सेंट पीटर्सबर्ग के वैज्ञानिकों ने एक विमान टरबाइन के रूप में एक सुरक्षित पवन जनरेटर का आविष्कार किया है। पवन टरबाइन कैसे काम करता है? ऊर्ध्वाधर अक्ष पवन टर्बाइन

पवन ऊर्जा मुक्त, नवीकरणीय, सुरक्षित ऊर्जा है। एक उपकरण जो वायु ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है

या थर्मल को पवन जनरेटर कहा जाता है। अधिकांश आधुनिक पवन टर्बाइनों में अपेक्षाकृत कम दक्षता (30% तक) और उच्च उत्पादन लागत होती है।

पवन टरबाइन परियोजना

पवन ऊर्जा की समस्याओं में शामिल सभी वैज्ञानिकों का मुख्य कार्य पवन चक्कियों के उत्पादन की लागत को कम करना, उनकी दक्षता और शक्ति में वृद्धि करना है।

वर्गीकरण

पवन टर्बाइनों को रोटेशन की धुरी के स्थान के अनुसार संरचनाओं में विभाजित किया जाता है:

• ऊर्ध्वाधर अक्ष (जमीन के लंबवत);
• क्षैतिज अक्ष (जमीन के समानांतर)।

जिस सामग्री से ब्लेड बनाए जाते हैं, उसके अनुसार पवन चक्कियों को वर्गीकृत किया जाता है:

• कठोर ब्लेड;
• नौकायन

ब्लेड की संख्या के अनुसार विभाजित किया गया है:

• 2 ब्लेड के साथ जनरेटर;
• 3 ब्लेड के साथ जनरेटर;
• 50 से ब्लेड की संख्या के साथ बहु-ब्लेड जनरेटर।

टर्बाइन-प्रकार के पवन टर्बाइन नई पीढ़ी की श्रेणी के हैं, मैं उन्हें छत पर पंखे के रूप में स्थापित करता हूं और वे शोर से पड़ोसियों को परेशान नहीं करते हैं

पेचदार पिच के प्रकार के अनुसार, जनरेटर के साथ प्रतिष्ठित हैं:

• निरंतर कदम;
• परिवर्तनशील चरण।

डिजाइन प्रकार से:

• ब्लेड;
• टर्बाइन

मिलने का समय निश्चित करने पर:

• घरेलू;
• व्यावसायिक;
• औद्योगिक।

औद्योगिक पवन चक्कियां मुख्य रूप से घूर्णन और कठोर ब्लेड की क्षैतिज धुरी के साथ बनाई जाती हैं।

लियाम F1 शहरी पवन टरबाइन 80% दक्षता प्रदान करता है

निजी घरों और छोटी इमारतों को बिजली की आपूर्ति के लिए घूर्णन के ऊर्ध्वाधर अक्षों के साथ नौकायन पवन चक्कियां और जनरेटर अक्सर स्थापित किए जाते हैं।

पवन टरबाइन एक पवन जनरेटर है जिसके टरबाइन में एक बेलनाकार आकार होता है जिसके अंदर ब्लेड लगे होते हैं। वास्तव में, यह एक पवनचक्की है जिसमें घूर्णन की क्षैतिज धुरी होती है, जिसके ब्लेड के किनारों को एक सिलेंडर द्वारा संरक्षित किया जाता है। इसमें ब्लेड वाली पवन चक्कियों की तुलना में एक सरल, विश्वसनीय डिजाइन, उच्च दक्षता है।

मौलिक अंतर

पवन टरबाइन एक बेलनाकार परिपथ है। घूर्णन ब्लेड सर्किट के अंदर स्थित होते हैं। डिजाइन के होते हैं:

• टर्बाइन;
• बाहरी या आंतरिक निष्पक्षता;
• टरबाइन जनरेटर असेंबली की निष्पक्षता;
• गोंडोलस;
• जनरेटर;
• इन्वर्टर;
• भंडारण मॉड्यूल;
• नियंत्रण यूनिट;
• गतिशील माउंट।

इस प्रकार की पवन चक्कियों को घूर्णन के असुरक्षित ब्लेड की अनुपस्थिति के साथ-साथ उन्हें विनियमित करने और हवा की दिशा में खुद को उन्मुख करने के लिए डिज़ाइन की गई प्रणाली की विशेषता है। यह संरचना की विश्वसनीयता और सुरक्षा को बढ़ाता है। फेयरिंग का बेलनाकार आकार स्व-खुला है, हवा को पकड़ता है, और फेयरिंग, नोजल के रूप में काम करते हुए, स्थापना की शक्ति को बढ़ाता है।

आवश्यक शक्ति और उद्देश्य के आधार पर, डिजाइन में कई संशोधन हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, टरबाइन के निर्माण में, विभिन्न सामग्री. ज्यामितीय आयाम, प्लेसमेंट की विधि (एक समर्थन, ट्रस, आदि पर) भिन्न हो सकती है। सौर पैनल मॉड्यूल के साथ अतिरिक्त उपकरण संभव है।

