ऊर्ध्वाधर अक्ष पवन टरबाइन एक ऐसा उपकरण है जो पवन ऊर्जा का उपयोग करके उसे विद्युत में परिवर्तित करता है। पारंपरिक क्षैतिज अक्ष पवन टरबाइन के विपरीत, ऊर्ध्वाधर अक्ष पवन टरबाइन का मुख्य भाग ऊर्ध्वाधर अवस्था में होता है।
1.ऊर्ध्वाधर अक्ष पवन टरबाइन कार्य सिद्धांत
ऊर्ध्वाधर अक्ष वाले पवन टर्बाइन पवन ऊर्जा का उपयोग ब्लेडों को घुमाने के लिए करते हैं, जो बदले में जनरेटर को बिजली उत्पन्न करने के लिए प्रेरित करते हैं। इसके मुख्य घटकों में मुख्य शाफ्ट शामिल है जो ऊर्ध्वाधर दिशा में सीधा होता है, रोटर जो ब्लेडों से घिरा होता है, और जनरेटर जो मुख्य शाफ्ट के शीर्ष पर स्थित होता है।
2.ऊर्ध्वाधर अक्ष पवन टर्बाइनों के प्रकार
वायुगतिकी के कार्य सिद्धांत के अनुसार इसे ड्रैग प्रकार और लिफ्ट प्रकार में विभाजित किया गया है।
(1) ड्रैग प्रकार ऊर्ध्वाधर अक्ष पवन टरबाइन
प्रतिरोध प्रकार पवन टरबाइन असममित के आकार की windward दिशा में पवन टरबाइन ब्लेड के कारण है, इसकी हवा प्रतिरोध के कारण अलग है, इस प्रकार केंद्रीय अक्ष के आसपास एक पल पैदा, ताकि हवा पहिया रोटेशन।
मुख्य प्रकार: बैरियर प्लेट प्रकार पवन टरबाइन, प्लेट स्विंग-रोटेटिंग पवन टरबाइन, पवन कप प्रकार पवन टरबाइन, एस-प्रकार पवन टरबाइन।
(2) लिफ्ट प्रकार ऊर्ध्वाधर पवन टरबाइन
लिफ्ट प्रकार के पवन टरबाइन, पवन टरबाइन को घुमाने और बिजली उत्पन्न करने के लिए चालक बल के रूप में ब्लेड के माध्यम से बहने वाली हवा द्वारा उत्पन्न लिफ्ट बल का उपयोग करते हैं।
मुख्य प्रकार: डैरियक्स पवन टर्बाइन (एच-प्रकार और Φ-प्रकार सबसे अधिक प्रतिनिधि हैं)।
ऊर्ध्वाधर अक्ष पवन टर्बाइनों के फायदे और नुकसान के बारे में
पवन टरबाइन जनरेटर को मोटे तौर पर निम्नलिखित महत्वपूर्ण घटकों में विभाजित किया जा सकता है: केंद्र आधार, स्थिर ब्लेड सहायक आधार, पवन टरबाइन हब, ब्लेड, गियरबॉक्स आदि। दुनिया भर में, पवन टरबाइनों को दो मुख्य श्रेणियों में विभाजित करना आम बात है: क्षैतिज अक्ष पवन टरबाइन और ऊर्ध्वाधर पवन टरबाइन। आज हम ऊर्ध्वाधर पवन टरबाइन के फायदे और नुकसान के बारे में बात करेंगे।
ऊर्ध्वाधर पवन टरबाइन के लाभ
1. उच्च समग्र प्रदर्शन सूचकांक। निर्माण में सीधे ब्लेड और त्रिकोणीय डबल पिवट डिज़ाइन का उपयोग किया जाता है, और मुख्य तनाव बिंदु हब में केंद्रित होता है, जिससे ब्लेड के गिरने, टूटने और ब्लेड के बाहर उड़ने जैसी समस्याओं का समाधान होता है। ऊर्ध्वाधर पवन टरबाइन ब्लेड को समान कोण अंतर के अनुसार एक वृत्ताकार आकृति में व्यवस्थित किया जाता है। इस डिज़ाइन का उद्देश्य केंद्र ब्रैकेट पर दबाव को कम करना है; इसके अलावा, गियर बॉक्स, रिड्यूसर और ट्रांसमिशन डिवाइस और सहायक उपकरणों की एक श्रृंखला को कार्य प्लेटफ़ॉर्म के अपेक्षाकृत निकट ज़मीन में रखा जा सकता है।
पवन टरबाइन का वजन कम करने से निर्माण और रखरखाव की लागत कुछ हद तक कम हो जाती है, और ऊर्ध्वाधर पवन टरबाइन का उपयोग भवन एकीकरण में किया जा सकता है, और कुछ हद तक निर्माण और रखरखाव की लागत कम हो जाती है। कार्य मंच, पवन टरबाइन के वजन को कम करने से पवन टरबाइन के निर्माण और रखरखाव की लागत कुछ हद तक कम हो जाती है, और ऊर्ध्वाधर पवन टरबाइन का उपयोग एकीकृत निर्माण में किया जा सकता है, जो शहरी निर्माण के लिए अनुकूल है।
2. ध्वनि प्रदूषण कम करें। क्षैतिज घूर्णन और ब्लेड के हवाई जहाज़ के पंख के डिज़ाइन के सिद्धांत का उपयोग, शोर को उस सीमा तक कम कर देता है जिसे प्राकृतिक वातावरण में मापा नहीं जा सकता।
