செங்குத்து காற்று விசையாழிகள். அதை உருவாக்கிய ரோஸ் டர்பைன் வகை காற்றாலை ஜெனரேட்டருக்கான காற்றாலை மின் நிலையங்களை நாங்கள் பரிசீலித்து வருகிறோம்

காற்றாலை ஆற்றலைப் பயன்படுத்த, உங்களுக்கு இந்த விவரங்கள் தேவைப்படும்:

• காற்று கத்திகள் - காற்று ஓட்டத்தை கைப்பற்றி, காற்று ஜெனரேட்டருக்கு உந்துவிசை கடத்துகிறது;
• காற்று ஜெனரேட்டர் மற்றும் கட்டுப்படுத்தி - உந்துவிசையை நேரடி மின்னோட்டமாக மாற்றுவதற்கு பங்களிக்கிறது;
• பேட்டரி - ஆற்றலைச் சேமிக்கிறது;
• இன்வெர்ட்டர் - நேரடி மின்னோட்டத்தை மாற்று மின்னோட்டமாக மாற்ற உதவுகிறது.

ஒரு நவீன இயக்க காற்று ஜெனரேட்டர் காற்று நீரோட்டங்களின் சக்தியைப் பயன்படுத்தி, அதை மின்சாரமாக மாற்ற உங்களை அனுமதிக்கிறது. இந்த நோக்கத்திற்காக, தொழிற்சாலை மற்றும் வீட்டில் தயாரிக்கப்பட்ட சாதனங்களின் மாதிரிகள் உள்ளன, அவை தொழில் மற்றும் தனியார் வீடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

இந்த வகை காற்று விசையாழிகள் எவ்வாறு வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன என்பதை நாங்கள் உங்களுக்குச் சொல்வோம், மேலும் சாதனத்தின் அம்சங்கள் மற்றும் வடிவமைப்பு விருப்பங்களை உங்களுக்கு அறிமுகப்படுத்துவோம். நாங்கள் முன்மொழிந்த கட்டுரை காற்றாலை மின் நிலையத்தின் பலம் மற்றும் பலவீனங்களைக் காட்டுகிறது. நீங்களே செய்பவர்கள் பயனுள்ள வரைபடங்கள் மற்றும் சட்டசபை பரிந்துரைகளை இங்கே காணலாம்.

காற்று ஜெனரேட்டரின் செயல்பாடு, காற்றின் இயக்க ஆற்றலை ரோட்டரின் இயந்திர ஆற்றலாக மாற்றுவதன் அடிப்படையில் அமைந்துள்ளது, அது பின்னர் மின்சாரமாக மாற்றப்படுகிறது.

செயல்பாட்டின் கொள்கை மிகவும் எளிதானது: சாதனத்தின் அச்சில் பொருத்தப்பட்ட கத்திகளின் சுழற்சி ரோட்டார் ஜெனரேட்டரின் வட்ட இயக்கங்களுக்கு வழிவகுக்கிறது, இதன் மூலம் மின்சாரத்தை உருவாக்குகிறது.

காற்றாலை ஆற்றல் புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றலின் மிகவும் நம்பிக்கைக்குரிய துறைகளில் ஒன்றாகும். நவீன வடிவமைப்புகள் காற்று நீரோட்டங்களின் சக்தியை செலவு குறைந்த முறையில் பயன்படுத்தி, மின்சாரத்தை உருவாக்குவதை சாத்தியமாக்குகின்றன.

இதன் விளைவாக நிலையற்ற மாற்று மின்னோட்டம் கட்டுப்படுத்தியில் "வடிகால்" செய்யப்படுகிறது, அங்கு அது பேட்டரிகளை சார்ஜ் செய்யக்கூடிய நேரடி மின்னழுத்தமாக மாற்றப்படுகிறது. அங்கிருந்து, இன்வெர்ட்டருக்கு மின்சாரம் வழங்கப்படுகிறது, அங்கு அது 220/380 V இன் குறிகாட்டியுடன் மாற்று மின்னழுத்தமாக மாற்றப்படுகிறது, இது நுகர்வோருக்கு வழங்கப்படுகிறது.

காற்றாலை ஜெனரேட்டரின் சக்தி நேரடியாக காற்று ஓட்டத்தின் (N) சக்தியைப் பொறுத்தது, இது N=pSV 3/2 சூத்திரத்தின்படி கணக்கிடப்படுகிறது, இதில் V என்பது காற்றின் வேகம், S என்பது வேலை செய்யும் பகுதி, p என்பது காற்றின் அடர்த்தி.

காற்று ஜெனரேட்டர் சாதனம்

காற்று ஜெனரேட்டர்களின் பல்வேறு பதிப்புகள் ஒருவருக்கொருவர் கணிசமாக வேறுபடுகின்றன.

உலகெங்கிலும் காற்றாலை ஆற்றல் தீவிரமாக வளர்ந்து வருகிறது, மேலும் இது இந்த நேரத்தில் மாற்று ஆற்றலின் மிகவும் நம்பிக்கைக்குரிய பகுதிகளில் ஒன்றாகும் என்பது நீண்ட காலமாக இரகசியமல்ல. 2014 ஆம் ஆண்டின் நடுப்பகுதியில், உலகில் நிறுவப்பட்ட அனைத்து காற்றாலை விசையாழிகளின் மொத்த திறன் 336 ஜிகாவாட்களாக இருந்தது, மேலும் மிகப்பெரிய மற்றும் மிகவும் சக்திவாய்ந்த செங்குத்து மூன்று-பிளேடட் காற்றாலை விசையாழி, வெஸ்டாஸ்-164, டென்மார்க்கில் 2014 இன் தொடக்கத்தில் நிறுவப்பட்டு தொடங்கப்பட்டது. அதன் சக்தி 8 மெகாவாட் அடையும், மற்றும் கத்தி இடைவெளி 164 மீட்டர் ஆகும்.

பொதுவாக பிளேட் விசையாழிகள் மற்றும் காற்றாலை விசையாழிகளை தயாரிப்பதற்கான நீண்டகால தொழில்நுட்பம் இருந்தபோதிலும், பல ஆர்வலர்கள் தொழில்நுட்பத்தை மேம்படுத்தவும், அதன் செயல்திறனை அதிகரிக்கவும் மற்றும் எதிர்மறை காரணிகளைக் குறைக்கவும் முயற்சி செய்கிறார்கள்.