व्यापार के लिए प्रोटोटाइप टरबाइन-प्रकार पवन टरबाइन

पवन टरबाइन इकाइयों का उत्पादन घरेलू और औद्योगिक उद्देश्यों के लिए किया जाता है।

स्थापना के संचालन का सिद्धांत

टर्बाइन-प्रकार के पवन टरबाइन के सामान्य संचालन के लिए, 2 m/s से 60 m/s की गति से चलने वाली हवा की आवश्यकता होती है। स्थापना के संचालन का सिद्धांत इस प्रकार है। इकाई स्वतंत्र रूप से हवा की दिशा को पकड़ती है, सही दिशा में मुड़ती है। हवा का प्रवाह ब्लेड से टकराता है, उन्हें घुमाता है। वायु द्रव्यमान ब्लेड को गतिज ऊर्जा प्रदान करते हैं, जहां यह यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है जो रोटर को घुमाती है।

रूसी-डिज़ाइन किए गए पवन टरबाइन का परीक्षण किया जा रहा है

रोटर के घूमने से जनरेटर को आपूर्ति की जाने वाली तीन-चरण धारा उत्पन्न होती है। वहां से करंट कंट्रोलर के पास जाता है, जहां इसे ठीक किया जाता है, फिर यह बैटरियों से होकर प्रवाहित होता है, उन्हें चार्ज करता है, फिर इन्वर्टर में जाता है। इन्वर्टर एकल-चरण जारी करता है प्रत्यावर्ती धारा, इसकी दोलन आवृत्ति 220 वी के वोल्टेज वाले नेटवर्क के लिए 50 हर्ट्ज है, या 380 वी के वोल्टेज के साथ तीन-चरण वर्तमान की आवश्यकता है औद्योगिक उद्यम, साथ ही लोड को बिजली देने के लिए।

पवन टरबाइन के लाभ

पवन टरबाइन डिजाइन है महत्वपूर्ण लाभअन्य डिजाइनों की पवन चक्कियों पर।

1. हवा के प्रति उच्च संवेदनशीलता। ब्लेड को गति में सेट करने के लिए न्यूनतम हवा की गति 2 मीटर/सेकेंड से है; एक अलग प्रकार की पवन चक्कियों को 4 मीटर/सेकेंड की हवा की गति की आवश्यकता होती है।
2. जनरेटर तूफान हवा की गति (60 मीटर / सेकंड तक) पर काम करने में सक्षम है। अधिकांश अन्य पवन चक्कियां 25-30 मीटर/सेकेंड तक चलती हैं।
3. पवन टरबाइन जनरेटर की दक्षता असुरक्षित ब्लेड वाली पवनचक्की की दक्षता से लगभग दोगुनी है। फेयरिंग के नोजल डिजाइन के कारण टरबाइन विंडमिल अन्य डिजाइनों की इकाइयों की तुलना में बहुत अधिक शक्तिशाली है।
4. टर्बाइन प्लांट पक्षियों और चमगादड़ों के लिए सुरक्षित है। खुले ब्लेड वाले पवन टरबाइन अक्सर उड़ने वाले जानवरों की मौत का कारण बनते हैं जो खतरे के क्षेत्र की सीमाओं को निर्धारित करने में सक्षम नहीं होते हैं। टर्बाइन डिजाइन पवन टरबाइन चमगादड़और पक्षी एक ही बाधा के रूप में पहचान करते हैं और सफलतापूर्वक इसके चारों ओर जाते हैं।
5. अधिकांश डिजाइनों की पवन चक्कियां बहुत अधिक शोर उत्पन्न करती हैं, कुछ निश्चित हवा की गति से वे इन्फ्रासाउंड उत्पन्न करती हैं, इसलिए उन्हें आवासीय भवनों, खेतों, वानिकी के पास नहीं रखा जा सकता है। टर्बाइन इंस्टालेशन से इन्फ्रासाउंड उत्पन्न नहीं होता है, जो लोगों और जानवरों के लिए हानिकारक है। उन्हें एक आवासीय भवन के बगल में स्थापित किया जा सकता है। टर्बाइन पवन चक्कियां जानवरों के कृत्रिम प्रवास को उत्तेजित नहीं करती हैं।
6. ब्लेड, उत्पादन लागत की तुलना में कम। मुक्त ब्लेड का निर्माण एक जटिल, महंगी प्रक्रिया है। उनकी अनुपस्थिति लागत को काफी कम कर देती है और स्थापना के उत्पादन को सरल बनाती है।
7. स्थापना की आसानी और गति। टर्बोजेनरेटर घटक कारखाने में निर्मित होते हैं; मुख्य ब्लॉकों की असेंबली भी वहीं की जाती है। स्थापना में केवल लेआउट, ब्लॉकों का कनेक्शन, समर्थन के लिए इसका बन्धन शामिल है। मानक लिफ्टों का उपयोग करके स्थापना होती है।
8. रखरखाव में आसानी। टर्बाइन पवन चक्कियों का रखरखाव ब्लेड वाले की तुलना में बहुत सरल और सस्ता है। स्थापना के उचित संचालन, आवधिक सक्षम सेवा के साथ, सेवा जीवन 50 वर्ष तक पहुंच जाता है।
9. एक टर्बाइन-प्रकार का पवन ऊर्जा संयंत्र, क्लासिक पवन चक्कियों के विपरीत, पायलटों और हवाई यातायात नियंत्रकों के साथ हस्तक्षेप नहीं करता है, वायु रक्षा रडार द्वारा पता नहीं लगाया जाता है, और राष्ट्रीय सुरक्षा के लिए खतरा पैदा नहीं करता है।

