توربین کامل بادی

توربین بادی به طور کلی وسیله ای است که انرژی حبس شده در باد را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند و در انواع مختلفی ساخته می شود. در ادامه جهت آشنایی کامل با توربین های بادی همراه ما باشید.

توربین بادی چیست؟

توربین بادی یکی از وسیله های پرکاربردی است که توسط آن انرژی موجود در باد با کمک یک ژنراتور به انرژی الکتریکی تبدیل می شود. علاوه بر این توربین بادی با اهداف مختلفی مورد استفاده قرار می گیرد که نام های دیگری دارد. برای مثال پمپ بادی وسیله ای مشابه توربین است که برای آسیاب گندم به کار می رود.

توربین بادی از سه قسمت اصلی یعنی برج (بخشی مستحکم و سازه ای بلند که سایر اجزا روی آن نصب می شوند)، تیغه ها و روتر (جزء دواری که تیغه ها به آن متصل شده و زمان روشن بودن توربین با نیرو باد می چرخد) و پوشش محافظ (شامل سیستم کنترل، گیربکس، ژنراتور و شفت ها) تشکیل می شود. 

توربین بادی وسیله ای برای تبدیل انرژی جنبشی به الکتریکی

توربین بادی در دو نوع با محور افقی و محور عمودی ساخته می شود و با توجه به سایز آن کاربرد های متفاوتی دارد. برای مثال توربین بادی کوچک برای شارژ کردن باتری ها یا توان کمکی در قایق های بادبانی مورد استفاده قرار می گیرد.

اما توربین های بادی بزرگی که با چرخاندن ژنراتور برق تولید می کنند یک منبع تولید انرژی الکتریکی به شمار می روند و در بسیاری کشورها مورد استفاده قرار می گیرند. برای مثال یک مزرعه بادی در کشور آمریکا وجود دارد که توربین های بادی متوسطی دارد که هرکدام حدود ۷۰۰ کیلو وات توان تولید می کنند. این مقدار انرژی برای مصرف ۴۰۰ خانوار کافی‌ست و از یک راه سالم و کم هزینه ایجاد شده است.

انواع توربین های بادی

پیش تر نیز اشاره شد که توربین ها به دو شکل مختلف ساخته می شوند. دسته اول آنهایی هستند که به دور محور افقی می چرخند و توربین های دیگری نیز وجود دارند با محور افقی چرخیده و سابقه طولانی تری دارند. همچنین این مدل امروزه نیز کاربرد بیشتری دارد اما توربین های که محور عمودی دارند نسبت به جهش باد حساس نبوده و به پایه های مرتفعی نیاز ندارند اگرچه در عمل کارایی کمتری دارند.

توربین های بادی با محور افقی یک روتور و ژنراتور الکتریکی در بالای برج دارند که باید هم راستا با باد قرار بگیرد و کاربرد زیادی در نیروگاه های بادی دارند. توربین های امروزی معمولا از سه پره تشکیل شده اند اما ممکن است با دو یا حتی یک پره نیز ساخته شوند.

- معرفی میکروتوربین ها

میکروتوربین ها معمولا در حد ۵۰ وات توان دارند

نوعی از توربین های بادی هم وجود دارد که بسیار کوچک هستند و می توان از آنها بر روی سقف ساختمان، قایق های کوچک یا چراغ های راهنمایی و... استفاده کرد. این توربین ها می توانند حدود ۵۰ الی ۱۵۵۰ وات توان تولید کنند و در سطح گسترده ای به کار گرفته شوند.

سازندگان این مدل تبلیغات زیادی در رابطه با تاثیر استفاده از میکروتوربین ها در کاهش هزینه ها و کمک به محیط زیست می کنند اما واقعیت این است که استفاده از میکروتوربین ها تنها در مواردی که جایگاه مناسبی داشته باشند منفعت اقتصادی دارد و نصب آنها در بالای ساختمان های شهری که جریان وزش باد به دلیل تراکم سازه ها آشفته است چندان منطقی به نظر نمی رسد.

اجزاء تشکیل دهنده توربین بادی

به طور کلی توربین های بادی با محور افقی که استفاده از آنها رایج است از سه بخش اصلی روتور، ژنراتور و برج تشکیل شده است که در ابتدای مقاله نیز با آن آشنا شدیم. اجزای تشکیل دهنده توربین به صورت جزئی تر نیز عبارتند از:

• بادسنج یا Anemometer

• پره های توربین یا Blades

• ترمز که می تواند به صورت مکانیکی، الکتریکی یا هیدرولیکی باشد.

کنترلر یا Controller

• گیربکس یا Gear box که یکی از اصلی ترین بخش های توربین بادی به شمار می رود

• ژنراتور یا Generator که وظیفه تولید برق را دارد

• شفت های پرسرعت یا High-speed shaft

• شفت های کم سرعت یا Low-speed shaft

• روتور یا Rotor

• برج یا Tower

• Wind direction که یک فناوری برای چرخش توربین در خلاف جهت باد به کار می رود

• بادنما یا Wind vane برای اندازه گیری جهت وزش باد و قرار دادن جهت توربین در وضعیتی مناسب

• درایو انحراف یا Yaw drive

• موتور انحراف یا Yaw motor

روش کار و تولید برق در توربین بادی

توربین بادی با چرخش پره ها برق تولید می کند

پره های بزرگی که در توربین های بادی وجود دارد منحنی شکل هستند و در زمان عبور باد، شروع به حرکت می کنند. هرچقدر طول پره ها بیشتر باشد، انرژی بیشتری نیز تولید می شود و سرعت باد هم تاثیر زیادی در میزان انرژی دارد. 

منبع: beytoote