அறியப்பட்டபடி, காற்று ஓட்டத்தின் ஆற்றல் பயன்பாட்டின் குணகம் 30% ஐ அடைகிறது, அவை மிகவும் சத்தமாக உள்ளன மற்றும் அருகிலுள்ள பகுதிகளின் இயற்கை வெப்ப சமநிலையை சீர்குலைத்து, இரவில் காற்றின் தரை அடுக்கின் வெப்பநிலையை அதிகரிக்கும். அவை பறவைகளுக்கு மிகவும் ஆபத்தானவை மற்றும் குறிப்பிடத்தக்க பகுதிகளை ஆக்கிரமித்துள்ளன.

என்ன மாற்று வழிகள் உள்ளன? உண்மையில், நவீன கண்டுபிடிப்பாளர்களின் படைப்பாற்றலுக்கு எல்லையே இல்லை, மேலும் பல வேறுபட்ட மாற்றுகள் கண்டுபிடிக்கப்பட்டுள்ளன.

தொழில்துறையில் மிகவும் அசாதாரணமான மற்றும் குறிப்பிடத்தக்க மாற்று காற்று விசையாழி வடிவமைப்புகளில் 5 பற்றி பார்க்கலாம்.

2010 முதல், மாசசூசெட்ஸ் ஆராய்ச்சி நிறுவனத்தில் நிறுவப்பட்ட அமெரிக்க நிறுவனமான அல்டேரோஸ் எனர்ஜிஸ், புதிய தலைமுறை காற்றாலை ஜெனரேட்டர்களை உருவாக்கி வருகிறது. புதிய வகை காற்றாலை ஜெனரேட்டர்கள் 600 மீட்டர் உயரத்தில் இயங்கும் வகையில் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன, இது வழக்கமான காற்றாலை ஜெனரேட்டர்கள் வெறுமனே அடைய முடியாது. பூமியின் மேற்பரப்பிற்கு அருகிலுள்ள காற்றை விட 5-8 மடங்கு வலிமையான வலுவான காற்று தொடர்ந்து வீசுவது அத்தகைய உயரத்தில் உள்ளது.

ஜெனரேட்டர் என்பது ஹீலியம்-ஊதப்பட்ட விமானக் கப்பலைப் போன்ற ஒரு ஊதப்பட்ட கட்டமைப்பாகும், இதில் மூன்று-பிளேடு விசையாழி ஒரு கிடைமட்ட அச்சில் நிறுவப்பட்டுள்ளது. அத்தகைய காற்றாலை ஜெனரேட்டர் 2014 இல் அலாஸ்காவில் சுமார் 300 மீட்டர் உயரத்தில் 18 மாதங்களுக்கு சோதனை செய்ய தொடங்கப்பட்டது.

இந்த தொழில்நுட்பம் ஒரு கிலோவாட்-மணி நேரத்திற்கு 18 சென்ட் செலவில் மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்யும் என்று டெவலப்பர்கள் கூறுகின்றனர், இது அலாஸ்காவில் காற்றாலை மின்சாரத்தின் வழக்கமான செலவில் பாதி ஆகும். எதிர்காலத்தில், அத்தகைய ஜெனரேட்டர்கள் டீசல் மின் உற்பத்தி நிலையங்களை மாற்ற முடியும், அத்துடன் சிக்கல் பகுதிகளில் பயன்பாட்டைக் கண்டறியலாம்.

எதிர்காலத்தில், இந்த சாதனம் மின்சார ஜெனரேட்டராக மட்டுமல்லாமல், வானிலை நிலையத்தின் ஒரு பகுதியாகவும், தொடர்புடைய உள்கட்டமைப்பிலிருந்து வெகு தொலைவில் உள்ள பகுதிகளில் இணையத்தை வழங்குவதற்கான வசதியான வழிமுறையாகவும் இருக்கும்.

நிறுவிய பின், அத்தகைய அமைப்பு பணியாளர்களின் இருப்பு தேவையில்லை, ஒரு பெரிய பகுதியை ஆக்கிரமிக்காது, கிட்டத்தட்ட அமைதியாக இருக்கிறது. இதை ரிமோட் மூலம் கட்டுப்படுத்தலாம் மற்றும் 1-1.5 ஆண்டுகளுக்கு ஒரு முறை மட்டுமே பராமரிப்பு தேவைப்படுகிறது.

அசாதாரண காற்றாலை மின் நிலைய வடிவமைப்பை உருவாக்க மற்றொரு சுவாரஸ்யமான தீர்வு ஐக்கிய அரபு எமிரேட்ஸில் செயல்படுத்தப்படுகிறது. அபுதாபியிலிருந்து வெகு தொலைவில் இல்லை, மட்சார் நகரம் கட்டப்பட்டு வருகிறது, அங்கு அவர்கள் டெவலப்பர்களால் "விண்ட்ஸ்டாக்" என்று அழைக்கப்படும் அசாதாரண காற்றாலை மின் நிலையத்தை உருவாக்க திட்டமிட்டுள்ளனர்.

இந்த திட்டத்திற்கான வடிவமைப்பை உருவாக்கி வரும் நியூயார்க் வடிவமைப்பு நிறுவனமான Atelier DNA இன் நிறுவனர், மின்சாரத்தை உருவாக்க உதவும் இயற்கையில் ஒரு இயக்க மாதிரியைக் கண்டுபிடிப்பதே முக்கிய யோசனை என்றும், அத்தகைய மாதிரி கண்டுபிடிக்கப்பட்டது என்றும் கூறினார். 1,203 கார்பன் ஃபைபர் தண்டுகள், ஒவ்வொன்றும் 55 மீட்டர் உயரம், 20 மீட்டர் அகலம் கொண்ட கான்கிரீட் தளங்கள், 10 மீட்டர் இடைவெளியில் நிறுவப்படும்.

