आज, जैसे-जैसे बिजली की दरें बढ़ती हैं और "सभ्यता" से दूर देश के कॉटेज और कॉटेज बनाने की लोगों की इच्छा बढ़ती है, निजी सम्पदा के कई मालिक वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों की ओर रुख कर रहे हैं। इस समय सबसे सस्ती पवन ऊर्जा है। इसके उपयोग के लिए, विशेष उपकरणों को डिज़ाइन किया गया है। आगे लेख में, हम विचार करेंगे कि पवन जनरेटर क्या है।
शब्दावली
पवनचक्की बिजली जनरेटर एक ऐसा उपकरण है जो वायु प्रवाह की गतिज ऊर्जा को यांत्रिक में परिवर्तित करता है। यह बल रोटर के घूर्णन को प्रारंभ करता है। इसके कार्य के परिणामस्वरूप, यांत्रिक ऊर्जा बाद में विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है।
औद्योगिक उपयोग
ऐसे उपकरण बड़ी निजी या सार्वजनिक ऊर्जा कंपनियों द्वारा बनाए जाते हैं। आमतौर पर उन्हें तथाकथित नेटवर्क में जोड़ा जाता है। परिणाम पवन खेतों है। ये औद्योगिक नेटवर्क अलग हैंकच्चे माल (ईंधन) और अपशिष्ट दोनों की पूर्ण अनुपस्थिति से परमाणु या थर्मल से। पवन फार्म जनरेटर बिना असफलता के काम करने के लिए, औसत वार्षिक वायु प्रवाह दर अधिक होनी चाहिए। आधुनिक प्रणालियों की शक्ति 7.5 मेगावाट तक पहुँच सकती है।
कुछ परिचालन संबंधी कठिनाइयाँ
औद्योगिक पवन जनरेटर सात या दस दिनों के भीतर विशेष रूप से तैयार साइट पर लगाया जाता है। और एक संरचना के निर्माण के लिए परमिट प्राप्त करने में कुछ मामलों में एक वर्ष से अधिक समय लग सकता है। इसके अलावा, उस साइट पर दीर्घकालिक अध्ययन की आवश्यकता है जहां पवन जनरेटर की स्थापना की जाएगी। कम से कम वर्ष के दौरान वायु प्रवाह की दिशा और गति का अध्ययन किया जाता है। इन सभी गतिविधियों से परियोजनाओं के कार्यान्वयन की अवधि में उल्लेखनीय वृद्धि होती है।
संक्षिप्त ऐतिहासिक पृष्ठभूमि
यह ध्यान देने योग्य है कि प्राचीन काल में लोग पवन ऊर्जा का उपयोग करने लगे थे। एक साधारण उदाहरण एक पाल है। हमारे युग से 200 साल पहले से ही पवन चक्कियों का निर्माण किया जा रहा था, और बिजली की खोज के बाद, लोगों ने इसे प्राप्त करने के लिए वायु धाराओं की शक्ति का उपयोग करने का प्रयास करना शुरू कर दिया। पिछली सदी के 50 के दशक तक सोवियत संघ में नए उपकरणों के डिजाइन और डिजाइन पर लगातार काम होता था। देश में पवन जनरेटर का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है।
आवेदन का दायरा
पवन जनरेटर का उपयोग सीधे अपने इच्छित उद्देश्य के लिए किया जा सकता है, या यह विशुद्ध रूप से सजावटी कार्य कर सकता है। प्रोपेलर को शाफ़्ट और पुट से सुसज्जित किया जा सकता हैकिसी भी उपयुक्त स्थान पर डिवाइस। औद्योगिक उद्देश्यों के लिए, पहले अनाज पीसने के लिए पवन जनरेटर का उपयोग किया जाता था। आज, इन उद्देश्यों के लिए, एक नियम के रूप में, अन्य उपकरणों का उपयोग किया जाता है। पवन जनरेटर का उपयोग