पवन टर्बाइन: भाग, ऑपरेशन आणि साहित्य

El पवनचक्की हे वाऱ्याच्या गतीज ऊर्जेचे यांत्रिक उर्जेमध्ये रूपांतर करण्यासाठी आणि नंतर त्याचे रूपांतर करण्यासाठी डिझाइन केलेले उपकरण आहे. विद्युत शक्ती. प्रदूषक वायूंचे उत्सर्जन न करता वीज निर्माण करण्याच्या क्षमतेमुळे अक्षय ऊर्जेच्या क्षेत्रातील हे सर्वात प्रभावी आणि टिकाऊ तंत्रज्ञानांपैकी एक आहे.

पवन टर्बाइन म्हणजे काय?

Un पवनचक्की हा एक प्रकारचा एरोमोटर आहे जो पवन ऊर्जेचा वापर करतो, म्हणजेच वाऱ्याच्या शक्तीचे विजेमध्ये रूपांतर करतो. हे पारंपारिक पवनचक्क्यांप्रमाणेच कार्य करते, परंतु धान्य दळण्यासाठी किंवा पाणी पंप करण्यासाठी ऊर्जा वापरण्याऐवजी ते विद्युत ऊर्जा निर्माण करते.

त्यातून निर्माण होणारी ऊर्जा ही वाऱ्याच्या ताकदीवर आणि विंड टर्बाइनच्या आकारावर अवलंबून असते. सामान्यतः, ही उपकरणे पवन शेतात स्थापित केली जातात, एकतर जमिनीवर किंवा किनारपट्टीवर, जेथे वारे अधिक मजबूत आणि स्थिर असतात.

पवन टर्बाइनचे मुख्य भाग

अगोदर निर्देश केलेल्या बाबीसंबंधी बोलताना पवनचक्की ते त्यांच्या ऑपरेशनसाठी आवश्यक असलेल्या अनेक भागांपासून बनलेले आहेत. पुढे, आम्ही त्या प्रत्येकाचे वर्णन करू:

1. रोटर

रोटर आहे मोबाइल घटक वाऱ्याची गतीज ऊर्जा कॅप्चर करण्यासाठी आणि तिचे यांत्रिक उर्जेमध्ये रूपांतर करण्यासाठी जबाबदार. हे ब्लेड आणि बुशिंगपासून बनलेले आहे, जे ब्लेडला मशीन शाफ्टमध्ये जोडते. तो रोटर ब्लेड स्थिर आहेत किंवा वाऱ्याच्या वेगाशी जुळवून घेण्यासाठी स्वतःच्या अक्षावर फिरू शकतात यावर अवलंबून, ही स्थिर खेळपट्टी किंवा परिवर्तनीय खेळपट्टी असू शकते.

मोठ्या पवन टर्बाइनमध्ये, रोटरचा व्यास साधारणतः 160 मीटरपेक्षा जास्त ऑफशोअर प्रोटोटाइपमध्ये पोहोचू शकतो, ज्यामुळे 5 MW (मेगावॅट) पर्यंत उत्पादन होऊ शकते. या मोठ्या पवन टर्बाइनचा फिरण्याचा वेग दरम्यान असतो 20 आणि 50 आरपीएम (क्रांती प्रति मिनिट), तर लहान 300 rpm पेक्षा जास्त पोहोचू शकतात.

2. ब्लेड

अगोदर निर्देश केलेल्या बाबीसंबंधी बोलताना फावडे पवन टर्बाइनच्या ऑपरेशनसाठी ते महत्त्वपूर्ण आहेत, कारण ते वाऱ्याची शक्ती पकडण्यासाठी जबाबदार आहेत. ते तीव्र वायुगतिकीय भारांच्या अधीन असतात, विशेषत: ब्लेडच्या कडांवर, जे सामग्रीच्या प्रतिकाराच्या मर्यादेपर्यंत पोहोचू शकतात. या कारणासाठी, ब्लेड पासून उत्पादित आहेत प्रकाश आणि प्रतिरोधक साहित्य, जसे की फायबरग्लास किंवा कार्बन, अत्यंत हवामानाचा सामना करण्यास सक्षम असणे.