தண்டுகள் ரப்பரால் வலுவூட்டப்பட்டு, அடிவாரத்தில் சுமார் 30 செ.மீ அகலமும், மேல்பகுதியில் 5 சென்டிமீட்டர் வரை குறுகவும் இருக்கும். ஒவ்வொரு தண்டிலும் மின்முனைகளின் மாற்று அடுக்குகள் மற்றும் பீசோ எலக்ட்ரிக் பொருட்களால் செய்யப்பட்ட பீங்கான் வட்டுகள் இருக்கும், இது அழுத்தத்திற்கு உட்படுத்தப்படும் போது மின்னோட்டத்தை உருவாக்குகிறது.

தண்டுகள் காற்றில் அசைவதால், டிஸ்க்குகள் சுருக்கப்பட்டு, மின்னோட்டத்தை உருவாக்கும். காற்றாலை விசையாழி கத்திகளிலிருந்து சத்தம் இல்லை, பறவை உயிரிழப்பு இல்லை, காற்றைத் தவிர வேறு எதுவும் இல்லை.

சதுப்பு நிலத்தில் நாணல்கள் அசைவதைப் பார்த்ததில் இருந்து யோசனை எழுந்தது.

அட்லியர் டிஎன்ஏவின் விண்ட்ஸ்டாக் திட்டம், லேண்ட் ஆர்ட் ஜெனரேட்டர் போட்டியில் இரண்டாவது இடத்தைப் பிடித்தது, இது புதுப்பிக்கத்தக்க மூலங்களைப் பயன்படுத்தி ஆற்றலை உருவாக்கக்கூடிய சர்வதேச நுழைவுத் துறையில் இருந்து சிறந்த கலைப் பகுதியைத் தேர்ந்தெடுப்பதற்காக மட்ஸரால் வழங்கப்பட்டது.

இந்த அசாதாரண காற்றாலை நிலையத்தால் ஆக்கிரமிக்கப்பட்ட பகுதி 2.6 ஹெக்டேர்களை உள்ளடக்கும், மேலும் மின்சாரம் இதேபோன்ற பகுதியை ஆக்கிரமித்துள்ள வழக்கமான காற்றாலை ஜெனரேட்டருக்கு ஒத்திருக்கும். பாரம்பரிய இயந்திர அமைப்புகளில் உள்ளார்ந்த உராய்வு இழப்புகள் இல்லாததால் இந்த அமைப்பு திறமையானது.

ஒவ்வொரு தண்டின் அடிப்பகுதியிலும் ஒரு ஜெனரேட்டர் இருக்கும், இது ஷாக் அப்சார்பர்கள் மற்றும் சிலிண்டர்களின் அமைப்பைப் பயன்படுத்தி தண்டிலிருந்து முறுக்குவிசையை மாற்றும், இது மாசசூசெட்ஸின் கேம்பிரிட்ஜில் உருவாக்கப்பட்ட லெவன்ட் பவர் அமைப்பைப் போன்றது.

காற்று நிலையானதாக இல்லாததால், ஒரு ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்பு பயன்படுத்தப்படும், இதனால் திரட்டப்பட்ட ஆற்றலை காற்று இல்லாத போதும் பயன்படுத்த முடியும், திட்டத்தில் பணிபுரியும் ஊழியர்கள் விளக்கவும்.

ஒவ்வொரு தண்டின் மேற்புறத்திலும் ஒரு எல்.ஈ.டி விளக்கு இருக்கும், அதன் பிரகாசம் நேரடியாக காற்றின் வலிமை மற்றும் இந்த நேரத்தில் உற்பத்தி செய்யப்படும் மின்சாரத்தின் அளவைப் பொறுத்தது.

விண்ட்ஸ்டாக் ஒரு குழப்பமான ராக்கிங் இயக்கத்தில் செயல்படும், இது வழக்கமான பிளேடட் காற்றாலை ஜெனரேட்டர்களால் சாத்தியமானதை விட உறுப்புகளை மிக நெருக்கமாக ஒன்றாக வைக்க அனுமதிக்கிறது.

இதேபோன்ற திட்டம், கடல் நீரோட்டங்கள் மற்றும் அலைகளின் ஆற்றலை மாற்றுவதற்காக, Wavestalk உருவாக்கப்படுகிறது, அங்கு இதேபோன்ற அமைப்பு நீருக்கடியில் தலைகீழாக இருக்கும்.

துனிசியாவைச் சேர்ந்த சஃபோன் எனர்ஜியால் உருவாக்கப்பட்ட திட்டம், விண்ட்ஸ்டாக் போன்றது, பிளேட் இல்லாத காற்றாலை ஜெனரேட்டராகும், ஆனால் இந்த நேரத்தில் சாதனம் பாய்மர வகை வடிவமைப்பைக் கொண்டுள்ளது.

இந்த அமைதியான ஜெனரேட்டர், செயற்கைக்கோள் டிஷ் போன்ற வடிவத்தில், சஃபோனியன் என்று அழைக்கப்படுகிறது. இது சுழலும் பாகங்கள் இல்லை மற்றும் பறவைகளுக்கு முற்றிலும் பாதுகாப்பானது. ஜெனரேட்டர் திரை காற்றின் செல்வாக்கின் கீழ் முன்னும் பின்னுமாக நகரும், ஹைட்ராலிக் அமைப்பில் அதிர்வுகளை உருவாக்குகிறது.

காற்றின் ஓட்டத்தைப் பயன்படுத்துவதில் காற்றாலை ஜெனரேட்டர்களின் செயல்திறனை மேம்படுத்துவதே திட்டத்தின் குறிக்கோள். காற்று உண்மையில் ஒரு பாய்மரமாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது அதன் செல்வாக்கின் கீழ் முன்னும் பின்னுமாக நகரும், அதே நேரத்தில் கத்திகள், ரோட்டார், கியர்கள் இல்லை. இந்த தொடர்பு அதிக இயக்க ஆற்றலை பிஸ்டன்களைப் பயன்படுத்தி இயந்திர ஆற்றலாக மாற்ற அனுமதிக்கிறது.

ஆற்றலை ஹைட்ராலிக் குவிப்பான்களில் சேமிக்கலாம் அல்லது ஜெனரேட்டர் மூலம் மின்சாரமாக மாற்றலாம் அல்லது அதன் உதவியுடன் சில பொறிமுறைகளை சுழற்சி முறையில் இயக்கலாம். வழக்கமான காற்றாலை ஜெனரேட்டர்கள் 30% செயல்திறனைக் கொண்டிருந்தால், இந்த பாய்மர வகை ஜெனரேட்டர் 80% வழங்குகிறது. அதன் செயல்திறன் பிளேடு வகை காற்றாலைகளை 2.3 மடங்கு அதிகமாகும்.

