आधुनिक प्रकारच्या पवन शेतांचे कार्य आणि बांधकाम वैशिष्ट्ये

लेखात उद्योग आणि खाजगी क्षेत्रासाठी आधुनिक पवन टर्बाइनच्या ऑपरेशनचे तत्त्व आणि डिझाइन कार्यप्रदर्शन वैशिष्ट्यांची चर्चा केली आहे.

प्राचीन काळापासून, मानवजातीने वाऱ्यावर नियंत्रण ठेवण्याचा प्रयत्न केला आहे, त्याला त्याच्या सेवेत ठेवले आहे. प्रथम, त्यांच्या हालचालीसाठी पवन ऊर्जा वापरणारी नौकानयन जहाजे होती, नंतर पवनचक्क्या दैनंदिन जीवनात वापरल्या जाऊ लागल्या, परंतु आता पवन ऊर्जा वापरून लोकांना सेवा देणारी वीज निर्माण करण्यासाठी पवन जनरेटरमध्ये वापरण्याची वेळ आली आहे.

परदेशात, विजेचा बराच मोठा भाग पवन उर्जा संयंत्रांद्वारे (एचपीपी) तयार केला जातो, जे स्पष्टपणे, रशिया आणि सोव्हिएत नंतरच्या अवकाशातील देशांबद्दल सांगितले जाऊ शकत नाही. येथे हे स्पष्ट आहे - आम्ही पिछाडीवर आहोत.

जगातील विकसित देशांमध्ये विंड फार्मचा वापर केल्याने केवळ व्हिला, कंट्री हाऊस, डचा समुदायांच्या स्वायत्त वीज पुरवठ्याच्या समस्याच नव्हे तर पर्यावरणीय समस्या देखील सोडवणे शक्य होते, कारण विजेच्या उत्पादनादरम्यान कोणतेही पर्यावरणीय प्रदूषण होत नाही. अजिबात आधुनिक पवन टर्बाइन पार्क पासून.

चला ऑपरेशनचे सिद्धांत आणि आधुनिक पवन ऊर्जा संयंत्रांचे मुख्य प्रकार अधिक तपशीलवार पाहू.

पवन जनरेटरच्या ऑपरेशनचे सिद्धांत

कृतीचे कोणतेही तत्व पवन ऊर्जा संयंत्र (HPP) इलेक्ट्रिकल जनरेटरच्या वापराद्वारे - ब्लेड किंवा टर्बाइनच्या समतलातून फिरणाऱ्या हवेच्या गतिज उर्जेचे विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतर करणे समाविष्ट आहे. आधुनिक पवन ऊर्जा संयंत्राचा सर्वात सामान्य प्रकार म्हणजे ब्लेडेड पवन ऊर्जा संयंत्रे, जे ब्लेडेड पवन जनरेटर रोटेशनच्या क्षैतिज अक्षासह आणि रोटरी जनरेटर कॅरोसेलसह एकत्र करतात, ज्यामध्ये - रोटेशनचा अक्ष अनुलंब स्थित असतो. खाली आम्ही या प्रकारच्या पवन जनरेटरवर बारकाईने नजर टाकू.

मुख्य प्रकारच्या पवन टर्बाइनची रचना

प्रत्येक पवन जनरेटरमध्ये संरचनात्मकदृष्ट्या एक आधार असतो, अन्यथा त्याला मास्ट म्हणतात, फिरणारे ब्लेड किंवा विंड टर्बाइनसह फिरणारे उपकरण, जनरेटरद्वारे व्युत्पन्न केलेली वीज आणि बॅटरी. तसेच, प्रत्येक विंड फार्ममध्ये नियंत्रण आणि रूपांतरण युनिट आवश्यक आहे.

ब्लेडच्या संख्येसाठी, हायड्रोइलेक्ट्रिक टर्बाइन दोन, तीन आणि मल्टी-ब्लेड असू शकतात. तीन-ब्लेड टर्बाइन सर्वात सामान्य आहेत.पवन टर्बाइनचे अकाली अपयश टाळण्यासाठी, पवन ऊर्जा संयंत्रे त्यांच्या ब्लेडच्या रोटेशनच्या गतीच्या एरोमेकॅनिकल स्थिरीकरणासाठी सिस्टमसह सुसज्ज आहेत.

