بررسی توربین های بادی و انرژی باد

بررسی توربین های بادی و انرژی باد
بررسی توربین های بادی و انرژی باد
120,000 ریال 
تخفیف 15 تا 30 درصدی برای همکاران، کافی نت ها و مشتریان ویژه _____________________________  
وضعيت موجودي: موجود است
تعداد:  
افزودن به ليست مقايسه | افزودن به محصولات مورد علاقه

تعداد صفحات : 96 صفحه _ فرمت WORD _ دانلود مطالب بلافاصله پس از پرداخت آنلاین

فهرست
فصل اول    4
مقدمه    4
1-1- مقدمه    5
2-1- تاریخچه انرژی باد در جهان    6
3-1- تلاش برای تسخیر دریا    7
4-1- وضعیت کنونی بهره برداری از انرژی باد در جهان    7
1-4-1 نداشتن هزینه اجتماعی:    7
2-4-1 اثرات زیست محیطی:    8
3-4-1- اثرات گلخانه ای    8
5-1 اهمیت و لزوم بکارگیری انرژی باد از بعد اقتصادی    8
6-1 بحران انرژی    10
فصل دوم    11
استفاده از انرژي باد    11
1-2 استفاده از انرژی باد    12
2-2 سرعت وصل    12
3-2 سرعت اسمی    13
4-2 سرعت قطع    13
5-2 - حد بتز    13
6-2 -  بررسي كمي سيستمهاي مبدل باد    14
فصل سوم    19
معرفي انواع توربين هاي بادي- ساختار الكتريكي مكانيكي    19
1-3- سيستم هاي انرژي باد    20
2-3- طرح هاي اصلي توربين هاي بادي    20
1-2-3-  توربين نوع محور افقي    21
2-2-3- توربين نوع محور عمودي    21
3-2-3- توربين هاي تكميل شده    21
3-3- اجزاي اصلي يك نيروگاه بادي    21
1-3-3- پره هاي توربين    22
2-3-3- طراحي كششي    22
4-3-3- نسبت سرعت نوك پره    23
5-3-3- طراحي كششي    23
6-3-3- طراحي بر اساس نيروي بالا برنده    23
7-3-3-شفت سرعت پايين    24
8-3-3- جعبه دنده    24
9-3-3- شفت سرعت بالا    24
10-3-3- ژنراتورها    24
11-3-3- كنترل كننده مكانيكي    25
12-3-3- سيستم هيدروليك    25
13-3-3-قسمت خنك كننده    25
14-3-3- تنظيم كننده گام و زاويه پره    25
15-3-3- دستگاه جهت ياب    26
16-3-3- محفظه توربين    26
17-3-3- مكانيزم چرخش    26
18-3-3-باد سنج و بادنما    26
1-18-3-3- كنترل شيب توربين هاي بادي    27
2-18-3-3- سيستم ايستايي كنترل توربين هاي بادي    27
19-3-3- سيستم كنترل ايستايي فعال توربين هاي بادي    27
20-3-3- سيستم كنترل و فرمان    28
21-3-3-سيستم سنكرونيزاسيون    28
22-3-3-دستگاه هيدروليكي مبدل فركانس    28
23-3-3- سيستم توزيع الكتريكي    29
24-3-3- سيستم ارتباطات و كنترل    29
25-3-3- سازه هاي نگهدارنده توربين بادي    29
1-25-3-3- توربين هاي بادي كوچك:    30
4-3- سازه نگهدارنده توربين بادي    30
1-4-3- سازه هاي خودايستا:    30
2-4-3- سازه هاي به صورت خرپايي    31
3-4-3- سازه هاي به صورت پوسته فلزي    32
4-4-3-سازه هاي بتني    32
5-4-3- سازه هاي مهار بندي شده:    32
5-3- ضوابط طراحي ساده    33
6-3- سيستم هاي كنترل دور در توربين هاي بادي    34
2-6-3- كنترل توسط پره (ترمز هوايي)    34
1-2-6-3-توربين هاي محور افقي    34
2-2-6-3-كنترل توسط تغيير زاويه گام    35
3-2-6-3-كمك به ايجاد استال    35
4-2-6-3- استال تنظيم شده:    36
7-3- ترمز هاي مكانيكي    36
1-7-3- ترمز هاي ديسكي    36
2-7-3- مزاياي استفاده از ترمزهاي ديسكي در توربين هاي بادي    37
8-3- نتيجه گيري    37
فصل چهارم    38
ژنراتور نيروگاه بادي    38
1-4- ژنراتور مغناطيس دائم با اينورتر منبع جريان براي توربين هاي سرعت متغير    39
3-4- ژنراتور با قطب برنامه ريزي شده براي توربين هاي سرعت متغير:    40
فصل پنجم    42
بررسي سيستم هاي مبدل باد به انرژي الكتريكي    42
1-5- مقدمه    43
2-5 سيستم انتقال    46
3-5 مبدل الكتريكي    46
فصل ششم    50
سيستم آسنكرون    50
1-6- سیستم های آسنکرون    51
2-6- ژنراتور DC شنت با بار باتری    53
3-6-  ژنراتور كمپوند اضافی    57
مقاومت تنظیم کننده مشخصه خروجی    58
2-4-6- پایداری ژنراتور سنکرون    60
3-4-6- مشخصه خروجی ژنراتور سنکرون    61
4-4-6- تغییر قطبهای ژنراتور سنکرون    62
5-6- ژنراتورهاي Ac    70
6-6- ژنراتور القايي خود تحريك    71
7-6- ژنراتور مدولاسيون ميدان    83
8-6-ژنراتور راسل    86
فصل هفتم    89
مبدلهاي الكتريكي    89
1-7- مبدلهاي الكترونيكي    90
2-7-مبدل DC/AC    90
4-7- مبدلهاي AC/DC    92
2-6-7- سيستمهاي غيرمتصل به شبكه سراسري    94
3-6-7- طراحي سيستمهاي خارج از شبكه سراسري    94

