આધુનિક પ્રકારના વિન્ડ ફાર્મની કામગીરી અને બાંધકામ સુવિધાઓ

આ લેખ ઉદ્યોગ અને ખાનગી ક્ષેત્ર માટે આધુનિક વિન્ડ ટર્બાઈન્સની કામગીરીના સિદ્ધાંત અને ડિઝાઇન પ્રદર્શન લાક્ષણિકતાઓની ચર્ચા કરે છે.

પ્રાચીન કાળથી, માનવજાતે પવનને કાબૂમાં રાખવાનો પ્રયાસ કર્યો છે, તેને તેની સેવામાં મૂક્યો છે. શરૂઆતમાં, ત્યાં સઢવાળી વહાણો હતી જે તેમની હિલચાલ માટે પવન ઊર્જાનો ઉપયોગ કરે છે, પછી પવનચક્કીઓનો રોજિંદા જીવનમાં ઉપયોગ થવા લાગ્યો, પરંતુ હવે સમય આવી ગયો છે કે પવન જનરેટરમાં પવન ઊર્જાનો ઉપયોગ કરીને વીજળી ઉત્પન્ન કરવામાં આવે જે લોકોને સેવા આપે છે.

વિદેશમાં, વીજળીનો એકદમ મોટો ભાગ વિન્ડ પાવર પ્લાન્ટ્સ (એચપીપી) દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે, જે પ્રમાણિકપણે, રશિયા અને સોવિયેત પછીના અવકાશના દેશો વિશે કહી શકાય નહીં. અહીં તે સ્પષ્ટ છે - આપણે પાછળ રહી ગયેલા લોકોમાં છીએ.

વિશ્વના વિકસિત દેશોમાં વિન્ડ ફાર્મનો ઉપયોગ ફક્ત વિલા, દેશના ઘરો, ડાચા સમુદાયોની સ્વાયત્ત વીજ પુરવઠાની સમસ્યાઓ જ નહીં, પણ પર્યાવરણીય સમસ્યાઓને પણ હલ કરવાનું શક્ય બનાવે છે, કારણ કે વીજળીના ઉત્પાદન દરમિયાન કોઈ પર્યાવરણીય પ્રદૂષણ નથી. આધુનિક વિન્ડ ટર્બાઇન પાર્કમાંથી બિલકુલ.

ચાલો ઓપરેશનના સિદ્ધાંત અને આધુનિક પવન ઉર્જા પ્લાન્ટના મુખ્ય પ્રકારોને વધુ વિગતવાર જોઈએ.

પવન જનરેટરના સંચાલનનો સિદ્ધાંત

ક્રિયાના કોઈપણ સિદ્ધાંત વિન્ડ પાવર પ્લાન્ટ (HPP) બ્લેડ અથવા ટર્બાઇનના પ્લેનમાંથી પસાર થતી હવાના પ્રવાહની ગતિ ઊર્જાને વિદ્યુત ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે - ઇલેક્ટ્રિકલ જનરેટરના ઉપયોગ દ્વારા. આધુનિક વિન્ડ પાવર પ્લાન્ટનો સૌથી સામાન્ય પ્રકાર બ્લેડેડ વિન્ડ પાવર પ્લાન્ટ્સ છે, જે બ્લેડેડ વિન્ડ જનરેટરને પરિભ્રમણની આડી અક્ષ સાથે અને રોટરી જનરેટરને કેરોયુઝલ સાથે જોડે છે, જેમાં - પરિભ્રમણની અક્ષ ઊભી સ્થિત છે. નીચે આપણે આ પ્રકારના વિન્ડ જનરેટર્સ પર નજીકથી નજર નાખીશું.

મુખ્ય પ્રકારના વિન્ડ ટર્બાઇન્સની ડિઝાઇન

દરેક વિન્ડ જનરેટરમાં માળખાકીય રીતે બેઝનો સમાવેશ થાય છે, અન્યથા તેને માસ્ટ કહેવામાં આવે છે, ફરતી બ્લેડ અથવા વિન્ડ ટર્બાઇન સાથે ફરતું ઉપકરણ, જનરેટર દ્વારા ઉત્પન્ન થતી વીજળી અને બેટરી. ઉપરાંત, દરેક વિન્ડ ફાર્મમાં કંટ્રોલ અને કન્વર્ઝન યુનિટ જરૂરી છે.

બ્લેડની સંખ્યા માટે, હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક ટર્બાઇન બે, ત્રણ અને મલ્ટિ-બ્લેડ હોઈ શકે છે. થ્રી-બ્લેડ ટર્બાઇન સૌથી સામાન્ય છે.વિન્ડ ટર્બાઈન્સની અકાળ નિષ્ફળતાને રોકવા માટે, વિન્ડ પાવર પ્લાન્ટ્સ તેમના બ્લેડના પરિભ્રમણની ગતિના એરોમિકેનિકલ સ્થિરીકરણ માટે સિસ્ટમથી સજ્જ છે.