ब्लेडच्या संख्येवर अवलंबून, पवन टर्बाइन सिंगल-ब्लेड, टू-ब्लेड, थ्री-ब्लेड किंवा मल्टी-ब्लेड असू शकतात, जरी सर्वात सामान्य आहेत तीन-ब्लेड, कारण ते कार्यक्षमता आणि स्थिरता यांच्यात संतुलन देतात. थ्री-ब्लेड विंड टर्बाइन 40% च्या जवळपास कार्यक्षमतेला अनुमती देतात आणि उच्च-शक्तीच्या स्थापनेत सर्वाधिक वापरल्या जातात.

3. गुणक

गुणक एक अतिशय महत्वाचे कार्य आहे: रोटरच्या कमी रोटेशन गतीशी जुळवून घ्या उच्च वेगाने जेणेकरून इलेक्ट्रिक जनरेटर कार्यक्षमतेने कार्य करेल. ही प्रक्रिया कमी गतीच्या शाफ्टला हाय स्पीड शाफ्टला जोडणाऱ्या गीअर्सच्या मालिकेद्वारे केली जाते. काही आधुनिक मॉडेल्समध्ये, ही प्रणाली बदलली जाते इलेक्ट्रॉनिक घटक जे गीअर्सच्या गरजेशिवाय समान कार्य करतात.

4. इलेक्ट्रिक जनरेटर

El इलेक्ट्रिक जनरेटर यांत्रिक उर्जेचे विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतर करण्यासाठी जबाबदार घटक आहे. जनरेटर वेगवेगळ्या प्रकारचे असू शकतात: सिंक्रोनस किंवा एसिंक्रोनस, पवन टर्बाइनच्या डिझाइनवर अवलंबून. सर्वात आधुनिक पवन टर्बाइनमध्ये, कार्यप्रदर्शन सुधारण्यासाठी जनरेटर आणि इतर घटक जसे की गुणक किंवा गिअरबॉक्स यांच्यातील संबंध अनुकूल करणे हे उद्दिष्ट आहे.

5. गोंडोला

La गोंडोला हे आवरण आहे ज्यामध्ये विंड टर्बाइनचे मुख्य घटक असतात, जसे की जनरेटर, गिअरबॉक्स आणि नियंत्रण प्रणाली. हे टॉवरच्या वरच्या बाजूला बसवलेले आहे आणि ते अत्यंत हवामानाच्या परिस्थितीशी संपर्कात आहे, म्हणून ते मजबूत परंतु हलके साहित्य (सामान्यत: फायबरग्लास आणि स्टील) वापरून बांधले आहे. याशिवाय, वेन आणि ॲनिमोमीटरने गोळा केलेल्या डेटाच्या आधारे नॅसेल आपोआप वाऱ्याच्या दिशेने फिरू शकते.

6. टॉवर

टॉवर ही अशी रचना आहे जी वाऱ्याचा चांगला फायदा घेण्यासाठी ब्लेड आणि नाकेलला पुरेशा उंचीवर वाढवते. टॉवर जितका उंच असेल तितका वारा जास्त असेल, ज्यामुळे ऊर्जा उत्पादन वाढते. टॉवर साधारणपणे बनलेले असतात ट्यूबलर स्टील आणि मोठ्या पवन टर्बाइनमध्ये 150 मीटर किंवा त्याहून अधिक उंचीपर्यंत पोहोचू शकतात.

पवन टर्बाइनचे ऑपरेशन

पवन टर्बाइनचे ऑपरेशन वाऱ्याच्या गतिज ऊर्जेचे विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतर करण्यावर आधारित आहे, एका प्रक्रियेद्वारे ज्यामध्ये अनेक टप्प्यांचा समावेश होतो:

1. वारा रोटरच्या ब्लेडला हलवतो, त्यामुळे यांत्रिक ऊर्जा निर्माण होते.
2. रोटरचे रोटेशन मुख्य शाफ्टमध्ये प्रसारित केले जाते, जे स्पीड मल्टीप्लायरशी जोडलेले असते.
3. मल्टीप्लायर स्लो शाफ्टचा वेग इलेक्ट्रिक जनरेटरशी जुळवून घेण्यासाठी वाढवतो.
4. जनरेटर यांत्रिक ऊर्जेचे विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतर करतो.
5. व्युत्पन्न केलेली वीज इव्हॅक्युएशन सिस्टीमद्वारे इलेक्ट्रिकल ग्रिडमध्ये प्रसारित केली जाते किंवा नंतर वापरण्यासाठी साठवली जाते.

