تولید برق با توربین بادی

تولید برق با توربین بادی:
توربین های بادی شبیه پروانه های هواپیما هستند که حول یک نقطه می چرخند، با این تفاوت که توربین بادی ثابت است. در واقع، توربین ها انرژی محبوس در باد را گرفته و آن را به برق تبدیل می کنند.

تصویر زیر، یک مزرعه بادی در کلورادوی ایالات متحده آمریکا را نشان می دهد. این توربین ها نسبتاً کوچک هستند و هرکدام حدود 700 کیلووات توان تولید می کنند که برای مصرف 400 خانوار کافی است.

ارتفاع این توربین ها از سطح زمین تا بالای روتور 79متر (260 فوت) و قطر روتور به تنهایی 48٫5 متر است. اتاقک قسمت بالایی روتور هم که «ناسل» (Nacelle) نامیده می شود، روی برج می چرخد تا پره ها همیشه رو به باد باشند.

توربین بادی چگونه برق تولید می کند؟
توربین، ماشینی است که در یک سیال (مایع یا گاز) متحرک می چرخد و بخشی از انرژی آن را می گیرد.

همه انواع ماشین ها از نوعی توربین استفاده می کنند؛ از موتور جت تا نیروگاه های برق آبی و از لوکوموتیوهای دیزلی تا آسیاب های بادی و حتی آسیاب های بادی اسباب بازی.

پره های بزرگ روتور که در جلوی توربین بادی قرار گرفته اند، یک شکل منحنی مانند شبیه ایرفویل بال هواپیما دارند.

زمانی که باد از روی این پره ها عبور می کند، نیرویی به سمت بالا به آن وارد خواهد کرد که به این نیرو نیروی «بَرآر» یا «لیفت» (Lift) گفته می شود.

باد بخشی از انرژی جنبشی خود را از دست می دهد و توربین آن را به دست می آورد.

همان طور که احتمالاً حدس می زنید، میزان انرژی تولیدی توربین به مساحت جاروب شده توسط پره های روتور بستگی دارد.

به بیان دیگر، هرچه طول پره های روتور بیشتر باشد، توربین انرژی بیشتری تولید می کند.

واضح است که سرعت باد نیز تأثیر زیادی بر تولید این انرژی دارد؛ به طوری که اگر سرعت باد دو برابر شود، انرژی قابل استحصال موجود برای توربین هشت برابر می شود، زیرا انرژی باد با مکعب سرعتش ارتباط مستیم دارد.

سرعت باد همواره تغییر می کند، بنابراین انرژی تولیدی از آن توسط یک توربین نیز متغیر است.

اتصال تعداد زیادی توربین به یکدیگر در مزارع بادی و همچنین اتصال چندین مزرعه ی بادی و تشکیل یک شبکه انرژی ملی، منجر به یک منبع پایدارتر و قابل اعتمادتر خواهد شد.

در شکل زیر، می توانید بزرگی توربین را در مقایسه با مهندسی که در ناسل (واحد اصلی) ایستاده و مشغول تعمیرات است ببینید.