फतेव पवन ऊर्जा। पवन ऊर्जा पर साहित्य. अध्याय XVI. पवन ऊर्जा संयंत्र

स्टैंड के साथ मिल

“ट्रेस्टल्स पर मिलें, तथाकथित जर्मन मिलें, 16वीं शताब्दी के मध्य तक दिखाई दीं। एकमात्र ज्ञात। तेज़ तूफ़ान ऐसी मिल को उसके ढाँचे सहित उलट सकता है। 16वीं शताब्दी के मध्य में, फ्लेमिंग ने मिल को उलटने को असंभव बनाने का एक तरीका खोजा। मिल में, उन्होंने केवल छत को चलने योग्य बनाया, और हवा में पंखों को मोड़ने के लिए, केवल छत को मोड़ना आवश्यक था, जबकि मिल की इमारत खुद जमीन पर मजबूती से टिकी हुई थी।(के. मार्क्स। "मशीनें: प्राकृतिक शक्तियों और विज्ञान का अनुप्रयोग")।

गैन्ट्री मिल का वजन इस तथ्य के कारण सीमित था कि इसे हाथ से घुमाना पड़ता था। अतः इसकी उत्पादकता सीमित थी। उन्नत मिलों का नामकरण किया गया तंबू.

पवन ऊर्जा से बिजली पैदा करने की आधुनिक विधियाँ

आधुनिक पवन जनरेटर 3-4 मीटर/सेकेंड से 25 मीटर/सेकेंड तक हवा की गति पर काम करते हैं।

दुनिया में सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला डिज़ाइन तीन ब्लेड और घूर्णन की एक क्षैतिज धुरी के साथ पवन जनरेटर का डिज़ाइन है, हालांकि कुछ स्थानों पर दो-ब्लेड वाले भी पाए जाते हैं। तथाकथित ऑर्थोगोनल डिज़ाइन के पवन जनरेटर बनाने का प्रयास किया गया है, यानी रोटेशन की ऊर्ध्वाधर धुरी के साथ। ऐसा माना जाता है कि उन्हें पवन जनरेटर शुरू करने के लिए आवश्यक बहुत कम हवा की गति का लाभ मिलता है। ऐसे जनरेटर की मुख्य समस्या ब्रेकिंग तंत्र है। इसके और कुछ अन्य तकनीकी समस्याओं के कारण, ऑर्थोगोनल पवन टर्बाइनों को पवन ऊर्जा उद्योग में व्यावहारिक स्वीकृति नहीं मिली है।

पवन से ऊर्जा उत्पादन के लिए तटीय क्षेत्र सबसे आशाजनक स्थान माने जाते हैं। समुद्र में, तट से 10-12 किमी की दूरी पर (और कभी-कभी उससे भी आगे), अपतटीय पवन फार्म बनाए जाते हैं। पवन टरबाइन टावरों को 30 मीटर की गहराई तक संचालित ढेरों से बनी नींव पर स्थापित किया जाता है।

अन्य प्रकार की पानी के नीचे की नींव, साथ ही फ्लोटिंग नींव का उपयोग किया जा सकता है। पहला फ्लोटिंग पवन टरबाइन प्रोटोटाइप दिसंबर 2007 में एच टेक्नोलॉजीज बीवी द्वारा बनाया गया था। 80 किलोवाट का पवन जनरेटर दक्षिणी इटली के तट से 10.6 समुद्री मील दूर 108 मीटर गहरे समुद्री क्षेत्र में एक फ्लोटिंग प्लेटफॉर्म पर स्थापित किया गया है।

पवन ऊर्जा का उपयोग

2007 में, स्थापित पवन ऊर्जा संयंत्रों में से 61% यूरोप में, 20% उत्तरी अमेरिका में और 17% एशिया में केंद्रित थे।

एक देश	2005, मेगावाट	2006, मेगावाट	2007, मेगावाट	2008 मेगावाट.
यूएसए	9149	11603	16818	25170
जर्मनी	18428	20622	22247	23903
स्पेन	10028	11615	15145	16754
चीन	1260	2405	6050	12210
भारत	4430	6270	7580	9645
इटली	1718	2123	2726	3736
ग्रेट ब्रिटेन	1353	1962	2389	3241
फ्रांस	757	1567	2454	3404
डेनमार्क	3122	3136	3125	3180
पुर्तगाल	1022	1716	2150	2862
कनाडा	683	1451	1846	2369
नीदरलैंड	1224	1558	1746	2225
जापान	1040	1394	1538	1880
ऑस्ट्रेलिया	579	817	817,3	1306
स्वीडन	510	571	788	1021
आयरलैंड	496	746	805	1002
ऑस्ट्रिया	819	965	982	995
यूनान	573	746	871	985
नॉर्वे	270	325	333	428
ब्राज़िल	29	237	247,1	341
बेल्जियम	167,4	194	287	-
पोलैंड	73	153	276	472
तुर्किये	20,1	50	146	433
मिस्र	145	230	310	365
चेक	29,5	54	116	-
फिनलैंड	82	86	110	-
यूक्रेन	77,3	86	89	-
बुल्गारिया	14	36	70	-
हंगरी	17,5	61	65	-
ईरान	23	48	66	85
एस्तोनिया	33	32	58	-
लिथुआनिया	7	48	50	-
लक्समबर्ग	35,3	35	35	-
अर्जेंटीना	26,8	27,8	29	29
लातविया	27	27	27	-
रूस	14	15,5	16,5	-

तालिका: कुल स्थापित क्षमताएं, मेगावाट, देश के अनुसार, 2005-2007यूरोपीय पवन ऊर्जा संघ और GWEC से डेटा।

1997	1998	1999	2000	2001	2002	2003	2004	2005	2006	2007	2008	2009 का पूर्वानुमान	2010 का पूर्वानुमान
7475	9663	13696	18039	24320	31164	39290	47686	59004	73904	93849	120791	140000	170000

तालिका: 2010 तक कुल स्थापित क्षमता, मेगावाट और डब्ल्यूडब्ल्यूईए पूर्वानुमान।

2007 में, डेनमार्क की 20% से अधिक बिजली पवन ऊर्जा से आती थी।

रूस में पवन ऊर्जा

रूसी पवन ऊर्जा की तकनीकी क्षमता 50,000 बिलियन kWh/वर्ष से अधिक होने का अनुमान है। आर्थिक क्षमता लगभग 260 बिलियन kWh/वर्ष है, यानी रूस में सभी बिजली संयंत्रों द्वारा बिजली उत्पादन का लगभग 30 प्रतिशत।