पवन टर्बाइनची कार्यक्षमता अनेक घटकांवर अवलंबून असते, जसे की वाऱ्याचा वेग, रोटरचा व्यास आणि टॉवरची उंची. याशिवाय, आधुनिक मॉडेल्समध्ये सुरक्षा यंत्रणा जसे की डिस्क ब्रेक आणि अत्याधिक जोरदार वाऱ्याच्या बाबतीत स्वयंचलित स्टॉप सिस्टम समाविष्ट आहेत.

सामान्यतः कोणत्या प्रकारचे पवन टर्बाइन वापरले जातात?

सर्वात सामान्य पवन टर्बाइन त्या आहेत आडवा अक्ष आणि तीन ब्लेड, कारण ते इतर डिझाइनच्या तुलनेत सर्वोत्तम कामगिरी आणि स्थिरता प्रदान करतात. या विंड टर्बाइनचा वापर लहान वेगळ्या स्थापनेमध्ये आणि जमिनीवर किंवा समुद्रावरील मोठ्या पवन शेतात केला जातो.

याव्यतिरिक्त, टर्बाइन आहेत उभा अक्ष, जरी त्याचा वापर कमी कार्यक्षमतेमुळे अधिक मर्यादित आहे. तथापि, त्यांचे कार्यप्रदर्शन सुधारण्यासाठी नवीन तंत्रज्ञान आणि सामग्रीचा अभ्यास केला जात आहे, विशेषत: शहरी भागात जेथे वाऱ्याची परिस्थिती अधिक अनियमित असू शकते.

विंड टर्बाइनमध्ये वापरलेली सामग्री

च्या संयोगाने आधुनिक पवन टर्बाइन तयार केले जातात प्रतिरोधक आणि प्रकाश साहित्य जे त्यास अत्यंत हवामानाचा सामना करण्यास अनुमती देतात आणि त्याच वेळी कार्यप्रदर्शन सुधारण्यासाठी घटकांचे वजन कमी करतात:

• ब्लेड प्रामुख्याने बनलेले आहेत फायबरग्लास कार्बन किंवा पॉलिस्टरसह प्रबलित, जे त्यांना अत्यंत हलके बनवते परंतु त्याच वेळी खूप प्रतिरोधक बनवते.
• टॉवर सहसा आहेत ट्यूबलर स्टील, जरी काही अधिक आधुनिक आवृत्त्या प्रयोग करत आहेत कार्बन फायबर आणि इतर संमिश्र साहित्य.
• नासेल आणि इतर संरचनात्मक घटक प्रबलित स्टीलचे बनलेले आहेत आणि दीर्घकालीन टिकाऊपणा सुनिश्चित करण्यासाठी गंज-प्रतिरोधक सामग्रीसह लेपित आहेत, अगदी सागरी वातावरणातही.

पवन टर्बाइनची नफा

La पवन ऊर्जा हे आज सर्वात फायदेशीर आणि स्पर्धात्मक ऊर्जा प्रकारांपैकी एक आहे. अलीकडील अहवालांनुसार, पवन टर्बाइन वापरून वीज निर्मितीची किंमत जीवाश्म इंधनासारख्या अपारंपरिक ऊर्जांपेक्षा खूपच कमी आहे. हे सौर उर्जेसारख्या इतर अक्षय ऊर्जांपेक्षा अधिक स्पर्धात्मक असल्याचे देखील दर्शविले गेले आहे.

स्पेनमध्ये, उदाहरणार्थ, 20 मेगावॅटचे विंड फार्म सुमारे निर्माण करू शकते ८.८४७ GWh दर वर्षी, जे पुरवठा करण्यासाठी पुरेसे असेल 15.000 घरे.

आणखी एक महत्त्वाचा फायदा असा आहे की पवन टर्बाइनचा इतर ऊर्जा निर्मिती तंत्रज्ञानाच्या तुलनेत खूपच कमी पर्यावरणीय प्रभाव असतो, कारण ते प्रदूषित वायू उत्सर्जित करत नाहीत किंवा चालवण्यासाठी जीवाश्म इंधनाची आवश्यकता नसते. तथापि, आवाज, दृश्य परिणाम आणि जवळपासच्या भागातील पक्षी आणि वटवाघळांवर होणारे काही परिणाम यासारखे घटक विचारात घेतले पाहिजेत.

थोडक्यात, नवीकरणीय ऊर्जेच्या विकासासाठी पवन टर्बाइन हे प्रमुख तंत्रज्ञान आहे आणि स्वच्छ आणि अधिक शाश्वत ऊर्जा प्रणालीच्या दिशेने संक्रमणामध्ये मूलभूत भूमिका बजावते.