انرژی, انرژی بادی

توربین بادی خانگی

توربین بادی خانگی

توربین بادی خانگی

توربین بادی خانگی دو معنا را در ذهن ایجاد می کند ابتدا توربینی که در خانه ساخته می شود، ساده و کوچک است و تجاری نیست. معنای دوم توربین بادی خانگی به توربینی گفته می شود که به صورت تجاری در کارخانه تولید می شود ولی کاربرد و نصب ان در مناطق مسکونی است.

مزایای توربین بادی خانگی

  • عدم نیاز به سوخت، زیرا انرژی باد رایگان و تجدید پذیر است.
  • کاهش آلودگی محیط زیست برای تولید انرژی
  • انطباق پیک تولید بر پیک مصرف برق
  • عدم نیاز به آب برای تولید انرژی

توربین بادی خانگی در دسته بندی توربین های سبک یا مقیاس کوچک قرار می گیرد که از توان 500 وات تا 10 کیلووات تولید می شود. اندازه توربین بادی وابسته به مقدار مصرف برق است. از این رو اولین گام طراحی توربین بادی تعیین اندازه توربین است. هر اندازه توربین بادی ملزومات و ملاحظات خود را دارد که باید در طراحی مفهومی دیده شود.

ویژگی های طراحی بومی توربین بادی:

  • قابلیت استفاده در دمای بالا مناسب استان های گرمسیر ایران
  • قابلیت استفاده در محیط با گرد و غبار و رطوبت زیاد
  • مقاوم در برابر تندباد و طوفان های ایران
  • سازگار با منابع و مواد اولیه موجود در کشور
  • انعطاف در طراحی برای تولید در اندازه، توان و مدل های مختلف، بنا به نیاز مشتری
  • ایجاد اشتغال به وسیله بومی سازی فناوری های مختلف ساخت توربین بادی خانگی

اگر منابع باد کافی در منطقه خود داشته باشید و وضعیت مناسب باشد، سیستم های کوچک برقی بادی یکی از مقرون به صرفه ترین سیستم های انرژی تجدیدپذیر خانگی هستند –  بدون انتشار گاز های گلخانه ای و آلودگی

سیستم های برقی کوچک بادی می توانند:

  • قبض های برق را تا 50 درصد کاهش دهید
  • به شما کمک می کند تا از هزینه های بالای داشتن خطوط انتقال برق به یک مکان از راه دور جلوگیری کنید
  • کمک کنید تا منبع تغذیه بدون وقفه هنگام قطع طولانی مدت برق، داشته باشید

سیستم های برقی کوچک بادی همچنین می توانند برای کاربردهای مختلف دیگری از جمله پمپاژ آب در مزارع و دامداری ها مورد استفاده قرار گیرند.

توربین بادی خانگی

توربین بادی خانگی

توربین بادی خانگی

توربین بادی خانگی

کارکرد توربین بادی خانگی

باد در اثر گرم شدن نابرابر سطح زمین توسط خورشید ایجاد می شود. توربین های بادی انرژی جنبشی موجود در باد را به الکتریسیته پاک تبدیل می کنند. هنگامی که باد پره های توربین بادی را می چرخاند، یک روتور انرژی جنبشی باد را گرفته و آن را به حرکت چرخشی تبدیل می کند تا ژنراتور را به حرکت در آورد. اکثر توربین ها دارای سیستم های کنترل سرعت خودکار هستند تا مانع چرخش بیش از حد روتور در بادهای بسیار شدید شوند.

یک سیستم بادی کوچک می تواند از طریق منبع تغذیه شما به شبکه برق متصل شود یا می تواند خارج از شبکه باشد. این امر باعث می شود توربین های بادی کوچک برای مناطق روستایی که به شبکه برق متصل نیستند، گزینه مناسبی باشد.

اجزای توربین بادی خانگی

یک سیستم الکتریکی بادی از یک توربین بادی که بر روی یک برج نصب شده است برای دسترسی بهتر به بادهای شدیدتر تشکیل شده است.

بیشتر توربین های بادی کوچکی که امروزه تولید می شوند، توربین هایی با محور افقی و روبه باد، دارای دو یا سه پره هستند. این تیغه ها معمولاً از ماده کامپوزیتی مانند فایبرگلاس ساخته می شوند.

سازه توربین، ساختاری است که روتور، ژنراتور و دم به آن متصل می شوند. مقدار انرژی توربین در درجه اول با قطر روتور آن تعیین می شود. قطر روتور “منطقه جاروب شده” را تعریف می کند. دم توربین را رو به باد نگه می دارد.

