पवन ऊर्जा - मूल सिद्धांत
पवन ऊर्जा को समझने के लिए, हम द्रव्यमान के संरक्षण और ऊर्जा के संरक्षण के सिद्धांत की सदस्यता लेते हैं। टरबाइन के ब्लेड्स के अंदर और बाहर बहने वाली हवा को दर्शाने के लिए नीचे दिखाया गया डक्ट माना जाता है।
वेग वी एक वी की औसत माना जाता है 1 और वी 2 । ट्यूब के मुंह में काइनेटिक ऊर्जा किसके द्वारा दी जाती है -
केई = १/२ एमवी २
ऊर्जा का केई बदल गया = १/२ एमवी १ २ - १/२ एमवी २ २
1/2 मीटर (वी 1 2 - वी 2 2 )
चूँकि m = pAV एक तत्कालीन KE परिवर्तन, Pk = 1/2 pAV a (V 1 2 - V 2 2 )
आगे सरलीकरण पर, अनुमानित पवन ऊर्जा के रूप में दिया जाता है -
केई, पीके = 0.5925 * 1 / 2pAV 1 3
ब्लेड तत्व सिद्धांत
ब्लेड तत्व सिद्धांत मानता है कि हवा के टरबाइन ब्लेड के दिए गए हिस्से पर प्रवाह आसन्न भागों को प्रभावित नहीं करता है। ब्लेड पर इस उपखंड को एनुलस कहा जाता है। प्रत्येक के लिए गति की गणना की जाती हैannulus। सभी परिणामी मूल्यों को फिर ब्लेड और इसलिए पूरे प्रोपेलर का प्रतिनिधित्व करने के लिए अभिव्यक्त किया गया है।
प्रत्येक वार्षिकी पर, समान रूप से वितरित वेग को प्रेरित किया गया माना जाता है।
गतिशील मिलान
डायनेमिक इनफ्लो मॉडल को ब्लेड एलीमेंट और मोमेंटम सिद्धांत द्वारा अनुमानों को बेहतर बनाने के लिए शामिल किया गया था। प्रवाह सिद्धांत अवधारणा में बुनियादी गतिशील ब्लेड अशांति के प्रभाव का अनुमान लगाने में मदद करता है। बहने वाले क्षेत्र को अनुमान लगाने में मदद करने के लिए एक गतिशील राज्य दिया जाता है जिसका मतलब है वेग।
बीईएम सिद्धांत केवल स्थिर हवा पर अनुमान देता है लेकिन यह स्पष्ट है कि अशांति होनी चाहिए। हालांकि, यह बुनियादी गतिशील प्रवाह मॉडल द्वारा और अधिक यथार्थवादी अनुमान प्रदान करने के लिए जिम्मेदार है।
पवन ऊर्जा का उत्पादन, विशेष रूप से क्षैतिज अक्ष प्रकार में, टिप गति के उत्पाद के रूप में जाना जाता है, उपयोग किए गए ब्लेड की कुल संख्या और एक एयरोफिल के साथ पक्ष का लिफ्ट-टू-ड्रैग अनुपात। संतुलन की एक नई स्थिर स्थिति के लिए पुनरावृत्ति अच्छी तरह से समझाया गया हैDynamic Inflow Method (DIM)।
डायनेमिक इन्फ्लो विधि
डीआईएम को डायनेमिक वेक सिद्धांत के रूप में भी जाना जाता है और यह प्रेरित प्रवाह पर आधारित है, जो सामान्य रूप से स्थिर नहीं है। यह गतिशील प्रवाह पर इसके प्रभाव को ध्यान में रखते हुए रोटर को ऊर्ध्वाधर प्रवाह की गणना करता है।
यह बस जगा प्रभाव को ध्यान में रखता है या बस ब्लेड के घुमाव के कारण उत्पन्न रोटर्स के साथ हवा के वेग को लंबवत रूप से संरेखित करता है। हालांकि यह स्थिर होने के लिए स्पर्शरेखा वेग को मानता है। यह के रूप में जाना जाता हैWake effect और इसके खींचने से पवन टरबाइन की दक्षता कम हो जाती है।
विद्युत उत्पादन
पवन में गतिज ऊर्जा को पवन टर्बाइनों द्वारा बिजली में परिवर्तित किया जाता है। वे पवनचक्कियों में उपयोग की जाने वाली प्राचीन अवधारणा का उपयोग करते हैं, हालांकि हवा की दिशा का पता लगाने के लिए निहित तकनीक जैसे सेंसर। कुछ पवन टरबाइनों में रोटर और ब्लेड को नुकसान से बचाने के लिए तेज हवाओं के मामले में रुकने की ब्रेकिंग प्रणाली है।
जनरेटर के लिए उपयुक्त गति को ब्लेड को तेज करने के लिए रोटर शाफ्ट से जुड़े गियर हैं। जनरेटर के अंदर, विद्युत चुम्बकीय प्रेरण (यांत्रिक ऊर्जा से बिजली तक रूपांतरण की मूल विधि) होती है। शाफ्ट एक विद्युत तार का तार के खिलाफ एक बेलनाकार चुंबक को घुमाता है।
पवन ऊर्जा स्टेशन में टर्बाइन से सभी बिजली को ग्रिड प्रणाली में आत्मसात किया जाता है और एक उच्च वोल्टेज में परिवर्तित किया जाता है। यह वास्तव में ग्रिड प्रणाली में बिजली संचारित करने की पारंपरिक तकनीक है।
बड़े सतह-इत्तला देने वाले ब्लेड की आवश्यकता होती है, हालांकि यह उस शोर से निर्धारित किया जाना चाहिए जो व्यापक ब्लेड से उत्पन्न होता है। एक पवन फार्म में अधिकतम 100 जनरेटर हो सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप अधिक शोर होगा।