4- منابع انرژی تجدید پذیر برای تولید برق: باد

[pejuhesh232]

.

[najm143]

از سال ها قبل از انرژي باد جهت به حرکت درآوردن آسیاب هاي بادي استفاده می شد. امروزه با توجه به عدم آلایندگی محیط زیست ، این انرژي در تولید برق استفاده می شود .
این مولد انرژي موجود در باد را تبدیل به انرژي الکتریکی می کند. سرعت باد داراي نوسانات زیادي است بنابراین باید از توربین هاي القایی آسنکرون استفاده شود
توربین هاي بادي به دوشاخه اصلی تقسیم می شوند
پره توربین هاي بادي می تواند به دور محور افقی و یا عمودي دوران کند .توربین بادي با محور افقی به دلیل راندمان بالاتر بیشتر مورداستفاده قرار می گیرد .
1- توربین هاي با محور افقین
در توربین هاي بادي با محور افقی (Horizontal Axis Wind Turbine) که به اختصار HAWT هم نامیده می شوند، روتور و ژنراتور الکتریکی در بالاي یک برج بلند قرارگرفته و باید در راستاي باد قرار گیرند. توربین هاي بادي کوچک براي تعیین جهت وزش باد از یک بادنماي ساده استفاده می کنند، ولی توربین هاي بزرگ تر معمولاً از یک سنسور باد که با یک سروو موتور در ارتباط است، استفاده می کنند. بیشتر این توربین هاي بادي، با استفاده از یک جعبه دنده، سرعت چرخش کُند پره ها را به سرعت بیشتري براي ژنراتور تبدیل می کنند.
2- توربین هاي با محور عمودي
در توربین هاي بادي با محور عمودي (Vertical Axis Wind Turbine) که به اختصار VAWT نامیده
می شود، روتور اصلی به صورت عمودي قرار می گیرد .مهم ترین برتري این نوع از توربین هاي بادي آن است که
نیازي به تنظیم جهت قرارگیري نسبت به جهت وزش باد ندارند.
مزایاي این انرژي
- فراوان ورایگان بودن
- عدم نیاز به زمین زیاد براي نصب توربین
- نداشتن آلایندگی هاي زیست محیطی
- کم تر بودن نسبی هزینه تولید انرژي حاصل از باد نسبت به انرژي هاي فسیلی
مزارع بادي: به مجموعه اي از توربین هاي بادي که به صورت متمرکز در منطقه اي با حجم عبوري فراوان باد جهت تولید انرژي الکتریکی گفته می شود.

[najm143]

فناوری جدید تبدیل انرژی باد به برق را ساده می‌کند




مشخصات فنی دستگاه فوق

· قدرت توربین بادی: 400 وات
· سیستم ولتاژ: 12 و 24 ولت
· ولتاژ باتری12 ولت DC
· راه اندازی سرعت باد: 2.5 تا 8 متر بر ثانیه
· سرعت باد معتبر: 12 متر بر ثانیه
· سرعت امتیاز: 800r / min [RPM]
· ظرفیت باتری پیشنهادی: 100 A یا بزرگتر
· تعداد تیغه ها: 3
· قطر روتور: 4.3 فوت
· وزن سبک: 31 پوند
· دمای کار: -35 ~ + 75

[najm143]

توربین های بادی بدون پره و تیغه





توربین های بادی رایج که دارای پره هستند معایبی دارند:

آلودگی صوتی
هزینه نگهداری بالا
باعث مرگ و میر پرندگان می شوند
و احتیاج دارند مقدار معینی از باد بوزد تا پره ها به گردش در آیند فلذا در هر جایی نمی توان از آنها استفاده کرد

یک مهندس اسپانیایی توربین های بدون پره ای ساخته است که با لرزش درجا که توربین در اثر باد دارد برق تولید می کند

از مزایای این توربین که بر اثر کمترین باد حرکت می کند و برق تولید می شود

آلودگی صوتی ندارد باعث کشتار پرندگان نمی شود
بخاطر ابعاد کوچک قابل جابجایی و نصب در هر مکانی است
و هزینه نگهداری آن پایین است.

https://www.youtube.com/watch?v=eW4AzDpjcsI

https://www.youtube.com/watch?v=kFdzFT-j8Qk

[najm143]