आवेदन क्षेत्र

पवन टरबाइन जनरेटर लगभग साल भर हवा की गति और हवा के प्रति उच्च संवेदनशीलता के कारण प्राकृतिक जल निकायों के पास अपनी अधिकतम दक्षता तक पहुँच जाता है। और यह शहरों, कस्बों में भी स्थापित है। स्थापना का डिज़ाइन आपको निजी घरों और कॉटेज के स्वायत्त या संयुक्त प्रकाश व्यवस्था के लिए जनरेटर का उपयोग करने की अनुमति देता है।

एक पवन जनरेटर शहरों, क्षेत्रीय केंद्रों से दूर स्थित बस्तियों में उपयोगी होता है, जहां अक्सर बिजली की कटौती होती है। पवन टरबाइन स्थापना का उपयोग हवाई क्षेत्रों, सैन्य रेंज के पास किया जा सकता है। रडार के लिए अदृश्य रहने से, यह पायलटों और राष्ट्रीय सुरक्षा प्रणालियों के लिए कोई खतरा नहीं है।

पवन टरबाइन का उपयोग दशकों से बिजली के स्रोत के रूप में किया जाता रहा है। पहली बार समान डिजाइनजब मनुष्य ने प्रकृति की शक्ति का दोहन किया और मिलों का निर्माण शुरू किया तो उसने शोषण करना शुरू कर दिया। आज तीसरी पीढ़ी के पवन टर्बाइनों का उपयोग बिजली पैदा करने के लिए किया जाता है। इसके अलावा, संरचनाओं ने हाल ही में अधिक से अधिक असामान्य रूप प्राप्त किए हैं।

एक आधुनिक पवन टरबाइन में निम्नलिखित तत्व होते हैं:

1. एनीमोमीटर। यह हवा की गति को मापने के लिए जिम्मेदार है और संबंधित जानकारी को पवन टरबाइन नियंत्रक तक पहुंचाता है।
2. ब्लेड। इन तत्वों पर पड़ने वाली हवा इनके घूमने का कारण बनती है। नतीजतन, एक टरबाइन संचालित होता है, जो बिजली उत्पन्न करता है।
3. ब्रेक। यह यांत्रिक, हाइड्रोलिक और अन्य ड्राइव द्वारा पूरक है। गंभीर परिस्थितियों में रोटर को रोकने के लिए पवन टरबाइन में ब्रेकिंग सिस्टम आवश्यक है।
4. नियंत्रक। पूरी स्थापना के प्रबंधन के लिए जिम्मेदार। यह स्वचालित रूप से पवन टर्बाइनों को चालू करता है और उन्हें चलना बंद कर देता है।
5. प्रेरण जनरेटर। डिवाइस बिजली उत्पन्न करता है। यह एक उच्च गति शाफ्ट द्वारा पूरक है।
6. गोंडोला। यह पवन टरबाइन के शीर्ष पर स्थित है। गोंडोला बॉडी ब्रेक और कंट्रोलर सहित इंस्टॉलेशन के अधिकांश संरचनात्मक तत्वों को छुपाती है।

निर्माण के प्रकार के आधार पर, पवन टरबाइन को अन्य तत्वों के साथ पूरक किया जा सकता है। विशेष रूप से, आधुनिक प्रतिष्ठान एक फेयरिंग से सुसज्जित हैं जो हवा को पकड़ती है और बाद की शक्ति को बढ़ाती है।

टर्बाइनों के लाभ

अपने पूर्ववर्तियों की तुलना में आधुनिक प्रकार के पवन टरबाइन के निम्नलिखित फायदे हैं:

1. तेज हवा की गति में काम करने में सक्षम। आधुनिक प्रकार के टर्बाइन तब संचालित होते हैं जब हवा का प्रवाह महत्वपूर्ण संकेतकों (25-60 मीटर/सेकेंड) से अधिक हो जाता है।
2. इन्फ्रासोनिक तरंगें नहीं बनाता है। पिछली पीढ़ियों के पवन टर्बाइनों में यह नुकसान था।
3. सरल प्रतिष्ठापन। डिजाइन का आधार उत्पादन के दौरान बनाया जाता है। साइट पर अलग-अलग तत्व स्थापित किए गए हैं और मस्तूल पर गोंडोला लगाया गया है।
4. नवीन सामग्रियों का अनुप्रयोग। वे न केवल स्थापना के सेवा जीवन को बढ़ाते हैं, बल्कि स्थापना में आसानी भी प्रदान करते हैं।

पवन टर्बाइन मुख्य रूप से समुद्र और महासागर के किनारे या सीधे पानी पर लगाए जाते हैं। यह दृष्टिकोण टरबाइन के लगभग साल भर के संचालन को प्राप्त करना संभव बनाता है।

आधुनिक विकास

ब्लेड इंस्टॉलेशन के नुकसान निम्नलिखित हैं:

• वे प्राकृतिक तापीय संतुलन का उल्लंघन करते हैं;
• अपेक्षाकृत कम दक्षता, 30% से अधिक नहीं;
• एक बड़े क्षेत्र पर कब्जा;
• पक्षियों के लिए खतरा पैदा करते हैं।

