برابر تند تر نموده و به ژنراتور منتقل کنند. در نتیجه با چرخش پره های توربین، شفت توربین به چرخش درآمده و چرخش انتقال یافته به شفت ژنراتور سبب تولید برق خواهد شد.
جهت مشاوره خرید و استعلام قیمت، نصب و راه اندازی، راهنمایی، گارانتی و مشخصات فنی با کارشناسان دیزل صنعت تماس بگیرید. (۳۳۳۵۹۸۱۸ – ۰۴۱ )