விலையுயர்ந்த கூறுகள் இல்லாததால், காற்றாலை விசையாழியில் (பிளேடுகள், ஹப்கள், கியர்பாக்ஸ்கள்) இருப்பது போல, சஃபோனியனில், உபகரண செலவுகள் 45% வரை குறைக்கப்படுகின்றன.

சஃபோனியனின் ஏரோடைனமிக் வடிவம், கொந்தளிப்பான காற்று நீரோட்டங்கள் பாய்மர உடலில் சிறிய விளைவைக் கொண்டிருப்பதன் நன்மையைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் காற்றியக்க சக்தி மட்டுமே அதிகரிக்கிறது. நகர்ப்புறங்களில் காற்றாலை விசையாழிகள் ஏன் பயன்படுத்தப்படுவதில்லை, ஆனால் சஃபோனியனை அங்கேயும் பயன்படுத்தலாம். கூடுதலாக, தீங்கு விளைவிக்கும் ஒலி மற்றும் அதிர்வு காரணிகள் குறைக்கப்படுகின்றன. சஃபோன் எனர்ஜி KPMG யிடமிருந்து புதுமைகளை மேம்படுத்தும் முயற்சிகளுக்காக ஒரு விருதைப் பெற்றது.

காற்றாலை ஆற்றலைப் பயன்படுத்துவதற்கான மற்றொரு புரட்சிகரமான அணுகுமுறை 2008 இல் கலிபோர்னியாவைச் சேர்ந்த ஒரு ஆர்வமுள்ள கண்டுபிடிப்பாளரால் செயல்படுத்தப்பட்டது. சிறிய நகரங்களுக்கான பெரிய காற்று விசையாழிகள் 30-அடுக்கு கட்டிடத்தின் அளவு, மற்றும் அவற்றின் கத்திகள் போயிங் 747 இன் இறக்கைகளின் அளவை எட்டும்.

இந்த மாபெரும் ஜெனரேட்டர்கள் நிச்சயமாக அதிக சக்தியை உற்பத்தி செய்கின்றன, ஆனால் அத்தகைய அமைப்புகளை உற்பத்தி செய்வது, கொண்டு செல்வது மற்றும் நிறுவுவது சிக்கலானது மற்றும் விலை உயர்ந்தது. இருந்த போதிலும், இத்தொழில் ஒவ்வொரு ஆண்டும் 40 சதவீதத்திற்கும் அதிகமாக வளர்ச்சியடைந்து வருகிறது. கலிபோர்னியாவைச் சேர்ந்த டக் செல்சம் தனது லட்சிய இலக்கை நிர்ணயிப்பதற்கு முன்பு இதைத்தான் நினைத்தார். குறைவான பொருட்களைப் பயன்படுத்தி அதிக ஆற்றலைப் பெறுவது மிகவும் சாத்தியம் என்று அவர் முடிவு செய்தார்.

ஒரு ஜெனரேட்டருடன் இணைக்கப்பட்ட ஒரு தண்டு மீது ஒரு டஜன் அல்லது பல டஜன் சிறிய ரோட்டர்களை நிறுவுவதன் மூலம், டக் இறுதியில் தனது இலக்கை அடைந்தார். அவர் நீண்ட தண்டின் ஒரு முனையை ஜெனரேட்டருடன் இணைத்து, மற்றொரு முனையை ஹீலியம் பலூன்களில் காற்றில் செலுத்தினார். அமைப்பு எதிர்பார்த்தபடி வேலை செய்தது.

டக் பாடப்புத்தகங்களில் ஒரு திருகு விசையாழி அதிகபட்சத்தைப் பெற போதுமானது என்று படித்தார், ஆனால் டக் தனது சந்தேகத்தை கொண்டிருந்தார். அவர் வித்தியாசமாக நினைத்தார்: அதிக ரோட்டர்கள், பயன்படுத்துவதற்கு அதிக காற்று ஆற்றல் கிடைக்கும்.

ஒவ்வொரு சுழலியும் சரியான கோணத்தில் அமைந்திருந்தால், ஒவ்வொரு ரோட்டரும் அதன் சொந்த காற்றைப் பெறும், மேலும் இது தலைமுறை செயல்திறனை அதிகரிக்கும்.

நிச்சயமாக, இது இயற்பியலை சிக்கலாக்குகிறது, ஏனென்றால் இப்போது ஒவ்வொரு ரோட்டரும் அதன் சொந்த ஓட்டத்தைப் பிடிக்கிறது என்பதை உறுதிப்படுத்த வேண்டும், அதற்கு அடுத்ததாக அமைந்துள்ள ரோட்டரில் இருந்து ஓட்டம் மட்டுமல்ல. காற்றுடன் தொடர்புடைய தண்டுக்கான உகந்த கோணம் மற்றும் ரோட்டர்களுக்கு இடையிலான சிறந்த தூரத்தைக் கண்டுபிடிப்பது அவசியம். மேலும், இறுதியில், குறைந்த பொருளைப் பயன்படுத்தி லாபங்கள் அடையப்பட்டன.

2003 ஆம் ஆண்டில், கண்டுபிடிப்பாளர் 3,000-வாட், ஏழு-சுழற்சி விசையாழியை உருவாக்க கலிபோர்னியா எரிசக்தி ஆணையத்திடமிருந்து $75,000 மானியத்தைப் பெற்றார். சவால் வெற்றிகரமாக முடிக்கப்பட்டது, மேலும் டக் செல்சம் ஏற்கனவே தனது 2000-வாட் இரட்டை சுழலி விசையாழிகளில் 20 க்கும் மேற்பட்ட பல வீட்டு உரிமையாளர்களுக்கு விற்றுள்ளார். அவர் தனது புறநகர் கேரேஜில் இந்த சாதனங்களை உருவாக்கினார்.

