বায়ু বিদ্যুৎ কেন্দ্র: প্রকার, নকশা, সুবিধা

2024 লেখক: Howard Calhoun | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2023-12-17 10:20

বায়ু শক্তি শক্তি সরবরাহের একটি নতুন শাখা থেকে অনেক দূরে, তবে, বর্তমান পরিস্থিতিতে, এটি আরও উন্নয়নের জন্য একটি প্রতিশ্রুতিশীল দিকনির্দেশের আরও বেশি স্পষ্ট বৈশিষ্ট্য হয়ে উঠছে। বায়ু জেনারেটরের প্রযুক্তিগত বাস্তবায়নের জন্য সর্বজনীন ধারণা সম্পর্কে কথা বলা এখনও কঠিন, তবে পৃথক প্রকৌশল সমাধানগুলির ব্যবহারের অগ্রগতি প্রস্তাব করে যে অদূর ভবিষ্যতে একটি একক একীভূত কাঠামোগত মডেল প্রদর্শিত হবে। একই সময়ে, বিশ্বে বিভিন্ন ধরণের বায়ু টারবাইন ব্যবহার করা হয়, যার প্রত্যেকটির নিজস্ব শক্তি রয়েছে।

বায়ু টারবাইন পরিচালনার সাধারণ নীতি

অধিকাংশ আধুনিক বিকল্প শক্তির উত্সের মতো, বায়ু টারবাইন একটি প্রাকৃতিক প্রক্রিয়ার ফলে কাজ করে এমন শক্তির কারণে কাজ করে। আমরা অসম গরমের ফলে বায়ু প্রবাহ সম্পর্কে কথা বলছিসূর্য দ্বারা পৃথিবীর পৃষ্ঠ। প্রায় সমস্ত বায়ু টারবাইন নিম্নলিখিত নীতি অনুসারে কাজ করে: বায়ু প্রবাহ চাকাটিকে ব্লেড সহ একটি বিশেষ শ্যাফ্টে ঘোরায়, এইভাবে জেনারেটর বা ব্যাটারি প্যাকে টর্ক প্রেরণ করে। স্থিতিশীলতা এবং বায়ু চলাচলের পর্যাপ্ত শক্তির পরিস্থিতিতে, বিদ্যুৎ উৎপাদনের জন্য বায়ুকলগুলি 45-50% দক্ষতা প্রদান করতে সক্ষম। এটি সুনির্দিষ্টভাবে বাতাসের পরিবর্তনশীলতা এবং এর শক্তি যা বায়ু টারবাইনের বিভিন্ন ধরণের ডিজাইন নির্ধারণ করে, যা ব্যবহারের নির্দিষ্ট জলবায়ু অবস্থার উপর ভিত্তি করেও গণনা করা হয়।

উইন্ড টারবাইনের প্রধান সুবিধা কি?

বায়ু টারবাইনের কার্যকারিতা মূল্যায়ন করুন প্রথাগত শক্তির উত্সের সাথে এবং পুনর্নবীকরণযোগ্য মুক্ত সম্পদে চলমান জেনারেটরের পটভূমিতে উভয়ই হতে পারে। এই ধরনের সিস্টেমের সবচেয়ে সুস্পষ্ট সুবিধা, যা ভবিষ্যতে তাদের সফল বিকাশের আশা দেয়, নিম্নলিখিত কারণগুলি হল:

• বায়ু শক্তি নিজেই কেবল পুনর্নবীকরণযোগ্য নয়, এটি জমা এবং প্রক্রিয়াকরণের জন্যও উপলব্ধ৷
• অর্থনৈতিক সুবিধা। সুনির্দিষ্ট অর্থনৈতিক সূচক সম্পর্কিত দ্ব্যর্থহীন মূল্যায়ন এখনও বিভিন্ন কর্মক্ষমতা সহ পরিচালিত বিভিন্ন সিস্টেমের কারণে হতে পারে না। কিন্তু আমরা পৃথক প্রকল্প দ্বারা প্রদর্শিত অসামান্য ফলাফল সম্পর্কে কথা বলতে পারি। উদাহরণস্বরূপ, একটি বড় অফশোর উইন্ডমিল থেকে এক কিলোওয়াট বিদ্যুতের দাম কত? আমরা 2-12 রুবেল পরিসীমা সম্পর্কে কথা বলতে পারেন। 1 kWh এর জন্য।
• পরিবেশ বান্ধব। বায়ু টারবাইন অপারেশন ক্ষতিকারক জন্য প্রদান করে নাবায়ু দূষণকারী নির্গমন।
• কম্প্যাক্ট। একটি বায়ু টারবাইন ইনস্টল করা, এমনকি একটি শিল্প বিন্যাসে, ঐতিহ্যগত পাওয়ার স্টেশনগুলির সাথে তুলনা করা যায় না। এটি মূলত সহায়ক যোগাযোগ এবং সম্পদ থেকে এই ধরনের সিস্টেমের স্বায়ত্তশাসন এবং স্বাধীনতার কারণে।

