آموزش تصویری ساخت یک توربین بادی

مقدمه

تبدیل انرژی باد به برق بسیار آسان و ارزان میباشد، لذا در افغانستان خصوصا در مناطق باد خیزی مانند هرات یکی از بهترین راههای کسب انرژی برق میباشد.

این صفحه بر آنست تا با اطلاع رسانی خصوصا تصویری به هموطنان عزیز چگونگی کار و ساخت ژنراتور کوچک خانگی بادی را آموزش دهد.

در تصویر زیر نقشه یک نیروگاه کوچک بادی خانگی ترسیم شده است.

تعریف انرژی:

در تعریف انرژی می توانیم بگوییم که: انرژی توانایی انجام کار .
یعنی تمامی موجودات برای انجام کار باید غذا مصرف کنند تا این غذا بصورت انرژی در ماهیچه های آنها ذخیره شود که در موقع لازم بتوانند از آن استفاده کنند.

با پیشرفت انقلاب تکنولوژیک تمامی دستگاه ها و ماشینها به نوعی از انرژی های مختلف استفاده کنند. مثلا ماشین بنزین مصرف نکند برای ما نمی تواند کار انجام دهد یا یخچال انرژی الکتریکی مصرف نکند نمی تواند عمل سرمایشی انجام دهد.

دید کلی:

انرژی باد یک انرژی قابل استفاده است، زیرا که به طور مستقیم با بازده زیاد به الکتریسیته تبدیل می شود. در سوئد ، آلمان ، انگلستان ، دانمارک و استرالیا ماشین های بادی بزرگ و کوچک ساخته شده و برنامه هایی را در جهت ادامه پژوهش ها و استفاده عملی از امکانات صنعتی انرژی باد مخصوصا واحد هایی با توان بزرگ مورد مطالعه است.

تاریخچه:

انرژی باد با ساخت ماشین های اولیه بادی در روزگار قدیم مورد استفاده قرار گرفت.احتمالا نخستین ماشین های بادی به توسط یونانیان ساخته شده است. مصری ها ، رومی ها و چینی ها برای قایقرانی و آبیاری از انرژی باد استفاده کرده اند.

بعد ها استفاده از توربین های بادی با محور قائم در سراسر کشور های اسلامی معمول شد. سپس دستگاه های بادی با محور قائم با میله های چوبی توسعه یافت به طوریکه در اواسط قرن نوزدهم در حدود 9 هزار ماشین بادی به منظور های گوناگون مورد استفاده قرار می گرفت.

سیر تحولی و رشد استفاده از انرژی بادی:

باد یکی از مظاهر انرژی خورشیدی و همانند هوای متحرک است. و پیوسته قسمت کوچکی از تابش خورشید که از خارج به آتمسفر می رسد، به انرژی باد تبدیل می شود. گرم شدن زمین و جو آن به طور نامساوی و غیر یکنواخت سبب تولید جریان های همرفت می شود. و نیز حرکت نسبی جو زمین عامل تولید باد می گردد.

دو درصد از انرژی خورشید که به زمین می رسد به باد تبدیل می گردد. 35 % انرژی باد در ضخامت یک کیلو متری از سطح زمین موجود است.محاسبات نشان می دهد، که برای تمام سیاره زمین ، انرژی موجود 1.3x1014 وات بر مترمربع است که بیست برابر انرژی مصرفی فعلی دنیا می باشد.

انواع ماشین های بادی:

ماشین های بادی را معمولاً بر حسب وضعیت محور دوران روتور آنها نسبت به جهت وزش باد و یا ظرفیت آنها طبقه بندی می کنند.

روتورهای با محور افقی:

روتورهای با محور افقی به منظور استفاده از نیروهای بالابر و مقاوم ساخته می شوند. عموماً روتورهای با نیروهای بالا برنده که برای سطح معینه از روتور ، نیروی بالابرنده بیشتری نسبت به نیرویمقاوم در همان سطح در روتورهای مقاوم تولید می کنند. ترجیح داده می شود به علاوه ، روتورهای ضربه ای عموماً نمی توانند سریعتر از سرعت باد بچرخند. بادرنظر گرفتن وزن ، دستگاه روتورهای بالابرنده توان بیشتری را تولید کرده و ارزانتر تمام خواهد شد. تعداد پره ها می توانند متغییر باشند و تاکنون از یک تا 50 پره ساخته شده اند.ماشین های بزرگی از نوع روتور با محور افقی ساخته اند.

انواع ماشین های بادی از نوع روتور با محور افقی:

ماشین Mod_ o: قطر روتور 38 متر و توان تولیدی آن 100 کیلو وات بر ساعت برای باد 16 متر برثانیه است. که روی برجی به ارتفاع 33 متر سوار است. بازده این ماشین 40درصد است.

ماشینMod oA: این ماشین ها اشکال تکمیل شده Mod_ o بوده و دو نمونه از آن ها در آمریکا به قطر 38 متر و با توان خروجی 125 و 200 کیلو وات ساخته شده است.

