উল্লম্ব বায়ু টারবাইন

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

যদিও আজকে শক্তি উৎপাদনের আরও অনেক উন্নত উপায় রয়েছে, বায়ু টারবাইনগুলি প্রায় সর্বত্র ব্যবহৃত হত৷ অবশ্যই, তারা এখনও ব্যবহার করা হয়, কিন্তু সংখ্যা উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পেয়েছে। তারা কীভাবে কাজ করে তা বোঝার জন্য, এটি জানা গুরুত্বপূর্ণ যে বায়ু সৌর শক্তির একটি রূপ৷

সাধারণ বর্ণনা

উইন্ড টারবাইন বায়ুপ্রবাহ ব্যবহার করে কাজ করে। কিন্তু বাতাস কেন বিদ্যুৎ উৎপাদনে সক্ষম? পৃথিবীর বায়ুমণ্ডল একটি অসম উত্তাপের কারণে, গ্রহের পৃষ্ঠের গঠন অনিয়মিত এবং এটি ঘোরার কারণেও এই ঘটনাটি ঘটে। উইন্ড টারবাইন বা উইন্ড জেনারেটর বাতাসের গতিশক্তিকে যান্ত্রিক শক্তিতে রূপান্তর করতে সক্ষম, যা পরবর্তীতে অন্য কিছু কাজে ব্যবহার করা যেতে পারে।

এই ডিভাইসগুলো ঠিক কীভাবে স্বাভাবিক বাতাস ব্যবহার করে বিদ্যুৎ উৎপন্ন করে? আসলে, সবকিছু বেশ সহজ। এই জাতীয় টারবাইনের পরিচালনার নীতিটি ফ্যানের অপারেশনের সরাসরি বিপরীত। বাতাসের শক্তির প্রভাবে, উইন্ড টারবাইনের ব্লেডগুলি ঘুরে যায়, যার ফলে জেনারেটরের সাথে সংযুক্ত শ্যাফ্টকে ঘোরাতে বিদ্যুৎ উৎপাদন করে।

টারবাইনের প্রকার

বিভিন্ন ধরনের টারবাইন রয়েছে। প্রকৌশলীরা বর্তমানে ব্যবহৃত দুটি প্রধান বিভাগকে আলাদা করে। প্রথম বিভাগটি অনুভূমিক-অক্ষীয় এবং দ্বিতীয় বিভাগটি উল্লম্ব-অক্ষীয়। প্রথম ধরণের উইন্ড টারবাইনের সবচেয়ে সাধারণ নকশা রয়েছে, যার মধ্যে দুটি বা তিনটি ব্লেড রয়েছে। তিনটি ব্লেড সহ ইউনিটগুলি "বাতাসের বিরুদ্ধে" নীতিতে কাজ করে। উপাদানগুলি নিজেরাই সেট করা হয়েছে যাতে তারা বাতাসের দিকে তাকায়৷

বিশ্বের বৃহত্তম টারবাইনগুলির মধ্যে একটি হল জিই উইন্ড এনার্জি৷ এই ডিভাইসের শক্তি 3.6 মেগাওয়াট। এখানে লক্ষণীয় যে টারবাইন যত বড়, তত বেশি কার্যকর। এছাড়াও, সুবিধা-থেকে-মূল্যের অনুপাতও সামগ্রিক আকারের সাথে উন্নত হয়৷

টারবাইনের মোট

প্রথম সূচকটি যার দ্বারা একটি ডিভাইস নির্বাচন করা হয় তা হল পাওয়ার৷ যদি আমরা "পরিষেবা" টারবাইন গ্রহণ করি, তাহলে তাদের শক্তি 100 কিলোওয়াট থেকে শুরু করে বেশ কিছু মেগাওয়াট পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে। এটি লক্ষ্য করাও গুরুত্বপূর্ণ যে উল্লম্ব এবং অনুভূমিক উভয় বায়ু টারবাইন একসাথে গোষ্ঠীভুক্ত করা যেতে পারে। এই ধরনের গোষ্ঠীগুলিকে সাধারণত বায়ু খামার হিসাবে উল্লেখ করা হয়। এই ধরনের সাইটগুলির উদ্দেশ্য হল পছন্দসই বস্তুর পাইকারি বিদ্যুতের সরবরাহ৷

যদি আমরা ছোট একক টারবাইনের কথা বলি, যার শক্তি 100 কিলোওয়াটের কম, সেগুলি প্রায়শই ব্যক্তিগত বাড়ি, টেলিকমিউনিকেশন এন্টেনা বা জল স্থানান্তর পাম্পগুলিতে শক্তি সরবরাহ করতে ব্যবহৃত হয়। এটি লক্ষ করা উচিত যে ছোট টারবাইনগুলিও ডিজেল ইঞ্জিনের সাথে একত্রে ব্যবহার করা যেতে পারে।জেনারেটর, ব্যাটারি বা সোলার প্যানেল। এই ধরনের সিস্টেমকে হাইব্রিড সিস্টেম বলা হয়। এগুলি এমন জায়গায় ব্যবহার করা হয় যেখানে বৈদ্যুতিক নেটওয়ার্কের সাথে সংযোগ করার অন্য কোন সম্ভাবনা নেই৷