অনুভূমিক অক্ষ জেনারেটর

এই ধরনের উইন্ডমিলের ডিজাইন স্কিম একটি বৈদ্যুতিক জেনারেটর, গিয়ারবক্স, ব্লেড এবং একটি ফ্রেম সহ একটি টাওয়ারের উপস্থিতি প্রদান করে। ব্লেডগুলির কনফিগারেশনটি এমনভাবে প্রয়োগ করা হয় যে বাতাস ফানেলে প্রবাহিত হয়, যা একটি টর্শন মুহূর্ত তৈরি করে। বিদ্যুৎ উৎপাদনের জন্য এই ধরনের উইন্ডমিলের অপারেশনের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ শর্ত হল প্রবাহের গতিবিধি (দিক ও শক্তি) এর বৈশিষ্ট্যগুলির সাথে খাপ খাইয়ে নেওয়ার ক্ষমতা। এর জন্য, কাঠামোগুলিকে পৃথিবীর পৃষ্ঠের সাথে সম্পর্কিত ব্লেডগুলিকে বাঁকানো এবং কাত করার জন্য ব্যবস্থা দেওয়া হয়। সবচেয়ে উন্নত মডেলগুলিতে, স্বয়ংক্রিয় নিয়ন্ত্রণ সহ কন্ট্রোলারগুলিও ব্যবহার করা হয়। বায়ু চাকা বাস্তবায়নের জন্য, থ্রি-ব্লেড কনফিগারেশন প্রায়শই অনুভূমিক স্কিমগুলিতে ব্যবহৃত হয়। অধিকন্তু, জেনারেটরের কর্মক্ষমতা বাড়ানোর জন্য, প্রকৌশলীরা কার্যকরী গ্রহনকারী অংশের আকার বাড়ানোর প্রবণতা দেখান, যা উদাহরণস্বরূপ, কাঠামো তৈরিতে প্লাস্টিক এবং হালকা ধাতু থেকে ব্যয়বহুল যৌগিক উপাদানে রূপান্তরের বর্তমান প্রবণতাকে ব্যাখ্যা করে।

উল্লম্ব অক্ষ জেনারেটর

এই ধরনের জেনারেটরের অনুভূমিক কাঠামোর উপর উল্লেখযোগ্য সুবিধা রয়েছে,যা ইনস্টলেশনের নিরীক্ষণ এবং নিয়ন্ত্রণের অতিরিক্ত উপায়ের প্রয়োজনের অনুপস্থিতিতে গঠিত। অর্থাৎ, অপারেশনের প্রক্রিয়ায়, একটি উল্লম্ব অক্ষ সহ একটি বায়ুকল প্রবাহের গতিবিধির সাথে কোনভাবেই সামঞ্জস্য করে না। বায়ু জনগণের সাথে মিথস্ক্রিয়া করার এই বৈশিষ্ট্যটি একই সাথে বায়ু জেনারেটর ব্লেডের ভোল্টেজ হ্রাস করে এবং জাইরোস্কোপিক লোড হ্রাস করে। গিয়ারযুক্ত জেনারেটর, যা উদ্ভিদের ইঞ্জিন গঠন করে, ক্ষতি বা ব্যর্থতার ঝুঁকি ছাড়াই কাঠামোর টাওয়ারের গোড়ায় অবস্থিত হতে পারে। তবে কেন, বর্ণিত সুবিধার সাথে, উল্লম্ব ইনস্টলেশনগুলি সম্পূর্ণ অনুভূমিক উইন্ডমিলগুলিকে প্রতিস্থাপন করেনি? দুর্ভাগ্যক্রমে, এই মডেলগুলির উল্লেখযোগ্য অসুবিধাও রয়েছে। যেহেতু বায়ু চাকা বায়ু প্রবাহ দ্বারা পরিচালিত হয় না এবং সর্বদা শক্তি ক্যাপচার রেঞ্জের একটি সংকীর্ণ পরিসরে কাজ করে, জেনারেটরের কার্যক্ষমতা যৌক্তিকভাবে হ্রাস পায়। অতএব, উল্লম্ব বায়ুকলগুলির পর্যাপ্ত শক্তি বজায় রাখার জন্য, বিশাল এলাকা জুড়ে তাদের ব্যাপক ব্যবহার প্রয়োজন, যা সবসময় সম্ভব হয় না।