ये कमियां दुनिया भर के डेवलपर्स को नए तकनीकी समाधानों की तलाश करने के लिए मजबूर कर रही हैं जिससे पवन ऊर्जा प्राप्त करना संभव हो सके। हाल की उपलब्धियों में शामिल हैं:

1. उड़नेवाला टरबाइन।

संरचनात्मक रूप से, यह हीलियम से भरे गुब्बारे जैसा दिखता है। अंदर, एक क्षैतिज अक्ष पर तीन ब्लेड वाला एक टरबाइन स्थापित किया गया है। ऐसी प्रणाली वर्तमान में अलास्का में चल रही है। उड़नेवाला टरबाइन आधुनिक पवन टर्बाइनों के लिए दुर्गम ऊंचाई पर स्थित है। ऐसी प्रणाली लगभग स्वायत्त रूप से कार्य करने में सक्षम है (कार्मिक भागीदारी न्यूनतम तक कम हो जाती है)।

2. लंबवत टर्बाइन।

उनके ब्लेड मछली के पंखों की व्यवस्था को दोहराते हैं। इस डिजाइन के कारण, टर्बाइन एक दूसरे से निकट दूरी पर रहते हुए पर्याप्त मात्रा में बिजली उत्पन्न करने में सक्षम हैं। ऊर्ध्वाधर प्रतिष्ठानों की लंबाई 9 मीटर है। के लिए प्रभावी कार्यसिस्टम को कम से कम दो निकट दूरी वाले टर्बाइनों की स्थापना की आवश्यकता होती है। प्रारंभिक अध्ययनों के अनुसार, नए प्रकार का संयंत्र ब्लेड वाले समकक्षों की तुलना में 10 गुना अधिक बिजली का उत्पादन करता है, जो एक समान क्षेत्र पर कब्जा करता है।

3. कार्बोनेसियस "उपजी"।

संयुक्त अरब अमीरात में लागू किया गया नया कामस्वच्छ बिजली पैदा करने के लिए। इसमें 20 मीटर के आधार पर 1203 कार्बन "उपजी" की स्थापना शामिल है। इस संरचना की ऊंचाई 55 मीटर है। सिस्टम का प्रत्येक व्यक्तिगत तत्व एक दूसरे से 10 मीटर की दूरी पर स्थित है।

आधार पर एक व्यक्तिगत तने की मोटाई 30 मीटर है। उनके अंदर वैकल्पिक इलेक्ट्रोड और एक पीजोइलेक्ट्रिक सामग्री से युक्त परतें होती हैं। दबाव में, बाद वाला बिजली उत्पन्न करता है। ऊर्जा उस समय उत्पन्न होती है जब तना हवा में लहराता है। यह प्रणाली उसी क्षेत्र में अन्य पवन टर्बाइनों के समान बिजली उत्पन्न करती है।

कुछ ऐसा ही ट्यूनीशियाई वैज्ञानिकों ने बनाया था। उनकी प्रणाली संयुक्त अरब अमीरात में उपयोग किए जाने वाले कार्बन तनों से अलग है, जिसमें शीर्ष पर एक मूक जनरेटर है, जो एक उपग्रह डिश जैसा दिखता है।

हॉलैंड में, प्रत्येक घर पर एक छोटी संरचना स्थापित करने का प्रस्ताव था, जो पवन ऊर्जा के प्रभाव में बिजली पैदा करने में सक्षम हो। इस पवन जनरेटर में एक टरबाइन होता है जो घोंघे के खोल के आकार को दोहराता है। वह हवा के प्रवाह को पकड़ती है, घूमती है और अपनी गति की दिशा बदल देती है। इस तरह के एक पवन जनरेटर का प्रदर्शन सैद्धांतिक प्रदर्शन के 80% तक पहुंच जाता है जो कि ऐसे इंस्टॉलेशन संभावित रूप से प्रदर्शित कर सकते हैं।

हाल के वर्षों में, नौकायन जहाजों पर स्थापना के लिए डिज़ाइन किए गए विकास हुए हैं। सामान्य तौर पर, ब्लेड वाले पवन टर्बाइनों को प्रतिस्थापित करने वाली प्रणालियों की संख्या लगातार बढ़ रही है। शायद भविष्य में वे पवन ऊर्जा के सामने आने वाली सभी समस्याओं का समाधान कर पाएंगे।

एक बंद प्रकार के शहरी पवन जनरेटर का आविष्कार किया जो लोगों और जानवरों दोनों के लिए सुरक्षित होगा।

जैसा कि आप जानते हैं, आधुनिक "प्रोपेलर" पवन चक्कियां लोगों और पक्षियों और चमगादड़ों दोनों के लिए असुरक्षित हैं, इसके अलावा। विश्व निर्माताओं की गलतियों को न दोहराने के लिए, रूसी वैज्ञानिकों ने एक बंद-प्रकार की पवनचक्की विकसित की है जो एक विमान टरबाइन के आकार जैसा दिखता है।