अक्सर घर के लिए किया जाता है। उपनगरीय अचल संपत्ति के मालिकों की समीक्षा पानी पंप करने की प्रक्रिया में इस तरह के डिजाइन की प्रभावशीलता की गवाही देती है। तो, कुछ उपयोगकर्ताओं के अनुसार, इकाई एक कुएं या कुएं से लगभग 30-50 लीटर / घंटा उठाने में सक्षम है। ऐसे जनरेटर देने के लिए बहुत प्रासंगिक हैं। पवन संरचनाएं अक्सर अपरिहार्य होती हैं जहां नेटवर्क को करंट की आपूर्ति में रुकावट होती है। उनका उपयोग हीटिंग सिस्टम शुरू करने के लिए भी किया जाता है। हालांकि, बिजली पैदा करने के लिए पवन जनरेटर का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है।
वर्गीकरण
यदि एक निजी घर के लिए पवन जनरेटर खरीदना आवश्यक हो गया है, तो आपको इस इकाई के प्रकार और संचालन के सिद्धांत के बारे में और जानना चाहिए। डिजाइन हिंडोला प्रकार का हो सकता है। इस मामले में, इसमें घूर्णन की लंबवत धुरी होती है। इसके अलावा, डिजाइन पंखों वाला हो सकता है। इसका मतलब है कि इकाई के घूर्णन की धुरी क्षैतिज है। अगला, प्रत्येक प्रकार पर अलग से विचार करें।
हिंडोला डिजाइन
ऐसे पवन जनरेटर के निस्संदेह गुण हैं। यह वायु प्रवाह की ताकत बढ़ाने की प्रक्रिया में तेजी से कर्षण प्राप्त करता है। इसके बाद, रोटेशन की गति लगभग समान स्तर पर है। यह डिजाइन स्वतंत्र रूप से हवा की दिशा की निगरानी करता है। इसका मतलब है कि उसे अतिरिक्त की आवश्यकता नहीं हैजुड़नार हिंडोला-प्रकार का पवन जनरेटर धीमी गति से चलने वाला है। यह काफी सरल योजनाओं के उपयोग की अनुमति देता है। इसी समय, कम गति संरचनाओं के उपयोग को महत्वपूर्ण रूप से सीमित करती है। यह इस तथ्य के कारण है कि अतिरिक्त रूप से स्टेप-अप गियरबॉक्स का उपयोग करने की आवश्यकता है। गुणकों में काफी कम दक्षता होती है। गियरबॉक्स के बिना, पवन जनरेटर का संचालन काफी कठिन है।
विंग डिजाइन
ऐसा जनरेटर (पवन) क्या है? कई उपयोगकर्ताओं की समीक्षा इस डिजाइन के पक्ष में बोलती है। ऊपर वर्णित की तुलना में विंग-प्रकार की इकाई के बहुत सारे फायदे हैं। इस तरह के पवन जनरेटर के निस्संदेह लाभों के लिए, उपयोगकर्ता काफी उच्च रोटेशन गति का श्रेय देते हैं। इसके लिए धन्यवाद, गुणक के अतिरिक्त उपयोग की कोई आवश्यकता नहीं है। फलक संरचना के ब्लेड वायु प्रवाह के लंबवत स्थित होने चाहिए, अर्थात लंबवत। इसके लिए स्टेबलाइजर का इस्तेमाल किया जाता है। एक अन्य लाभ जो उपयोगकर्ता कहते हैं कि वेन विंड जनरेटर का वायु प्रवाह की उच्च ऊर्जा रूपांतरण दक्षता है। इसी समय, ऐसे डिजाइनों में रोटेशन की गति ब्लेड की संख्या के व्युत्क्रमानुपाती होती है। इस संबंध में, इकाइयों में, एक नियम के रूप में, तीन से अधिक पंख नहीं होते हैं। ऐसे प्रतिष्ठानों की व्यापक लोकप्रियता संरचनाओं के निर्माण में आसानी के कारण भी है।
डिवाइस चयन मानदंड