উল্লম্ব টারবাইনের সুবিধা

বর্তমানে, উল্লম্ব ধরণের ডিভাইসগুলি প্রায়শই ব্যবহৃত হয়। এটি এই সত্যের দ্বারা ন্যায়সঙ্গত যে উল্লম্ব প্রকারের অনুভূমিকগুলির তুলনায় অনেকগুলি সুবিধা রয়েছে৷

উল্লম্ব ধরনের টাওয়ারে, লোড আরও সমানভাবে কাজ করবে, যা এর মাত্রার পরিপ্রেক্ষিতে একটি বড় কাঠামো তৈরি করা সহজ করে তোলে। উপরন্তু, এই ধরনের টারবাইনে রটার ইনস্টল করার জন্য, অতিরিক্ত সরঞ্জামের প্রয়োজন নেই। একটি গুরুত্বপূর্ণ সুবিধা যা কাজের দক্ষতা বাড়ায় তা হল উল্লম্ব টারবাইনের ব্লেডগুলিকে পাকানো যায় - একটি সর্পিল আকারে। এটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, কারণ এই ক্ষেত্রে, বায়ু শক্তি প্রবেশদ্বার এবং প্রস্থান উভয় ক্ষেত্রেই তাদের প্রভাবিত করবে, যা অবশ্যই ইনস্টলেশনের কার্যকারিতা বাড়ায়৷

উল্লম্ব টারবাইনগুলির সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ সুবিধাগুলির মধ্যে একটি হল যখন সেগুলি ইনস্টল করা হয়, তখন বায়ু প্রবাহের সাথে অক্ষকে সামঞ্জস্য করার কোন অর্থ নেই৷ এই ধরনের ডিভাইস উভয় দিক থেকে প্রবাহিত বাতাসের সাথে কাজ করবে।

বোলোটভ উইন্ড টারবাইন

এই ইউনিটটি অন্যান্য ডিভাইস থেকে আলাদা। টারবাইনের স্বাভাবিক ক্রিয়াকলাপের জন্য, এটিকে বিভিন্ন আবহাওয়ার সাথে খাপ খাইয়ে নেওয়ার দরকার নেই। এই নকশার বায়ু শক্তি উপাদান যে কোন দিক থেকে বায়ু উপলব্ধি করতে সক্ষম, কোনটি ছাড়াইসেটিং অপারেশন। উপরন্তু, এই ধরনের স্টেশনে বাতাসের দিক পরিবর্তন হলে টাওয়ারটিকে ঘুরানোর প্রয়োজন হয় না। উল্লম্ব বায়ু টারবাইনগুলির আরেকটি সুবিধা (VAWT - একটি উল্লম্ব জেনারেটর শ্যাফ্ট সহ বায়ু শক্তি কেন্দ্র) হল তাদের একটি বিশেষ নকশা রয়েছে যা আপনাকে যে কোনও শক্তির বায়ু প্রবাহের সাথে কাজ করতে দেয়। এমনকি ঝড়ের সময়ও অপারেশন করা সম্ভব। ইনস্টলেশন মডিউল সংখ্যা নির্বাচন করা সম্ভব। টারবাইনের আউটপুট শক্তি তাদের সংখ্যার উপর নির্ভর করবে। অর্থাৎ, মডিউলের সংখ্যা পরিবর্তন করে, আপনি ইউনিটের শক্তি পরিবর্তন করতে পারেন, যা খুব সুবিধাজনক। আরেকটি সুবিধা হল বায়ু-শক্তি উপাদানটি এমনভাবে একত্রিত করা হয় যে এটি গতিশক্তিকে যান্ত্রিক শক্তিতে উচ্চ-দক্ষতা রূপান্তর করতে দেয়৷

বির্যুকভ এবং ব্লিনোভ উইন্ড টারবাইনের মাত্রা

এই ডিভাইসটির 0.75 মিটার ব্যাস সহ একটি দ্বিতল রটার রয়েছে। এই উপাদানটির উচ্চতা 2 মিটার। একটি তাজা বাতাসের ক্রিয়ায়, এই ধরনের একটি রটার একটি অ্যাসিঙ্ক্রোনাসের রটারকে সম্পূর্ণভাবে ঘোরাতে সক্ষম হয়েছিল। 1.2 কিলোওয়াট পর্যন্ত শক্তি সহ খাদ। টারবাইন ব্যর্থতা ছাড়াই 30 m/s পর্যন্ত বাতাসের শক্তি সহ্য করতে পারে৷

উইন্ড টারবাইন কেন দুই বিজ্ঞানীর কৃতিত্ব হিসেবে বিবেচিত হয় সে বিষয়ে কথা বলার যোগ্য। ব্যাপারটা ষাটের দশকের। ইউএসএসআর-এ, বিজ্ঞানী বিরিউকভ KIEV 46% সহ একটি ক্যারোসেল উইন্ড জেনারেটর পেটেন্ট করেছিলেন। যাইহোক, একটু পরে, প্রকৌশলী ব্লিনভ একই ডিজাইন ব্যবহার করতে সক্ষম হন, কিন্তু 58% KIEV-এর সূচক সহ।