डिजाइन में 2 या 3 ब्लेड के बजाय 32 ब्लेड होते हैं, जो पवनचक्की की दक्षता में काफी वृद्धि करता है और इसकी लागत को कम करता है। इसके अलावा, जिस आवरण में ब्लेड संलग्न हैं, ब्लेड के नष्ट होने की स्थिति में दूसरों के लिए सुरक्षा सुनिश्चित करता है। और रोटेशन की उच्च गति, स्वास्थ्य के लिए हानिकारक, infrasonic उतार-चढ़ाव से बचने की अनुमति देती है।


इस तरह के पवन टरबाइन में बिजली पैदा करने की रिकॉर्ड कम लागत होती है। इसे आवासीय क्षेत्र, सहित में स्थापित किया जा सकता है। शहरी भवनों की छतों पर। यह लगभग सभी आवश्यक आवश्यकताओं को पूरा करता है: सुविधा, सस्ती स्थापना लागत और कम बिजली।

जैसा कि डेवलपर्स आश्वासन देते हैं, उनका पवन जनरेटर किसी भी जलवायु परिस्थितियों के लिए उपयुक्त है और हवा के झोंकों पर 1.8 मीटर/सेकेंड से काम करना शुरू कर देता है और 25 मीटर/सेकेंड तक सुचारू रूप से संचालित होता है।

“यह एकमात्र जनरेटर मॉडल है जिसे स्थापित किया जा सकता है जहां कोई व्यक्ति रहता है या काम करता है। यह अपनी सुरक्षा विशेषताओं में अद्वितीय है और एक ही समय में, उत्पादक है, ”व्लादिमीर कानिन कहते हैं, एक नए प्रकार के पवन टरबाइन के डेवलपर्स में से एक।

सेलुलर उपकरण के इंस्टॉलर, मोबाइल ड्रिलिंग रिग और भूवैज्ञानिक दलों के लिए सेट, साथ ही रूस के उत्तरी ऊर्जा-कमी वाले क्षेत्रों के प्रशासन, पीटर्सबर्ग के अद्वितीय डिजाइन में रुचि रखते हैं।

इसी तरह की परियोजनाएं संयुक्त राज्य अमेरिका, जापान, चीन और जर्मनी में मौजूद हैं। लेकिन जैसा कि ऑप्टिफ्लेम सॉल्यूशंस आश्वासन देता है, जाहिरा तौर पर, वे केवल वही हैं जो उद्देश्यपूर्ण रूप से "शहरी" पवन चक्कियों का निर्माण करते हैं जो आवासीय वातावरण के लिए सुरक्षित हैं। दिसंबर 2010 में, वे स्कोल्कोवो इनोवेशन सेंटर में पहले प्रतिभागियों में से एक बने। इस साल, ऑप्टिफ्लेम सॉल्यूशंस टीम ने क्लीनटेक ट्रैक (क्लीन टेक्नोलॉजीज) पर देश की सबसे बड़ी स्टार्टअप प्रतियोगिता जेनरेशनएस के शीर्ष दस फाइनलिस्ट में प्रवेश किया।

कानिन के अनुसार, अब दुनिया में लगभग 300 विभिन्न पवन टरबाइन परियोजनाएं हैं, लेकिन वास्तव में 10 से अधिक प्रोटोटाइप नहीं हैं जिन्हें आप छू सकते हैं। बाकी सब तो सिर्फ रेखाचित्र हैं।

इस पृष्ठभूमि के खिलाफ, उनकी इनडोर पवन टरबाइन बहुत ही आशाजनक दिखती है। और हम केवल रूसी डेवलपर्स के लिए शुभकामनाएं दे सकते हैं।

अठारह महीनों की तैयारी के बाद, 1.3 मिलियन डॉलर की परियोजना, जिसे अल्टेरोस बुयंट एयरबोर्न टर्बाइन (बीएटी) कहा जाता है, जमीन से 1,000 फीट (304.8 मीटर) ऊपर संचालित होगी।

अलास्का एनर्जी अथॉरिटी के इमर्जिंग एनर्जी टेक्नोलॉजी फंड द्वारा वित्त पोषित परियोजना, इस प्रकार के एयर टर्बाइन का पहला दीर्घकालिक प्रदर्शन होगा। यह वर्तमान में मध्य अलास्का में फेयरबैंक्स के दक्षिण में स्थित है।

1000 फीट पर, आरंभिक परियोजनासबसे ऊंचे विंड टर्बाइन प्लेसमेंट, वेस्टस V164-8.0-MW के लिए वर्तमान रिकॉर्ड धारक की तुलना में औद्योगिक पैमाने 275 फीट से अधिक होगा। वेस्टास ने हाल ही में ओस्टेरिल्ड में डेनिश नेशनल टेस्ट सेंटर फॉर लार्ज विंड टर्बाइन में अपना पहला प्रोटोटाइप स्थापित किया, जिसमें 460 फीट (140 मीटर) की एक पवन टरबाइन धुरी की ऊंचाई और 720 फीट (220 मीटर) से अधिक ब्लेड वाले ब्लेड हैं।

Altaeros टरबाइन की शक्ति 30 kW है, यह 12 घरों को बिजली देने के लिए पर्याप्त बनाता है। लेकिन कंपनी के मुताबिक यह अभी शुरुआत है। वह सेलुलर रेडियो, मौसम उपकरण, या अन्य संवेदनशील उपकरण जैसे संचार उपकरण भी ले जा सकती है। कंपनी आश्वासन देती है कि अतिरिक्त उपकरण टरबाइन के प्रदर्शन को प्रभावित नहीं करते हैं।