सबसे पहले, औसत गति का सटीक निर्धारण करना आवश्यक है औरउस स्थान पर वायु प्रवाह की पसंदीदा दिशा जहां इकाई संचालित होगी। आपको कुछ मापदंडों के बारे में पता होना चाहिए। अतः, ब्लेडों के घूमने की आरंभिक गति 2 m/s है। इकाई 9-12 मीटर / सेकंड के प्रवाह के साथ अधिकतम दक्षता प्राप्त करती है। जनरेटर की शक्ति प्रोपेलर के व्यास और हवा की गति पर निर्भर करती है।
डिजाइन की विशेषताएं
घरेलू पवन जनरेटर में क्या होता है? डिजाइन में ब्लेड के साथ एक पहिया शामिल है। इसमें गियरबॉक्स भी है। यह तंत्र टोक़ को परिवर्तित और संचारित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसके अलावा डिजाइन में एक मस्तूल है। डिवाइस स्वयं उस पर स्थापित है। इसके अलावा, यूनिट एक बैटरी और एक इन्वर्टर से लैस है। उत्तरार्द्ध की मदद से, प्रत्यक्ष धारा को एक प्रभावी प्रत्यावर्ती धारा में परिवर्तित किया जाता है।
डिवाइस और नेटवर्क
आज मौजूद अधिकांश इकाइयाँ एक केंद्रीकृत या स्थानीय विद्युत स्रोत से संचालित होती हैं। उदाहरण के लिए, यह एक डीजल जनरेटर हो सकता है। एक अतिरिक्त स्रोत का उपयोग करने की आवश्यकता को वायु प्रवाह की अस्थिरता से समझाया गया है। इस मामले में, नेटवर्क एक स्थिर कार्य करता है। ऐसी संरचनाओं के उपयोग के लिए कुछ शर्तें हैं। मुख्य में से एक यह है कि नेटवर्क की शक्ति आवश्यक रूप से पवन जनरेटर की तुलना में कम से कम 1.8 गुना अधिक होनी चाहिए।
कार्य सिद्धांत
शक्तिशाली वायु धाराएं पवन जनरेटर के ब्लेड को चलाती हैं। वे घूमने लगते हैं। प्राप्त ऊर्जा को रोटर के माध्यम से गुणक में स्थानांतरित किया जाता है। कैसेऊपर कहा गया था कि इकाइयाँ व्यक्तिगत और समूहों दोनों में कार्य कर सकती हैं। कुछ डिज़ाइनों में, डिवाइस के प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए गुणक स्थापित किए जाते हैं। यह कहा जाना चाहिए कि हर कोई ऐसी इकाई नहीं खरीद सकता। इस संबंध में, कुछ लोग अपने हाथों से अपने घर के लिए पवन जनरेटर बनाते हैं। यह कैसे करना है, हम आगे विचार करेंगे।
इकाई का प्रकार
घर के लिए पवन जनरेटर क्या हैं? उपकरण दो प्रकार के होते हैं। पहला एक क्षैतिज और दूसरा एक ऊर्ध्वाधर पवन जनरेटर है। बाद के डिजाइन, उपयोगकर्ताओं के अनुसार, इकट्ठा करना और स्थापित करना आसान है - डिवाइस को संतुलित करना काफी आसान है। इसके अलावा, इस प्रणाली में प्रभावी पवन क्रिया का उच्च गुणांक है। असेंबली के लिए चुना गया उपकरण जितना अधिक शक्तिशाली होगा, पहिया का वजन और व्यास उतना ही अधिक होगा। यह, बदले में, संतुलन और स्थापना को और अधिक कठिन बना देगा।
घटक
पवन जनरेटर बनाने से पहले, आपको सभी आवश्यक तत्व और विवरण तैयार करने चाहिए:
- 12 वी बैटरी। आप कार डिवाइस का उपयोग कर सकते हैं, लेकिन वैकल्पिक डिवाइस खरीदना बेहतर है। ऐसी बैटरी सुरक्षित और अधिक टिकाऊ होगी।
- जेनरेटर 12 वी.
- रोटर 1.5-2 मी.
