بررسي منابع انرژي توربين هاي بادي

مقدمه
گستردگي نياز انسان به منابع انرژي همواره از مسائل اساسي مهم در زندگي بشر بوده و تلاش براي دستيابي به يك منبع تمام نشدني انرژي از آرزوهاي ديرينه انسان بوده است، از نقوش حك شده بر ديوار غارها مي‌توان دريافت كه بشر اوليه توانسته بود نيروي ماهيچه‌اي را به عنوان يك منبع انرژي مكانيكي به خوبي شناخته و از آن استفاده كند. ولي از آنجايي كه اين نيرو بسيار محدود و ضعيف است انسان همواره در تصورات خود نيرويي تمام نشدني را جستجو مي‌كرد كه همواره در هر زمان و مكان در دسترس باشد. اين موضوع را مي‌توان در داستانهاي مختلف كه ساخته تخيل و ذهن بشر نخستين بوده، به خوبي دريافت، كم‌كم با پيشرفت تمدن بشري، چوب و پس از آن ذغال سنگ، نفت و گاز وارد بازار انرژي گرديده‌اند. اما به دليل افزايش روز افزون نياز به انرژي و محدوديست منابع فسيلي از يك سو افزايش آلودگي محيط‌زيست ناشي از سوزاندن اين منابع از سوي ديگر استفاده از انرژي‌هاي تجديدپذير را روز به روز با اهميت‌تر و گسترده‌تر نموده است. انرژي باد يكي از انواع اصلي انرژي‌هاي تجديدپذير مي‌باشد كه از ديرباز ذهن بشر را به خود معطوف كرده بود. به طوري كه وي همواره به فكر كاربرد اين انرژي در صنعت بوده است. بشر از انرژي باد براي به حركت در آوردن قايق‌ها و كشتي‌هاي بادباني و آسيابهاي بادي استفاده مي‌كرده است. در شرايط كنوني نيز با توجه به موارد ذكر شده و توجيه‌پذيري اقتصادي انرژي باد در مقايسه با ساير منابع انرژي‌هاي نو، پرداختن به انرژي باد امري حياتي و ضروري به نظر مي‌رسد. در كشور ما ايران- قابليت‌ها و پتانسيل‌هاي مناسبي جهت نصب و راه‌اندازي توربين‌هاي برق بادي وجود دارد، كه با توجه به توجيه‌پذيري آن و تحقيقات، مطالعات و سرمايه‌گذاري كه در اين زمينه صورت گرفته، توسعه و كاربرد اين تكنولوژي چشم‌انداز روشني را فرا روي سياست‌گذاران بخش انرژي كشور در اين زمينه قرار داده است.

فهرست مطالب :
مقدمه    6
فصل اول كلياتي درباره انرژي باد    7
1-1- انرژي باد:    8
1-2 تاريخچه استفاده از انرژي باد:    9
1-3 منشاء باد:    11
الف- جريان چرخشي هادلي (HADLY)    11
ب- جريان چرخشي راسبي (ROSSBY):    12
1-5 اندازه‌گيري پتانسيل انرژي باد:    12
1-6 قدرت باد:    13
روند تحولات تكنولوژي    13
1-7 مزاياي بهره‌برداري از انرژي باد    14
آينده انرژي باد در ايران    15
1-8 پتانسيل‌سنجي سطحي انرژي باد:    16
پتانسيل‌سنجي چيست؟    16
1-9 بادسنج‌ها و انواع آنها    17
1-10- پتانسيل باد در ايران    18
1-11 نقشه‌ها و اطلس‌هاي موجود باد    20
فصل دوم استحصال انرژي از باد توسط توربين‌هاي بادي    21
انرژي بادي و توربين‌هاي بادي    22
2-1- تقسيم‌بندي مبدلهاي بادي    22
2-2-  دسته‌بندي با معيار هندسي    23
2-3- دسته‌بندي با معيار نيرويي    24
2-4- دسته‌بندي با معيار توان خروجي    25
2-5- مبدلهاي بادي محور قائم    26
2-5-1 مبدلهاي محور قائم «پسايي»    27
2-5-2 مبدلهاي محور قائم برآيي    28
2-5-3 مبدلهاي محور قائم تركيبي    30
2-6-  مبدلهاي محور قائم غيرمستقيم    31
2-7- مبدلهاي بادي محور افقي    34
2-7-1 مبدلهاي محور افقي پسايي    34
2-7-2 مبدلهاي محور افقي برآيي    34
2-8- طرحهاي مورد بررسي كشورهاي مختلف    38
2-9- مبدل بادي ملخي    39
2-9-1 برج    40
2-9-2 كلاهك    41
2-9-3 پره‌ها    42
2-10- مبدل بادي داريوس    43
2-10-1 بناي پايه    43
2-10-2 پره‌ها و ديرك‌    44
2-11-  مبدلهاي چرخ آسيابي (جايروميل)    46
2-11-1 برج    46
2-11-2 پره‌ها    47
2-12- به طور كلي اجزاء مختلف يك توربين به شرح زير مي‌باشد:    48
2-13- انواع كاربرد توربين‌هاي بادي:    49
الف: كاربردهاي غير نيروگاهي    49
الفه-1) پمپ‌هاي بادي آبكش    49
الف-2) كاربرد توربين‌هاي كوچك به عنوان توليدكننده برق    50
الف-3) شارژ باتري    50
ب: كاربردهاي نيروگاهي    51
توربين‌هاي بادي و ذخيره انرژي:    52
فصل چهارم:    53
طراحي يک VERTICAL AXIS WIND TURBINE:    53
مقدمه ای بر فصل چهار:    55
توربين بادي عمودي چگونه کار مي کند؟    55
تعيين ابعاد کلي توربين:    58
طول BLADE LB=    58
اجزاي اساسي توربين بادي عمودي:    59
BLADE(1    59
جنس BLADEها:    59
انتخاب تعداد BLADEها:    60
انتخاب ايرفويل:    61
2)پايه:    69
3)شفت:    69
4)پايه نصب مرکزي:    69
5)بازوهاي جانبي:    70
5)اتصالات BLADEها:    71
اين اجزا براي اتصال بازوهاي شعاعي به BLADEها استفاده مي شود.    71
6)ياتاقان ها:    71
7)مکانيسم ايجاد PITCH:    71
PITCHING فعال:    72
PITCHING غيرفعال:    72
فصل چهارم:    73
-1-4چشم‌انداز آينده و رويكرد جهاني درخصوص انرژي باد:    73
4-2- خط‌مشي كشورها در نصب مزارع بادي در دريا (آفشور)    75
4-3-  فعاليت‌ها و برنامه‌هاي كشور در زمينة انرژي باد    76
الف – فعاليت‌هاي اجرا شده:    77
ب – برنامه‌هاي آينده:    78
فهرست منابع:    80