Altaeros ने अपने टर्बाइन को 17 बिलियन डॉलर के दूरदराज के स्थानों और ऑफ-ग्रिड स्थानीय माइक्रोग्रिड के लिए टिकाऊ, कम लागत वाली बिजली प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किया है जो अब पूरी तरह से उच्च कीमत वाले डीजल जनरेटर पर निर्भर हैं। लक्षित ग्राहकों में द्वीप-आधारित और दूरस्थ समुदाय, तेल और गैस, खनन और खनन फर्म, दूरसंचार फर्म, बचाव संगठन और सैन्य ठिकाने भी शामिल हैं।

तटवर्ती और अपतटीय टर्बाइनों द्वारा अप्राप्य तेज और स्थिर हवाओं में उच्च ऊंचाई तक बढ़ने के लिए, बैट हीलियम से भरे, गैर-ज्वलनशील इन्फ्लेटेबल शेल का उपयोग करता है। उच्च शक्ति वाली रस्सियाँ टरबाइन को स्थिरता प्रदान करती हैं और उत्पन्न ऊर्जा के संवाहक हैं। भारोत्तोलन तकनीक विशिष्ट अनुप्रयोग के अनुरूप है और गर्म हवा के गुब्बारे में उपयोग की जाने वाली समान है, जो दशकों से भारी संचार उपकरण ले जाने वाले हवाई जहाजों के औद्योगिक रिश्तेदार हैं। वे तूफान का सामना करने में सक्षम हैं और अधिकांश आकस्मिकताओं और आपात स्थितियों में सुचारू लैंडिंग सुनिश्चित करने के लिए प्रौद्योगिकी से लैस हैं।

2013 में, Altaeros ने मेन में अपने परीक्षण स्थल पर 150 मीटर की ऊंचाई पर 72 किमी / घंटा की हवाओं में BAT प्रोटोटाइप का सफलतापूर्वक परीक्षण किया। लेकिन चूंकि तकनीक गुब्बारों के समान है, इसलिए टरबाइन तेज हवाओं का सामना कर सकती है। तकनीकी रूप से, बढ़ते टर्बाइन को 24 घंटों के भीतर चालू किया जा सकता है, क्योंकि इसमें क्रेन और नींव डालने की आवश्यकता नहीं होती है। ग्राउंड पावर स्टेशन टर्बाइन को पकड़े हुए चरखी को नियंत्रित करता है और स्थानीय ग्रिड को भेजने से पहले बिजली को परिवर्तित करता है।

ऐसा लगता है कि पवन ऊर्जा के विकास का एक नया दौर पहले से ही बहुत करीब है और जल्द ही हम बढ़ते दिग्गजों के "झुंड" का निरीक्षण करने में सक्षम होंगे जो हमें प्रदान करते हैं घर का आराम, संचार, उत्पादन और वह सब कुछ जो बिजली के बिना असंभव है।

सामग्री पर आधारित साइट altaerosenergies.com

जबकि आज ऊर्जा पैदा करने के कई और उन्नत तरीके हैं, अतीत में लगभग हर जगह पवन टरबाइन का उपयोग किया जाता था। बेशक, वे आज भी उपयोग किए जाते हैं, लेकिन संख्या में काफी कमी आई है। यह समझने के लिए कि वे कैसे काम करते हैं, यह जानना जरूरी है कि हवा सौर ऊर्जा का एक रूप है।

सामान्य विवरण

पवन टरबाइन पवन धाराओं का उपयोग करके काम करते हैं। लेकिन हवा बिजली पैदा करने में सक्षम क्यों है? यह घटना इस तथ्य के कारण होती है कि पृथ्वी का वातावरण असमान रूप से गर्म होता है, ग्रह की सतह की संरचना अनियमित होती है, और इसलिए भी कि यह घूमती है। पवन टरबाइन, या पवन जनरेटर, गतिज यांत्रिक ऊर्जा को परिवर्तित करने में सक्षम हैं, जिसे बाद में कुछ अन्य कार्यों के लिए उपयोग किया जा सकता है।

पारंपरिक पवन का उपयोग करके ये उपकरण विद्युत ऊर्जा का उत्पादन कैसे करते हैं? वास्तव में, सब कुछ काफी सरल है। ऐसी टरबाइन के संचालन का सिद्धांत पंखे के संचालन के सीधे विपरीत है। हवा के बल के प्रभाव में, पवन टरबाइन के ब्लेड मुड़ जाते हैं, जो बदले में, जनरेटर से जुड़े शाफ्ट को घुमाने का कारण बनता है, जिससे विद्युत ऊर्जा उत्पन्न होती है।

टर्बाइन प्रकार

कई अलग-अलग प्रकार के टर्बाइन हैं। इंजीनियर वर्तमान में उपयोग में आने वाली दो मुख्य श्रेणियों में अंतर करते हैं। पहली श्रेणी क्षैतिज-अक्षीय है और दूसरी श्रेणी लंबवत-अक्षीय है। पहले प्रकार के पवन टरबाइन में सबसे सामान्य डिज़ाइन होता है, जिसमें दो या तीन ब्लेड शामिल होते हैं। तीन ब्लेड वाली इकाइयाँ "हवा के विरुद्ध" के सिद्धांत पर काम करती हैं। तत्वों को स्वयं स्थापित किया जाता है ताकि वे हवा को देखें।