تولید الکتریسیته از انرژی باد با سرعت کم



این روش به کمک ارتعاش پارچه ( پلاستیک ، برزنت،... ) و حرکت آن در بوبین ، تولید برق می نماید.

https://www.youtube.com/watch?v=81vKUoOTHh8

[najm143]

توربينهاي كوجك برای تولید برق



شرکتی به نام" Motorwave Limited" مستقر در هنگ کنگ ، چین ، فناوری جدیدی بنام "توربینهای بادی کوچک" ایجاد کرده است.
این فن آوری جدید می تواند "حتی اگر سرعت باد به اندازه دو متر در ثانیه باشد ، برق تولید کند."
یکی از مزایای این توربین های میکرو باد این است که به اندازه کافی کوچک هستند تا در هر بالکن یا پشت بام قرار بگیرند و "برخلاف توربین های بادی معمولی با تیغه های روتور به قطر 50 متر ، توربین های میکرو بادی جمع و جور مجهز به گیربکس های پلاستیکی مخصوص طراحی شده با قطر روتور فقط 26 سانتیمتر است. "
یکی دیگر از ویژگی های جالب این میکرو توربین ها این است که اگر کاربر تصمیم به تولید برق بیشتر گرفت ، کاربر فقط می تواند "چرخ دنده ها را به هم وصل کند" تا بتواند برق اضافی تولید کند.

این میکرو توربین ها می تواند با ذخیره انرژی توربینی ایجاد شده در باتری ها ، تا 40٪ از نیازهای الکتریکی یک خانواده کوچک را تأمین کند.

https://www.trendhunter.com/trends/hong ... nd-turbine

[najm143]

تولید برق بوسیله دینام ماشین به کمک انرژی باد





با چرخش دینام ( ژنراتور) ، برق تولید می شود. برای چرخش موتور می توان از انرژی های مختلف استفاده نمود. در عکس فوق چرخش دینام به کمک پروانه و انرژی باد مشاهده می شود

[najm143]

توربین های بادی بدون پره





نمونه ای از این توربین به بصورت بشقابی است و با حرکت دورانی خود ، ژنراتور را می چرخاند و برق تولید می کند.

این کار شامل هدایت باد در حرکت عقب و جلو است . با حرکت پشقاب به صورت دورانی به کمک نا متعادل بودن پشقاب ( حالت لنگ ) انرژی مکانیکی به ژنراتور منتقل و تولید برق می نماید.

https://www.youtube.com/watch?v=QS2e-vLa-T8

[najm143]

توربين‌ بادي اينولاكس



اينولاكس به معناي افزايش سرعت باد است كه در آن پروانه هاي توربيني حذف شده و با بهره گيري از ستون هايي مانند بادگيرهاي يزد سرعت باد، جذب باد، تمركز باد و در نهايت توليد برق انجام مي شود.

تکنولوژی اینولاکس تحولی عظیم در عرصه صنعت تولید برق بادی و برهم زننده قواعد تولید انرژی در جهان محسوب مي شود و همان گونه است كه در بادگيرهاي يزد انجام مي شود، این تکنولوژی توسط دانشمند ایرانی مقیم آمریکا دكتر داريوش اعلايي در شرکت شیرویند اختراع و ثبت جهانی شد و در ماه‌های اخیر با همت برخی سرمایه گذاران علاقمند به ایران اسلامی عرضه شده است.

مزایای این نوع توربین

در ابتدا بايد بگويم تمام توربين هاي بادي هيچ گونه آلودگي براي هوا و محيط زيست ندارند بنابراين از اين نظر منحصر به فرد هستند اما نكته دوم اينكه در توربين بادي اينولاكس پره هاي بادي حذف شده و از كانال هاي هدايت هوا مانند آنچه در بادگيرهاي يزد مشاهده مي كنيد استفاده شده است، بنابراين فاقد هر گونه آلاينده زيست محيطي هستند، از آلودگي صوتي پاييني برخوردار بوده و مسحت بسيار كمتري براي راه اندازي اين دست توربين ها مورد نياز است.

هزينه برق توليد شده در اين دست توربين ها يك پنجم هزينه برق توليد در توربين هاي بادي سنتي است و ميزان توليد انرژي برق در آنها نيز شش برابر نوع سنتي آن است.