டக்கின் யோசனை வணிக உலகில் பெரியதாக மாற்றும் திறன் கொண்ட சில யோசனைகளில் ஒன்றாகும். இரண்டு சுழலிகளும் ஆரம்பம்தான் என்கிறார் செல்சம். அதன் மல்டி-ரோட்டார் விசையாழிகள் வானத்தில் ஒரு மைல் நீளமாக இருப்பதை அது ஒருவேளை ஒருநாள் பார்க்கும்.

நெதர்லாந்தின் ரோட்டர்டாமில் அமைந்துள்ள ஆர்க்கிமிடிஸ், குடியிருப்பு கட்டிடங்களின் கூரைகளில் நேரடியாக நிறுவக்கூடிய அசாதாரண காற்றாலை விசையாழிகளின் சொந்த கருத்தை கொண்டு வந்துள்ளார்.

திட்டத்தின் ஆசிரியர்களின் கூற்றுப்படி, குறைந்த இரைச்சல் வடிவமைப்பு ஒரு சிறிய வீட்டை மின்சாரத்துடன் முழுமையாக வழங்க முடியும், மேலும் அத்தகைய ஜெனரேட்டர்களின் சிக்கலானது, அதனுடன் இணைந்து செயல்படுவதால், வெளிப்புற ஆதாரங்களில் ஒரு பெரிய கட்டிடத்தின் சார்புநிலையை பூஜ்ஜியமாகக் குறைக்கலாம். மின்சாரம். புதிய காற்றாலைகள் லியாம் எஃப்1 என அழைக்கப்படுகின்றன.

ஒரு சிறிய விசையாழி, 1.5 மீட்டர் விட்டம் மற்றும் சுமார் 100 கிலோகிராம் எடையுள்ள, ஒரு குடியிருப்பு கட்டிடத்தின் எந்த சுவர் அல்லது கூரை மீது நிறுவ முடியும். பொதுவாக, மொட்டை மாடி கூரைகளின் உயரம் 10 மீட்டர், மற்றும் நாட்டில் காற்று எப்போதும் தென்மேற்கு திசையில் இருக்கும். இந்த நிலைமைகள் கூரையில் விசையாழியை சரியாக வைக்க மற்றும் காற்றின் ஆற்றலை திறம்பட பயன்படுத்த போதுமானது.

வழக்கமான காற்றாலை விசையாழிகளின் இரண்டு சிக்கல்கள் இங்கே தீர்க்கப்படுகின்றன: வழக்கமான பிளேடட் டர்பைன்களின் சத்தம் மற்றும் பருமனான உபகரணங்களை நிறுவுவதற்கான அதிக செலவு. வழக்கமான காற்று ஜெனரேட்டர்கள் மூலம், நிறுவல் செலவுகள் பெரும்பாலும் திரும்பப் பெறப்படுவதில்லை. லியாம் விசையாழியின் இரைச்சல் அளவு சுமார் 45 dB ஆகும், மேலும் இது மழையின் இரைச்சலை விட அமைதியானது (காட்டில் மழையின் சத்தம் 50 dB ஆகும்).

நத்தையின் ஓடு போன்ற வடிவில், வானிலை வேன் போன்ற டர்பைன் காற்றில் சுழன்று, காற்றின் ஓட்டத்தைப் பிடித்து, அதன் வேகத்தைக் குறைத்து, திசையை மாற்றுகிறது. காற்றாலை ஆற்றலில் கோட்பாட்டளவில் கிடைக்கும் அதிகபட்ச செயல்திறனில் புதுமையான விசையாழியின் செயல்திறன் 80% ஐ அடைகிறது என்று நிறுவனத்தின் இயக்குனர் மரினஸ் மிரெமெட்டா கூறுகிறார். இது ஏற்கனவே போதுமானது.

நெதர்லாந்தில், சராசரி குடும்பம் ஆண்டுக்கு 3,300 kWh மின் ஆற்றலைப் பயன்படுத்துகிறது. டெவலப்பர்களின் கூற்றுப்படி, இந்த ஆற்றலில் பாதியை ஒரு லியாம் எஃப்1 விசையாழி குறைந்தபட்சம் 4.5 மீ/வி காற்றின் வேகத்தில் வழங்க முடியும்.

ஒரு வீட்டின் கூரையில் ஒரு முக்கோணத்தின் செங்குத்துகளில் இதுபோன்ற மூன்று விசையாழிகளை நீங்கள் வைக்கலாம், பின்னர் ஒவ்வொரு விசையாழிகளுக்கும் காற்று வழங்கப்படும், அவை ஒருவருக்கொருவர் தலையிடாது, மாறாக, ஒருவருக்கொருவர் உதவும்.

கொந்தளிப்பான ஓட்டங்கள் உள்ள நகரத்தில் நிறுவலைப் பற்றி நாங்கள் பேசுகிறோம் என்றால், உற்பத்தியாளர் நகர கூரைகளில் நிறுவப்பட்ட காற்றாலை ஜெனரேட்டர்களை சற்று உயர்த்தவும், அவற்றை துருவங்களில் ஏற்றவும் பரிந்துரைக்கிறார், இதனால் அண்டை வீடுகளின் சுவர்கள் காற்று ஓட்டத்தில் தலையிடாது.

நிறுவல் உட்பட புதிய விசையாழியின் மதிப்பிடப்பட்ட விலை 3,999 யூரோக்கள். சாதனம் ஒரு மீட்டரை விட பெரியதாக இருப்பதால், அதன் பயன்பாட்டிற்கான சிறப்பு உரிமம் தேவைப்படலாம், எனவே, கடைசி முயற்சியாக, நிறுவனம் 0.75 மீட்டர் விட்டம் கொண்ட மினி-லியாம் விசையாழிகளையும் உற்பத்தி செய்கிறது.

உற்பத்தியாளர்கள் தங்கள் விசையாழிகளை குடியிருப்பு மற்றும் தொழில்துறை கட்டிடங்களுக்கு மின்சாரம் வழங்குவதற்கு மட்டுமல்லாமல், கடல் கப்பல்களுக்கு மின்சாரம் வழங்கவும் திட்டமிட்டுள்ளனர்.

நீங்கள் பார்க்க முடியும் என, காற்று ஜெனரேட்டர் உற்பத்தியாளர்கள் ஏராளமான சுவாரஸ்யமான மாற்றுகளைக் கொண்டுள்ளனர்.