2006 तक देश में पवन ऊर्जा संयंत्रों की स्थापित क्षमता लगभग 15 मेगावाट है।

रूस में सबसे बड़े पवन ऊर्जा संयंत्रों में से एक (5.1 मेगावाट) कलिनिनग्राद क्षेत्र के ज़ेलेनोग्राड जिले के कुलिकोवो गांव के पास स्थित है। इसका औसत वार्षिक उत्पादन लगभग 6 मिलियन kWh है।

कठिन जलवायु परिस्थितियों में पवन टरबाइनों की क्षमताओं को साकार करने का एक सफल उदाहरण केप सेट-नवोलोक में पवन-डीजल बिजली संयंत्र है।

कलिनिनग्राद क्षेत्र में 50 मेगावाट की क्षमता वाले ऑफशोर विंड पार्क का निर्माण शुरू हो गया है। 2007 में इस प्रोजेक्ट पर रोक लगा दी गई थी.

आज़ोव सागर क्षेत्रों की क्षमता को साकार करने के एक उदाहरण के रूप में, 2007 में 20.4 मेगावाट की क्षमता के साथ संचालित नोवोअज़ोव पवन फार्म को इंगित किया जा सकता है, जो टैगान्रोग खाड़ी के यूक्रेनी तट पर स्थापित किया गया था।

"रूस के RAO UES का पवन ऊर्जा विकास कार्यक्रम" कार्यान्वित किया जा रहा है। पहले चरण (-) में, पवन जनरेटर और आंतरिक दहन इंजनों पर आधारित बहुक्रियाशील ऊर्जा परिसरों (एमईसी) के निर्माण पर काम शुरू हुआ। दूसरे चरण में, टिक्सी गांव में एक प्रोटोटाइप एमईटी बनाया जाएगा - 3 मेगावाट की क्षमता वाले पवन जनरेटर और आंतरिक दहन इंजन। रूस के RAO UES के परिसमापन के संबंध में, पवन ऊर्जा से संबंधित सभी परियोजनाएं RusHydro कंपनी को हस्तांतरित कर दी गईं। 2008 के अंत में, रुसहाइड्रो ने पवन ऊर्जा संयंत्रों के निर्माण के लिए आशाजनक स्थलों की खोज शुरू की।

संभावनाओं

पवन ऊर्जा का भंडार ग्रह पर सभी नदियों के जलविद्युत भंडार से सौ गुना अधिक है।

यूरोपीय संघ ने एक लक्ष्य निर्धारित किया है: 2010 तक 40 हजार मेगावाट पवन जनरेटर स्थापित करने के लिए, और 2020 तक - 180 हजार मेगावाट।

अंतर्राष्ट्रीय ऊर्जा एजेंसी (IEA) का अनुमान है कि 2030 तक पवन ऊर्जा की मांग 4,800 गीगावाट होगी।

पवन ऊर्जा का अर्थशास्त्र

एक निर्माण स्थल पर पवन टरबाइन ब्लेड।

ईंधन की अर्थव्यवस्था

पवन जनरेटर वस्तुतः कोई जीवाश्म ईंधन की खपत नहीं करते हैं। 20 वर्षों के संचालन में 1 मेगावाट पवन जनरेटर के संचालन से लगभग 29 हजार टन कोयला या 92 हजार बैरल तेल की बचत होती है।

बिजली की लागत

पवन जनरेटर द्वारा उत्पादित बिजली की लागत हवा की गति पर निर्भर करती है।

तुलना के लिए: अमेरिकी कोयला आधारित बिजली संयंत्रों में उत्पादित बिजली की लागत 4.5-6 सेंट/किलोवाट है। चीन में बिजली की औसत लागत 4 सेंट/किलोवाट है।

जब स्थापित पवन उत्पादन क्षमता दोगुनी हो जाती है, तो उत्पादित बिजली की लागत 15% कम हो जाती है। उम्मीद है कि साल के अंत तक लागत में 35-40% की और कमी आएगी। 80 के दशक की शुरुआत में, संयुक्त राज्य अमेरिका में पवन बिजली की लागत $0.38 थी।

वैश्विक पवन ऊर्जा परिषद के अनुमान के अनुसार, 2050 तक, वैश्विक पवन ऊर्जा वार्षिक CO2 उत्सर्जन में 1.5 बिलियन टन की कमी कर देगी।

शोर

पवन ऊर्जा संयंत्र दो प्रकार का शोर उत्पन्न करते हैं:

• यांत्रिक शोर (यांत्रिक और विद्युत घटकों से शोर)
• वायुगतिकीय शोर (स्थापना के ब्लेड के साथ हवा के प्रवाह की बातचीत से शोर)

शोर स्रोत	शोर स्तर, डीबी
मानव श्रवण की दर्द सीमा	120
250 मीटर की दूरी पर जेट इंजन टर्बाइनों का शोर	105
7 मीटर दूर जैकहैमर से शोर	95
100 मीटर की दूरी पर 48 किमी/घंटा की गति से एक ट्रक का शोर	65
कार्यालय में पृष्ठभूमि शोर	60
64 किमी/घंटा की गति से एक यात्री कार का शोर	55
350 मीटर दूर पवन टरबाइन से शोर	35-45
गाँव में रात में पृष्ठभूमि शोर	20-40

पवन चक्र की धुरी पर पवन जनरेटर के तत्काल आसपास के क्षेत्र में, पर्याप्त रूप से बड़े पवन टरबाइन का शोर स्तर 100 डीबी से अधिक हो सकता है।

इस तरह के डिज़ाइन गलत अनुमान का एक उदाहरण ग्रोवियन पवन जनरेटर है। उच्च शोर स्तर के कारण, इंस्टॉलेशन ने लगभग 100 घंटे तक काम किया और इसे नष्ट कर दिया गया।

यूके, जर्मनी, नीदरलैंड और डेनमार्क में पारित कानून एक चालू पवन ऊर्जा संयंत्र से दिन के दौरान शोर के स्तर को 45 डीबी और रात में 35 डीबी तक सीमित करते हैं। स्थापना से आवासीय भवनों तक की न्यूनतम दूरी 300 मीटर है।

