पवन ऊर्जा

पवन टर्बाइन बिजली के उपकरण हैं जो बिजली उत्पन्न करने के लिए हवा की शक्ति का उपयोग करते हैं। वे विभिन्न घटकों से बने होते हैं जो पवन ऊर्जा को यांत्रिक कार्य में और फिर प्रयोग करने योग्य विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए मिलकर काम करते हैं।

पवन ऊर्जा का इतिहास 3000 साल से भी पहले का है, लेकिन यह 1891 में था जब डेनमार्क के आविष्कारक पौल ला कौर ने विशेष रूप से बिजली पैदा करने के लिए डिजाइन की गई पहली पवनचक्की का निर्माण किया था। बाद में, 1941-42 में डेनिश इंजीनियर एफ.एल. स्मिथ ने एक पवनचक्की विकसित की जिसे आधुनिक पवन टर्बाइनों के अग्रदूत के रूप में माना जा सकता है जिसे हम आज देखते हैं।

पवन ऊर्जा उत्पादन के पीछे के सिद्धांत में विशेष उपकरणों का उपयोग करके पवन ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में और फिर विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करना शामिल है। संक्षेप में, पवन टर्बाइनों को ऐसे इंजन के रूप में माना जा सकता है जो सूर्य को ताप स्रोत के रूप में और वातावरण को कार्यशील माध्यम के रूप में उपयोग करते हैं।

वे अपने ब्लेड के रोटेशन को चलाने के लिए हवा के बल पर भरोसा करते हैं, जो बदले में एक जनरेटर को गति बढ़ाने वाले तंत्र के माध्यम से बिजली का उत्पादन करने के लिए प्रेरित करता है।

एक विशिष्ट पवन टरबाइन एक सिर, रोटर, पूंछ और ब्लेड से बना होता है। हालांकि, हवा की ताकत में बदलाव के कारण पवन टर्बाइन स्वाभाविक रूप से अस्थिर हो सकते हैं। नतीजतन, एक पवन टरबाइन से बिजली का उत्पादन 13 से 25 वोल्ट की चर एसी शक्ति के बीच उतार-चढ़ाव करता है।

स्थिर और निरंतर उपयोग सुनिश्चित करने के लिए, उत्पन्न बिजली को एक चार्जर द्वारा ठीक किया जाना चाहिए और फिर बैटरी में संग्रहित किया जाना चाहिए, विद्युत ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में बदलना।

इसके बाद, एक सुरक्षा सर्किट के साथ एक इन्वर्टर बिजली की आपूर्ति को विश्वसनीय बिजली आपूर्ति को सक्षम करने के लिए संग्रहीत रासायनिक ऊर्जा को एसी 220V मुख्य शक्ति में परिवर्तित करने के लिए नियोजित किया जाता है।

पवन टरबाइन के मुख्य घटकों में शामिल हैं:

नैकेले: यह मुख्य आवास है जिसमें महत्वपूर्ण उपकरण होते हैं, जैसे कि गियरबॉक्स और जनरेटर। रखरखाव कर्मी पवन टरबाइन टॉवर के माध्यम से नैकेले तक पहुँच सकते हैं। नैकेल का बायां सिरा पवन टरबाइन रोटर से जुड़ता है, जिसमें रोटर ब्लेड और शाफ्ट शामिल होते हैं।

रोटर ब्लेड: ये ब्लेड हवा को पकड़ने और इसकी ऊर्जा को रोटर शाफ्ट तक पहुंचाने के लिए जिम्मेदार होते हैं। आधुनिक पवन टर्बाइनों में, प्रत्येक रोटर ब्लेड की लंबाई लगभग 20 मीटर हो सकती है, जिसे एक हवाई जहाज के पंख के आकार के समान बनाया गया है।

रोटर दस्ता: रोटर शाफ्ट पवन टरबाइन के कम गति वाले शाफ्ट से जुड़ा होता है, जो घूर्णी ऊर्जा को संचारित करने के लिए केंद्रीय घटक के रूप में कार्य करता है।

लो-स्पीड शाफ्ट: यह शाफ्ट रोटर शाफ्ट को गियरबॉक्स से जोड़ता है। आधुनिक पवन टर्बाइनों में, रोटर की गति अपेक्षाकृत धीमी होती है, आमतौर पर प्रति मिनट 19 से 30 क्रांतियों तक होती है। कम गति वाले शाफ्ट में हाइड्रोलिक सिस्टम के लिए नाली होती है, जो वायुगतिकीय द्वार के संचालन की सुविधा प्रदान करती है।

गियरबॉक्स: नैकेले के बाईं ओर स्थित, गियरबॉक्स उच्च गति वाले शाफ्ट की घूर्णी गति को बढ़ाता है, कम गति वाले शाफ्ट की गति को 50 गुना तक प्राप्त करता है।

हाई-स्पीड शाफ्ट, इसके मैकेनिकल ब्रेक के साथ, 1500 आरपीएम पर काम करता है और जनरेटर को चलाता है। इसके अतिरिक्त, हाई-स्पीड शाफ्ट एक आपातकालीन यांत्रिक गेट से सुसज्जित है, जिसका उपयोग वायुगतिकीय गेट विफलताओं या रखरखाव प्रक्रियाओं के दौरान किया जाता है।

जनरेटर: एक प्रेरण मोटर या अतुल्यकालिक जनरेटर के रूप में भी जाना जाता है, यह घटक यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए जिम्मेदार है। आधुनिक पवन टर्बाइनों में आमतौर पर 500 से 1500 kW तक के अधिकतम विद्युत उत्पादन वाले जनरेटर होते हैं।

यॉ डिवाइस: यह तंत्र नैकेले को घुमाने में सक्षम बनाता है, यह सुनिश्चित करता है कि रोटर लगातार हवा की दिशा का सामना कर रहा है। एक इलेक्ट्रिक मोटर यॉ डिवाइस को नियंत्रित करती है, जो एक इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रक द्वारा संचालित होती है।

नियंत्रक पवन फलक के माध्यम से हवा की दिशा का पता लगाता है और तदनुसार समायोजन करता है। आम तौर पर, पवन टरबाइन हवा की दिशा में परिवर्तन के जवाब में एक बार में केवल कुछ डिग्री ही झुकता है।