3. सहायक प्रणालियाँ स्थापित करने की आवश्यकता नहीं है। ऊर्ध्वाधर पवन टर्बाइन और क्षैतिज अक्ष पवन टर्बाइन की तुलना में, ऊर्ध्वाधर अक्ष पवन टर्बाइन ब्लेड के घूर्णन तल के ज़मीन के समानांतर होने के कारण, पवन ऊर्जा का अधिग्रहण सभी दिशाओं से हो सकता है। क्षैतिज अक्ष पवन टर्बाइन के रूप में प्राप्त पवन ऊर्जा की दिशा को समायोजित करने के लिए यॉ डिवाइस को बढ़ाने की आवश्यकता नहीं होती है। पवन टर्बाइन की समग्र संरचना कुछ हद तक सरल हो जाती है, जिससे पवन टर्बाइन के संचालन से उत्पन्न कंपन कम हो जाता है और इसकी विश्वसनीयता में सुधार होता है।
4. प्रबल वायु प्रतिरोध। क्षैतिज घूर्णन और त्रिकोणीय दोहरे धुरी डिजाइन सिद्धांत इसे कम वायु दबाव के अधीन रखते हैं और 45 मीटर प्रति सेकंड की गति वाले तूफानों का प्रतिरोध कर सकते हैं।
5. सरल ब्लेड निर्माण। ऊर्ध्वाधर पवन टर्बाइन ब्लेड पर पवन ऊर्जा ग्रहण क्षमता में वृद्धि के कारण, हवा द्वारा घूर्णन करते समय ब्लेड केवल पवन टर्बाइन के दबाव और घूर्णन करते समय ब्लेड पर केन्द्रापसारक बल द्वारा तनावग्रस्त होता है, इसलिए ब्लेड सामग्री की आवश्यकताओं की डिग्री कम हो जाती है, जिससे सामग्री का चयन अधिक सामान्य हो जाता है, जिससे ब्लेड खरीदने की लागत कम हो जाती है।
6. गति सीमा बड़ी हो जाती है। ऊर्ध्वाधर पवन टर्बाइनों की आदर्श गति क्षैतिज अक्ष वाले पवन टर्बाइनों की तुलना में बहुत अधिक होती है। क्षैतिज पवन टर्बाइनों की तुलना में तेज़ हवा की गति में संचालन स्थिरता बहुत अधिक होती है। आदर्श मान 60 मीटर/सेकेंड की उच्च शक्ति वाली हवा की गति का सामना कर सकता है। जब तक नियंत्रण रणनीति और टर्बाइन की सामग्री का उचित चयन किया जाता है, ऊर्ध्वाधर पवन टर्बाइनों द्वारा पवन ऊर्जा का उपयोग क्षैतिज पवन टर्बाइनों की तुलना में बहुत अधिक होता है।
चूँकि ऊर्ध्वाधर अक्ष वाली पवन टर्बाइनों में ब्लेड शाफ्ट के चारों ओर लिपटे होते हैं, इसलिए वे आमतौर पर पक्षियों के लिए सुरक्षित होती हैं। क्षैतिज पवन टर्बाइनों में, हवा में घूमते ब्लेड पक्षियों के लिए कई तरह की समस्याएँ पैदा कर सकते हैं।
इसके अलावा, ऊर्ध्वाधर अक्ष पवन टर्बाइनों के निम्नलिखित नुकसान हैं:
1. कम दक्षता और कमजोर बिजली उत्पादन क्षमता;
2. थोड़ी मात्रा में शोर होता है, जिसका आसपास के वातावरण पर प्रभाव पड़ता है;
3.उच्च रखरखाव लागत और अपेक्षाकृत कम सेवा जीवन।
4. ऊर्ध्वाधर-अक्ष पवन टर्बाइनों में क्षैतिज पवन टर्बाइनों की तुलना में खराब स्टार्ट-अप प्रदर्शन संकेतक होते हैं
5.कंपन-रोधी समस्याएं, विशेष रूप से बड़े पवन टरबाइन के लिए
अनुप्रयोग के क्षेत्र
एच-प्रकार ऊर्ध्वाधर अक्ष पवन टर्बाइनों की विशेषताओं के कारण, पवन टर्बाइनों के उपयोग के तरीके और उनके उपयोग के क्षेत्रों में बदलाव आया है। क्षैतिज पवन टर्बाइनों का उपयोग या तो पवन फार्मों में किया जाता है या शोर और हवा की दिशा के कारण बिजली की कमी की समस्या को हल करने के लिए दूरदराज के इलाकों में, जो शहरी केंद्रों से बहुत दूर हैं, लेकिन एच-प्रकार पवन टर्बाइनों का विस्तार नए अनुप्रयोग क्षेत्रों में किया जाएगा।
उदाहरण के लिए, पवन ऊर्जा फार्मों के अलावा, बड़ी इमारतों के पवन संग्रहण कार्य और बड़ी इमारतों की ऊपरी मंजिलों के स्थान और ऊँचाई का पूरा उपयोग करके पवन ऊर्जा भवन और शून्य ऊर्जा भवन बनाए जा सकते हैं। शहरी सार्वजनिक प्रकाश व्यवस्था और राजमार्गों को भी पवन/प्रकाश से सुसज्जित किया जा सकता है, और पवन टरबाइन अनुप्रयोगों की एक बड़ी संख्या के पूरक दृष्टिकोण के माध्यम से।
इसके अलावा, पवन संसाधन की स्थिति वाले उद्यम और संस्थान भी बड़ी मात्रा में एच-प्रकार ऊर्ध्वाधर अक्ष पवन टर्बाइनों को लागू कर सकते हैं, जैसे समुद्र द्वारा समुद्री जल विलवणीकरण इकाइयां, तेल क्षेत्र तेल निकालने वाले और अपतटीय ड्रिलिंग प्लेटफॉर्म।
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