 

مقدمه
استفاده از منابع انرژی فسیلی و هسته ای، مستلزم هزینه زیاد و افزایش آلودگی محیط زیست و عوارض مخرب ناشی از آن است، از این رو با بروز پدیده بحران انرژی در دنیا و از طرف دیگر پیشرفت تکنولوژی تبدیل انرژی باد، به انرژی الکتریکی که به کاهش قیمت آنها منجر شده، استفاده از انرژی باد اجتناب ناپذیر شده است. سیستم های مبدل انرژی باد، به انرژی الکتریکی از سال 1975 به شکل تجاری و در سطح وسیع در دنیا مورد استفاده قرار گرفته اند. هم اکنون با پیشرفت تکنولوژی میکروکامپیوترها و نیمه هادیهای قدرت امکان استفاده از سیستم کنترلی مدرن و در نتیجه تولید قدرت الکتریکی با کیفیت بالا از نیروی باد ایجاد شده است. تجربه نصب و راه اندازی نیروگاههای بادی در کشورهای صنعتی، به خصوص آمریکا و دانمارک نشان داده است که هزینه این سیستم ها قابل مقایسه با هزینه روش های سنتی و متداول تولید انرژی الکتریکی می باشد.
تامین انرژی الکتریکی برای بارهای شبکه با کیفیت بالا و تولید وقفه نیروی برق هدف اصلی یک سیستم قدرت می باشد. برای بالا بردن کیفیت انرژی الکتریکی نیاز است. کمیت های مختلف سیستم قدرت مانند راه اندازی از مدار خارج نمودن، بهره برداری در شرایط توان ثابت و.... کنترل شود. با توجه به ماهیت تغییرات سرعت باد در زمان های مختلف ایجاد شرایط کنترل برای سیستم های قدرت شامل مبدل های انرژی باد به الکتریکی حائز اهمیت می گردد. اجزاء مختلف یک سیستم قدرت بادی شامل: توربین بادی، ژنراتور، کنترل کننده زاویه گام پره و سیستم تحریک می باشد. که هر یک از این اجزاء انواع مختلف داشته و در مدل های مختلف براساس نیاز ساخته می شوند. لذا با توجه به موقعیت جغرافیایی ایران و اهمیت انرژی‌های تجدیدپذیر به این موضوع پرداخته می شود.
باد رایگان است بشر از عهد باستان این نکته را به خوبی دریافته است و آسیاب بادی را ساخته است تا آب چاهها را بیرون بکشد و غلات را آرد کند. امروزه آسیابهای بادی دیگر منسوخ شده اند و جای خود را به مولدهای بادی داده اند که الکتریسته تولید می کنند. بهترین جا برای تاسیس مولدهای بادی سواحل دريا و تپه ها هستند. در این نقاط باد شدیدتر و منظم تر از نقاط دیگر می‌وزد. (برای تولید الکتریسته سرعت باد باید به طور متوسط 5 متر بر ثانیه، یعنی 18 کیلومتر در ساعت باشد.) اما باد این عیب بزرگ را دارد که فقط بعضی روزها و بعضی ساعات می وزد. اگر فقط به انرژی باد اتکا کنیم، به سرعت دچار کمبود الکتریسته
می شویم. پس راه حل چیست؟ راه حل این است که با استفاده از باتریها الکتریسته ای را که در ساعات بادخیز تولید شده است، ذخیره کنیم. راه دوم این است که مولد بادی را با موتوری که با سوخت کار می کند همراه سازیم. و در واقع یک گروه الکترون بوجود می آوریم. به این ترتیب می توانیم وقتی که باد نیست از الکتریسته ای که ماشین دوم تولید می کند استفاده کنیم. در حال حاضر در بسیاری از کشورهای در حال توسعه یا نقاط دور افتاده ای که برق رسانی به آنها ممکن نیست ازجمله در آرژانتین، استرالیا، آفریقای جنوبی ... موادهای بادی می توانند نیاز یک مزرعه، چند خانه یا روستا را به برق تامین کنند. در اوایل قرن 14 میلادی بهره برداری گسترده از آسیابهای بادی در اروپا