ساختار این توربین ها به گونه ای طراحی شده است که هوای آلوده بدون صرف انرژی از بالای توربین وارد و پس از عبور از فیلترهای ویژه، به صورت هوای پاک به محیط بازگردانده می شود، به عبارت دیگر، استفاده از نسل جدید توربین های بادی در کلانشهرها و مناطق شهری، نه تنها سهم قابل توجهی از نیاز انرژی را با هزینه ای ارزان تامین می کند، بلکه بطور دایم همزمان با تولید برق، هوای آلوده را نیز تصفیه می کند.

با تهيه نقشه بادهاي ايران به اين نتيجه رسيديم كه اينولاكس ها مي توانند در هر نوع سرعت بادي حتي در سرعت باد بسيار پايين نيز فعاليت كنند، بنابراين در ۸۰ درصد از نقاط ايران اين سيستم قابل پياده سازي است و شرايط آب و هوايي مختلف در آن بي تاثير است.



https://youtu.be/J4bLe_AcuLA

[najm143]

تبدیل پنکه سقفی به مولد 12 ولت برق که در توربین بادی کاربرد دارد



https://www.youtube.com/watch?v=qu6yOeHKJ3Y

[najm143]

ساخت توربین بادی توسط جوان اهل بصره که با باد در سرعت پایین هم برق تولید می کند



https://www.youtube.com/watch?v=yYoPCqP1hbY

[najm143]

ساخت توربین بادی از ضایعات بشکه 220 لیتری در سوریه



https://www.youtube.com/watch?v=c9qCL0SGd8Y

[najm143]

ساخت توربین بادی از ادوات ابتدایی در سوریه



https://www.youtube.com/watch?v=40fXSREvLHo

[najm143]

ساخت توربین بادی در سیستان و بلوچستان



این توربین بادی ، می تواند 2 و نیم کیلو وات برق تولید کند

با تلاش 4 جوان مبتکر سیستان و بلوچستانی، توربین بادی عمودی در زاهدان ساخته شد.

نوشیروانی یکی از این جوانان گفت: این توربین بادی که در مدت یکسال ساخته شده است، می تواند 2 و نیم کیلو وات برق تولید کند و برای ساخت آن 4 و نیم میلیون تومان هزینه شده است.
این گروه همچنین موفق به ساخت یک نمونه کوچک از این توربین برای اهداف آموزشی و پژوهشی شده اند که می توان از آن در دانشگاهها و دیگر مراکز تحقیقاتی استفاده کرد.
سیستان و بلوچستان به علت وزیدن بادهای 120 روزه در شمال استان و داشتن حداکثر 300 روز آسمان آفتابی در طول سال، می تواند به یکی از قطب های تولید انرژی های نوین در کشور تبدیل شود.

https://cdn.yjc.ir/files/fa/news/1395/1 ... 55_253.mp4

[najm143]

ساخت توربین بادی -تولید برق رایگان خانگی



در کلیپ ارائه شده ، مراحل ساخت یک توربین بادی از نوع عمودی نمایش داده شده است. این توربین همه سویه است، به این معنی که نیاز ندارد برای قرار گرفتن در مسیر باد تغییر جهت دهد. این‌کار باعث می‌شود توربین‌های‌ محور عمودی در محیط‌های بادی آشفته بسیار آسان‌تر و موثرتر واقع شوند. مزایای دیگر آن نگهداری راحتتر به‌دلیل قرار گرفتن ژنراتور و گیربکس در سطح زمین و فاصله نزدیکتر توربین ها به یکدیگر به خاطر پهنای کمتر آن‌ها می‌باشد.

اما این توربین‌ها برای خودشان معایبی نیز دارند، به‌طور خاص آن‌ها خیلی پایدار نیستند. توربین‌های محور عمودی به دلیل نیروهای نامتوازنی که به آن‌‌ها اعمال می‌شود تنش‌های اساسی تجربه می‌کنند و این می‌تواند باعث شود که زودتر از یک توربین بادی معمولی از کار بیفتد.

https://www.shabakema.com/video/171529/ ... 8%A7%D9%86

[najm143]