जीई पवन ऊर्जा दुनिया की सबसे बड़ी टर्बाइनों में से एक है। इस डिवाइस की पावर 3.6 मेगावाट है। यहां यह ध्यान देने योग्य है कि टरबाइन जितना बड़ा होता है, उतना ही अधिक कुशल होता है। इसके अलावा, यूनिट के आकार में वृद्धि के साथ लाभ-से-मूल्य अनुपात में भी सुधार होता है।

टर्बाइनों का सामान्य प्रदर्शन

पहला संकेतक जिसके द्वारा डिवाइस का चयन किया जाता है वह है शक्ति। यदि हम "सेवा" टर्बाइन लेते हैं, तो उनकी शक्ति 100 किलोवाट से शुरू हो सकती है और कई मेगावाट तक पहुंच सकती है। यह भी ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि दोनों ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज पवन टर्बाइनों को एक साथ समूहीकृत किया जा सकता है। ऐसे समूहों को आमतौर पर पवन खेतों के रूप में जाना जाता है। ऐसी साइटों का उद्देश्य वांछित वस्तु को बिजली की थोक आपूर्ति करना है।

अगर हम छोटे सिंगल टर्बाइनों की बात करें, जिनकी शक्ति 100 kW से कम है, तो उनका उपयोग अक्सर निजी घरों, दूरसंचार एंटेना या जल अंतरण पंपों को ऊर्जा की आपूर्ति के लिए बिजली की आपूर्ति के लिए किया जाता है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि छोटे टर्बाइनों का उपयोग संचायकों के साथ संयोजन में भी किया जा सकता है या सौर पेनल्स. ऐसी प्रणाली को हाइब्रिड सिस्टम कहा जाता है। उनका उपयोग उन जगहों पर किया जाता है जहां विद्युत नेटवर्क से जुड़ने का कोई अन्य तरीका नहीं है।

ऊर्ध्वाधर टर्बाइनों के लाभ

वर्तमान में, ऊर्ध्वाधर प्रकार के उपकरणों का अधिक बार उपयोग किया जाता है। यह इस तथ्य से उचित है कि क्षैतिज प्रकार पर लंबवत प्रकार के कई फायदे हैं।

एक ऊर्ध्वाधर प्रकार के टावरों पर, भार अधिक समान रूप से कार्य करेगा, जो इसे संभव बनाता है, इसके आयामों के संदर्भ में एक बड़ी संरचना के सरल निर्माण के रूप में। इसके अलावा, इस प्रकार के टरबाइन पर रोटर को स्थापित करने के लिए अतिरिक्त उपकरणों की आवश्यकता नहीं होती है। एक महत्वपूर्ण लाभ जो कार्य की दक्षता को बढ़ाता है वह यह है कि ऊर्ध्वाधर टर्बाइनों के ब्लेड को घुमाया जा सकता है - एक सर्पिल के रूप में। यह बहुत महत्वपूर्ण है, क्योंकि इस मामले में पवन ऊर्जा इनपुट और आउटपुट दोनों पर उन पर कार्य करेगी, जो निश्चित रूप से, स्थापना की दक्षता को बढ़ाती है।

ऊर्ध्वाधर टर्बाइनों के सबसे महत्वपूर्ण लाभों में से एक यह है कि जब वे स्थापित होते हैं, तो अक्ष को हवा के प्रवाह में समायोजित करने का कोई मतलब नहीं होता है। इस प्रकार का उपकरण दोनों ओर से बहने वाली हवा की धारा के साथ काम करेगा।

बोलोटोव पवन टरबाइन

यह सेटिंग बाकी उपकरणों से अलग है। टरबाइन के सामान्य संचालन के लिए, इसे अनुकूलित करने की कोई आवश्यकता नहीं है कुछ अलग किस्म कामौसम की स्थिति। इस डिजाइन का पवन ऊर्जा तत्व बिना किसी ट्यूनिंग ऑपरेशन के, किसी भी तरफ से हवा को देखने में सक्षम है। इसके अलावा, इस प्रकार के स्टेशन को हवा की दिशा बदलने पर टॉवर को चालू करने की आवश्यकता नहीं होती है। ऊर्ध्वाधर पवन टरबाइन (VAWT - एक ऊर्ध्वाधर जनरेटर शाफ्ट के साथ पवन ऊर्जा संयंत्र) का एक अन्य लाभ यह है कि उनके पास एक विशेष डिजाइन है जो आपको किसी भी शक्ति के पवन प्रवाह के साथ काम करने की अनुमति देता है। तूफान के दौरान भी ऑपरेशन संभव है। स्थापना मॉड्यूल की संख्या चुनना संभव है। टर्बाइन की उत्पादन शक्ति उनकी संख्या पर निर्भर करेगी। यानी मॉड्यूल की संख्या बदलकर आप यूनिट की शक्ति को बदल सकते हैं, जो बहुत सुविधाजनक है। एक और फायदा यह है कि पवन बल तत्व को इस तरह से इकट्ठा किया जाता है कि इसे से परिवर्तित किया जा सकता है उच्च दक्षतायांत्रिक में गतिज ऊर्जा।

