همه چیز راجع به توربین های بادی

توربین بادی چیست؟
توربین های بادی نسخه مدرن آسیاب بادی هستند. به زبان ساده، آنها از نیروی باد برای تولید برق استفاده می کنند.

توربین های بادی بزرگ بیشتر قابل مشاهده هستند، اما شما همچنین می توانید یک توربین بادی کوچک برای استفاده فردی بخرید. به عنوان مثال برای تامین نیروی کاروان یا قایق.

توربین‌های بادی بر اساس یک اصل ساده کار می‌کنند: توربین‌های بادی به جای استفاده از الکتریسیته برای تولید باد - مانند یک فن - از باد برای تولید برق استفاده می‌کنند. باد پره های پروانه مانند یک توربین را به دور روتور می چرخاند که ژنراتور را می چرخاند و الکتریسیته تولید می کند.

الگوهای جریان و سرعت باد در سراسر ایالات متحده بسیار متفاوت است و توسط توده های آبی، پوشش گیاهی و تفاوت در زمین تغییر می کند. انسان ها از این جریان باد یا انرژی حرکتی برای اهداف بسیاری استفاده می کنند: قایقرانی، پرواز بادبادک، و حتی تولید برق.

اصطلاحات «انرژی باد» و «نیروی باد» هر دو فرآیندی را توصیف می‌کنند که طی آن از باد برای تولید نیروی مکانیکی یا الکتریسیته استفاده می‌شود. از این توان مکانیکی می توان برای کارهای خاص (مانند آسیاب دانه یا پمپاژ آب) استفاده کرد یا یک ژنراتور می تواند این توان مکانیکی را به برق تبدیل کند.

یک توربین بادی انرژی باد را با استفاده از نیروی آیرودینامیکی پره های روتور که مانند بال هواپیما یا تیغه روتور هلیکوپتر عمل می کنند، به الکتریسیته تبدیل می کند. هنگامی که باد در سراسر تیغه جریان دارد، فشار هوا در یک طرف تیغه کاهش می یابد. اختلاف فشار هوا در دو طرف تیغه باعث بالا رفتن و کشش می شود. نیروی بالابر قوی تر از درگ است و این باعث چرخش روتور می شود. روتور به طور مستقیم (اگر یک توربین درایو مستقیم باشد) یا از طریق یک شفت و یک سری چرخ دنده (گیربکس) به ژنراتور متصل می شود که چرخش را سرعت می بخشد و به ژنراتور فیزیکی کوچکتر اجازه می دهد. این تبدیل نیروی آیرودینامیکی به چرخش ژنراتور باعث ایجاد الکتریسیته می شود.

چگونه یک توربین بادی کار می کند؟
توربین های بادی می توانند نیروی باد را به برقی تبدیل کنند که همه ما برای تامین انرژی خانه ها و مشاغل خود استفاده می کنیم. آنها می توانند مستقل باشند و تنها یک یا تعداد بسیار کمی از خانه ها یا مشاغل را تامین کنند، یا می توانند برای تشکیل بخشی از یک مزرعه بادی دسته بندی شوند. در اینجا توضیح می دهیم که آنها چگونه کار می کنند و چرا برای آینده انرژی مهم هستند.

مزرعه بادی چیست؟
مزارع بادی گروهی از توربین های بادی هستند. بسیار قابل توجه است که فکر کنیم برقی که انرژی زیادی در زندگی ما ایجاد می کند - از شارژ کردن تلفن هایمان، تا اینکه به ما اجازه می دهد یک فنجان قهوه درست کنیم و به طور فزاینده ای سوخت ماشین هایمان را تامین می کنیم - ممکن است به عنوان یک باد ساده شروع شده باشد.

توربین های بادی چگونه کار می کنند؟
ابتدا اجازه دهید با قسمت‌های قابل مشاهده مزرعه بادی که همه ما به دیدن آنها عادت کرده‌ایم شروع کنیم - توربین‌های سفید یا خاکستری کم رنگ. هر یک از این توربین ها از مجموعه ای از پره ها، جعبه ای در کنار آنها به نام ناسل و شفت تشکیل شده است. باد - حتی فقط یک نسیم ملایم - باعث می شود تیغه ها بچرخند و انرژی جنبشی ایجاد کند. تیغه هایی که به این ترتیب می چرخند سپس شفت ناسل را به چرخش در می آورند و یک ژنراتور در ناسل این انرژی جنبشی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند.

بعداً برای برق تولید شده توسط توربین بادی چه اتفاقی می افتد؟
برای اتصال به شبکه سراسری، انرژی الکتریکی از طریق یک ترانسفورماتور در سایت منتقل می شود که ولتاژ مورد استفاده در سیستم برق ملی را افزایش می دهد. در این مرحله است که برق معمولاً به شبکه انتقال شبکه ملی منتقل می شود و آماده انتقال است تا در نهایت بتوان از آن در خانه ها و مشاغل استفاده کرد. از طرف دیگر، یک مزرعه بادی یا یک توربین بادی منفرد می تواند برق تولید کند که به طور خصوصی توسط یک فرد یا مجموعه کوچکی از خانه ها یا مشاغل استفاده می شود.

اولین توربین بادی و اولین مزرعه بادی کجا بود؟
اولین توربین بادی که برق تولید کرد توسط پروفسور جیمز بلیت در خانه تعطیلاتش در اسکاتلند در سال 1887 ساخته شد. ارتفاع آن 10 متر بود و پارچه بادبانی داشت.

اولین مزرعه بادی جهان در سال 1980 در نیوهمپشایر آمریکا افتتاح شد.

چرا توربین های بادی معمولا سفید یا خاکستری کم رنگ هستند؟
توربین‌های بادی معمولاً سفید یا خاکستری کم‌رنگ هستند - ایده این است که آنها را تا حد ممکن از نظر بصری محجوب کنید. بحث در مورد اینکه آیا باید آنها را با رنگ های دیگر، به ویژه سبز، در برخی تنظیمات رنگ آمیزی کرد تا به آنها کمک کند با محیط خود ترکیب شوند یا خیر.

باد باید چقدر قوی باشد تا یک توربین بادی کار کند؟
توربین‌های بادی می‌توانند در هر چیزی از سرعت باد بسیار کم تا باد بسیار قوی کار کنند. آنها حدود 80 درصد مواقع تولید می کنند، اما نه همیشه با ظرفیت کامل. در بادهای بسیار شدید، برای جلوگیری از آسیب، خاموش می شوند.