વિન્ડ પાવર પ્લાન્ટમાં વીજળી ઉત્પન્ન કરતું ઇલેક્ટ્રિક જનરેટર તેના ટર્બાઇન સાથે સીધું જ જોડાયેલું હોય છે, જ્યારે વિન્ડ ટર્બાઇન અને જનરેટરના પરિભ્રમણની ધરી સમાન હોય છે, અથવા યાંત્રિક ટ્રાન્સમિશન દ્વારા જે ટર્બાઇન બ્લેડની રોટેશનલ હિલચાલને ટ્રાન્સફર કરે છે. જનરેટર આધુનિક વિન્ડ ફાર્મ્સ મુખ્યત્વે કાયમી ચુંબક સાથે સિંક્રનસ મલ્ટિપોલ બ્રશલેસ જનરેટરનો ઉપયોગ કરે છે, જે માળખાકીય રીતે સંપૂર્ણપણે બંધ મકાનમાં અને પ્રમાણભૂત તત્વોમાંથી બનાવવામાં આવે છે.

ટર્બાઇનના બ્લેડ પર હવાના પ્રવાહની દિશા અને "દબાણ" પર આધાર રાખીને, તેને ઇન્સ્ટોલેશનની પરિભ્રમણ પદ્ધતિ દ્વારા તે દિશામાં ફરીથી ગોઠવી શકાય છે જે તેની કાર્યક્ષમ કામગીરી માટે શ્રેષ્ઠ છે.

કાર્યાત્મક રીતે, પાવર કંટ્રોલ અને કન્વર્ઝન યુનિટ વિન્ડ ફાર્મ દ્વારા ઉત્પન્ન થતી વિદ્યુત ઊર્જાને તેની સ્ટોરેજ બેટરીમાં 12V DC વોલ્ટેજથી 220V AC વોલ્ટેજમાં તેના અનુગામી રૂપાંતર સાથે સંગ્રહિત કરવા માટે રચાયેલ છે - "ઇનવર્ટર" દ્વારા.

કંટ્રોલ યુનિટ બેટરી ચાર્જિંગ પ્રક્રિયા, ઇલેક્ટ્રિક જનરેટરની શક્તિ વગેરેનું નિરીક્ષણ અને નિયંત્રણ કરવાનું પણ શક્ય બનાવે છે.

ઔદ્યોગિક ઉપયોગ માટે અને ખાનગી ક્ષેત્રમાં ઉપયોગમાં લેવાતા બંને માટે આધુનિક વિન્ડ ફાર્મને સમાપ્ત કરવા માટેના વિવિધ વિકલ્પો, તમને દરેક વપરાશકર્તા માટે સૌથી શ્રેષ્ઠ વિકલ્પ પસંદ કરવાની મંજૂરી આપે છે.

આ ક્ષણે, વિશ્વમાં સૌથી વધુ વ્યાપક બ્લેડ પ્રકારના પવન જનરેટર છે, બ્લેડના પરિભ્રમણની અક્ષ જે હવાના પ્રવાહની દિશાની સમાંતર અથવા આડી છે. મૂળભૂત રીતે, અમે આ વિન્ડ ટર્બાઇન્સ વિશે પછીથી વાત કરીશું.

પરિભ્રમણની આડી ધરી સાથે વિન્ડ ફાર્મ બ્લેડ

આ પ્રકારના વિન્ડ ટર્બાઇન માટે પવન ઊર્જાનો ઉપયોગ કરવાની કાર્યક્ષમતા 48% સુધી પહોંચે છે, જે કેરોયુઝલ જનરેટર કરતા ઘણી વધારે છે. આ પ્રકારના પવન જનરેટર બે અને ત્રણ બ્લેડ સાથે હોઈ શકે છે.

અહીં, જ્યારે પવન જનરેટર બ્લેડના પરિભ્રમણના પ્લેન પર કાટખૂણે દિશામાન થાય છે ત્યારે ઉપકરણનું સૌથી કાર્યક્ષમ કાર્ય પ્રાપ્ત થાય છે. તેથી, માળખાકીય રીતે પણ, આ પ્રકારના "વિન્ડ ટર્બાઇન" પાસે એક ઉપકરણ છે જે પવનની દિશાને લંબરૂપ જનરેટરના સ્વચાલિત પરિભ્રમણને મંજૂરી આપે છે. આ પ્રકારના વિન્ડ ફાર્મનું ઉર્જા ઉત્પાદન પવનની ગતિ (તેના દબાણ), તેમજ વિન્ડ ટર્બાઇનના બ્લેડના વ્યાસ અને વિસ્તાર પર સીધો આધાર રાખે છે.