पवन उर्जा संयंत्रामध्ये वीज निर्माण करणारा विद्युत जनरेटर त्याच्या टर्बाइनशी थेट जोडलेला असतो, जेव्हा पवन टर्बाइन आणि जनरेटरच्या रोटेशनचा अक्ष समान असतो, किंवा यांत्रिक ट्रांसमिशनद्वारे जो टर्बाइन ब्लेडच्या फिरत्या हालचालींना हस्तांतरित करतो. जनरेटर आधुनिक विंड फार्म्समध्ये मुख्यतः कायम चुंबकांसह सिंक्रोनस मल्टीपोल ब्रशलेस जनरेटर वापरतात, जे पूर्णपणे बंद घरांमध्ये आणि मानक घटकांपासून संरचनात्मकपणे बनवले जातात.

टर्बाइनच्या ब्लेडवरील हवेच्या प्रवाहाची दिशा आणि "दबाव" यावर अवलंबून, त्याच्या कार्यक्षम ऑपरेशनसाठी इष्टतम असलेल्या दिशेने इंस्टॉलेशनच्या रोटेशन यंत्रणेद्वारे ते पुनर्स्थित केले जाऊ शकते.

कार्यात्मकपणे, पॉवर कंट्रोल आणि कन्व्हर्जन युनिट हे विंड फार्मद्वारे व्युत्पन्न केलेली विद्युत ऊर्जा त्याच्या स्टोरेज बॅटरीमध्ये साठवून ठेवण्यासाठी डिझाइन केलेले आहे आणि त्यानंतरचे रूपांतरण 12V DC व्होल्टेज ते 220V AC व्होल्टेजमध्ये - "इन्व्हर्टर" द्वारे केले जाते.

कंट्रोल युनिट बॅटरी चार्जिंग प्रक्रिया, इलेक्ट्रिक जनरेटरची शक्ती इत्यादींचे निरीक्षण आणि नियंत्रण करणे देखील शक्य करते.

आधुनिक पवन फार्म पूर्ण करण्यासाठी विविध पर्याय, औद्योगिक वापरासाठी आणि खाजगी क्षेत्रात वापरल्या जाणार्‍या दोन्हीसाठी, तुम्हाला प्रत्येक वापरकर्त्यासाठी सर्वात इष्टतम पर्याय निवडण्याची परवानगी देतात.

याक्षणी, जगातील सर्वात व्यापक ब्लेड प्रकाराचे पवन जनरेटर आहेत, ज्याच्या ब्लेडच्या रोटेशनचा अक्ष हवेच्या प्रवाहाच्या दिशेने समांतर किंवा क्षैतिज आहे. मूलभूतपणे, आपण या पवन टर्बाइनबद्दल नंतर बोलू.

रोटेशनच्या आडव्या अक्षासह विंड फार्म ब्लेड

या प्रकारच्या पवन टर्बाइनसाठी पवन ऊर्जा वापरण्याची कार्यक्षमता 48% पर्यंत पोहोचते, जी कॅरोसेल जनरेटरपेक्षा खूप जास्त आहे. या प्रकारचे पवन जनरेटर दोन आणि तीन ब्लेडसह असू शकतात.

येथे, जेव्हा वारा जनरेटर ब्लेडच्या रोटेशनच्या प्लेनला लंब दिशेने निर्देशित केला जातो तेव्हा डिव्हाइसचे सर्वात कार्यक्षम ऑपरेशन प्राप्त केले जाते. म्हणून, संरचनात्मकदृष्ट्याही, या प्रकारच्या «विंड टर्बाइन» मध्ये एक उपकरण आहे जे जनरेटरला वाऱ्याच्या दिशेला लंबवत स्वयंचलितपणे फिरवण्यास अनुमती देते. या प्रकारच्या विंड फार्मचे ऊर्जा उत्पादन थेट वाऱ्याच्या वेगावर (त्याचा दाब), तसेच पवन टर्बाइनच्या ब्लेडच्या व्यास आणि क्षेत्रावर अवलंबून असते.

