طراحی، ساخت و آزمایش توربین بادی مولد الکتریسته
چکیده
استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر یا اصطلاحا انرژیهای نو روز به روز بیشتر مورد توجه قرار می گیرد. از جمله انرژیهای نو که در بیشتر نقاط قابل دسترسی می باشد، انرژی باد است . با استفاده از توربینهای بادی می توان از این انرژی جهت تولید الکتریسیته یا پمپاژ آب استفاده کرد. از میان توربینهای بادی مولد الکتریسته، توربینهای بادی محور افقی به دلیل بازده زیادتر نسبت به سایر انواع، بیشتر مورد توجه واقع شده اند. در این تحقیق، یک توربین بادی محور افقی دارای سه پرده طراحی و ساخته شد. این توربین توانایی تولید برقی با توان 3000 وات (3کیلو وات) در باد با سرعت 8 متر بر ثاینه (29 کیلومتر در ساعت) را دارا می باشد. با استفاده از چنین توربینی، در منطقه ای با ورزش باد متوسط، براحتی می توان نیاز یک یا چند خانوار روستایی به انرژی الکتریکی را برآورده ساخت . قطر چرخش توربین مذکور 5/6 متر و وزن هر پره 5 کیلوگرم می باشد. پره ها دارای سطح مقطعی با وتر و پیچش غیریکنواخت بوده و بمنظور کاهش وزن، پره ها از فوم ترکیب مسلح ساخته شده اند. تحمل کلیه تنشهای وارد بر پره به دو شکل از کابلهای مهارکننده استفاده شد که نتیجه آن کاهش مضاعف وزن پره ها و امکان اعمال زاویه پره در قسمتهای نزدیک به ریشه پره بود در نتیجه کلیه این تغییرات ، علاوه بر افزایش ضریب توان توربین، سرعت باد راه نیز کاهش یافت که خود مزیت مهمی بشمار می آید. بمنظور آزمایش توربین در سرعتهای مختلف باد، از یک بر جک متحرک استفاده شد و کلیه قطعات توبین شامل شاسی، سیستم انتقال قدرت ، ژنراتور و پره ها بر برجک سوار شد، سپس با حرکت دادن کل مجموعه توسط یک دستگاه خودرو در یک هوای ساکن، سرعتهای مختلف باد، برای توربین فراهم آمد و توان تولید شده در سرعتهای مختلف اندازه گیری شد. بمنظور اندازه گیری دقیق تر سرعت باد از یک بادسنج پروانه ای استفاده شد. برای اندازه گیری توان از مداری شامل یک دستگاه بخاری برق 2000 وات ، یک لامپ 1000 وات ، یکسو کننده و ولت متر استفاده شد. توربین توانست در بادی با سعرت 0/7 متر بر ثانیه شروع به تولید توان نماید و در باد با سرعت 8 متر بر ثانیه، به توان اسمی خود یعنی 3000 وات و ضریب توانی برابر با 0/445 برسد که در مقایسه با ضریب توان توربینهای بادی مشابه و نیز ضریب توان تئوری (cp0/59) مقدار قابل توجهی می باشد.