رایج گردید. اروپائیان بعدها روتور آسیابها را به بالای برجی انتقال داده اند که از چندین طبقه تشکیل می شود. نکته حائز اهمیت درباره آسیابهای مذکور آنست که پره ها بطور دستی در جهت باد قرار داده می شوند و این امر به کمك اهرم بزرگی در پشت آسیاب صورت می گرفت. بهینه سازی انرژی خروجی و حفاظت آسیاب در برابر آسیب دیدگی ناشی از بادهای شدید با جمع کردن پره های آن صورت می گرفت. نخستین مولدهای بزرگ به منظور تولید الکتریسته سال در اوهایو توسط چارلز براش ساخته شد. در سال 1888 ابداع انواع مولدهای بادی در مقیاس وسیع در 1930 در روسیه با ساخت ژنراتور بادی 100 کیلو واتی آغاز شد. طراحی روتورهای پیشرفته با محور عمودی در فرانسه توسط داریوس در دهه 1920 آغاز شد. از میان طرحهای پیشنهادی داریوس مهمترین طرح، روتوری است با پره های ایرفویل و انحنا دار که از بالا و پایین به یک محور عمودی متصل می شوند. در این زمینه، ابداعات دیگری صورت نگرفت و این طرح در سالهای اخیر به نام توربین داریوس مورد توجه قرار گرفته است. توسعه صنعت توربین های بادی، بسیار سریع بوده و در حال پیشرفت است. از ابتدای دهه 1980 تاکنون ظرفیت متوسط توربین بادی از 15 کیلو وات تا 8 مگا وات ارتقاء یافته است. مجموع ظرفیت نصب شده توربین های بادی در جهان به بیش از 25000 مگا وات بالغ می گردد. بنا بر محاسبات انجام شده، از باد در جهان
می توان 105-Ej (هر Ej   ژول) برق گرفت و آنچه در عمل بدست می آید. Ej است و پیش بینی شده است تا 2020 میلادی 10 درصد از برق کل جهان از انرژی باد تولید خواهد شد. این صنعت همچنین باعث ایجاد 7/1 میلیون شغل می شود.
2-1- تاریخچه انرژی باد در جهان
انرژی باد از انواع قدیمی انرژی است که از بدو پیدایش کره زمین در آن وجود داشته و با پیشرفت جوامع انسانی مورد استفاده قرار گرفته است. کهن ترین دستگاههای مبدل باد در خاورمیانه، برای تهویه منازل بکار رفت که هنوز هم در بعضی شهرهای کویری ایران نظیر یزد بنام بادگیر از آن استفاده می شود. اولین توربین های بادی یا مبدل های انرژی باد به انرژی جنبشی در ایران شکل گرفت و کمی بعد در عصر حمورابی پادشاه بابل در عراق نیز گسترش یافت. نمونه های اولیه این توربین ها از محور عمودی استفاده
می کردند و دارای 4 پره بودند.
استفاده اصلی این توربین ها در آرد کردن غلات بود در 3 قرن قبل از میلاد، مصریها نمونه ای از توربین با محور افقی و 4 پره را ابداع کردند و بوسیله آن، هوای فشرده جهت ساختن ارگ در مراسم مذهبی را تامین کردند. آسیاب بادی در قرون وسطی در ایتالیا، پرتغال و اسپانیلا ظاهر شد و کمی بعد در انگلستان، هلند و آلمان نیز بکار برده شد. این ماشین ها می خواستند آب را به ارتفاع 5 متر پمپ نمایند. حتی از آن برای استخراج روغن از دانه های روغنی نیز استفاده کردند و بعدا  انرژی باد علاوه بر خشکی در دریا نیز برای پیشبرد کشتی ها استفاده شد.

نظري براي اين محصول ثبت نشده است.


نوشتن نظر خودتان

براي نوشتن نظر وارد شويد.

محصولات
نظر سنجي
نظرتون در مورد ویکی پروژه چیه؟
  •   مراحل ثبت نام خیلی زیاده!
  •   مطلب درخواستیم رو نداشت!
  •   ایمیل نداشتم که ثبت نام کنم!
  •   مطلبی که میخواستم گرون بود!
نظرنتيجه