வளர்ந்த நாடுகள் காற்றாலை உட்பட புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி ஆதாரங்களை நீண்ட காலமாக நம்பியுள்ளன. இதன் விளைவாக, உலகில் இயங்கும் அனைத்து அணுமின் நிலையங்களின் மொத்த திறன் 400 ஆயிரம் மெகாவாட்டிற்கு சற்று அதிகமாக உள்ளது, மேலும் காற்றாலை நிலையங்களின் மொத்த திறன் 500 ஆயிரம் மெகாவாட்டை தாண்டியது! இருப்பினும், காற்றாலை ஆற்றலில் கவனம் செலுத்தப்படும் நாடுகளில் காஸ்ப்ரோம் அல்லது RAO UES இல்லை. எண்ணெய் ஊசியில் மாட்டிக்கொண்டது போல... ஆனால் வேதனையான விஷயங்களைப் பற்றி பேச வேண்டாம்.

எனவே, ஏகபோகங்களின் சர்வ அதிகாரம் மற்றும் குல அமைப்பிலிருந்து விடுபட்ட நாடுகளில், சுழற்சியின் கிடைமட்ட அச்சைக் கொண்ட ப்ரொப்பல்லர் வகை காற்று ஜெனரேட்டர்கள் ஆதிக்கம் செலுத்துகின்றன. இத்தகைய ஜெனரேட்டர்களுக்கு விலையுயர்ந்த அடித்தளங்களுடன் சக்திவாய்ந்த ஆதரவு கோபுரங்கள் தேவைப்படுகின்றன, இது திருப்பிச் செலுத்தும் காலத்தை அதிகரிக்கிறது. கூடுதலாக, அத்தகைய அலகுகள் சக்திவாய்ந்த குறைந்த அதிர்வெண் இரைச்சல் ஆதாரங்கள். ப்ரொப்பல்லர் “காற்றாலை” நிமிடத்திற்கு 15-30 புரட்சிகள் மட்டுமே வேகத்தில் சுழல்கிறது, மேலும் கியர்பாக்ஸுக்குப் பிறகு வேகம் 1500 ஆக அதிகரிக்கிறது, இதன் விளைவாக மின்சாரத்தை உருவாக்கும் ஜெனரேட்டர் தண்டு அதே வேகத்தில் சுழலும். இந்த உன்னதமான திட்டம் குறிப்பிடத்தக்க குறைபாடுகளைக் கொண்டுள்ளது: கியர்பாக்ஸ் ஒரு சிக்கலான மற்றும் விலையுயர்ந்த பொறிமுறையாகும் (முழு காற்று ஜெனரேட்டரின் விலையில் 20% வரை), பருவகால மாற்றீடு தேவைப்படுகிறது மற்றும் மிக விரைவாக தேய்கிறது (பார்க்க).

காற்று விசையாழி வளர்ச்சியின் பொருத்தம்

இந்த சூழ்நிலைகள் வாங்குபவர்களின் வட்டத்தை கட்டுப்படுத்துகின்றன மற்றும் பாரம்பரிய காற்றாலை மின் உற்பத்தியாளர்களுக்கு மாற்றாக பார்க்க அவர்களை கட்டாயப்படுத்துகின்றன. செங்குத்து-அச்சு காற்றாலை விசையாழிகள் ஒரு நவீன போக்காக மாறிவிட்டன. அவை அமைதியாக உள்ளன மற்றும் பெரிய மூலதனச் செலவுகள் தேவையில்லை, அவை கிடைமட்ட அச்சு விசையாழிகளை விட எளிமையானவை மற்றும் மலிவானவை. கிடைமட்ட அச்சுடன் கூடிய காற்று ஜெனரேட்டர்கள் அதிகபட்ச காற்றின் வேகத்தில் பாதுகாப்பு பயன்முறைக்கு (ஆட்டோரோட்டேஷன்) மாற்றப்படுகின்றன, இது கட்டமைப்பின் அழிவால் நிறைந்துள்ளது. இந்த முறையில், ப்ரொப்பல்லர் பெருக்கி மற்றும் ஜெனரேட்டரிலிருந்து துண்டிக்கப்படுகிறது, மேலும் மின்சாரம் உருவாக்கப்படாது. கிடைமட்ட அச்சைக் கொண்ட சுழலிகளை விட செங்குத்து அச்சைக் கொண்ட சுழலிகள் அதே காற்றின் வேகத்தில் கணிசமாக குறைந்த இயந்திர அழுத்தத்தை அனுபவிக்கின்றன. கூடுதலாக, பிந்தைய விலையுயர்ந்த காற்று நோக்குநிலை அமைப்புகள் தேவை.

மிக சமீப காலம் வரை, VAWT க்கு ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட வேக குணகத்தை (கத்திகளின் அதிகபட்ச நேரியல் வேகத்தின் விகிதம்) பெற இயலாது என்று நம்பப்பட்டது. சில வகையான சுழலிகளுக்கு மட்டுமே உண்மையாக இருக்கும் இந்த மிகையான பரந்த முன்மாதிரியானது, செங்குத்து-அச்சு காற்றாலைகளுக்கான காற்றாலை ஆற்றலின் அதிகபட்ச பயன்பாடு கிடைமட்ட-அச்சு ப்ரொப்பல்லரால் இயக்கப்படும் காற்றாலை விசையாழிகளை விட குறைவாக உள்ளது என்ற தவறான முடிவுக்கு இட்டுச் சென்றது. இந்த வகை காற்று விசையாழி கிட்டத்தட்ட 40 ஆண்டுகளாக உருவாக்கப்படவில்லை. 60-70 களில், முதலில் கனேடிய மற்றும் பின்னர் அமெரிக்க மற்றும் ஆங்கில நிபுணர்களால் மட்டுமே, இந்த முடிவுகள் பிளேடுகளின் தூக்கும் சக்தியைப் பயன்படுத்தும் டேரியஸ் ரோட்டர்களுக்குப் பொருந்தாது என்பது சோதனை ரீதியாக நிரூபிக்கப்பட்டது. இந்த சுழலிகளுக்கு, காற்றின் வேகத்திற்கு வேலை செய்யும் உடல்களின் நேரியல் வேகத்தின் குறிப்பிடப்பட்ட அதிகபட்ச விகிதம் 6: 1 மற்றும் அதற்கு மேல் அடையும், மேலும் காற்றின் ஆற்றல் பயன்பாட்டின் குணகம் கிடைமட்ட-அச்சு (புரொப்பல்லர்-வகை) சுழலிகளை விட குறைவாக இல்லை. செங்குத்து-அச்சு சுழலிகளின் ஏரோடைனமிக்ஸ் பற்றிய கோட்பாட்டு ஆராய்ச்சியின் அளவு மற்றும் அவற்றின் அடிப்படையில் காற்று ஜெனரேட்டர்களை உருவாக்கி இயக்கும் அனுபவம் கிடைமட்ட-அச்சு சுழலிகளை விட மிகக் குறைவு என்பதாலும் ஒரு முக்கிய பங்கு வகிக்கப்படுகிறது.

