توربین بادی چیست و چگونه کار می کند؟
توربین بادی چیست و چگونه کار می کند؟
توربین بادی وسیله ای است که انرژی مکانیکی باد را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. در این چند سال اخیر با افزایش آلودگی ها و اتمام سوخت های فسیلی استفاده از انرژی های تجدیدپذیر و نوین مورد توجه قرار گرفته است. انرژی مکانیکی باد یکی از ارزان ترین و در دسترس ترین انرژی های موجود در کره ی زمین است از این انرژی برای تولید برق می توان استفاده کرد. توربین ها امروزه حدود 5 تا 6500 کیلو وات برق تولید می کنند. در این مقاله با نحوه ی کار توربین های بادی آشنا می شویم.
نحوه ی عملکرد توربین بادی
انرژی مکانیکی باد پره های توربین را به حرکت در می اورد. انرژی جنبشی پره های توربین توسط شفت به ژنراتور منتقل می شود. در نهایت انرژی منتقل شده به ژنراتور ، به انرژی الکتریکی تبدیل می شود. توربین های بادی ابتدا به صورت خودکار توسط بادسنج در بهترین جهت ممکن برای استفاده حداکثری از انرژی موجود در محیط قرار می گیرند.
بر خلاف تصور عموم و رایج که باد از بغل به پره ها برخورد می کند و آن ها را به حرکت می آورد، باد از روبرو یا پشت به (بسته به نوع توربین) به صورت عمود به پره ها برخورد می کند. طراحی پره های توربین به گونه ای است که سرعت هوایی که از پایین و بالای پره ها عبور می کند متفاوت است. تفاوت سرعت عبور هوا در دو سر پره، اختلاف فشار را در دو سر پره ایجاد می کند. این اختلاف فشار باعث حرکت دورانی و چرخش پره های توربین می شود. به این شیوه انرژی مکانیکی باد به سیستم انتقال داده می شود.
هرچه سرعت باد بیشتر باشد پره ها نیز با سرعت بیشتری حرکت می کنند و روتر را می چرخانند. در نظر داشته باشید زمانی که سرعت وزش بسیار زیاد باشد پره های توربین نیم چرخ می زنند و به تبع آن سرعت سیستم کند می شود. در این حالت از تولید ولتاژ زیاد و خرابی سیستم جلوگیری می شود. روتر یک واحد سه تیغه ای است که در وسط توربین قرار دارد. این وسیله محور اهسته متصل به جعبه دنده یا گیربکس را می چرخاند. روتر سرعت چرخش را از 13 تا 1500 دور در دقیقه افزایش می دهد.
جعبه دنده انرژی خود را از طریق یک محور سریع متصل به ژنراتور انتقال می دهد. در ژنراتور این انرژی مکانیکی به برق تبدیل می شود. انرژی الکتریکی توسط کابل ها به پایین انتقال می یابد. برق تولیدی از یک خط زیر زمینی به یک ایستگاه فرعی انتقال می یابد. در ایستگاه فرعی ولتاژ برق تولید ی جهت استفاده تنظیم می شود.
برای اشنایی با اجزای یک توربین بادی مقالات دیگر ما را مطالعه کنید.
چند تا از پروژه های راه اندازی توربین های بادی شرکت فنی مهندسی راد تک را ببینید.