از آنجا که سرعت باد با افزایش ارتفاع افزایش می یابد، یک توربین بادی کوچک بر روی یک برج نصب می شود. به طور کلی ، هرچه برج بالاتر باشد، سیستم باد می تواند انرژی بیشتری تولید کند.

سرمایه گذاری های نسبتاً کم در افزایش ارتفاع برج می تواند نرخ بازگشت بسیار بالایی در تولید برق داشته باشد. به عنوان مثال، افزایش یک ژنراتور 10 کیلوواتی از ارتفاع یک برج 60 فوت به یک برج 100 فوت شامل 10٪ افزایش در هزینه کلی سیستم است، اما می تواند 25٪ انرژی بیشتری تولید کند.

این برج ها دو نوع اساسی دارند: خود ایستا و مهاری. در توربین بادی خانگی غالبا از برج مهاری استفاده می شود که کمترین هزینه را دارند و نصب آن از برج های خود ایستا آسان تر است. با این حال، از آنجا که شعاع مهار باید نیم تا سه چهارم ارتفاع برج باشد، برج های مهاری نیاز به فضای کافی برای قرار دادن آنها دارند.

قطعات تعادل سیستم که برای یک سیستم الکتریکی بادی کوچک نیاز دارید – آنهایی که علاوه بر توربین بادی و برج – به کاربرد شما بستگی دارد. به عنوان مثال ، قطعات مورد نیاز برای سیستم پمپاژ آب بسیار متفاوت از آنچه برای یک برنامه مسکونی نیاز دارید خواهد بود.

قطعات مورد نیاز تعادل سیستم نیز به اتصال شبکه، مستقل یا ترکیبی سیستم شما بستگی دارد. برای یک برنامه مسکونی متصل به شبکه، سیستم جانبی ممکن است شامل موارد زیر باشد:

  • کنترلر
  • باتری های ذخیره سازی
  • اینورتر
  • سیم کشی
  • سوئیچ قطع برق
  • سیستم اتصال به زمین
  • فونداسیون برج.

اجزای اصلی توربین بادی خانگی به صورت زیر است.

  • ژنراتور
  • هاب
  • پره ها
  • کنترلر
  • برج
  • دم
توربین بادی خانگی

توربین بادی خانگی

نصب و نگهداری توربین بادی خانگی

قبل از شروع پروژه نصب توربین بادی خانگی توسط خودتان سوالات زیر را از خود بپرسید:

  • آیا می توان یک فونداسیون سیمانی مناسب ریخت؟
  • آیا من می توانم به آسانی و با روش ایمن برج را بر پا کنم؟
  • آیا من تفاوت سیم کشی جریان متناوب (AC) و جریان مستقیم (DC) را می دانم؟
  • آیا من از برق به اندازه کافی می دانم تا توربین خود را سیم کشی کنم؟
  • آیا می دانم چگونه باتری را ایمن نصب کنم؟

اگر به هر یک از سوالات بالا پاسخ منفی دادید، احتمالاً باید انتخاب کنید که سیستم شما توسط متخصصین نصب شود.

با نصب و نگهداری مناسب، یک توربین بادی خانگی باید تا 20 سال یا بیشتر دوام داشته باشد.

 تعمیر و نگهداری سالانه می تواند شامل موارد زیر باشد:

  • در صورت لزوم، پیچ و مهره ها و اتصالات الکتریکی را بررسی و محکم کنید
  • بررسی ماشین آلات برای خوردگی و سیم های مهار برای تنش مناسب
  • در صورت لزوم پره های توربین و یا یاتاقان ها را پس از 10 سال تعویض کنید.

برگرفته از دپارتمان انرژی امریکا

توربین بادی خانگی

توربین بادی خانگی

توربین بادی خانگی

توربین بادی خانگی

توربین بادی خانگی

توربین بادی خانگی

توربین بادی خانگی

توربین بادی خانگی

توربین بادی خانگی

توربین بادی خانگی

برای کسب اطلاعات بیشتر مقالات زیر را مطالعه بفرمایید:

اجزای توربین بادی

ژنراتور توربین بادی

پره توربین بادی

ارتفاع برج توربین بادی

هزینه توربین بادی

نصب توربین بادی

معاهده پاریس

برنامه اقدام اقلیمی آلمان

مطالب مرتبط