दृश्य प्रभाव

पवन टर्बाइनों का दृश्य प्रभाव एक व्यक्तिपरक कारक है। पवन टरबाइनों की सौंदर्य उपस्थिति में सुधार करने के लिए, कई बड़ी कंपनियां पेशेवर डिजाइनरों को नियुक्त करती हैं। लैंडस्केप आर्किटेक्ट नई परियोजनाओं के दृश्य औचित्य में शामिल हैं।

डेनिश फर्म AKF की समीक्षा में अनुमान लगाया गया है कि पवन टरबाइनों से शोर और दृश्य प्रभावों की लागत €0.0012 प्रति kWh से कम होगी। समीक्षा पवन फार्मों के पास रहने वाले 342 लोगों के साक्षात्कार पर आधारित थी। निवासियों से पूछा गया कि वे पवन टर्बाइनों से छुटकारा पाने के लिए कितना भुगतान करेंगे।

भूमि उपयोग

टर्बाइन पूरे पवन फार्म क्षेत्र के केवल 1% हिस्से पर कब्जा करते हैं। 99% कृषि क्षेत्र का उपयोग खेती या अन्य गतिविधियों के लिए किया जा सकता है

"पवन टरबाइन और पवन टरबाइन", ई. एम. फतेयेव, ओजीआईज़, मॉस्को, 1947
नियत समय में पवन ऊर्जा पर एक डेस्कटॉप पाठ्यपुस्तक। पुस्तक नई नहीं है, लेकिन इसमें काफी उपयोगी जानकारी है। पवन ऊर्जा का विकास, पवन जनरेटर की गणना, सूत्र और उदाहरण - यह सब आज भी प्रासंगिक है।

आप ई. एम. फतेयेव की पुस्तक "पवन इंजन और पवन टर्बाइन" यहां से डाउनलोड कर सकते हैं इस लिंक .

परिचय
§ 1. पवन उपयोग का विकास... 3
§ 2. कृषि में पवन इंजनों का अनुप्रयोग... 5

भाग एक
पवन मोटरें

अध्याय 1. वायुगतिकी से संक्षिप्त जानकारी ... 12
§ 3. वायु और उसके गुण... 12
§ 4. निरंतरता समीकरण. बर्नौली का समीकरण...15
§ 5. भंवर गति की अवधारणा... 26
§ 6. श्यानता... 38
§ 7. समानता का नियम. समानता मानदंड...40
§ 8. सीमा परत और अशांति... 45

अध्याय 2. प्रायोगिक वायुगतिकी की बुनियादी अवधारणाएँ ... 51
§ 9. समन्वय अक्ष और वायुगतिकीय गुणांक... 51
§ 10. वायुगतिकीय गुणांक का निर्धारण। लिलिएनथल का ध्रुवीय...54
§ 11. पंख का आगमनात्मक खिंचाव... 59
§ 12. एक पंख के उठाने वाले बल पर एन. ई. ज़ुकोवस्की का प्रमेय... 62
§ 13. एक पंख से दूसरे पंख में संक्रमण... 70

अध्याय 3. पवन टरबाइन प्रणाली ... 79
§ 14. पवन टर्बाइनों का उनके संचालन के सिद्धांत के अनुसार वर्गीकरण... 79
§ 15. विभिन्न पवन टरबाइन प्रणालियों के फायदे और नुकसान... 90

अध्याय 4. एक आदर्श पवनचक्की का सिद्धांत ... 93
§ 16. एक आदर्श पवनचक्की का शास्त्रीय सिद्धांत...94
§ 17. एक आदर्श पवनचक्की का सिद्धांत प्रो. जी. ख. सबिनिना... 98

अध्याय 5. एक वास्तविक पवनचक्की का सिद्धांत प्रोफेसर। जी. ख. सबिनिना
§ 18. प्राथमिक पवन पहिया ब्लेड का संचालन। पहला कनेक्शन समीकरण... 111
§ 19. दूसरा कनेक्शन समीकरण... 117
§ 20. संपूर्ण पवनचक्की का क्षण और शक्ति... 119
§ 21. पवन टर्बाइनों के नुकसान... 122
§ 22. पवन चक्र की वायुगतिकीय गणना... 126
§ 23. पवन चक्र विशेषताओं की गणना... 133
§ 24. एस्पेरो प्रोफाइल और उनका निर्माण... 139

अध्याय 6. पवन टर्बाइनों की प्रायोगिक विशेषताएँ ... 143
§ 25. प्रायोगिक विशेषताएँ प्राप्त करने की विधि... 143
§ 26. पवन इंजनों की वायुगतिकीय विशेषताएँ... 156
§ 27. पवन इंजन के सिद्धांत का प्रायोगिक परीक्षण... 163

अध्याय 7. पवन टर्बाइनों का प्रायोगिक परीक्षण ... 170
§ 28. पवन टर्बाइनों के परीक्षण के लिए टॉवर उपकरण... 170
§ 29. पवन टरबाइन और उसके मॉडलों की विशेषताओं के बीच पत्राचार... 175

अध्याय 8. पवन में पवन टरबाइन स्थापित करना ... 181
§ 30. पूंछ का उपयोग करके स्थापना...182
§ 31. विंडोज़ के साथ स्थापित... 195
§ 32. टावर के पीछे पवन चक्र रखकर स्थापित... 197

अध्याय 9. पवन टर्बाइनों की गति और शक्ति को विनियमित करना ... 199
§ 33. पवन चक्र को पवन से हटाकर नियमन... 201
§ 34. पंखों की सतह को कम करके विनियमन... 212
§ 35. ब्लेड या उसके हिस्से को स्विंग अक्ष के चारों ओर घुमाकर विनियमन... 214
§ 36. एयर ब्रेक समायोजन... 224

अध्याय 10. पवन टरबाइन डिजाइन ... 226
§ 37. मल्टी-ब्लेड पवन टर्बाइन... 227
§ 38. उच्च गति (छोटे ब्लेड वाले) पवन इंजन... 233
§ 39. पवन टर्बाइनों का वजन... 255

अध्याय 11. शक्ति के लिए पवन टर्बाइनों की गणना ... 261
§ 40. पंखों पर हवा का भार और उनकी ताकत की गणना... 261
§ 41. फावड़े की पूंछ और पार्श्व समायोजन पर पवन भार... 281
§ 42. पवन टरबाइन हेड की गणना... 282
§ 43. पवन चक्र का जाइरोस्कोपिक क्षण... 284
§ 44. पवन टरबाइन टावर्स... 288

