आधुनिक प्रकार के पवन खेतों की कार्यप्रणाली और निर्माण सुविधाएँ

लेख उद्योग और निजी क्षेत्र के लिए आधुनिक पवन टर्बाइनों के संचालन और डिजाइन प्रदर्शन विशेषताओं के सिद्धांत पर चर्चा करता है।

प्राचीन काल से, मानव जाति ने हवा को वश में करने की कोशिश की है, इसे अपनी सेवा में लगाया है। सबसे पहले, नौकायन जहाज थे जो अपने आंदोलन के लिए पवन ऊर्जा का उपयोग करते थे, फिर दैनिक जीवन में पवन चक्कियों का उपयोग किया जाने लगा, लेकिन अब लोगों की सेवा करने वाली बिजली उत्पन्न करने के लिए पवन जनरेटर में पवन ऊर्जा का उपयोग करने का समय आ गया है।

विदेश में, बिजली का एक बड़ा हिस्सा पवन ऊर्जा संयंत्रों (HPP) द्वारा उत्पादित किया जाता है, जो स्पष्ट रूप से, रूस और सोवियत संघ के बाद के देशों के बारे में नहीं कहा जा सकता है। यहाँ यह स्पष्ट है - हम फिसड्डी लोगों में से हैं।

दुनिया के विकसित देशों में पवन फार्मों का उपयोग न केवल विला, देश के घरों, डाचा समुदायों की स्वायत्त बिजली आपूर्ति की समस्याओं को हल करना संभव बनाता है, बल्कि पर्यावरणीय समस्याएं भी, क्योंकि बिजली के उत्पादन के दौरान कोई पर्यावरण प्रदूषण नहीं होता है आधुनिक पवन टर्बाइन पार्कों से बिल्कुल।

आइए संचालन के सिद्धांत और अधिक विस्तार से आधुनिक पवन ऊर्जा संयंत्रों के मुख्य प्रकारों को देखें।

पवन जनरेटर के संचालन का सिद्धांत

कार्रवाई का कोई सिद्धांत पवन ऊर्जा संयंत्र (एचपीपी) विद्युत जनरेटर के उपयोग के माध्यम से - ब्लेड या टर्बाइन के विमान के माध्यम से चलने वाले वायु प्रवाह की गतिज ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करना शामिल है। आधुनिक पवन ऊर्जा संयंत्र का सबसे आम प्रकार ब्लेड वाले पवन ऊर्जा संयंत्र हैं, जो ब्लेड वाले पवन जनरेटर को रोटेशन के क्षैतिज अक्ष और हिंडोला के साथ रोटरी जनरेटर के साथ जोड़ते हैं, जिसमें - रोटेशन की धुरी लंबवत स्थित होती है। नीचे हम इस प्रकार के पवन जनरेटरों पर करीब से नज़र डालेंगे।

मुख्य प्रकार के पवन टर्बाइनों का डिजाइन

प्रत्येक पवन जनरेटर में संरचनात्मक रूप से एक आधार होता है, जिसे मास्ट कहा जाता है, घूर्णन ब्लेड या पवन टरबाइन, जनरेटर से उत्पन्न बिजली और बैटरी के साथ एक घूर्णन उपकरण। साथ ही, प्रत्येक पवन खेत में एक नियंत्रण और रूपांतरण इकाई की आवश्यकता होती है।

ब्लेड की संख्या के लिए, हाइड्रोइलेक्ट्रिक टर्बाइन दो, तीन और बहु-ब्लेड वाले हो सकते हैं। तीन-ब्लेड टर्बाइन सबसे आम हैं।पवन टर्बाइनों की समय से पहले विफलता को रोकने के लिए, पवन ऊर्जा संयंत्रों को उनके ब्लेड के रोटेशन की गति के एरोमैकेनिकल स्थिरीकरण के लिए एक प्रणाली से लैस किया जाता है।

एक विद्युत जनरेटर जो पवन ऊर्जा संयंत्र में बिजली उत्पन्न करता है, सीधे उसके टरबाइन से जुड़ा होता है, जब पवन टरबाइन और जनरेटर के रोटेशन की धुरी समान होती है, या एक यांत्रिक संचरण के माध्यम से जो टरबाइन ब्लेड के घूर्णी आंदोलनों को स्थानांतरित करता है जनरेटर। आधुनिक पवन फार्म मुख्य रूप से स्थायी चुम्बकों के साथ सिंक्रोनस मल्टीपोल ब्रशलेस जनरेटर का उपयोग करते हैं, जो संरचनात्मक रूप से पूरी तरह से संलग्न आवास और मानक तत्वों से बने होते हैं।

टरबाइन के ब्लेड पर वायु प्रवाह की दिशा और "दबाव" के आधार पर, स्थापना के रोटेशन तंत्र द्वारा उस दिशा में पुन: उन्मुख किया जा सकता है जो इसके कुशल संचालन के लिए इष्टतम है।

कार्यात्मक रूप से, बिजली नियंत्रण और रूपांतरण इकाई को "इन्वर्टर" के माध्यम से 12 वी डीसी वोल्टेज से 220 वी एसी वोल्टेज के बाद के रूपांतरण के साथ पवन फार्म द्वारा उत्पन्न विद्युत ऊर्जा को भंडारण बैटरी में संग्रहीत करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