செங்குத்து-அச்சு வகை காற்றாலை விசையாழி (சர்வதேச பதவி VAWT) உருவாக்கப்பட்டது, இது மற்றவற்றிலிருந்து வேறுபட்டது, காற்றின் ஆற்றல் பயன்பாட்டின் செயல்திறன் கிடைமட்ட அச்சுடன் உலகின் சிறந்த காற்றாலை ஜெனரேட்டர்களை விட குறைவாக இல்லை. செங்குத்து காற்று ஜெனரேட்டர்களின் வடிவமைப்பிற்கான ஒரு புதுமையான, பன்முக அணுகுமுறை, மற்றவற்றுடன், குறைந்த-ஏற்றப்பட்ட, நீடித்த ரோட்டரைப் பயன்படுத்துவதை அடிப்படையாகக் கொண்டது, அதன் சுற்றளவில் பல இறக்கை பாய்மரங்கள் இணைக்கப்பட்டுள்ளன.

ரோட்டார் சக்கர சேஸின் ஆதரவு ஸ்ட்ரட்களுடன் பொருத்தப்பட்டுள்ளது, இது சேஸ் சக்கரங்கள் காரணமாக அடித்தளத்தில் ஒரு நிலையான நிலையில் ஒரு நிலையான அச்சில் சுழற்ற அனுமதிக்கிறது. ஏரோடைனமிக் விசைகள் காரணமாக பல படகோட்டிகள் மற்றும் இறக்கைகள் ஒரு பெரிய முறுக்குவிசையை உருவாக்குகின்றன. இந்த வடிவமைப்பை சக்தி அடர்த்திக்கான சாதனையாக மாற்றுவது எது. ரோட்டரின் விட்டம் 10 மீட்டர் இருக்கலாம். அதே நேரத்தில், அத்தகைய ரோட்டரில் 200 சதுர மீட்டருக்கும் அதிகமான பரப்பளவைக் கொண்ட இறக்கைகளை நிறுவ முடியும், இது நூறு கிலோவாட் மின்சாரம் வரை உற்பத்தி செய்ய அனுமதிக்கும்.

அலகுகளின் பரிமாணங்கள் மற்றும் எடை

மேலும், அத்தகைய அலகுகளின் எடை மிகவும் சிறியது, அது கட்டிடங்களின் கூரைகளில் நிறுவப்பட்டு, அதன் மூலம் அவர்களுக்கு தன்னாட்சி மின்சாரம் வழங்க முடியும். அல்லது மின்கம்பி இல்லாத மலைப்பகுதியில் உள்ள ஒரு பொருளுக்கு மின்சாரம் வழங்கலாம். தன்னிச்சையாக பெரிய மதிப்புக்கு சக்தியை அதிகரிப்பது, அத்தகைய அலகுகளைப் பிரதியெடுப்பதன் மூலம் அடைய முடியும். அதாவது, பல ஒத்த நிறுவல்களை நிறுவுவதன் மூலம், தேவையான சக்தியை அடைகிறோம்.

தொழில்நுட்ப திறன்

தொழில்நுட்ப செயல்திறனைப் பொறுத்தவரை. எங்கள் முன்மாதிரி, 800 மிமீ கத்தி உயரம் மற்றும் 800 மிமீ குறுக்கு பரிமாணத்துடன், 11 மீ/வி காற்றின் வேகத்தில், 225 W (75 rpm இல்) இயந்திர சக்தியை உருவாக்கியது. அதே நேரத்தில், அது பூமியின் மேற்பரப்பில் இருந்து ஒரு மீட்டருக்கும் குறைவான உயரத்தில் நின்றது. http://www.rktp-trade.ru ஆதாரத்தின்படி, ஒப்பிடக்கூடிய சக்தி (300 W) ஆறு மீட்டர் மாஸ்டில் பொருத்தப்பட்ட ஐந்து-பிளேடு செங்குத்து காற்றாலை விசையாழியால் உருவாக்கப்பட்டது, மேலும் இது ஐந்து 1200 மிமீ பிளேட்களை நிறுவியுள்ளது. மொத்த விட்டம் 2,000 மிமீ. அதாவது, ஒப்பிடப்பட்ட காற்றாலைகளின் காற்று வீசும் பகுதிகளை சமமாக எடுத்துக் கொண்டால், முன்மாதிரியானது, அறியப்பட்ட காற்றாலையை விட 2.5... 3 மடங்கு ஆற்றல் திறன் கொண்டது என்று மாறிவிடும். எல்லை மேற்பரப்புக்கு அருகாமையில் இருப்பதால் நிலம் பலவீனமாக உள்ளது மற்றும் உச்சரிக்கப்படும் கொந்தளிப்பான தன்மையைக் கொண்டுள்ளது.

இதன் அடிப்படையில், விவரிக்கப்பட்ட அனலாக் 0.2 க்கு சமமான காற்றாலை ஆற்றல் பயன்பாட்டு காரணி (WEC) இருப்பதை அறிந்தால், முன்மாதிரி WEC ஐ 0.48 என மதிப்பிடலாம், இது சவோனியஸ் மற்றும் டாரியா வகையின் VAWT களை விட மிக அதிகமாக உள்ளது மற்றும் இது உலகிற்கு ஒத்திருக்கிறது. கிடைமட்ட-அச்சு காற்று ஜெனரேட்டர்களின் சிறந்த மாதிரிகள். அதே நேரத்தில், புரொப்பல்லர் பொருத்தப்பட்ட காற்றாலை விசையாழிகளை விட பொருள் நுகர்வு மற்றும் முன்மாதிரியின் விலை மிகவும் குறைவாக உள்ளது, அவை காற்று நோக்குநிலை வழிமுறைகள் மற்றும் விலையுயர்ந்த கிரக வகை ஸ்டெப்-அப் கியர்பாக்ஸ் கொண்ட உயர்-ஏற்றப்பட்ட நாசெல்லைக் கொண்டுள்ளன.