توربین بادی حلزونی



گر چه دیدن سقف خانه هایی پوشیده از صفحات خورشیدی دیگر منظره ای عجیب و غریب نیست و روز بروز بر تعداد این خانه ها اضافه می شود، اما دیدن توربین های بادی خانگی بر روی سقف خانه ها، منظره چندان آشنایی بنظر نمی رسد. اما، اگر شرکت Archimedes به راه خود ادامه دهد، طولی نخواهد کشید تا نمای بام ها، به کلی تغییر پیدا کند. این شرکت رسما با معرفی توربینLiam F1 که یک توربین بادی شهری محسوب می شود، بازده عملکردی آن را، 80 درصد بازده تئوری محاسبه شده برای آن عنوان کرده و این در حالی است که بازده میانگین توربین های بادی که تا کنون وجود داشته اند، عددی بین 25 تا 50 درصد بوده است.
این توربین75 کیلوگرمی با عرض 1.5 متری خود، از نظر ظاهر، شباهتی به توربین های بادی معمولی که تا به حال دیده ایم ندارد. پره های آن، شبیه به صدف پیچ در پیچ حلزون طراحی شده اند. این پمپ پیچ در پیچ، اولین بار توسط ریاضی دان یونان باستان ارشمیدس اختراع شده است.

بنا به گزارش ها، شکل خاص این توربین، منجر به حداقل شدن مقاومت مکانیکی پره ها شده و در نتیجه به آن ها اجازه می دهد که کاملا آزادانه و بی سر و صدا بچرخند. این ویِژگی، بسیار کارآمد خواهد بود، چرا که سر و صدای تیغه ها در حین چرخش، یکی از مشکلات اصلی و شایع در توربین های بادی روی پشت بام است. علاوه بر این ادعا شده است که طراحی این پره ها بصورتی است که همیشه توربین را در مناسب ترین جهت وزش باد قرار می دهد تا حداکثر خروجی قدرت را بدست آورد.



به گزارش گروه انرژی هیتنا، علاوه بر ادعای بازده 80 درصدی توربین، شرکت Archimedes بیان کرده است: " میانگین انرژی تولیدی Liam F1، 1500 کیلووات-ساعت در سال، (با میانگین سرعت باد m/s5) است رقمی حدودا نصف میزان برق مصرفی یک خانه معمولی در سال." این ادعا، توجه بسیاری از افراد و شرکت ها را به خود جلب کرده است. بعلاوه شرکت تولیدکننده ادعا کرده است که بیش از 50 بار، Liam را تست کرده و تا به حال، بیشت از 7000 توربین به 14 کشور در سراسر دنیا فروخته است.

شرکت اعلام کرده است که توربین بادی شهری لیام F1 از اول جولای رسما وارد بازار فروش خواهد شد. بر اساس پست های قبلی سایت این شرکت، این توربین با قیمتی حدود 5,450 دلار آمریکا به فروش خواهد رسید.

https://youtu.be/7fEpy5XL-so

چگونه مدل توربین بادی Archimedes را ، مدل سازی کنیم

https://youtu.be/DdS4dVGlNT4

[najm143]

طراحی یک میکروتوربین بادی جدید برای مصارف خانگی



یک طراح فرانسوی میکروتوربینی را طراحی کرده است که می تواند با استفاده از انرژی باد بین 400 وات تا یک کیلووات برق برای مصارف خانگی تولید کند.

فیلیپ استارک طراح فرانسوی این میکروتوربین را که " revolutionair" نام دارد، طراحی و شرکت ایتالیایی "پراماک" آن را تولید می کند.

در این خصوص رئیس این شرکت توضیح داد: "ما می خواهیم باد را به چیزی زیبا تبدیل کنیم. رویای من این است که هر یک از ما بتوانیم یکی از این میکروتوربینها را داشته باشیم و در حیاط منزل خود انرژی لازم برای مصرف خانگی را تولید کنیم این یک انقلاب بزرگ است."

ارتفاع این توربینها بسیار کم و بین 3 تا 6 متر است و بنابراین نه تنها می توانند در داخل حیاط خانه و یا روی سقف نصب شوند بلکه می توانند برای نصب در خیابانها نیز مورد استفاده قرار گیرند.