भाग दो
पवन ऊर्जा संस्थापन

अध्याय 12. ऊर्जा के स्रोत के रूप में पवन ... 305
§ 45. पवन की उत्पत्ति की अवधारणा... 305
§ 46. ऊर्जा पक्ष से हवा की विशेषता बताने वाली मूल मात्राएँ... 308
§ 47. पवन ऊर्जा... 332
§ 48. पवन ऊर्जा का संचय... 335

अध्याय 13. पवन ऊर्जा इकाइयों की विशेषताएँ ... 344
§ 49. पवन टर्बाइनों और पिस्टन पंपों की प्रदर्शन विशेषताएँ... 345
§ 50. केन्द्रापसारक पम्पों के साथ पवन टर्बाइनों का संचालन... 365
§ 51. मिलस्टोन और कृषि मशीनों के साथ पवन टर्बाइनों का संचालन... 389

अध्याय 14. पवन पंप स्थापना ... 408
§ 52. जल आपूर्ति के लिए पवन पंप स्थापना... 408
§ 53. पवन पंपिंग प्रतिष्ठानों के लिए पानी की टंकियां और जल टावर... 416
§ 54. पवन पंप प्रतिष्ठानों के विशिष्ट डिजाइन... 423
§ 55. कृषि में जल आपूर्ति के लिए पवन पंप स्थापना के संचालन में अनुभव... 430
§ 56. पवन सिंचाई स्थापना... 437

अध्याय 15. पवन चक्कियाँ ... 445
§ 57. पवन चक्कियों के प्रकार... 445
§ 58. पवन चक्कियों की तकनीकी विशेषताएँ... 447
§ 59. पुरानी पवन चक्कियों की शक्ति बढ़ाना... 451
§ 60. नये प्रकार की पवन चक्कियाँ... 456
§ 61. पवन चक्कियों की परिचालन विशेषताएँ... 474

अध्याय 16. पवन ऊर्जा संयंत्र ... 480
§ 62. पवन टरबाइन और वोल्टेज नियामकों के साथ काम करने के लिए जनरेटर के प्रकार... 482
§ 63. पवन चार्जिंग इकाइयाँ... 488
§ 64. कम बिजली वाले पवन ऊर्जा संयंत्र... 492
§ 65. बड़े थर्मल स्टेशनों और पनबिजली स्टेशनों के साथ एक सामान्य नेटवर्क में पवन ऊर्जा संयंत्रों का समानांतर संचालन... 495
§ 66. नेटवर्क के समानांतर पवन फार्मों के संचालन का प्रायोगिक परीक्षण... 499
§ 67. नेटवर्क में समानांतर संचालन के लिए शक्तिशाली बिजली संयंत्र... 508
§ 68. विदेशी पवन ऊर्जा संयंत्रों के बारे में संक्षिप्त जानकारी... 517

अध्याय 17. पवन टर्बाइनों की स्थापना, मरम्मत और देखभाल पर संक्षिप्त जानकारी ... 525
§ 69. 1 से 15 एचपी तक कम शक्ति वाली पवन टर्बाइनों की स्थापना। एस... .525
§ 70. पवन टर्बाइनों की देखभाल और मरम्मत पर... 532
§ 71. पवन टर्बाइनों की स्थापना और रखरखाव के दौरान सुरक्षा सावधानियां... 535

ग्रन्थसूची ... 539

हमारी लाइब्रेरी का यह खंड पवन ऊर्जा से संबंधित पुस्तकें और लेख एकत्र करता है। यदि आपके पास ऐसी सामग्री है जो यहां प्रस्तुत नहीं है, तो कृपया इन सामग्रियों को हमारे पुस्तकालय में प्रकाशन के लिए भेजें।

“अटूट ऊर्जा। पुस्तक 1. पवन ऊर्जा जनरेटर"

ईडी। नेशनल एयरोस्पेस यूनिवर्सिटी, खार्कोव, 2003, प्रारूप - .djvu।

वी.एस.क्रिवत्सोव, ए.एम.ओलेनिकोव, ए.आई.याकोवलेव। “अटूट ऊर्जा। पुस्तक 2. पवन ऊर्जा"

ईडी। नेशनल एयरोस्पेस यूनिवर्सिटी, खार्कोव, 2004, प्रारूप - .pdf।

पवन टरबाइन और विद्युत जनरेटर में ऊर्जा रूपांतरण की भौतिक प्रक्रियाओं पर विचार किया जाता है। वायुगतिकीय, शक्ति और विद्युत चुम्बकीय गणना के उदाहरण और परिणाम दिए गए हैं, जिनकी तुलना प्रयोगात्मक डेटा से की जाती है। पवन ऊर्जा संयंत्रों और जनरेटरों के डिज़ाइन, उनकी परिचालन विशेषताओं और नियंत्रण प्रणालियों का वर्णन किया गया है।

हां.आई.शेफ्टर, आई.वी.रोझडेस्टेवेन्स्की। "पवन इंजन और पवन टरबाइन के बारे में आविष्कारक के लिए"

ईडी। यूएसएसआर का कृषि मंत्रालय, मॉस्को, 1967, प्रारूप - .djvu।

पुस्तक के लेखकों ने पवन ऊर्जा संयंत्रों के निर्माण के प्रस्तावों और समाधानों का विश्लेषण करने में कई साल बिताए हैं। पुस्तक पवन ऊर्जा और मुख्य पवन टरबाइन प्रणालियों के संचालन सिद्धांतों के बारे में संक्षिप्त और सुलभ रूप में संक्षिप्त जानकारी प्रदान करती है, आविष्कारकों के मुख्य प्रस्तावों को व्यवस्थित करती है, और सोवियत संघ में उत्पादित पवन टरबाइनों के डिजाइनों का वर्णन करती है।

वी.पी. खारितोनोव। "स्वायत्त पवन ऊर्जा संयंत्र"

