اجزای توربین بادی

با افزایش آلودگی های محیط زیست و اتمام سوخت های فسیلی استفاده از انرژی های پاک و تجدید پذیر به امر مهمی بدیل شده است. انرژی باد یکی از پاک ترین و در دسترتس ترین انرژی ها زمین است. عملکرد توربین های بادی برای استفاده حداکثری از انرژی باد روز به روز در حال پیشرفت است. با وجود پیشرفت های زیاد برای ساحت توربین و وجود شرکت های متفاوت، به طور کلی از اجزای یکسانی برخودار هستند. در این نوشته قصد بر ان است جمع بندی از اجزای توربین بادی را به شما ارائه دهیم. اجزای توربین های بادی مشترکا از پره، هاب، روتور، سیستم جهت دهی، ناسل، برج، شافت، سیستم انتقال قدرت یا جعبه دنده و ژنراتور ساخته شده اند.

پره ها:

پره ها یکی از مهمترین بخش های توربین بادی بوده و وظیفه آن تولید نیروی لازم برای چرخاندن شفت اصلی توربین باد است. این بخش از سیستم تعیین کننده ترین عامل اصلی مقدار انرژی جذب شده از باد و همچنین بار وارده بر توربین است. استحکام و استقامت بسیار بالا در برابر نیروهای دینامیکی از مسائل مهم در ساخت پره ها است.  پهنای پره (کورد) ممکن است در تمام طول پره ها ثابت و یا آنکه متغیر باشد و پره از هاب به سمت نوک باریک شود.

هاب:

هاب یا توپی توربین بادی کار اتصال پره های توربین بادی را به محور اصلی به عهده دارد. این قسمت از توربین بادی با تغییر زاویه ی پره مقدار نیروی وارده به روتور را کاهش یا افزایش می دهد. به این شیوه میزان توان اسمی سیستم ثابت می ماند.

روتور:

به طور کلی مجموعه  روتورانرژی جنبشی باد را دریافت کرده و آن را به نیروی مکانیکی محور تبدیل می کند. روتور شامل قسمت دواری که پره ها به آن متصل هستند، یاتاقان ها، هاب و دماغه می شود. در توربین‌ بادی با محور افقی، روتورعمود بر جهت باد می چرخد. در صورتیکه در توربین‌های عمود محور، روتور هم جهت با وزش باد چرخش می کند.

سیستم جهت دهی:

سیستم جهت دهی توربین را در جهت وزش باد برای بدست آوردن حداکثر راندمان از یک توربین بادی سمت دهی می کند. به وسیله ی این بخش از توربین  همواره صفحه روتور توربین را عمود بر جهت وزش باد قرار می دهد.

این سیستم به دو صورت است، سیستم یاو آزاد (passive yaw) که به صورت دم در انتهای ناسل نصب می گردد(فقط در توربین های کوچک) و یا سیستم یاو فعال (active yaw) که محل اتصال ناصل با برج است و وظیفه اتصال ناسل به برج را به عهده دارد. سیستم یاو برای اندازه گیری جهت باد از باد نما استفاده می کند.

ناسل یا بستر:

ناسل یا بستر شامل پوشش خارجی مجموعه توربین، شاسی و سیستم دوران حول محور برج می باشد که روتور به آن متصل است. مکان ناسل در بالای برج است. بعضی از ناسل ها آنقدر بزرگند که تکنسین ها می توانند داخل آن بایستند.

برج:

برج‌ها از فولادهای لوله ای یا استوانه ای شکل ساخته شده و چون با افزایش ارتفاع سرعت باد نیز افزایش می یابد، معمولا دارای ارتفاع زیادی هستند. باتوجه به اندازه توربین و طراحی، انواع متفاوتی از برج‌ها استفاده می‌شود. برج‌های استوانه‌ای بتنی، فولادی و کامپوزیتی رایج ترین برج‌ها برای کاربرد‌های تجاری در مقیاس نیروگاهی هستند. ارتفاع برج معمولاً بین یک تا یک و نیم برابر قطر روتور است. استحکام برج فاکتور مهمی در دینامیک سازه توربین باد محسوب می گردد چرا که احتمال همسان شدن ارتعاشات بین برج و روتور که منجر به خطر رزونانس می گردد وجود دارد.

شافت:

شافت در توربین بادی حرکت را به جعبه دنده انتقال می دهد.

جعبه دنده یا سیستم انتقال قدرت:

سیستم انتقال قدرت شامل اجزاء گردنده توربین باد است. این اجزاء عمدتاً شامل محور کم سرعت، گیربکس و محور سرعت بالا می باشد. سایر اجزاء این سیستم شامل یاتاقان ها، یک یا چند کوپلینگ، ترمز مکانیکی و اجزاء دوار ژنراتور می باشد.

 ژنراتور:

ژنراتورها وظیفه ی تولید برق متناوب را در سیستم توربین بادی به عهده دارند. ژنراتور هایی که در توربین بادی به کار گرفته می شوند بر خلاف دیگر ژنراتور هایی که در صنعت مورد استفاده قرار می گیرند باید توانایی کارکرد را تحت شرایط نوسانی توان که از ماهیت نوسانی سرعت باد ناشی می شود داشته باشند. در توربین های کوچک از ژنراتور های جریان مستقیم (DC) با ظرفیت محدود چند وات تا چندین کیلو وات استفاده می شود و در سیستم های بزرگتر از ژنراتور های جریان متناوب (AC) تک فاز و یا سه فاز استفاده می شود.

در صورت نیاز به مشاهده و خرید انواع توربین بادی کلیک کنید.