पवन ऊर्जा के सिद्धांत

पवन की गतिज ऊर्जा को यांत्रिक गतिज ऊर्जा में परिवर्तित करना, और फिर यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत गतिज ऊर्जा में परिवर्तित करना, यह पवन ऊर्जा उत्पादन है।पवन ऊर्जा उत्पादन का सिद्धांत पवनचक्की के ब्लेड को घुमाने के लिए हवा का उपयोग करना है, और फिर बिजली उत्पन्न करने के लिए जनरेटर को बढ़ावा देने के लिए गति बढ़ाने वाले के माध्यम से रोटेशन की गति को बढ़ाना है।पवनचक्की प्रौद्योगिकी के अनुसार, लगभग तीन मीटर प्रति सेकंड (हवा की डिग्री) की हवा की गति से बिजली शुरू की जा सकती है।पवन ऊर्जा दुनिया में एक उछाल बना रही है, क्योंकि पवन ऊर्जा ईंधन का उपयोग नहीं करती है, और यह विकिरण या वायु प्रदूषण नहीं पैदा करती है।[5]

पवन ऊर्जा उत्पादन के लिए आवश्यक उपकरण पवन टरबाइन कहलाते हैं।इस प्रकार के पवन ऊर्जा जनरेटर को तीन भागों में विभाजित किया जा सकता है: पवन पहिया (पूंछ पतवार सहित), जनरेटर और टॉवर।(बड़े पवन ऊर्जा संयंत्रों में मूल रूप से टेल रडर नहीं होता है, आमतौर पर केवल छोटे (घरेलू प्रकार सहित) में टेल रडर होता है)

पवन पहिया एक महत्वपूर्ण घटक है जो हवा की गतिज ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करता है।यह कई ब्लेड से बना है।जब ब्लेड पर हवा चलती है, तो ब्लेड पर वायुगतिकीय बल उत्पन्न होता है जिससे हवा के पहिये को घुमाने के लिए ड्राइव किया जाता है।ब्लेड की सामग्री को उच्च शक्ति और हल्के वजन की आवश्यकता होती है, और यह ज्यादातर ग्लास फाइबर प्रबलित प्लास्टिक या अन्य मिश्रित सामग्री (जैसे कार्बन फाइबर) से बना होता है।(कुछ ऊर्ध्वाधर पवन पहिये, एस-आकार के घूमने वाले ब्लेड आदि भी हैं, जिनका कार्य भी पारंपरिक प्रोपेलर ब्लेड के समान ही है)

क्योंकि हवा के पहिये की गति अपेक्षाकृत कम होती है, और हवा का परिमाण और दिशा अक्सर बदल जाती है, जिससे गति अस्थिर हो जाती है;इसलिए, जनरेटर चलाने से पहले, एक गियर बॉक्स जोड़ना आवश्यक है जो गति को जनरेटर की रेटेड गति तक बढ़ा देता है।गति को स्थिर रखने के लिए गति विनियमन तंत्र जोड़ें, और फिर इसे जनरेटर से कनेक्ट करें।हवा के पहिये को हमेशा हवा की दिशा के साथ संरेखित करने के लिए अधिकतम शक्ति प्राप्त करने के लिए, विंड वेन के समान एक पतवार को पवन चक्र के पीछे स्थापित करने की आवश्यकता होती है।

लोहे का टॉवर पवन चक्र, पतवार और जनरेटर का समर्थन करने वाली संरचना है।यह आम तौर पर एक बड़ा और अधिक समान पवन बल प्राप्त करने के लिए अपेक्षाकृत अधिक होने के लिए बनाया गया है, लेकिन पर्याप्त ताकत भी है।टावर की ऊंचाई हवा की गति और हवा के पहिये के व्यास पर आम तौर पर 6-20 मीटर के भीतर जमीनी बाधाओं के प्रभाव पर निर्भर करती है।

जनरेटर का कार्य पवन चक्र द्वारा प्राप्त निरंतर घूर्णन गति को गति वृद्धि के माध्यम से बिजली उत्पादन तंत्र में स्थानांतरित करना है, जिससे यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है।

फिनलैंड, डेनमार्क और अन्य देशों में पवन ऊर्जा बहुत लोकप्रिय है;चीन पश्चिमी क्षेत्र में भी इसका जमकर प्रचार कर रहा है।छोटी पवन ऊर्जा उत्पादन प्रणाली बहुत कुशल है, लेकिन यह न केवल एक जनरेटर सिर से बना है, बल्कि एक निश्चित तकनीकी सामग्री के साथ एक छोटी प्रणाली है: पवन जनरेटर + चार्जर + डिजिटल इन्वर्टर।पवन टरबाइन एक नाक, एक घूर्णन शरीर, एक पूंछ और ब्लेड से बना होता है।प्रत्येक भाग बहुत महत्वपूर्ण है।प्रत्येक भाग के कार्य हैं: ब्लेड का उपयोग हवा को प्राप्त करने और नाक के माध्यम से विद्युत ऊर्जा में बदलने के लिए किया जाता है;अधिकतम पवन ऊर्जा प्राप्त करने के लिए पूंछ हमेशा आने वाली हवा की दिशा का सामना करना पड़ता है;घूर्णन शरीर प्राप्त करने के लिए नाक को लचीले ढंग से घुमाने में सक्षम बनाता है दिशा को समायोजित करने के लिए टेल विंग का कार्य;नाक का रोटर एक स्थायी चुंबक है, और स्टेटर वाइंडिंग बिजली उत्पन्न करने के लिए चुंबकीय क्षेत्र की रेखाओं को काटती है।

सामान्यतया, तीसरे स्तर की हवा में उपयोग का मूल्य होता है।हालांकि, आर्थिक रूप से उचित दृष्टिकोण से, प्रति सेकंड 4 मीटर से अधिक की हवा की गति बिजली उत्पादन के लिए उपयुक्त है।माप के अनुसार, 55 किलोवाट पवन टरबाइन, जब हवा की गति 9.5 मीटर प्रति सेकेंड होती है, इकाई की उत्पादन शक्ति 55 किलोवाट होती है;जब हवा की गति 8 मीटर प्रति सेकंड होती है, तो शक्ति 38 किलोवाट होती है;जब हवा की गति 6 मीटर प्रति सेकंड हो, तो केवल 16 किलोवाट;और जब हवा की गति 5 मीटर प्रति सेकंड होती है, तो यह केवल 9.5 किलोवाट होती है।यह देखा जा सकता है कि हवा जितनी अधिक होगी, आर्थिक लाभ उतना ही अधिक होगा।

हमारे देश में, कई सफल मध्यम और छोटे पवन ऊर्जा उत्पादन उपकरण पहले से ही प्रचालन में हैं।

मेरे देश के पवन संसाधन अत्यंत समृद्ध हैं।अधिकांश क्षेत्रों में औसत हवा की गति 3 मीटर प्रति सेकंड से ऊपर है, खासकर उत्तर-पूर्व, उत्तर-पश्चिम और दक्षिण-पश्चिम पठारों और तटीय द्वीपों में।औसत हवा की गति और भी अधिक है;कहीं-कहीं तो यह वर्ष में एक तिहाई से भी अधिक समय हवा का होता है ।इन क्षेत्रों में पवन ऊर्जा उत्पादन का विकास बहुत आशाजनक है