این میکروتوربینها که شبیه به بیل باغبانی هستند و در جهت عمودی می چرخند دو نوع دارند. نوع اول کوچکتر است که می تواند حداکثر تا 400 وات برق تولید کند و توان دومی برابر با یک کیلووات است.

https://youtu.be/x46_L1rMoR8

[najm143]

تولید برق خانگی با صفحات خورشیدی و توربین های بادی



شرکت پرتغالی Omniflow از تلفیق صفحات خورشیدی و توربین های بادی کوچک ، برای تولید محلی برق استفاده می کنند، تا هر خانه ای بتواند برق مورد نیاز خود را تولید کند.

این شرکت در حال تولید نوع جدیدی از دستگاه انرژی سبز است که یک توربین بادی محور عمودی را با پانل های خورشیدی بسیار کارآمد که در قسمت بالای سازه قرار دارد ، ترکیب می کند.

پدرو روون ، مهندس مواد و مدیرعامل Omniflow می گوید که این دستگاه برای استفاده از انرژی در خانه بدون استفاده از انرژی حاصل از شبکه محلی بسیار عالی است ، زیرا باعث ایجاد انرژی خورشیدی در طول روز و انرژی باد در تمام مدت صرف نظر از جهت باد می شود.

در این توربین ، انرژی باد از حالت افقی به صورت عمودی تغییر مسیر داده و باعث حرکت پره ها می گردد.



https://as5.cdn.asset.aparat.com/aparat ... _25098.mp4

[najm143]

تولید برق به کمک بادگیر



این بادگیر 17 هزار فوت مربع باد را توسط صخره ها مهار و با تسخیر قدرت یک طوفان کوچک انرژی مورد نیاز 35خانه را برای مدت یک سال ذخیره می کند .

[najm143]

مبدل انرژی بادی بدون نیاز به توربین (EWICON)



محققین هلندی مبدل انرژی بادی تحت electrostatic wind energy converter طراحی نموده اند که نیازی به توربین و یا قطعات متحرک ندارد، که از طریق قطره‌های آب باردار شده و از طریق الکتریسیته ساکن تولید انرژی می‌کند.

درحالی که بیشتر توربین‌های بادی از انرژی حرکتی باد و تبدیل آن به حرکت چرخشی ژنراتور، برق تولید می‌کنند؛ این ژنراتور که EWICON نامیده می‌شود به طور مستقیم از باد انرژی تولید می‌کند.

این توربین با استفاده از حرکت ذرات باردار توسط باد در جهت مخالف یک میدان الکتریکی، جریان الکتریکی القا می‌کند. این دستگاه دارای یک قاب فولادی با حدود ۴۰ میله افقی ایزوله است که به آن هیبت یک راکت تنیس بزرگ را می‌دهد. هر کدام از این میله‌ها دارای تعدادی الکترود و نازل برای پراکنده کردن قطرات آب با بار الکتریکی مثبت در هوا از طریق پروسه‌ای به نام آفشانه الکتریکی است.

این ذرات آب با بار الکتریکی مثبت به صورت معمول به سمت الکترود منفی می‌روند اما باد آنها را به سمت الکترود مثبت سوق می‌دهد که باعث ایجاد یک پتانسیل در سیستم می‌شود - این مانند پرتاب سنگ در مخالف گرانش زمین باشد – با این کار انرژی برای جمع‌آوری افزایش می‌یابد.

کل سیستم دارای باتری، مبدل، منبع HVDC، پمپ و سیستم باردهی است. تمام قطعات بر روی یک صفحه فلزی قرار میگیرند که توسط سرامیک عایق بندی شده است. این صفحه فلزی عایق شده مانند یک خازن عمل می‌کند که با جذب قطرات آب باردار در سیستم در سمت مثبت الکترود باردار می‌شود.

EWICON دارای مزایای بسیاری است. به غیر از اینکه می‌توان در اشکال مختلف طراحی شود به دلیل نداشتن هیچ قسمت محرک دارای مقبولیت عمومی بیشتری است، دارای هزینه تعمیر نگهداری کمتر به دلیل نبود قطعه محرک است. آرامتر، دارای لرزش کمتر و مناسب محیط‌های شهری است.

این مدل توسط دانشگاه صنعتی دلف طراحی و توسعه داده شده است. تیم محقق تاکنون مدل‌های مختلف کوچکی از این توربین ر توسعه داده‌اند و هم اکون به دنبال ساختن نمونه‌ای بزرگ از این سیستم است. مقدار انرژی تولید بستگی به مقدار قطرات باردار افشانه شده روی میله‌های توربین و سرعت باد