ডেরিয়াস রটারের উপর ভিত্তি করে নকশা

উল্লম্ব ইম্পেলার সহ উইন্ড টারবাইন জেনারেটরগুলি স্যাভোনিয়াস বা ড্যারিয়াস রটার ডিজাইনের উপর ভিত্তি করে। কিন্তু এই গোষ্ঠীর নিজস্ব ভিন্নতা এবং আধুনিক পরিবর্তনও রয়েছে। সবচেয়ে প্রতিশ্রুতিশীল সাম্প্রতিক বিকাশ হ'ল গোরলোভ হেলিকয়েড টারবাইন, যা 2001 সালে তৈরি হয়েছিল। এটি ড্যারিয়াস রটার ধারণার এক ধরণের ধারাবাহিকতা, তবে আরও অপ্টিমাইজ করা আকারে। সর্পিল উল্লম্ব ব্লেডগুলি ন্যূনতম কার্যকলাপ সহ জল এবং বায়ু প্রবাহ থেকে শক্তি উৎপন্ন করার অনুমতি দেয়। আজ এই জেনারেটরবিশেষায়িত বায়ু খামার এবং জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রের অংশ হিসাবে উভয়ই ব্যবহৃত হয়৷

ফ্লাক্স এমপ্লিফায়ার সহ বায়ু জেনারেটর

এছাড়াও, কিছু উপায়ে, উইন্ডমিলের ক্লাসিক ডিজাইনের ধারাবাহিকতা, কিন্তু বর্তমান হাই-টেক অপারেটিং অবস্থার জন্য সামঞ্জস্য করা হয়েছে। প্রবাহ পরিবর্ধকগুলির সাথে পরিবর্তনগুলি এক বা একাধিক নর্দমার উপস্থিতি দ্বারা আলাদা করা হয়, যা বায়ু প্রবাহকে কেন্দ্রীভূত করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। একই নর্দমার আকারে অ্যারোডাইনামিক শঙ্কু-আকৃতির উপাদানগুলি একটি বৃহৎ অঞ্চলের উপর দিয়ে প্রবাহ সংগ্রহ করে, তাদের এক দিক নির্দেশ করে এবং এর ফলে ব্লেড সিস্টেমের গতি বৃদ্ধি পায়। ফ্লাক্স এমপ্লিফায়ার সহ উইন্ড টারবাইন ব্যবহার করার অসুবিধা হল যে তাদের একটি অতিরিক্ত মৌলিক গোষ্ঠীর ব্যবহার প্রয়োজন। অধিকন্তু, শুধুমাত্র সহায়ক শক্তির উত্সগুলিকে সংযুক্ত করার মাধ্যমে এই ধরনের সিস্টেমে উত্পাদনশীলতার একটি উল্লেখযোগ্য বৃদ্ধি অর্জন করা সম্ভব, যা সর্বদা অর্থনৈতিকভাবে ন্যায়সঙ্গত নয়৷