روتورهای با محور قائم:

روتورهای با محور دوران قائم نسبت به روتورهای با محور افقی ارجحیت دارند، زیرا لازم نیست آن ها را با تعبیر جهت وزش باد ، دوران داد. این عمل باعث می شود که دستگاه خیلی پیچیده نشود و در ضمن نیروهایچرخشی ناشی از دوران که بر بلبرینگ ها و سایر مولفات داده می شود، کمتر شود.

درگذشته دستگاه هایی از این نوع ساخته شده اند که با نیرویمقاوم ناشی از باد حرکت می کند. توربینهای با پره های صفحه ای، کاسه ای و نیز روتورساوینوس به ابتکار مهندس فنلاندی ساوینوس در سال 1931 اختراع شده است.

در سال 1925 روتوری با محور قائم توسط مهندس فرانسوی داریوس اختراع شد. وتا سال 1970 توسط گروه تحقیقات کانادایی توسعه یافت و در حال حاضر توربینی است که از نظر توان خروجی با توربین های با محور افقی قابل مقایسه می باشد .

روتوردارویس بر اثر نیروی بالابرنده حرکت می کند. که بال ها به شکل منحنیتروپوسکین و مقطع بال نظیر مقطع بالهواپیما است. گشتاور شروع حرکت آن کم است، ولی با سرعتزاویه ای بیشتری می چرخد. و از این رو توان خروجی قابل ملاحظه ای دارد.

مسائل اقتصادی ماشین های بادی:

امروزه انقلاب تکنولوژیک استفاده از انرژی باد در بسیاری از کشورها در دسترس بوده و ارزانترین راه برای تهیه الکتریسته از مشتقات انرژی خورشیدی تشخیص داده شده است. بهای انرژی تولید شده به عوامل محیطی و عملی و نیز نوع ماشین بکار گرفته شده بستگی دارد.

با بررسی های مختلفی که در زمینه قیمت استفاده انرژی باد انجام گرفته است نشان می دهد که اگر چه هزینه ماشین های بادی با بزرگی و نیز ازدیاد توان تخمینی آن ها افزایش می یابد. ولی بهای هر کیلو وات انرژی ها ، کاهش پیدا می کند. هزینه پیش بینی شده برای ماشین های با ظرفیت 100 تا 600 کیلو وات ، در حدود 25 الی 50 ریال بر هر کیلو وات ساعت تخمین زده می شود.

البته با توجه به این که کشورهای بزرگ انقلاب تکنولوژیک پیشرفته دارند. و ساخت انواع ماشین آلات رامی توانند به آسانی انجام دهند. نفت وارداتی و نیز انرژی ناشی از سوخت های دیگر ارزان تر از انرژی باد است. ولی با توجه به کاهش منابع انرژی فسیلی و دلایل دیگر ، استفاده از انرژی باد در کشور های پیشرفته پیش از پیش مورد نظر است.

بطور خلاصه می توان گفت که در کشورهای صنعتی بودجه های پژوهشی زیادی به استفاده از انرژی باد اختصاص داده شده و ساخت مدل های مختلف ماشین های بادی در حال توسعه و تکمیل است.

نمونه ای از نیروگاه های بادی: نيروگاه های بادی برای بلژيکی ها

يکی از شرکتهای توليد انرژی در بلژيک برای بدست آوردن برق از نيروی باد طرحی را در دست بررسی دارد و بر اساس آن در منطقه ی فلاندرن غربی اين کشور نيروگاه های بادی خواهد ساخت.

وزير بازرگانی همگانی آقای Johan Vande Lanotte در حال محک زدن اين طرح است که در آن نيروگاه های بادی با پروانه های بزرگ همانند آنچه هم اکنون کمی دورتر از ساحل شهر Thornton ساخته شده در نزديکی ساحل دريای شمال و در شهر تفريحی و دلپذير Knokke-Heist بصورت انبوه کارگزاری ميشوند.

اين نيروگاه ها شامل ۳۰ توربين بادی بزرگ خواهد بود که هر کدام توانايی توليد ۵ مگاوات برق دارند و به گفته ی مهندسان اين مقدار انرژی الکتريکی برای ۳۰۰ هزار خانواده کافی خواهد بود.

نکته ی جالب اينکه سوپرمارکت بزرگ Colruyt در واقع دست به ابداع اين طرح زده و تصميم دارد در صورت جلب نظر مقامات ، تا سال ۲۰۰۹ و ۲۰۱۰ آنرا عملی کند.

به گفته ی مهندسان بلژيکی اين طرح در نزديکی سواحل کشور هلند که تنها ۲۷ کيلومتر با نقطه ی مورد نظر آنها فاصله دارد با کمک ۶۰ توربين بادی و بخوبی در حال اجراست و ثابت نموده که انرژی باد حتی کمی دورتر از ساحل ارزش سرمايه گزاری را دارد.

آموزش تصویری ساخت یک توربین بادی

مطالب مشابه :

آموزش تصویری ساخت یک توربین بادی

طریقه ساخت یک Function و Function Block دلخواه در GMWIN

طریقه ساخت جیمیل در سایت گوگل پودمان شهروند الکترونیک 1 کتاب کاروفناوری هشتم

مقاومت الکتریکی

دانلود پروژه طراحی و ساخت اینورتر (UPS)

دانلود پروژه فانکشن ژنراتور کنترل شونده با میکرو کنترولر

ژنراتورها