توربین بادی وسیله ای است که انرژی مکانیکی باد را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. برای تبدیل انرژی باد به برق در انواع توربین ها مراحل مشابهی طی می شود. در ابتدا انرزی باد را از طریق پره ها دریافت و سپس طی مراحلی به الکتریسیته تبدیل می شود. به طور کلی توربین‌های بادی بر اساس جهت گیری محور دورانی، به دو دسته‌ی محور افقی و محور عمودی تقسیم می‌شوند. البته بعضی از نوع های توربین بادی در هیچکدام از تقسیم بندی محور افق و محور عمودی قرار نمی گیرند. نوع توربین های بادی افقی و عمودی خود به چندین نوع تقسیم بندی می شوند. در این مقاله سعی بر آن است گزارشی از انواع توربین های بادی مورد استفاده را به شما ارائه دهیم.

توربین بادی محور افقی (HAWT):

توربین بادی محور افقی رایج ترین نوع توربین های بادی مورد استفاده هستند. در توربین بادی محور افقی مجموعه روتور در جهت باد قرار می گیرد. این نوع توربین همه اجزا بالای برج قرار دارند و سیستم هم جهت با افق قرار می گیرد. در سیستم های بادی بزرگ بخش به اسم یاو جهت توربین را موازی با باد تنظیم می کنند. در توبین های کوچک از دنباله باد نما برای جهت گیری توربین استفاده می شود. این نوع توربین ها بازدهی زیادی دارند و برای مزارع بادی از این نوع توربین ها استفاده می شود. این نوع از توربین بادی چون در ارتفاعات بلند نصب می شوند بیشتر در معرض باد های قوی تر و شدید تر قرار می گیرند به همین دلیل بهره وری بیشتری نیز دارند.

تعمیر، نصب و نگهداری این نوع توربین ها به دلیل ساختار پیچیده ای که دارند نسبت به توربین های بادی دیگر سخت تر است.

توربین بادی محور عمودی(VAWT):

در توربین بادی محور عمودی، محور دوران عمود بر سطح زمین قرار می گیرد.چرخش تیغه ها در این توربین به موازات زمین است.  در این نوع توربین بادی پره ها نیازی به تنظیم شدن جهت قرارگیری نسبت به جهت باد ندارند. نصب در ارتفاع کم از دیگر مزایا ی خوب این سیستم تولید برق است. سرعت چرخش این توربین ها با سرعت چرخش باد هم اندازه بوده و در مناطق با سرعت باد کم کارآمد نیست. توربین های بادی محور عمودی به طور عمده به دو دسته تقسیم می شوند داریوس و ساونیوس. اشکال دیگه ای نیز از توربین ها وجود دارد که هنوز در بازار شناخته شده نیستند.

داریوس:

توربین بادی داریوس به دلیل ظاهر تخم مرغی که دارد به همزن تخم مرغ نیز مشهور است. این توربین به نسبت سرعت زیادی دارد و برای تولید برق متناوب (AC) کاربردی تر می باشد. گشتاور کم این وسیله تولید برق از معایب و ممحدودیت های کارکرد این محصول محسوب می شود. برای راه اندازی این نوع توربین باید یک منبع خارجی وجود داشته باشد.

 ساونیوس:

توربین بادی ساونیوس با سرعت دورانی کمی می چرخد. دارای گشتاور زیادی است. این نوع توربین بادی از نیروی پسا قدرت می‌گیرد، پس سرعت گردش آن از سرعت باد بیشتر نمی شود؛ بنابراین بهروری زیادی ندارند. توربین بادی ساونیوس چون گشتاور بالایی دارد برای پمپ آب از چاه بسیار مناسب است.

توربین های بادی دیگری که دارای طراحی تناوبی هستند چون محور گردش روتور آن ها عمود بر زمین است در زمره ی توربین های بادی عمدی قرار می گیرند.

The post انواع توربین بادی و کارکرد آن ها appeared first on راد تک.

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.

The post اجزای توربین بادی appeared first on راد تک.

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.

مشاهده قیمت انواع توربین بادی

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.

The post توربین بادی چیست و چگونه کار می کند؟ appeared first on راد تک.