- धातु बैरल या बाल्टी (बड़ी)। एल्यूमीनियम या स्टेनलेस स्टील से बने कंटेनर का उपयोग करना वांछनीय है।
- बैटरी चार्जिंग रिले।
- लैंप चार्जिंग के लिए रिले (उदाहरण के लिए ऑटोमोटिव)।
- अर्द्ध मुहरबंद स्विच।
- जंक्शन बॉक्स।
- वोल्टमीटर। आप कार का उपयोग कर सकते हैं।
- मस्तूल, जिसकी ऊंचाई 2 से 10 मीटर तक होती है। आप इसे खुद भी बना सकते हैं। इसके लिए आधार के लिए पीवीसी पाइप और धातु के हिस्सों की आवश्यकता होगी।
- 4 M6 बोल्ट।
- तार।
- स्टेनलेस तार या क्लैंप। इन तत्वों को मस्तूल से जोड़ा जाएगा।
आपको निम्नलिखित टूल की भी आवश्यकता होगी:
- कटर।
- ड्रिल और ड्रिल।
- पेंच चालक।
- कुंजी.
मस्तूल लगाना
इसकी स्थापना से पहले, आधार की मात्रा और पाइप के क्रॉस सेक्शन के अनुसार नींव भरना आवश्यक है। इस मामले में, जलवायु और मिट्टी के गुणों को ध्यान में रखा जाना चाहिए। मोर्टार के जमने के बाद (डालने के कम से कम एक सप्ताह बाद) पवन टरबाइन के साथ एक मस्तूल की स्थापना की जाती है। आप बस जमीन में एक पोल खोद सकते हैं और आदमी के तारों को ठीक कर सकते हैं। हालांकि, यह विकल्प कम विश्वसनीय है।
रोटर
व्यास का चयन हवा की औसत गति के अनुसार किया जाता है। एक रोटर बनाया जाता है और एक चरखी का पुनर्निर्माण किया जाता है (परिधि के चारों ओर एक रिम या एक नाली के साथ एक विशेष घर्षण पहिया, जिसे ड्राइव बेल्ट या रस्सी में गति संचारित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है)। वास्तव में, हवा की गति 6-7 मीटर/सेकेंड तक होती है, 3 मीटर तत्व की शक्ति अधिक होगी।
पंख
बैरल को 4 बराबर भागों में बांटा गया है। इसके लिए, एक टेप उपाय और एक मार्कर का उपयोग किया जाता है। ब्लेड धातु के लिए कैंची से काटे जाते हैं। पंखों को फिर चरखी और नीचे से तय किया जाता है। फास्टनरों के रूप मेंबोल्ट का उपयोग किया जाता है। उनके लिए स्थानों को बहुत सटीक रूप से मापा जाना चाहिए, अन्यथा भविष्य में आपको अक्सर रोटेशन को समायोजित करना होगा। हवा के प्रवाह में अनावश्यक झोंकों को रोकने के लिए ब्लेड धीरे से, कारण के भीतर मोड़ते हैं।
विधानसभा
तार जनरेटर से जुड़े होते हैं और सर्किट को स्विच बॉक्स में इकट्ठा किया जाता है। इकाई मस्तूल से जुड़ी हुई है। तार पोल और जनरेटर पर लगे हैं। अगला, इकाई, और फिर बैटरी सर्किट से जुड़ी है। तारों की मदद से, जिसका क्रॉस सेक्शन 2.5 kW तक है, लोड जुड़ा हुआ है। ब्लेड के झुकने की डिग्री के आधार पर, रोटेशन की गति निर्धारित की जाती है। ऐसी इकाई देश के घर या कुटीर के लिए ऊर्जा प्रदान करने के लिए पर्याप्त होनी चाहिए।
बढ़ी हुई उत्पादकता
जब मस्तूल को 20-25 मीटर तक उठाया जाता है, तो वायु प्रवाह की गति 30% बढ़ जाती है। वहीं, ऊर्जा उत्पादन भी 1.5 गुना तक बढ़ाया जाएगा। इस विकल्प का उपयोग कम हवा की गति (4 मीटर/सेकेंड तक) पर किया जाता है। ऊंचे मस्तूल से वृक्षों और भवनों का प्रभाव समाप्त हो जाएगा। अपनी खुद की पवन टरबाइन बनाने का तरीका यहां बताया गया है।