টারবাইনহাইপারবোলয়েড টাইপ

হাইপারবোলয়েড-টাইপ উইন্ড টারবাইনগুলি শুকভ ভ্লাদিমির গ্রিগোরিভিচের মতো একজন প্রকৌশলীর ধারণার উপর ভিত্তি করে তৈরি হয়েছিল।

এই ধরণের টারবাইনের বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে রয়েছে যে এটির বায়ু প্রবাহের একটি বৃহত্তর কার্যক্ষেত্র রয়েছে। যদি আমরা এই সূচকটিকে অন্যান্য বিভাগের ডিভাইসের সাথে তুলনা করি, তাহলে হাইপারবোলয়েড টাইপ ফলাফল 7-8% ভাল দেখায়, যদি আমরা সুইপ্ট এলাকা থেকে গণনা করি। এই সূচকটি সেই ধরণেরগুলির জন্য বৈধ যেখানে বায়ু প্রবাহের কাজের ক্ষেত্রটি নষ্ট হয়ে যায়। যদি আমরা এই ধরনের তুলনা করি, উদাহরণস্বরূপ, ড্যারিয়াস এবং স্যাভোনিয়াস টারবাইনের সাথে, তাহলে পার্থক্য হবে 40-45%।

এই বিভাগের ইউনিটগুলির বিশেষ বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে রয়েছে যে তারা ঊর্ধ্বমুখী বায়ু প্রবাহের সাথে কাজ করতে সক্ষম। আপনি যদি একটি হ্রদ, জলাভূমি, পাহাড়ের ধারে, ইত্যাদির কাছাকাছি জেনারেটর ইনস্টল করেন তবে এটি খুব ফলদায়ক।

এই ধরনের টারবাইনগুলির সুবিধার মধ্যে রয়েছে যে বায়ুর সক্রিয় স্তরের যোগাযোগের রেখা, যা হাইপারবোলয়েডকে ধুয়ে দেয়, ঘূর্ণমান বায়ু জেনারেটরের মতো ঘূর্ণায়মান সিলিন্ডারের তুলনায় 1.6 গুণ দীর্ঘ হবে। স্বাভাবিকভাবেই, তাই এই উপসংহারে যে দক্ষতা একই পরিমাণে বেশি হবে।

ত্রুটি

এই টারবাইনের অনেক সুবিধা এবং বৈশিষ্ট্য থাকা সত্ত্বেও তাদের কিছু অসুবিধাও রয়েছে।

নেতিবাচক কারণগুলির মধ্যে রয়েছে যে জেনারেটর ব্লেডগুলি যখন বায়ু স্রোতের বিপরীতে ঘোরে, তখন এই ধরণের জেনারেটরের উল্লেখযোগ্য ক্ষতি হবে, যার ফলস্বরূপ, কাজের দক্ষতা প্রায় অর্ধেক হ্রাস পাবে৷এই সূচকের হ্রাস খুব লক্ষণীয় যদি আমরা অনুভূমিকগুলির সাথে উল্লম্ব টারবাইনগুলির তুলনা করি, যেগুলির তেমন ক্ষতি নেই৷

আরেকটি অসুবিধা হল উল্লম্ব উইন্ড টারবাইন অবশ্যই অনেক লম্বা হতে হবে। যদি আপনি এটিকে মাটির কাছাকাছি রাখেন, যেখানে বাতাসের গতি উচ্চ উচ্চতার তুলনায় অনেক কম, তাহলে রটার শুরু করতে সমস্যা হতে পারে, যার কাজ শুরু করার জন্য একটি ধাক্কা দরকার। নিজে থেকে, এটি সব শুরু হয় না। আপনি অবশ্যই, ব্লেডগুলিকে উঁচুতে তুলতে বিশেষ টাওয়ার স্থাপন করতে পারেন, তবে রটারের নীচের অংশটি এখনও খুব কম থাকবে।

অন্যান্য অসুবিধার মধ্যে রয়েছে যে শীতকালে উইন্ড টারবাইনের ব্লেডে বরফ তৈরি হয়। অপারেশন চলাকালীন টারবাইনগুলি যে পরিমাণে শব্দ নির্গত করে তা লক্ষ করার মতো। কিছু ইনস্টলেশন এমনকি তাদের অপারেশন চলাকালীন ক্ষতিকারক ইনফ্রাসাউন্ড তৈরি করতে সক্ষম। এটি কম্পন সৃষ্টি করে, যার ফলে কাঁচ, জানালা, থালা-বাসন ঝাঁকুনি হতে পারে।

মজার ঘটনা: রিমওয়ার্ল্ডের উইন্ড টারবাইন শক্তির উৎস হিসেবে ব্যবহৃত হত।