बिरयुकोव और ब्लिनोव पवन टरबाइन के आयाम

इस उपकरण में 0.75 मीटर व्यास वाला दो मंजिला रोटर है। इस तत्व की ऊंचाई 2 मीटर है। ताजी हवा की क्रिया के तहत, ऐसा रोटर एक अतुल्यकालिक शाफ्ट के रोटर को पूरी तरह से ऊपर की शक्ति के साथ स्पिन करने में सक्षम था 1.2 किलोवाट तक। टर्बाइन 30 मीटर/सेकेंड तक टूटने के बिना हवा के बल का सामना कर सकता है।

यह बात करने लायक है कि पवन टरबाइन को दो वैज्ञानिकों की उपलब्धि क्यों माना जाता है। बात यह है कि 60 के दशक में। यूएसएसआर में, वैज्ञानिक बिरयुकोव ने KIEV 46% के साथ एक हिंडोला का पेटेंट कराया। हालाँकि, थोड़ी देर बाद, इंजीनियर ब्लिनोव उसी डिज़ाइन का उपयोग करने में सक्षम था, लेकिन 58% KIEV के संकेतक के साथ।

अतिपरवलयिक प्रकार के टर्बाइन

हाइपरबोलॉइड-प्रकार के पवन टर्बाइन शुखोव व्लादिमीर ग्रिगोरीविच जैसे इंजीनियर के विचारों पर आधारित थे।

इस प्रकार के टरबाइन की विशेषताओं में यह तथ्य शामिल है कि इसमें हवा के प्रवाह का एक बड़ा कार्य क्षेत्र है। यदि हम इस सूचक की अन्य श्रेणियों के उपकरणों के साथ तुलना करते हैं, तो हाइपरबोलाइड प्रकार 7-8% बेहतर परिणाम दिखाता है, यदि हम स्वेप्ट क्षेत्र से गिनें। यह संकेतक उन प्रकारों के लिए मान्य है जिनमें हवा के प्रवाह का कार्य क्षेत्र व्यर्थ है। यदि हम इस प्रकार की तुलना करते हैं, उदाहरण के लिए, डैरियस और सैवोनियस टर्बाइन के साथ, तो अंतर 40-45% होगा।

इस श्रेणी की इकाइयों के विशेष गुणों में यह तथ्य भी शामिल है कि वे आरोही वायु प्रवाह के साथ काम करने में सक्षम हैं। यदि आप किसी झील, दलदल, पहाड़ी आदि के पास जनरेटर स्थापित करते हैं तो यह बहुत उत्पादक है।

इस तरह के टर्बाइनों के फायदों में यह तथ्य शामिल है कि हवा की सक्रिय परत के संपर्क की रेखा, जो हाइपरबोलाइड को धोती है, एक समान सिलेंडर की तुलना में 1.6 गुना लंबी होगी जो रोटरी पवन जनरेटर के रूप में घूमती है। स्वाभाविक रूप से, इसलिए निष्कर्ष है कि दक्षता उसी राशि से अधिक होगी।

नुकसान

इन टर्बाइनों के कई फायदों और विशेषताओं के बावजूद, इनके कुछ नुकसान भी हैं।

नकारात्मक कारकों में यह तथ्य शामिल है कि जब जनरेटर ब्लेड हवा की धाराओं के खिलाफ घूमते हैं, तो इस प्रकार के जनरेटर को महत्वपूर्ण नुकसान होगा, जो बदले में, कार्य कुशलता में लगभग आधे की कमी लाएगा। इस सूचक में कमी बहुत ध्यान देने योग्य है यदि हम ऊर्ध्वाधर टर्बाइनों की तुलना क्षैतिज वाले से करते हैं, जिनमें ऐसे नुकसान नहीं होते हैं।

एक और नुकसान यह है कि ऊर्ध्वाधर पवन जनरेटरबहुत लंबा होना चाहिए। यदि आप इसे जमीन के करीब रखते हैं, जहां हवा की गति ऊंचाई की तुलना में काफी कम है, तो रोटर को शुरू करने में समस्या हो सकती है, जिसे काम शुरू करने के लिए एक धक्का की आवश्यकता होती है। अपने आप से, यह बिल्कुल भी शुरू नहीं होता है। बेशक, आप ब्लेड को ऊंचा उठाने के लिए विशेष टावर स्थापित कर सकते हैं, हालांकि नीचे के भागरोटर अभी भी बहुत कम होगा।

अन्य नुकसान में यह तथ्य शामिल है कि सर्दियों में पवन टरबाइन के ब्लेड पर बर्फ के टुकड़े बनेंगे। यह भी ध्यान देने योग्य है कि ऑपरेशन के दौरान टर्बाइनों द्वारा उत्सर्जित बड़ी मात्रा में शोर। कुछ प्रतिष्ठान अपने संचालन के दौरान हानिकारक इन्फ्रासाउंड उत्पन्न करने में भी सक्षम हैं। यह कंपन पैदा करता है, जिससे कांच, खिड़कियां, बर्तन खड़खड़ाने लगते हैं।

मजेदार तथ्य: रिमवर्ल्ड की पवन टर्बाइनों का उपयोग शक्ति स्रोत के रूप में किया जाता था।