ईडी। कृषि विज्ञान अकादमी, मॉस्को, 2006, प्रारूप - .djvu।

पानी, बिजली आपूर्ति, गर्मी उत्पादन और अन्य उद्देश्यों के उठाने और अलवणीकरण के लिए डिज़ाइन किए गए स्वायत्त पवन ऊर्जा संयंत्रों (डब्ल्यूपीपी) का विवरण और विशेषताएं दी गई हैं। परिवर्तनशील वायु प्रवाह में वेन पवन टर्बाइनों के सैद्धांतिक अध्ययन के परिणाम और विभिन्न प्रकार के भार के साथ उनके एकत्रीकरण को अनुकूलित करने के लिए सिफारिशें प्रस्तुत की गई हैं। पवन टर्बाइनों और उनके लिए उत्तेजना प्रणालियों के लिए जनरेटर की एक श्रृंखला विकसित करने का अनुभव परिलक्षित होता है। पवन टरबाइनों के लिए स्थान चुनने की सिफ़ारिशों के साथ हवा की स्थिति का विश्लेषण किया गया। विभिन्न आकारों के पवन टर्बाइनों के आर्थिक संकेतकों का विश्लेषण किया जाता है।

बी.बी. काज़िन्स्की। "सबसे सरल पवन ऊर्जा स्टेशन KD-2"

ईडी। डोसार्म, मॉस्को, 1949, प्रारूप - .djvu।

यह ब्रोशर सबसे सरल पवन टरबाइन का वर्णन करता है जिसे घर पर निर्मित किया जा सकता है।

कार्गिएव वी.एम., मार्टिरसोव एस.एन., मुरुगोव वी.पी., पिनोव ए.बी., सोकोल्स्की ए.के., खारितोनोव वी.पी. "पवन ऊर्जा। छोटे और मध्यम आकार के पवन टर्बाइनों के उपयोग के लिए दिशानिर्देश"।

पब्लिशिंग हाउस "इंटरसोलरसेंटर", मॉस्को, 2001।

यह गाइड रूसी सौर ऊर्जा केंद्र इंटरसोलरसेंटर द्वारा ओआरईटी (ऊर्जा प्रौद्योगिकियों को बढ़ावा देने के लिए संगठन) परियोजना के हिस्से के रूप में ईटीएसयू अनुसंधान एजेंसी (यूके), इंटरसोलरसेंटर के ओआरईटी भागीदार द्वारा प्रस्तावित सामग्रियों के आधार पर तैयार किया गया था।

“पवन टरबाइनों के प्रकार। नए डिज़ाइन और तकनीकी समाधान"

मौजूदा पवन जनरेटर डिजाइनर, साथ ही प्रस्तावित परियोजनाएं, नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों का उपयोग करके संचालित होने वाले अन्य सभी मिनी-ऊर्जा परिसरों की तुलना में तकनीकी समाधानों की मौलिकता के मामले में पवन ऊर्जा को प्रतिस्पर्धा से परे रखती हैं।

ई.एम. फतेव। "पवन इंजन और पवन टरबाइन"

ईडी। ओगिज़-सेलखोज़गिज़, मॉस्को, 1948

पुस्तक में हवा, इसकी विशेषताओं, पवन टरबाइनों के प्रकार और उनकी शक्ति की गणना करने के तरीकों के बारे में बहुत सारी सैद्धांतिक सामग्री शामिल है।

बिड़लाडियन ए.एस. "पवन टरबाइन के लिए पवन इंजन"

प्रारूप.पीडीएफ.

लेख पवन-विद्युत प्रतिष्ठानों के लिए पवन टरबाइन चुनने की समस्या पर चर्चा करता है। द्वारा
पवन टर्बाइनों के संकेतकों और विशेषताओं की तुलना से पता चलता है कि मोल्दोवा गणराज्य के क्षेत्र में मौजूदा मोड और हवा की गति के लिए, विंग क्लास की कम गति (मल्टी-ब्लेड) पवन टर्बाइनों का उपयोग करना आवश्यक है।

स्ट्रिकलैंड, एम.डी., ई.बी. आर्नेट, डब्ल्यू.पी. एरिकसन, डी.एच. जॉनसन, जी.डी. जॉनसन, एम.एल., मॉरिसन, जे.ए. शेफ़र, डब्ल्यू वॉरेन-हिक्स। "पवन ऊर्जा/वन्यजीव अंतःक्रियाओं का अध्ययन करने के लिए व्यापक मार्गदर्शिका"।

नेशनल विंड कोऑर्डिनेटिंग कोलैबोरेटिव, 2011, अंग्रेजी में, प्रारूप - .pdf।

इस दस्तावेज़ का उद्देश्य उन लोगों को मार्गदर्शन प्रदान करना है जो पवन टरबाइनों के डिजाइन और निर्माण या पर्यावरण के साथ ऐसे प्रतिष्ठानों की बातचीत के अध्ययन में शामिल हैं।

"पवन ऊर्जा। छोटे से मध्यम आकार के उद्यमों के लिए एक गाइड"।

ईडी। यूरोपीय आयोग, 2001, अंग्रेजी में। भाषा, प्रारूप - .pdf.

इस प्रकाशन का उद्देश्य पवन ऊर्जा के उपयोग के निर्णय को प्रभावित करने वाले कारकों को समझने में मदद करना और व्यक्तियों और एसएमई द्वारा छोटे और मध्यम आकार के पवन टरबाइन प्रतिष्ठानों की स्थापना को प्रोत्साहित करना है।

सामग्री

परिचय 3
मैं पवन
1 वायु की उत्पत्ति 4
2 हवा की गति और इसे कैसे मापें 5
3 हवा की गति और दिशा पर बाधाओं का प्रभाव 9
4 हवा की आवृत्ति 10
5 पवन ऊर्जा 10

द्वितीय पवन टरबाइन
6 पवन टरबाइन सिस्टम 13
7 वेन पवन टर्बाइनों का संचालन सिद्धांत 15
8 पवन टरबाइनों की पवन स्थापना और विनियमन 20
9 किसी दी गई शक्ति के लिए पंखों का आकार कैसे निर्धारित करें 21
10 पवन टरबाइन के लिए पंख कैसे बनाएं 29

III स्वयं पवन-विद्युत इकाई कैसे बनाएं
11 मौजूदा पवन ऊर्जा इकाइयों के डिजाइन 34
12 कारखाने की सहायता के बिना सबसे सरल 100 वॉट पवन-विद्युत इकाई स्वयं कैसे बनाएं 44

