up
Search      menu
علم و تکنولوژی :: مقاله توربين هاي بادي PDF
QR code - توربين هاي بادي

توربين هاي بادي

انرژي باد نظير ساير منابع انرژي تجديد پذير، بطور گسترده ولي پراکنده در دسترس مي باشد. تابش نامساوي خورشيد در عرض هاي مختلف جغرافيايي به سطح ناهموار زمين باعث تغيير دما و فشار شده و در نتيجه باد ايجاد مي شود. به علاوه اتمسفر کره زمين به دليل چرخش، گرما را از مناطق گرمسيري به مناطق قطبي انتقال مي دهد که باعث ايجاد باد مي شود. انرژي باد طبيعتي نوساني و متناوب داشته و وزش دائمي ندارد.
از انرژي هاي بادي جهت توليد الکتريسيته و نيز پمپاژ آب از چاهها و رودخانه ها، آرد کردن غلات، کوبيدن گندم، گرمايش خانه و مواردي نظير اينها مي توان استفاده نمود. استفاده از انرژي بادي در توربين هاي بادي که به منظور توليد الکتريسته بکار گرفته مي شوند از نوع توربين هاي سريع محور افقي مي باشند. هزينه ساخت يک توربين بادي با قطر مشخص، در صورت افزايش تعداد پره ها زياد مي شود.
توربينهاي بادي چگونه کار مي کنند ؟
توربين هاي بادي انرژي جنبشي باد را به توان مکانيکي تبديل مي نمايند و اين توان مکانيکي از طريق شفت به ژنراتور انتقال پيدا کرده و در نهايت انرژي الکتريکي توليد مي شود. توربين هاي بادي بر اساس يک اصل ساده کار مي کنند. انرژي باد دو يا سه پره اي را که بدور روتور توربين بادي قرار گرفته اند را بچرخش در مي آورد. روتور به يک شفت مرکزي متصل مي باشد که با چرخش آن ژنراتور نيز به چرخش در آمده و الکتريسيته توليد مي شود.
توربين هاي بادي بر روي برج هاي بلندي نصب شده اند تا بيشترين انرژي ممکن را دريافت کنند بلندي اين برج ها به ۳۰ تا ۴۰ متر بالاتر از سطح زمين مي رسند. توربين هاي بادي در باد هايي با سرعت کم يا زياد و در طوفان ها کاملا مفيد مي باشند
همچنين مي توانيد براي درک بهتر چگونکي عملکرد يک توربين بادي به انيميشني که به همين منظور تهيه شده توجه کنيد تا با چگونگي چرخش پره ها٬ شفت و انتقال نيروي مکانيکي به ژنراتور و در کل نحوه عملکرد يک توربين بادي آشنا شويد.
توربينهاي بادي مدرن به دو شاخه اصلي مي شوند :
۱) توربينهاي با محور افقي (که در شکل زير نمونه اي از اين نوع توربين ها را مشاهده مي کنيد)
۲) توربينهاي با محور عمودي
مي توان از توربينهاي بادي با کارکردهاي مستقل استفاده نمود، و يا مي توان آنها را به يک ” شبکه قدرت تسهيلاتي “ وصل کرد يا حتي مي توان با يک سيستم سلول خورشيدي يا فتوولتائيک ترکيب کرد. عموماً از توربينهاي مستقل براي پمپاژ آب يا ارتباطات استفاده مي کنند ، هرچند که در مناطق بادخيز مالکين خانه ها و کشاورزان نيز مي توانند از توربينها براي توليد برق استفاده نمايند مقياس کاربردي انرژي باد، معمولا ً تعداد زيادي توربين را نزديک به يکديگر مي سازند که بدين ترتيب يک مزرعه بادگير را تشکيل مي دهند.
● داخل توربين بادي به چه صورت مي باشد:
۱) باد سنج (Anemometer): اين وسيله سرعت باد را اندازه گرفته و اطلاعات حاصل از آنرا به کنترل کننده ها انتقال مي دهد.
۲) پره ها (Blades) : بيشتر توربين ها داراي دو يا سه پره مي باشند. وزش باد بر روي پره ها باعث بلند کردن و چرخش پره ها مي شود.
۳) ترمز (Brake) : از اين وسيله براي توقف روتور در مواقع اضطراري استفاده مي شود. عمل ترمز کردن مي تواند بصورت مکانيکي ٬ الکتريکي يا هيدروليکي انجام گيرد.
۴) کنترولر (Controller) : کنترولر ها وقتي که سرعت باد به ۸ تا ۱۶ mph ميرسد ما شين را٬ راه اندازي مي کنند و وقتي سرعت از ۶۵ mph بيشتر مي شود دستور خاموش شدن ماشين را مي دهند. اين عمل از آن جهت صورت ميگيرد که توربين ها قادر نيستند زماني که سرعت باد به ۶۵ mph مي رسد حرکت کنند زيرا ژنراتور به سرعت به حرارت بسيار بالايي خواهد رسيد.
۵) گيربکس (Gear box) : چرخ دنده ها به شفت سرعت پايين متصل هستند و آنها از طرف ديگر همانطور که در شکل مشخص شده به شفت با سرعت بالا متصل مي باشند و افزايش سرعت چرخش از ۳۰ تا ۶۰ rpm به سرعتي حدود ۱۲۰۰ تا ۱۵۰۰ rpm را ايجاد مي کنند. اين افزايش سرعت براي توليد برق توسط ژنراتور الزاميست. هزينه ساخت گيربکس ها بالاست درضمن گير بکس ها بسيار سنگين هستند. مهندسان در حال انجام تحقيقات گسترده اي مي باشند تا درايو هاي مستقيمي کشف نمايد و ژنراتورها را با سرعت کمتري به چرخش درآورند تا نيازي به گيربکس نداشته باشند.
۶) ژنراتور (Generator) : که وظيفه آن توليد برق متناوب مي باشد.
۷) شفت با سرعت بالا (High-speed shaft) : که وظيفه آن به حرکت در اوردن ژنراتور مي باشد.
۸) شفت با سرعت پايين (Low-speed shaft) : رتور حول اين محور چرخيده و سرعت چرخش آن ۳۰ تا ۶۰ دور در دقيقه مي باشد.
۹) روتور (Rotor) : بال ها و هاب به روتور متصل هستند.
۱۰) برج (Tower) : برج ها از فولاد هايي که به شکل لوله درآمده اند ساخته مي شوند. توربين هايي که بر روي برج هايي با ارتفاع بيشتر نصب شده اند انرژي بيشتري دريافت مي کنند.
۱۱) جهت باد (Wind direction) : توربين هايي که از اين فن آوري استفاده مي کنند در خلاف جهت باد نيز کار مي کنند در حالي که توربين هاي معمولي فقط جهت وزش باد به پره هاي آن بايد از روبرو باشد.
۱۲) باد نما (Wind vane) : وسيله اي است که جهت وزش باد را اندازه گيري مي کند و کمک مي کند تا جهت توربين نسبت به باد در وضعيت مناسبي قرار داشته باشد.
۱۳) درايو انحراف (Yaw drive) : وسيله ايست که وضعيت توربين را هنگاميکه باد در خلاف جهت مي وزد کنترول مي کند و زماني استفاده مي شود که قرار است روتور در مقابل وزش باد از روبرو قرار گيرد اما زماني که باد در جهت توربين مي وزد نيازي به استفاده از اين وسيله نمي باشد.
۱۴) موتور انحراف (Yaw motor) : براي به حرکت در آوردن درايو انحراف مورد استفاده قرار مي گيرد.