नियंत्रण इकाई बैटरी चार्जिंग प्रक्रिया, विद्युत जनरेटर की शक्ति आदि की निगरानी और नियंत्रण करना भी संभव बनाती है।

औद्योगिक उपयोग के लिए और निजी क्षेत्र में उपयोग किए जाने वाले दोनों के लिए आधुनिक पवन खेतों को खत्म करने के लिए विभिन्न विकल्प, आपको प्रत्येक उपयोगकर्ता के लिए सबसे इष्टतम विकल्प चुनने की अनुमति देते हैं।

फिलहाल, दुनिया में सबसे व्यापक ब्लेड प्रकार के पवन जनरेटर हैं, जिनमें से ब्लेड के रोटेशन की धुरी हवा के प्रवाह की दिशा के समानांतर या क्षैतिज हैं। मूल रूप से, हम इन पवन टर्बाइनों के बारे में बाद में बात करेंगे।

रोटेशन के क्षैतिज अक्ष के साथ एक विंड फार्म ब्लेड

इस प्रकार की पवन टरबाइन के लिए पवन ऊर्जा का उपयोग करने की दक्षता 48% तक पहुँच जाती है, जो हिंडोला जनरेटर की तुलना में बहुत अधिक है। इस प्रकार के पवन जनरेटर दो और तीन ब्लेड के साथ हो सकते हैं।

यहां, डिवाइस का सबसे कुशल संचालन तब प्राप्त होता है जब हवा को जनरेटर ब्लेड के रोटेशन के विमान के लंबवत निर्देशित किया जाता है। इसलिए, यहां तक ​​​​कि संरचनात्मक रूप से, इस प्रकार के «पवन टरबाइन» में एक उपकरण होता है जो हवा की दिशा में लंबवत जेनरेटर के स्वचालित घूर्णन की अनुमति देता है। इस प्रकार के पवन खेत का ऊर्जा उत्पादन सीधे हवा की गति (इसके दबाव) पर निर्भर करता है, साथ ही पवन टरबाइन के ब्लेड के व्यास और क्षेत्र पर भी निर्भर करता है।

हिंडोला या घूर्णन पवन फार्म

इस प्रकार की पवन टरबाइन में घूर्णन की एक ऊर्ध्वाधर धुरी होती है, जिस पर एक पहिया लगा होता है और उस पर तय होता है, हवा के लिए सतहों को प्राप्त करता है। इस प्रकार के पवन खेतों का एक महत्वपूर्ण लाभ यह है कि वे अपनी स्थिति को बदले बिना - वायु प्रवाह की किसी भी दिशा में काम कर सकते हैं। इस प्रकार की पवन टर्बाइन धीमी गति से चलने वाली और मौन हैं, और कम गति वाले बहु-ध्रुव विद्युत जनरेटर का उपयोग बिजली उत्पन्न करने के लिए जनरेटर के रूप में किया जाता है।

रोटेशन के क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर अक्ष के साथ आधुनिक पवन खेत

अन्य प्रकार के आधुनिक पवन फार्म

इसके अलावा, हाल ही में, नवीनतम पवन टरबाइन विकास मौलिक रूप से नए डिजाइनों के साथ सामने आए हैं, जो संरचनात्मक रूप से एक शक्तिशाली नींव पर स्थित तीन-असर आधार से मिलकर बनता है। एक अंगूठी के आकार का जनरेटर आधार पर लगाया जाता है, जिसमें अंतर्निर्मित असर और एक केंद्रीय रोटर होता है। ऐसे जनरेटर का वलय 100 मीटर से अधिक व्यास का हो सकता है। ऐसे पवन फार्मों का उपयोग औद्योगिक ऊर्जा उत्पादन के लिए किया जाता है।

संचालन में पवन फार्म भी हैं, जिसमें कई दर्जन छोटे पवन टर्बाइन - मॉड्यूल शामिल हैं, जो बिजली पैदा करने के लिए एकल डिबगिंग सिस्टम में संरचनात्मक रूप से एकजुट हैं।

हाल ही में, अमेरिकी विशेषज्ञों ने निजी क्षेत्र के लिए डिज़ाइन किए गए एक छोटे टरबाइन पवन ऊर्जा संयंत्र "विंडगेट" को विकसित और औद्योगिक उत्पादन में लगाया है। टरबाइन का पहिया 1.8 मीटर व्यास तक पहुंचता है और एक क्षैतिज अक्ष पर घूमता है। ऐसी टरबाइन स्थापना के ब्लेड के सिरों में स्थायी चुंबक होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप हमारे पास वास्तव में एक बड़ा रोटर होता है - जो स्थापना के स्टेटर के अभिन्न आवरण में घूमता है। ऐसे विंडगेट पवन जनरेटर एक निजी घर या झोपड़ी की छत पर भी स्थापित किए जा सकते हैं और बहुत ही कुशल हैं, और उनकी कीमत लगभग 4.5-5 हजार अमेरिकी डॉलर है।

निष्कर्ष

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि पवन ऊर्जा संयंत्रों के निर्माण में लगातार सुधार हो रहा है और तदनुसार, उनके तकनीकी मानकों, वायुगतिकी में सुधार हो रहा है, और सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि भविष्य के इन पारिस्थितिक रूप से स्वच्छ ऊर्जा ब्लॉकों की कीमत कम और कम "काटने" वाली होती जा रही है। एक साधारण उपभोक्ता के लिए।