গিয়ারলেস উইন্ড টারবাইন

স্ট্রাকচারাল অপ্টিমাইজেশানের ধারণার সাথে সামঞ্জস্য রেখে, গিয়ারবক্স ছাড়া একটি বায়ু বিদ্যুৎ কেন্দ্রের একটি রূপও উপস্থিত হয়েছে। পরিবর্তে, একটি অভ্যন্তরীণ ধাতব রড দিয়ে সরবরাহ করা একটি বৃত্তাকার চ্যানেল ব্যবহার করা হয়। এই রিংটি রটার রিমের চারপাশে ইনস্টল করা হয়। একদল চুম্বকও এখানে অবস্থিত, যা একটি ধাতব রডের সাথে যোগাযোগ করে, যার ফলে কারেন্ট তৈরিতে অবদান রাখে। প্রায় 200 সেমি রটার ব্যাস সহ একটি গিয়ারবক্স ছাড়া বায়ু টারবাইনের কার্যকারিতা 1500 কিলোওয়াট ঘণ্টায় পৌঁছাতে পারেবছরে এই ডিজাইনের প্রধান সুবিধা হ'ল গিয়ারবক্সের সাথে সরবরাহ করা জেনারেটরের অপারেশনে প্রাকৃতিকভাবে ঘটে যাওয়া শক্তির ক্ষতি হ্রাস করা। কিন্তু আপনাকে গতি সীমা সহ এই সুবিধার জন্য অর্থ প্রদান করতে হবে। ইউনিটটি একটি সর্বোত্তম কর্মপ্রবাহে প্রবেশ করার জন্য, কমপক্ষে 2 m/s একটি প্রবাহ বেগ প্রয়োজন৷

শিল্প বায়ু টারবাইনের বৈশিষ্ট্য

শিল্প বায়ুকলের দুটি মৌলিক পার্থক্য রয়েছে - বড় আকার এবং উচ্চ শক্তি উৎপাদন। এই ধরণের স্টেশনগুলির সুবিধা এবং অসুবিধা উভয়ই এই বৈশিষ্ট্যগুলি থেকে আসে। কাঠামোর জন্য, এটি বলাই যথেষ্ট যে আধুনিক শিল্প বায়ুকলের উচ্চতা 150-200 মিটারে পৌঁছাতে পারে এবং ব্লেড স্প্যান 100 মিটারের বেশি হতে পারে। উচ্চ ক্ষমতার জন্য কার্যকরী অবকাঠামোর জটিলতাও প্রয়োজন। সুতরাং, শক্তি রূপান্তর প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ করতে, বায়ু জেনারেটর কন্ট্রোলার ব্যবহার করা হয়, যা নিশ্চিত করে যে ব্যাটারি প্যাকের বর্তমান চার্জটি বিবেচনায় নেওয়া হয়েছে। উপরন্তু, এই ধরনের ইনস্টলেশনের বৈদ্যুতিক স্টাফিংয়ের মধ্যে ইনভার্টার এবং শর্ট সার্কিট সুরক্ষা ব্যবস্থা অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।

গৃহস্থালীর বায়ু টারবাইনের বৈশিষ্ট্য

সরলতম উইন্ডমিলগুলি কেবল বাড়িতেই ব্যবহার করা যায় না, হাত দ্বারা একত্রিতও করা যায়। একটি নিয়ম হিসাবে, এগুলি ছোট আকারের ইনস্টলেশন যার উচ্চতা 10 মিটারের বেশি নয়, 0.5-5 কিলোওয়াট শক্তিতে কাজ করতে সক্ষম। গৃহস্থালী যন্ত্রপাতি জন্য একটি নিষ্ক্রিয় শক্তি উৎস হিসাবেবা বৈদ্যুতিক ডিভাইসের পৃথক গোষ্ঠী, এই বিকল্পটি নিজেকে ন্যায়সঙ্গত করে। যাইহোক, কমপ্যাক্ট উইন্ড টারবাইনগুলি আজ বৃহৎ কোম্পানীগুলি দ্বারা বিদ্যুৎ উৎপাদন সুবিধাগুলিতে প্রচুর পরিমাণে ব্যবহৃত হয়। মিনি-উইন্ডমিল ফার্মের ভিত্তিতে, পর্যাপ্ত উত্পাদনশীল এবং নির্ভরযোগ্য সিস্টেম তৈরি করা হয় যা উচ্চ-শক্তি একক জেনারেটরের সাথে প্রতিদ্বন্দ্বিতা করতে পারে।