IV पवन-विद्युत इकाइयों के विद्युत उपकरण और उनकी देखभाल
13 विद्युत उपकरण 50
14 पवन ऊर्जा इकाइयों के संचालन और देखभाल पर संक्षिप्त जानकारी 54
15 स्विचगियर का रखरखाव 61
16 पवन ऊर्जा इकाइयों के प्रदर्शन संकेतक 62

कम-शक्ति वाले पवन ऊर्जा संयंत्र उन क्षेत्रों के लिए बहुत रुचि रखते हैं जो अभी तक पर्याप्त रूप से विद्युतीकृत नहीं हैं या औद्योगिक केंद्रों से दूर हैं।
100 W तक की कम शक्ति वाली पवन टरबाइनें इतनी सरल होती हैं कि इन्हें आसानी से स्वयं निर्मित किया जा सकता है। ऐसी इकाइयों का संचालन भी सरल है और इसमें ईंधन पर कोई खर्च नहीं करना पड़ता है। 5 मीटर/सेकंड से अधिक औसत वार्षिक हवा की गति वाले क्षेत्रों में पवन-विद्युत इकाइयों की प्रति किलोवाट-घंटे की लागत स्थानीय बिजली संयंत्रों के टैरिफ से कम है।
यह कहा जाना चाहिए कि क्षेत्र की पवन व्यवस्था मुख्य स्थिति है जो पवन ऊर्जा संयंत्रों के संचालन की आर्थिक व्यवहार्यता निर्धारित करती है। इसलिए, इससे पहले कि हम पवन-विद्युत इकाइयों के डिजाइन और उनके निर्माण की विधि पर विचार करना शुरू करें, ऊर्जा स्रोत के रूप में हवा की बुनियादी विशेषताओं से परिचित होना आवश्यक है। इसके अलावा, पवन ऊर्जा को यांत्रिक कार्य में परिवर्तित करने वाली पवन टरबाइन की विशेषताओं को समझने के लिए, पवन टरबाइन वायुगतिकी के कम से कम प्राथमिक बुनियादी सिद्धांतों से परिचित होना भी आवश्यक है। इससे पवन चक्र के पंखों को सही ढंग से बनाने में मदद मिलेगी, जो पवन-विद्युत इकाई का मुख्य भाग हैं।