કેરોયુઝલ અથવા ફરતા પવન ફાર્મ

આ પ્રકારની વિન્ડ ટર્બાઇન પરિભ્રમણની ઊભી અક્ષ ધરાવે છે, તેના પર એક વ્હીલ માઉન્ટ થયેલ છે અને તેના પર સ્થિર છે, પવન માટે સપાટીઓ પ્રાપ્ત કરે છે. આ પ્રકારના વિન્ડ ફાર્મ્સનો નોંધપાત્ર ફાયદો એ છે કે તેઓ તેમની સ્થિતિ બદલ્યા વિના કામ કરી શકે છે - હવાના પ્રવાહની કોઈપણ દિશામાં. આ પ્રકારની વિન્ડ ટર્બાઇન ધીમી ગતિએ ચાલતી અને સાયલન્ટ હોય છે, અને ઓછી ઝડપે મલ્ટિ-પોલ ઇલેક્ટ્રિક જનરેટરનો ઉપયોગ પાવર જનરેટ કરવા માટે જનરેટર તરીકે થાય છે.

પરિભ્રમણની આડી અને ઊભી અક્ષ સાથેનું આધુનિક વિન્ડ ફાર્મ

અન્ય પ્રકારના આધુનિક વિન્ડ ફાર્મ

વધુમાં, ખૂબ જ તાજેતરમાં, નવીનતમ વિન્ડ ટર્બાઇન વિકાસ મૂળભૂત રીતે નવી ડિઝાઇન સાથે દેખાયા છે, જે માળખાકીય રીતે શક્તિશાળી પાયા પર સ્થિત ત્રણ-બેરિંગ આધાર ધરાવે છે. રિંગ આકારનું જનરેટર બેઝ પર માઉન્ટ થયેલ છે, જેમાં બિલ્ટ-ઇન બેરિંગ અને સેન્ટ્રલ રોટર છે. આવા જનરેટરની રીંગનો વ્યાસ 100 મીટરથી વધુ હોઈ શકે છે. આવા વિન્ડ ફાર્મનો ઉપયોગ ઔદ્યોગિક ઉર્જા ઉત્પાદન માટે થાય છે.

ત્યાં વિન્ડ ફાર્મ પણ કાર્યરત છે, જેમાં અનેક ડઝન નાના વિન્ડ ટર્બાઇન - મોડ્યુલનો સમાવેશ થાય છે, જે વીજળી ઉત્પન્ન કરવા માટે એક જ ડિબગીંગ સિસ્ટમમાં માળખાકીય રીતે એકીકૃત છે.

તાજેતરમાં, અમેરિકન નિષ્ણાતોએ ખાનગી ક્ષેત્ર માટે બનાવાયેલ એક નાનો ટર્બાઇન વિન્ડ પાવર પ્લાન્ટ "વિન્ડગેટ" વિકસાવ્યો છે અને ઔદ્યોગિક ઉત્પાદનમાં મૂક્યો છે. ટર્બાઇન વ્હીલ 1.8 મીટર વ્યાસ સુધી પહોંચે છે અને આડી ધરી પર ફરે છે. આવા ટર્બાઇન ઇન્સ્ટોલેશનના બ્લેડના છેડામાં કાયમી ચુંબક હોય છે, જેના પરિણામે આપણી પાસે ખરેખર મોટું રોટર હોય છે - ઇન્સ્ટોલેશનના સ્ટેટરના અભિન્ન કેસીંગમાં ફરતું હોય છે. આવા વિન્ડગેટ વિન્ડ જનરેટર ખાનગી મકાન અથવા કુટીરની છત પર પણ સ્થાપિત કરી શકાય છે અને તે ખૂબ જ કાર્યક્ષમ છે, અને તેમની કિંમત લગભગ 4.5-5 હજાર યુએસ ડોલર છે.

નિષ્કર્ષ

એ નોંધવું જોઇએ કે વિન્ડ પાવર પ્લાન્ટના નિર્માણમાં સતત સુધારો કરવામાં આવી રહ્યો છે અને, તે મુજબ, તેમના તકનીકી પરિમાણો, એરોડાયનેમિક્સમાં સુધારો થઈ રહ્યો છે, અને સૌથી અગત્યનું, ભવિષ્યના આ ઇકોલોજીકલ ક્લિન એનર્જી બ્લોક્સની કિંમત ઓછી અને ઓછી "કડવું" બની રહી છે. સરળ ગ્રાહક માટે.