অফশোর উইন্ড টারবাইনের বৈশিষ্ট্য

এই ধরনের উইন্ডমিলের জনপ্রিয়তা ভূমিতে অবস্থিত স্টেশনগুলির তুলনায় বেশ কিছু সুবিধার কারণে। এটি মূলত আরও স্থিতিশীল কাজের অবস্থার বিষয়ে, যেহেতু বায়ু প্রবাহ উপকূলরেখা থেকে দূরে বাধাগ্রস্ত হয় না। একই সময়ে, অফশোর উইন্ড টারবাইনের কাঠামো দুটি গ্রুপে বিভক্ত - সমর্থনকারী এবং ভাসমান। প্রথমটি জলের নীচে মাটিতে একটি ক্লাসিক সমর্থন সহ অগভীর জলে ইনস্টল করা হয়। যথাক্রমে ফ্লোটিং স্টেশনগুলির নিজস্ব ভাসমান প্ল্যাটফর্ম রয়েছে যাতে নোঙ্গর এবং অন্যান্য সামুদ্রিক ডিভাইসগুলির মাধ্যমে ফিক্সেশন করা হয়৷

বিল্ডিং ফ্রেমের সাথে উইন্ড টারবাইন স্ট্রাকচারের সংমিশ্রণ

এছাড়াও একটি খুব প্রতিশ্রুতিশীল উইন্ডমিল রয়েছে যেগুলি আক্ষরিক অর্থে উচ্চ-উত্থান বিল্ডিংয়ের হুলের সাথে একত্রিত হয়েছে। এই সমাধানটির দুটি সুবিধা রয়েছে - প্রবাহের "অভ্যর্থনা" এর জন্য অনুকূল অবস্থা এবং বিদ্যুত সরবরাহের পথে হ্রাস, যেহেতু সরবরাহের চূড়ান্ত উত্স সাধারণত বিল্ডিংয়ের ভিতরের গ্রাহকরা। এই মুহুর্তে, এই ধরণের বায়ু টারবাইনগুলির সংহতকরণ প্রায়শই ব্যবহার করে করা হয়বিশেষ অ্যারোডাইনামিক সিলিন্ডার যা আকাশচুম্বী ভবনের ছাদে মাউন্ট করা হয়। মিনি-প্রপেলারের ধারণাও তৈরি করা হচ্ছে, যা একটি লম্বা নির্মাণ সাইটের যেকোনো অংশে স্থাপন করা যেতে পারে। ডিভাইসগুলি আক্ষরিক অর্থে দেয়ালের সাথে একত্রিত হয়, তারপরে সেগুলি সাধারণ পাওয়ার সাপ্লাই সিস্টেমের সাথে সংযুক্ত থাকে, যা একটি ছোট কিন্তু স্থিতিশীল পরিমাণে শক্তি দেয়৷

উপসংহার

সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, রাশিয়ায় বায়ু টারবাইনের প্রতি আগ্রহ উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পেয়েছে৷ 30-50 মেগাওয়াট পর্যন্ত ক্ষমতার বড় স্টেশনগুলি বিভিন্ন অঞ্চলে পর্যায়ক্রমে চালু করা হয়। আমাদের দেশের জন্য, বায়ুকলগুলি বিশেষভাবে কার্যকর কারণ তারা আমাদের প্রত্যন্ত অঞ্চলে শক্তি সরবরাহ করার অনুমতি দেয় যেখানে এই মুহূর্তে শক্তি সরবরাহের অন্যান্য উপায়গুলি সংগঠিত করার কোন সম্ভাবনা নেই। ছোট বায়ু বিদ্যুৎ কেন্দ্রের অংশটিও সক্রিয়ভাবে বিকাশ করছে। রাশিয়ায়, 1-5 কিলোওয়াট ক্ষমতা সহ পৃথক পাওয়ার সিস্টেমগুলি খুব জনপ্রিয় হয়ে উঠেছে। একই সময়ে, বিকাশকারীরা অভ্যন্তরীণ জ্বলন ইঞ্জিনগুলির সাথে উইন্ডমিলগুলির অপারেশনের নীতিগুলিকে একত্রিত করতে অস্বীকার করে না। এই দিকের সাফল্যগুলি বিশেষত, বায়ু-ডিজেল ডিজাইন দ্বারা প্রদর্শিত হয়। আগামী দশকগুলিতে রাশিয়ায় বায়ু শক্তির চাহিদা কত হবে তা বলা এখনও কঠিন, যেহেতু ঐতিহ্যগত শক্তির উত্সগুলির অবস্থান এখনও শক্তিশালী। কিন্তু বিশ্বজুড়ে বিকল্প শক্তির রূপান্তরের প্রবণতা রাশিয়ান শিল্পকে সক্রিয়ভাবে এই ধরনের ক্ষেত্রগুলি অন্বেষণ করতে উত্সাহিত করবে৷