कॅरोसेल किंवा फिरणारे विंड फार्म

या प्रकारच्या विंड टर्बाइनमध्ये रोटेशनचा एक उभा अक्ष असतो, त्यावर एक चाक बसवलेले असते आणि त्यावर स्थिर असते, वाऱ्यासाठी पृष्ठभाग प्राप्त करतात. या प्रकारच्या विंड फार्मचा एक महत्त्वपूर्ण फायदा म्हणजे ते त्यांची स्थिती न बदलता कार्य करू शकतात - हवेच्या प्रवाहाच्या कोणत्याही दिशेने. या प्रकारच्या विंड टर्बाइन्स मंद गतीने चालणाऱ्या आणि शांत असतात आणि कमी गतीचे मल्टी-पोल इलेक्ट्रिक जनरेटर वीज निर्माण करण्यासाठी जनरेटर म्हणून वापरले जातात.

रोटेशनच्या क्षैतिज आणि अनुलंब अक्षांसह आधुनिक विंड फार्म

इतर प्रकारचे आधुनिक पवन फार्म

याव्यतिरिक्त, अगदी अलीकडे, नवीनतम पवन टर्बाइन विकास मूलभूतपणे नवीन डिझाइनसह दिसू लागले आहेत, ज्यात संरचनात्मकदृष्ट्या शक्तिशाली पायावर स्थित तीन-बेअरिंग बेस आहे. अंगभूत बेअरिंग आणि मध्यवर्ती रोटरसह रिंग-आकाराचा जनरेटर पायावर बसविला जातो. अशा जनरेटरच्या रिंगचा व्यास 100 मीटरपेक्षा जास्त असू शकतो. अशा विंड फार्मचा उपयोग औद्योगिक ऊर्जा उत्पादनासाठी केला जातो.

तेथे विंड फार्म देखील कार्यरत आहेत, ज्यामध्ये अनेक डझन लहान पवन टर्बाइन आहेत - मॉड्यूल्स, वीज निर्मितीसाठी एकल डीबगिंग सिस्टममध्ये संरचनात्मकपणे एकत्रित आहेत.

अगदी अलीकडे, अमेरिकन तज्ञांनी खाजगी क्षेत्रासाठी एक लहान टर्बाइन पवन ऊर्जा प्रकल्प "विंडगेट" विकसित करून औद्योगिक उत्पादनात ठेवले आहे. टर्बाइन चाक 1.8 मीटर व्यासापर्यंत पोहोचते आणि क्षैतिज अक्षावर फिरते. अशा टर्बाइन इन्स्टॉलेशनच्या ब्लेडच्या टोकांना कायम चुंबक असतात, परिणामी आमच्याकडे एक मोठा रोटर असतो - इंस्टॉलेशनच्या स्टेटरच्या अविभाज्य आवरणात फिरत असतो. अशा विंडगेट विंड जनरेटर खाजगी घराच्या किंवा कॉटेजच्या छतावर देखील स्थापित केले जाऊ शकतात आणि ते खूप कार्यक्षम आहेत आणि त्यांची किंमत सुमारे 4.5-5 हजार यूएस डॉलर आहे.

निष्कर्ष

हे लक्षात घेतले पाहिजे की पवन ऊर्जा प्रकल्पांचे बांधकाम सतत सुधारित केले जात आहे आणि त्यानुसार, त्यांचे तांत्रिक मापदंड, वायुगतिकी सुधारत आहेत आणि सर्वात महत्त्वाचे म्हणजे, भविष्यातील या पर्यावरणीयदृष्ट्या स्वच्छ ऊर्जा ब्लॉक्सची किंमत कमी आणि कमी "चावणारी" होत आहे. साध्या ग्राहकासाठी.