1. हवा
1. पवन की उत्पत्ति. पवन विश्व के चारों ओर हवा की गति है। हम इस घटना के इतने आदी हो गए हैं कि यह सवाल ही नहीं उठता कि हवा कैसे और क्यों उठती है? हालाँकि, प्रकृति की इस शक्ति को स्पष्ट रूप से समझने के लिए उन कारणों को भी जानना चाहिए जो इसे जन्म देते हैं।
यदि हम ठंडे कमरे के बगल में स्थित गर्म कमरे का दरवाजा थोड़ा सा खोल दें तो तुरंत हमारे पैरों को ठंडक महसूस होगी, जबकि चेहरे के स्तर पर ऐसी कोई अनुभूति नहीं होगी। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि गर्म हवा, ठंडी हवा की तुलना में हल्की होने के कारण, कमरे के ऊपरी हिस्से पर कब्जा कर लेती है, और ठंडी हवा - निचले हिस्से पर। ठंडे कमरे से हवा गर्म कमरे में जाती है और, भारी हवा के रूप में, नीचे फैलती है, जिससे गर्म हवा विस्थापित हो जाती है, जो बदले में, ठंडी हवा के प्रभाव में, खुले के ऊपरी हिस्से के माध्यम से गर्म कमरे से बाहर निकल जाती है। दरवाज़ा. आप एक जलती हुई मोमबत्ती को थोड़े से खुले दरवाजे की दरार में रखकर इसे आसानी से सत्यापित कर सकते हैं: पहले नीचे, फिर बीच में और अंत में, शीर्ष पर। सबसे नीचे, मोमबत्ती की लौ गर्म कमरे की ओर झुकेगी, बीच में यह लंबवत खड़ी होगी, और शीर्ष पर इसे ठंडे कमरे की ओर निर्देशित किया जाएगा। मोमबत्ती की लौ का विक्षेपण विभिन्न तापमान वाले कमरों के बीच हवा की गति की दिशा को इंगित करता है।
ऐसी ही एक घटना पृथ्वी के वायुमंडल की वायु के साथ घटित होती है। सूर्य हर जगह पृथ्वी को समान रूप से गर्म नहीं करता है। भूमध्य रेखा पर, सूर्य की किरणें पृथ्वी पर लंबवत पड़ती हैं और इसकी सतह को सबसे अधिक तीव्रता से गर्म करती हैं; ध्रुवों के करीब, सूर्य की किरणें तिरछी पड़ती हैं और गर्मी कमजोर होती है, और ध्रुवों पर सूर्य पृथ्वी को बहुत कमजोर रूप से गर्म करता है। तदनुसार, जैसे-जैसे पृथ्वी की सतह गर्म होती है, उसके ऊपर स्थित वायु भी गर्म होती है। इस प्रकार, पृथ्वी की सतह पर हवा का तापमान अलग-अलग है, और इसलिए दबाव और भार भी अलग-अलग हैं। वायुमंडलीय हवा ठंडे स्थानों से गर्म स्थानों की ओर, यानी ध्रुवों से भूमध्य रेखा की ओर जाती है, गर्म हवा को विस्थापित करती है, जो वायुमंडल की ऊपरी परतों की ओर निर्देशित होती है। कई किलोमीटर की ऊंचाई पर, गर्म हवा, दो धाराओं में विभाजित होकर, ध्रुवों की ओर निर्देशित होती है। जैसे-जैसे यह पास आता है, यह ठंडा हो जाता है और पृथ्वी की सतह के करीब डूब जाता है। ध्रुवों पर यह पूरी तरह ठंडा हो जाता है और वापस भूमध्य रेखा की ओर चला जाता है। यह घटना लगातार घटती रहती है, जिससे पृथ्वी की सतह के ऊपर वायुमंडलीय परिसंचरण बनता है।
दक्षिण और उत्तर से भूमध्य रेखा की ओर हवा की निरंतर गति को व्यापारिक हवा कहा जाता है। पृथ्वी के पश्चिम से पूर्व की ओर घूमने के कारण, व्यापारिक हवा उत्तर से भूमध्य रेखा की ओर - उत्तर-पूर्व दिशा में, और दक्षिण से - दक्षिण-पूर्व दिशा में चलती है।
विश्व के उत्तरी और दक्षिणी भागों में, परिवर्तनशील दिशाओं वाली स्थानीय हवाएँ देखी जाती हैं। ये हवाएँ इस तथ्य के कारण होती हैं कि जैसे-जैसे हम उष्ण कटिबंध से दूर ध्रुवों की ओर बढ़ते हैं, ऋतुओं का परिवर्तन - सर्दी, वसंत, ग्रीष्म और शरद ऋतु, साथ ही समुद्र, पहाड़ों आदि की उपस्थिति वायुमंडलीय तापमान को बढ़ा देती है। वायु अत्यंत अस्थिर है, और इसलिए दिशा और गति असंगत वायु प्रवाह गति हैं।
2. हवा की गति और इसे कैसे मापें। हवा की ताकत को दर्शाने वाली मुख्य मात्रा उसकी गति है। हवा की गति का परिमाण 1 सेकंड के भीतर तय की गई मीटर की दूरी से निर्धारित होता है। उदाहरण के लिए, यदि 20 सेकंड में.
हवा ने 160 मीटर की दूरी तय की, तो एक निश्चित अवधि के लिए इसकी गति v बराबर थी:
हवा की गति अत्यधिक परिवर्तनशील होती है: यह न केवल लंबी अवधि में बदलती है, बल्कि छोटी अवधि (एक घंटे, एक मिनट और यहां तक ​​कि एक सेकंड के भीतर) में भी बड़ी मात्रा में बदलती है। अंजीर में. चित्र 1 एक वक्र दिखाता है जो 6 मिनट में हवा की गति में परिवर्तन दर्शाता है। इस वक्र से हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि हवा स्पंदित गति से चलती है।
थोड़े समय में देखी गई हवा की गति - कुछ सेकंड से लेकर 5 मिनट तक - तात्कालिक कहलाती है।
अंजीर। 3. मेट्रप्रीबोर संयंत्र से एनीमोमीटर।
वैध या मान्य. तात्कालिक गति से अंकगणितीय औसत के रूप में प्राप्त हवा की गति को औसत हवा की गति कहा जाता है। यदि आप दिन के दौरान मापी गई हवा की गति को जोड़ते हैं और माप की संख्या से विभाजित करते हैं, तो आपको औसत दैनिक हवा की गति मिलती है।
यदि हम पूरे महीने की औसत दैनिक हवा की गति को जोड़ते हैं और इस योग को महीने के दिनों की संख्या से विभाजित करते हैं, तो हमें औसत मासिक हवा की गति मिलती है। औसत मासिक गति को जोड़ने और योग को बारह महीनों से विभाजित करने पर, हमें औसत वार्षिक हवा की गति मिलती है।
हवा की गति को एनीमोमीटर नामक उपकरणों का उपयोग करके मापा जाता है।
सबसे सरल एनीमोमीटर, जो किसी को ज़ेट्रा की तात्कालिक गति निर्धारित करने की अनुमति देता है और इसे सबसे सरल मौसम वेन एनीमोमीटर कहा जाता है, चित्र में दिखाया गया है। 2. इसमें क्षैतिज अक्ष a के चारों ओर झूलता हुआ एक धातु का बोर्ड होता है, जो एक ऊर्ध्वाधर स्टैंड b पर लगा होता है। बोर्ड के किनारे पर, एक ही अक्ष ए पर, सेक्टर बी आठ पिनों के साथ तय किया गया है। सेक्टर के नीचे स्टैंड बी से एक वेदर वेन डी जुड़ा हुआ है, जो हमेशा बोर्ड को अपने विमान के साथ हवा की ओर रखता है। जब उत्तरार्द्ध संचालित होता है, तो बोर्ड विक्षेपित हो जाता है और पिनों के पार चला जाता है, जिनमें से प्रत्येक एक निश्चित हवा की गति को इंगित करता है। वेदर वेन डी के साथ पोस्ट बी झाड़ी डी के चारों ओर घूमता है, जिसमें क्षैतिज विमान में 4 लंबी छड़ें तय की जाती हैं, जो मुख्य कार्डिनल दिशाओं को इंगित करती हैं: उत्तर, दक्षिण, पूर्व और पश्चिम, और उनके बीच 4 छोटी छड़ें, की ओर इशारा करती हैं। उत्तर-पूर्व, उत्तर-पश्चिम, दक्षिण-पूर्व और दक्षिण-पश्चिम। इस प्रकार, वेदर वेन एनीमोमीटर का उपयोग करके, आप एक साथ हवा की गति और दिशा दोनों निर्धारित कर सकते हैं।
सेक्टर बी के प्रत्येक पिन के अनुरूप हवा की गति के मान तालिका में दिए गए हैं। 1.

3. वायु की गति एवं दिशा पर बाधाओं का प्रभाव।
हवा, घरों, पेड़ों, पहाड़ियों और अन्य बाधाओं को पार करते हुए, सीधी गति से अनियमित गति में बदल जाती है। वायु जेट जो सीधे बाधाओं के किनारों के चारों ओर बहते हैं, उन्हें भंवर के छल्ले में घुमा दिया जाता है और वायु प्रवाह की दिशा में ले जाया जाता है। दूर ले जाए गए लोगों के स्थान पर नए भंवर वलय दिखाई देते हैं, जो फिर से दूर ले जाते हैं, आदि। यह स्पष्ट है कि जहां भंवर बनते हैं, वहां हवा अपनी गति और दिशा खो देती है।
हवा की भंवर गति, बाधा के किनारों पर दिखाई देती है, धीरे-धीरे इसके पीछे दूर हो जाती है और बाधा की ऊंचाई से लगभग पंद्रह गुना की दूरी पर पूरी तरह से रुक जाती है। सामान्यतः भंवर पृथ्वी की सतह, इमारतों, पेड़ों आदि के विरुद्ध गतिमान वायु के घर्षण के कारण बनते हैं।
इसलिए, सतह के पास हवा की गति ऊंचाई की तुलना में कम होती है।
इलेक्ट्रिक मोटर स्थापित करने के लिए स्थान चुनते समय इसे याद रखना चाहिए। इंजन पवन चक्र को बाधाओं के ऊपर रखा जाना चाहिए, जहां हवा का प्रवाह किसी भी चीज से परेशान न हो। सामान्य तौर पर, पवन चक्र को जितना संभव हो उतना ऊंचा रखा जाना चाहिए, क्योंकि ऊंचाई बढ़ने के साथ हवा की गति बढ़ जाती है, और साथ ही पवन इंजन की शक्ति भी बढ़ जाती है। उदाहरण के लिए, यदि पवन चक्र की ऊंचाई दोगुनी कर दी जाती है, तो इसकी ऊंचाई दोगुनी हो जाती है। बिजली करीब डेढ़ गुना बढ़ जायेगी. हालाँकि, ऊँचाई चुनते समय, संचालन के दौरान पवन टरबाइन के रखरखाव में आसानी को ध्यान में रखना आवश्यक है। पवन टरबाइन के लिए टावर की न्यूनतम ऊंचाई का चयन किया जाना चाहिए ताकि पवन पहिया विंग का निचला सिरा निकटतम बाधा से 1.5 - 2 मीटर ऊंचा हो, जैसा कि चित्र में दिखाया गया है। 4.

