درحال بارگزاری ...

انرژی باد

به کمک توربین‌های بادی، انرژی جنبشی باد به انرژی مکانیکی و سپس به انرژی الکتریکی تبدیل می‌گردد. اساس کار توربین‌های بادی بسیار ساده است. انرژی باد پره‌های توربین بادی را می‌چرخاند. چرخش پره‌ها موجب چرخش محور اصلی که به ژنراتور برق متصل است می‌شود. چرخش این ژنراتور برق متناوب تولید می‌کند. از جمله مشکلات استفاده از انرژی باد، می‌توان به دائمی نبودن وزش باد، دور افتاده بودن مکان‌های بادخیز، صدای ایجاد ‌شده توسط پره‌های توربین‌های بادی و اثرات بصری اشاره کرد. البته بسیاری از این مشکلات با پیشرفت‌های فن‌آوری یا با نصب صحیح نیروگاه‌های بادی حل شده و یا کاهش یافته است.

education

education

در شکل زیر اجزای یک توربین نشان داده شده است. مهمترین بخش‌های این توربین بادی عبارتند از:

education

بادسنج: این وسیله سرعت باد را بر حسب کیلومتر اندازه گرفته و اطلاعات حاصله را به کنترل‌کننده‌ها انتقال می‌دهد.

بادنما: وسیله‌ای که جهت وزش باد را اندازه‌گیری می‌کند وکمک می‌کند تا جهت توربین نسبت به باد در موقعیت مناسبی قرار داشته باشد. بادنما دارای سنسور زاویه است. این سنسور مقدار زاویه بادنما را خوانده و آن را برای برد کنترل ارسال می‌کند. با این کار اختلاف درجه بین سنسور و استپر موتور که عمل نگه داشتن توربین را در یک زاویه انجام می‌دهد، مشخص می‌شود. بدیهی است که باید این اختلاف موجود صفر گردد.

روتور: روتور توربین بادی شامل پره‌هایی با تکنولوژی ساخت بسیار مدرن، هاب (توپی) و اسپینر می‌باشد.

شفت با سرعت پایین: روتور حول این محور چرخیده و سرعت چرخش آن 30 تا 60 دور در دقیقه می‌باشد.

ترمز: از این وسیله برای توقف اضطراری روتور استفاده می‌شود.

پره: پره‌ها از قسمت‌های منحصر‌به‌فرد در ساختارهای توربین بادی محسوب می‌شوند. پره‌ها به گونه‌ای ساخته می‌شوند که استحکام و استقامت بسیار بالایی در برابر نیروهای دینامیکی و آیرودینامیکی داشته باشند. بیشتر توربین‌ها دارای دو یا سه پره می‌باشند. وزش باد بر روی پره‌ها باعث بلند کردن و چرخش پره‌ها می‌شود. باد به وسیله عمل آیرودینامیکی که نیروی بالابری نامیده می‌شود، نیروی خود را به مبدل‌های بادی می‌دهد. نیروی بالابری همان نیرویی است که در بال‌های هواپیما هنگام پرواز به وجود آمده و سبب صعود هواپیما می‌شود.

هاب: هاب یا توپی از سنگین‌ترین قطعات توربین بادی به حساب می‌‌آید. هاب یک توربین بادی 2 مگاواتی، معمولا بین 8 الی 10 تن وزن دارد. طراحی هاب‌ها به گونه‌ای است که بتواند به عنوان جاذب لرزش عمل کند. هاب توسط قطعه دیگری به اسم دماغه پوشیده و محافظت می‌شود.


ناسل: ناسل قطعه‌ای است که در بالای برج قرار می‌گیرد و مجموعه روتور به آن متصل می‌گردد. بیشتر قطعات توربین بادی که مجموعا در حدود 8000 قطعه شامل گیبرکس، ژنراتور، قاب اصلی، تجهیزات سیستم ترمز، سیستم خنک‌کننده ژنراتور و ... می‌گردد، در داخل ناسل جای دارند.

گیربکس (جعبه دنده): از آنجائی که محور توربین دارای دور کم و گشتاور بالا و بر عکس آن محور ژنراتور دارای دور بالا و گشتاور کم است، سیستم انتقال قدرت باید به نحوی این دو محور را به یکدیگر متصل نماید.

کنترلر: کنترلرها با توجه به سرعت باد و برای جلوگیری از آسیب رسیدن به دستگاه، دستور راه‌اندازی (در سرعت‌های مناسب) یا خاموش شدن ماشین (در سرعت‌های بسیار بالا یا بسیار پایین) را می‌دهند. وقتی سرعت باد بسیار زیاد باشد ژنراتور به سرعت به حرارت بسیار بالایی خواهد رسید. در سرعت‌های بسیار پایین نیز چرخش توربین به اندازه کافی برای تولید برق نیست و بیشتر باعث استهلاک دستگاه می‌شود.

ژنراتور: پره‌های توربین بادی انرژی جنبشی باد را به انرژی دورانی در سیستم انتقال تبدیل می‌کنند و در قدم بعدی، ژنراتور انرژی توربین را به شبکه برق منتقل می‌نماید.

شفت با سرعت بالا: وظیفه آن به حرکت درآوردن ژنراتور است.

سیستم یاو: در توربین‌های بادی، سیستم یاو جهت حفظ موقعیت صحیح رتور نسبت به جهت وزش باد، به کار می‌رود. در سیستم یاو از یک ترمز به منظور نگه داشتن توربین در موقعیت مناسب و حفظ عملکرد طبیعی استفاده می‌شود.