பல்வேறு வகையான காற்று விசையாழி சுழலிகளின் செயல்திறன் ஒப்பீட்டு மதிப்பீடு- அட்டவணை 1.

VAWT செங்குத்து அச்சு காற்று விசையாழியின் நன்மைகள்

• சாதனம் எந்த காற்று திசையிலும் அதே திசையில் சுழலும். கிடைமட்ட காற்று ஜெனரேட்டர்களின் nacelles காற்றை நோக்கி இருக்க வேண்டும், இது வடிவமைப்பின் விலையை அதிகரிக்கிறது மற்றும் திருப்பு பொறிமுறையின் நகரும் பகுதிகளின் சேவை வாழ்க்கையை குறைக்கிறது.
• VAWT இல் மின் உற்பத்தி 5 மீ/வி காற்றின் வேகத்தில் தொடங்குகிறது.
• விசையாழியானது உயர் ஏரோடைனமிக் தரமான கத்திகள் மற்றும் ஒரு புதுமையான கட்டிடக்கலை ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது, இது குறைந்தபட்சம் 47% காற்றின் ஆற்றல் திறனை அடைய அனுமதிக்கிறது.
• விசையாழிக்கு ஜெனரேட்டர் பராமரிப்பு தேவையில்லை (தூரிகைகள் மற்றும் தாங்கு உருளைகள் இல்லாமல் வருடாந்திர தட்டையான நேரியல்).
• கூடுதல் தொகுதிகளை நிறுவுவதன் மூலம் அதிகரிக்கும் சக்தி அடையப்படுகிறது.
• வீட்டுவசதிக்கு அருகில் நிறுவப்படும் போது VAWT க்கு எந்த கட்டுப்பாடுகளும் இல்லை மற்றும் ஏற்றுக்கொள்ள முடியாத மின்காந்த மற்றும் ஒலி கதிர்வீச்சை உருவாக்காது. இது, பல மாடி கட்டிடங்களின் கூரைகள் உட்பட, நிலப்பரப்பு காட்சிகளை சமரசம் செய்யாமல், மக்கள் வசிக்கும் பகுதிகளுக்குள் டர்பைன்களை நிறுவ அனுமதிக்கிறது.
• VAWT முற்றிலும் பாதிப்பில்லாதது மற்றும் புலம்பெயர்ந்த பறவைகளின் இடம்பெயர்வு பாதைகளில் நிறுவப்படலாம்.
• விசையாழி பலத்த காற்றை எதிர்க்கும் மற்றும் சூறாவளி காற்றையும் தாங்கும். செங்குத்து விசையாழி கத்திகளின் தாக்குதலின் கோணங்களை தானாக மாற்றுவதற்கான ஒரு பொறிமுறையால் இது அடையப்படுகிறது (புள்ளிவிவரங்கள் மேலே காட்டப்பட்டுள்ளன).
• VAWT இலகுரக மற்றும் எளிமையான கூறுகளைக் கொண்டுள்ளது, அவை போக்குவரத்து மற்றும் நிறுவ எளிதானவை.
• டர்பைன் மின்னலில் இருந்து பாதுகாக்கப்படுகிறது.

இன்றுவரை, விசையாழியின் இயந்திரப் பகுதியின் முழு அளவிலான 3-டி மாதிரி (8 மீ செங்குத்து கத்திகளின் உயரத்துடன்), அத்துடன் ரோட்டரின் பாகங்கள் மற்றும் கூட்டங்களின் வேலை வரைபடங்கள் மற்றும் அதன் சுழற்சி அலகு முடிக்கப்பட்டுள்ளது. முடிக்கப்பட்டுள்ளன. மின்சார ஜெனரேட்டர் மற்றும் பிளேடுகளுக்கான வரைபடங்கள் "விலை - தரம்" அளவுகோலுடன் அதிகபட்ச இணக்கத்தை கணக்கில் எடுத்துக்கொண்டு உருவாக்கப்படுகின்றன.

முழு அளவிலான VAWT மாதிரியை (செங்குத்து கத்தி உயரம் 8 மீ) வடிவமைத்தல், தயாரித்தல் மற்றும் சோதனை செய்வதை இந்தத் திட்டம் உள்ளடக்கியது. பைலட் மாதிரியை பிழைத்திருத்தத்திற்குப் பிறகு, அத்தகைய நிறுவல்களின் தொழில்துறை உற்பத்தியை ஒழுங்கமைக்க திட்டமிடப்பட்டுள்ளது, அத்தகைய நிறுவல்கள் கிராமப்புறங்களில் மின்சாரம் இல்லாத பகுதிகளில் மற்றும் நகரங்களில் உள்ள கட்டிடங்களில் பொருத்தப்பட்டுள்ளன.

புதுமையான காற்று ஜெனரேட்டரின் பயன்பாட்டின் பகுதிகள், கொள்கையளவில், அதன் ஒப்புமைகளைப் போலவே இருக்கும். அதாவது, நிலையான ஆதாரங்கள் இல்லாத இடங்களில் மின்சாரம் உற்பத்தி செய்வது, அதே போல் மின்சாரம் தயாரிக்கும் பிற முறைகளைப் பயன்படுத்துவது பொருளாதார ரீதியாக லாபகரமானது அல்ல. குறிப்பாக, இவை தன்னாட்சி மின்சாரம் தேவைப்படும் சிறப்பு நோக்கம் கொண்ட பொருள்கள், எடுத்துக்காட்டாக, பீக்கான்கள் மற்றும் ரேடியோ பீக்கான்கள், எல்லை புறக்காவல் நிலையங்கள் மற்றும் எல்லை இடுகைகள், தானியங்கி வானிலை மற்றும் விமான வழிசெலுத்தல் இடுகைகள்.