4. हवा की पुनरावृत्ति. अवलोकनों से पता चलता है कि हवा की गति हर समय बदलती रहती है, और यह अनुमान लगाना कठिन है कि एक दिन या एक महीने के दौरान हवा एक निश्चित गति से कितने घंटे चलती है। हालाँकि, हमें हवा की आवृत्ति जानने की ज़रूरत है, यानी एक निश्चित अवधि में 3, 4, 5 मीटर/सेकंड आदि की गति से कितने घंटे हवा चली। इससे यह निर्धारित करना संभव हो जाएगा कि पवन टरबाइन कितनी बिजली से काम कर सकता है और एक महीने या साल में कितने हॉर्स पावर घंटे का उत्पादन करेगा। 1895 में, एम. एम. पोमोर्त्सेव ने औसत वार्षिक हवा की गति के आधार पर पुनरावृत्ति का एक पैटर्न स्थापित किया। इस पैटर्न के आधार पर एक तालिका संकलित की गई है। औसत वार्षिक गति के आधार पर विभिन्न हवा की गति की 3 पुनरावृत्तियाँ। उदाहरण के लिए, 4 मीटर/सेकंड की औसत वार्षिक हवा की गति वाले क्षेत्रों में, हवा O (शांत) 307 घंटे के बराबर थी। यह संख्या आमतौर पर अलग-अलग समय पर देखी गई अल्पकालिक शांति और शांति के घंटों के योग को दर्शाती है। वर्ष; 1,445 घंटों तक 3 मीटर/सेकंड की गति से कमजोर हवा चली; हवा 315 घंटों तक 8 मीटर/सेकंड की गति से चली। वगैरह।

पैरागमेहता पुस्तकों का अंत

भौतिकी में अन्य डिप्लोमा

टी कि पवन टरबाइनों का उपयोग उन मामलों में भी फायदेमंद है जहां पवन फार्म चौबीसों घंटे काम करते हैं। ग्रामीण क्षेत्रों (नेक्रासोव्का गाँव) में पवन टरबाइनों का उपयोग करने का मुख्य कार्य ऊर्जा उत्पादन के लिए ईंधन बचाना है।

यह लाभदायक है या लाभहीन, इस प्रश्न का उत्तर देकर काफी सरलता से निर्धारित किया जा सकता है: "बचाए गए ईंधन की लागत के कारण पवन टरबाइन (उदाहरण के लिए, AVE-250) के बुक वैल्यू का भुगतान करने में कितने साल लग सकते हैं?" स्टेशन के लिए मानक भुगतान अवधि 6.7 वर्ष है। एक साल तक गांव में नेक्रासोव्का 129,180 kWh की खपत करता है। उद्यमों के लिए 1 किलोवाट ऊर्जा वर्तमान में 2.85 रूबल है। इससे आप पेबैक अवधि पा सकते हैं:

टोकूप = पी/पीसीएच, पीसीएच = पी - जेड,

जहां: P पवन फार्म खरीदने की लागत में कटौती किए बिना उद्यम का लाभ है, Pch उद्यम का शुद्ध लाभ है, Z पवन फार्म की खरीद में निवेश की गई लागत है (700 हजार रूबल)

पी = 6.7*129180*2.85 = 2466692 रूबल

पीसीएच = 2466692 - 900000 = 1566692 रूबल

टोकूप = 2466692/1566692 = 1.6 वर्ष

हम देखते हैं कि बिजली संयंत्र में निवेश की वापसी अवधि मानक से कम है, जो कि 6.7 वर्ष है, इसलिए, इस पवन फार्म की खरीद प्रभावी है। साथ ही, थर्मल पावर प्लांट पर पवन फार्म का एक महत्वपूर्ण लाभ इस तथ्य के कारण होता है कि पूंजीगत लागत व्यावहारिक रूप से "मृत" नहीं होती है, क्योंकि पवन टरबाइन स्थापना स्थल पर डिलीवरी के 1 - 3 सप्ताह बाद बिजली उत्पन्न करना शुरू कर देता है। .

निष्कर्ष

इस पाठ्यक्रम परियोजना में, मैंने गाँव के लिए पवन टरबाइन के डिज़ाइन को देखा। नेक्रासोव्का, इस गांव को आवश्यक ऊर्जा की आपूर्ति करने के लिए।

मैंने निम्नलिखित गणनाएँ कीं:

आवश्यक जनरेटर का चयन

केबल चयन

पेबैक अवधि की गणना

ब्लेड गणना

पवन विशेषताओं का चयन किया गया

अंत में, मैं कह सकता हूं कि इस क्षेत्र में पवन फार्म का निर्माण उचित है। इस तथ्य के कारण कि हम सखालिन के उत्तर में रहते हैं, और यहाँ लगातार हवाएँ चलती हैं (और हवा ऊर्जा का एक अटूट स्रोत है और इसके परिवर्तन के दौरान पर्यावरण में कोई हानिकारक उत्सर्जन नहीं होता है), और विचाराधीन ओखा क्षेत्र में, सिवाय थर्मल पावर प्लांटों के लिए बिजली आपूर्ति का कोई वैकल्पिक स्रोत नहीं है, तो मेरी परियोजना इस साइट के लिए उपयुक्त है।

ग्रन्थसूची

1. बेज्रुकिख पी.पी. रूस में नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों का उपयोग // सूचना बुलेटिन "नवीकरणीय ऊर्जा"। एम.: इंटरसोलरसेंटर, 1997. नंबर 1.