قبل از بررسي رسوبات بادي در تعريفي از فرسايش داريم: فرسايش خاک يعني کنده شدن و انتقال خاک از محلي به محل ديگر. که ممکن است توسط آب يا باد صورت گيرد. پ ...

پس از کم شدن سرعت باد (قدرت کم باد) موادي که بوسيله آن حمل مي شوند بتدريج به ترتيب درشتي و ريزي به روي زمين مي نشينند. باد باعث جورشدگي ذرات مي شود. م ...

قبل از بررسي رسوبات بادي در تعريفي از فرسايش داريم: فرسايش خاک يعني کنده شدن و انتقال خاک از محلي به محل ديگر. که ممکن است توسط آب يا باد صورت گيرد. پ ...

مقدمه : از زمان تولد توربينهاي گازي امروزي در مقايسه با ساير تجهيزات توليد قدرت , زمان زيادي نمي گذرد . با اين وجود امروزه اين تجهيزات به عنوان سامانه ...

انرژي باد نظير ساير منابع انرژي تجديد پذير، بطور گسترده ولي پراكنده در دسترس مي باشد. تابش نامساوي خورشيد در عرض هاي مختلف جغرافيايي به سطح ناهموار زم ...

اگر درباره ي انتقال قدرت دستي مطاله اي داشتيد، شما مي دانيد که يک موتور از راه کلاچ به جعبه دنده مرتبط شده است. خودرو بدون اين ارتباط قادر نخواهد بود ...

با گذشت شش دهه ، شات پينينگ (Shot peening:sp) ، زيادترين استفاده و بيشترين اثر را در ايجاد تنش هاي پسماند در سطح فلزات ، به منظور بهبود عملکرد خستگي د ...

● تاريخچه حدود ۵۰ سال قبل (۱۹۲۹) ژرژ کلود فرانسوي ، استفاده از انرژي حرارتي درياها را به مرحله عمل در آورد. در ايالات متحده در سال ۱۹۷۹ با استفاده از ...

دانلود نسخه PDF - توربين هاي بادي