उद्योग विकास
आज आप वाजिब दाम पर घरेलू पवन जनरेटर खरीद सकते हैं। यह इस उद्योग के निरंतर और सक्रिय विकास की बात करता है। इंस्टॉलेशन को स्वयं खरीद या असेंबल करके, आप अपने घर की ऊर्जा स्वतंत्रता को काफी लंबे समय तक सुनिश्चित कर सकते हैं। एक नियम के रूप में, 1 किलोवाट की रेटेड शक्ति वाली इकाई एक छोटी इमारत के लिए पर्याप्त है। उसी समय, डिवाइस के संचालन के क्षेत्र में हवा की गति8 मीटर/सेकेंड होना चाहिए। यदि क्षेत्र में कोई स्थिर वायु प्रवाह नहीं है, या यह कमजोर है, तो डिवाइस को डीजल जनरेटर या फोटोवोल्टिक कोशिकाओं से लैस किया जा सकता है। रूस में आज, केवल पवन जनरेटर स्थापित करने की प्रवृत्ति के उद्भव पर ध्यान दिया जाता है। घरेलू बाजार में घरेलू जरूरतों के लिए कम बिजली इकाइयों के कुछ ही निर्माताओं का प्रतिनिधित्व किया जाता है। एक पूर्ण सेट में 1 किलोवाट के लिए पवन टरबाइन की लागत 35-40 हजार रूबल से शुरू होती है। ये दो साल पहले की कीमतें हैं। डिवाइस को स्थापित करने के लिए प्रमाणपत्र जारी करने की कोई आवश्यकता नहीं है।
शोषण के नुकसान और फायदे
ऊर्जा शुल्कों में निरंतर वृद्धि के बावजूद, अन्य लागतों वाले उद्योगों के थोक में बिजली की लागत किसी भी हद तक महत्वपूर्ण मूल्य नहीं है। आज के उपभोक्ता के लिए आपूर्ति की स्थिरता और सुरक्षा प्रमुख कारक हैं। पवन जनरेटर से प्राप्त औद्योगिक उपयोग के लिए ऊर्जा की लागत में वृद्धि को भड़काने वाले मुख्य कारण हैं:
- कुछ समय के लिए स्वायत्त संचालन की आवश्यकता। इन मामलों में बैटरियों का उपयोग किया जाता है।
- औद्योगिक गुणवत्ता वाली विद्युत ऊर्जा की आवश्यकता। इसके लिए एक इन्वर्टर का उपयोग किया जाता है।
- निरंतर अपटाइम की आवश्यकता। ऐसे मामलों में, डीजल जनरेटर का अतिरिक्त रूप से उपयोग किया जाता है।
रोजमर्रा की जिंदगी में उपकरणों के उपयोग के संबंध में, संचालन के नुकसान में शामिल होना चाहिए:
- बैटरी की उच्च लागत। वह हैडिवाइस की कीमत का लगभग 25% ही।
- इन्वर्टर की अपेक्षाकृत उच्च लागत।
- बिजली की विश्वसनीय आपूर्ति सुनिश्चित करने के लिए, कुछ मामलों में डीजल जनरेटर का उपयोग किया जाता है। इसकी कीमत डिवाइस की कीमत के बराबर है।
हालांकि, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि ये कारक आधुनिक डबल रूपांतरण यूपीएस और एक सामान्य नेटवर्क के साथ अपनी प्रासंगिकता खो देते हैं। आज, आर्थिक दृष्टिकोण से, औद्योगिक उद्देश्यों के लिए पवन जनरेटर की मदद से बिजली प्राप्त करना सबसे अधिक समीचीन है, न कि बिजली, बल्कि प्रत्यक्ष या प्रत्यावर्ती धारा। बाद में, इसे गर्म पानी और घर को गर्म करने के लिए गर्मी में बदल दिया जाता है। इसके लिए, हीटिंग तत्वों का उपयोग किया जाता है। इस योजना के अपने फायदे हैं। विशेष रूप से, इस मामले में, पानी के साथ एक साधारण बॉयलर ऊर्जा संचयक के रूप में कार्य कर सकता है, गर्मी की खपत के लिए आपूर्ति की निरंतरता और गुणवत्ता के लिए ऐसी सख्त आवश्यकताएं नहीं हैं।
