دانلود پایان نامه و تحقیق توربین های بادی و تولید برق به کمک انرژی بادی (فرمت فایل Word و باقابلیت ویرایش)تعداد صفحات 168

ﺑﺸﺮ از زﻣﺎﻧﻬﺎی ﺑﺴﻴﺎر دور ﺑﻪ ﻧﻴﺮوی ﻻﻳﺰال ﺑﺎد ﭘﻲ ﺑﺮده ﺑﻮد . آﺳﻴﺎﺑﻬﺎ و ﻛﺸﺘﻲ ﻫﺎی ﺑﺎدی ﻛﻪ ﻫﺰاران ﺳﺎل ﻗﺒﻞ ﻣﻌﻤﻮل ﺑﻮد ، ﮔﻮﻳﺎی اﻳﻦ اﻣﺮ اﺳﺖ . ﻃﺒﻖ اﺳﻨﺎد و ﻣـﺪارک ﻣﻮﺟـﻮد ، اوﻟـﻴﻦ ﻛﺮﺟﻲ ﻛﻪ ﺑﺎ ﻧﻴﺮوی ﺑﺎد ﻛﺎر ﻣﻲ ﻛﺮد ، ﺗﻮﺳﻂ ﻣﺼﺮﻳﺎن ﺳﺎﺧﺘﻪ ﺷﺪ و اوﻟﻴﻦ آﺳﻴﺎب ﺑﺎدی ﺑﺎ ﻣﺤﻮر ﻗﺎﺋﻢ ﺑﺮای آرد ﻛﺮدن ﻏﻼت ، 200 ﺳﺎل ﻗﺒﻞ از ﻣﻴﻼد ﻣﺴﻴﺢ ﺗﻮﺳﻂ اﻳﺮاﻧﻴـﺎن ﺑﻨـﺎ ﮔﺮدﻳـﺪ . ﻫـﻢ اﻛﻨﻮن ﺗﻌﺪادی آﺳﻴﺎب ﺑﺎدی در روﺳﺘﺎﻫﺎی ﺑﻴﻦ ﺧﻮاف و ﺗﺎﻳﺒﺎد وﺟﻮد دارد ﻛﻪ ﺑﻪ ﻛﺎر ﻣﺸﻐﻮﻟﻨﺪ.

‫آﺳﻴﺎب ﻫﺎی ﺑﺎدی اوﻟﻴﻪ دارای ﻣﺤﻮر ﻗﺎﺋﻢ ﺑﻮدﻧـﺪ ، ﺑﻌـﺪ از ﻣـﺪﺗﻲ آﺳـﻴﺎب ﻫـﺎی ﺑـﺎدی ﺑـﺎ ﻣﺤﻮر اﻓﻘﻲ و ﭘﺮواﻧﻪ ﻫﺎی ﺳﻪ ﮔﻮش ﺑـﺎدﺑﺰﻧﻲ ﻣﻌﻤـﻮل ﮔـﺸﺖ . ﻫﻨـﻮز ﻫـﻢ ﻧﻤﻮﻧـﻪ ﻫـﺎﻳﻲ از اﻳـﻦ‫آﺳﻴﺎب ﻫﺎ را ﻣﻲ ﺗﻮان در  ﻧﻮاﺣﻲﻣﺪﻳﺘﺮاﻧﻪ ﭘﻴﺪا ﻛﺮد . در ﻗﺮن ﻳﺎزدﻫﻢ ﻣﻴﻼدی در ﺧﺎورﻣﻴﺎﻧـﻪ از آﺳـﻴﺎب ﻫـﺎی ﺑـﺎدی اﺳـﺘﻔﺎده ﻫـﺎی ﮔﻮﻧـﺎﮔﻮﻧﻲ ‫ﻣﻲ ﺷﺪ . آﺳﻴﺎب ﻫﺎی ﺑﺎدی در ﻗﺮن ﺳﻴﺰدﻫﻢ ﻣﻴﻼدی ﺑﻪ ﻛﺸﻮرﻫﺎی اروﭘﺎﻳﻲ راه ﻳﺎﻓـﺖ . ﻧـﺼﺐ ‫ﺑﺎدﺑﺎن ﺑﻪ ﻳﻚ ﻣﺤﻮر ﻣﺮﻛﺰی ﻛﻪ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻧﻴﺮوی ﺑﺎد ، ﺗﻮﻟﻴـﺪ ﻧﻴـﺮوی ﭼﺮﺧـﺸﻲ ﻣـﻲ ﻛـﺮد ، ‫ﺑﻌﺪا اﻧﺠﺎم ﮔﺮﻓﺖ و ﺑﺸﺮ ﺑﻪ وﺳﻴﻠﻪ آن ﺗﻮاﻧﺴﺖ ﻧﻴﺮوی ﻻزم را ﺑﺮای آﺑﻜﺸﻲ ﺑﻪ ﻣﻨﻈﻮر آﺑﻴﺎری ، ‫آرد ﻛﺮدن ﻏﻼت و ﺳﺮاﻧﺠﺎم اره ﻛﺮدن ﭼﻮب ﺑﻪ دﺳﺖ آورد .

1-2 ﺗﺠﺮﺑﻪ اﻳﺮاﻧﻴﺎن

‫دﻳﺪﻳﻢ اﻳﺮاﻧﻴﺎن اوﻟﻴﻦ ﻛﺴﺎﻧﻲ ﺑﻮده اﻧﺪ ﻛـﻪ در2200 ﺳـﺎل ﻗﺒـﻞ از ﺗـﻮرﺑﻴﻦ ﻫـﺎی ﺑـﺎدی ﺑـﺎ ﻣﺤﻮر ﻗﺎﺋﻢ اﺳﺘﻔﺎده ﻛﺮده اﻧﺪ.

انرژی باد نظیر سایر منابع انرژی تجدید پذیر، بطور گسترده ولی پراکنده در دسترس می‌باشد. تابش نامساوی خورشید در عرض‌های مختلف جغرافیایی به سطح ناهموار زمین باعث تغییر دما و فشار شده و در نتیجه باد ایجاد می‌شود. به علاوه اتمسفر کره زمین به دلیل چرخش، گرما را از مناطق گرمسیری به مناطق قطبی انتقال می‌دهد که باعث ایجاد باد می‌شود. انرژی باد طبیعتی نوسانی و متناوب داشته و وزش دائمی ندارد.

از انرژی های بادی جهت تولید الکتریسیته و نیز پمپاژ آب از چاهها و رودخانه ها، آرد کردن غلات، کوبیدن گندم، گرمایش خانه و مواردی نظیر اینها می توان استفاده نمود. استفاده از انرژی بادی در توربین های بادی که به منظور تولید الکتریسته بکار گرفته می شوند از نوع توربین های سریع محور افقی می باشند. هزینه ساخت یک توربین بادی با قطر مشخص، در صورت افزایش تعداد پره ها زیاد می شود.

2-2 توربینهای بادی چگونه کار می کنند ؟

توربین های بادی انرژی جنبشی باد را به توان مکانیکی تبدیل می نمایند و این توان مکانیکی از طریق شفت به ژنراتور انتقال پیدا کرده و در نهایت انرژی الکتریکی تولید می شود. توربین های بادی بر اساس یک اصل ساده کار می کنند . انرژی باد دو یا سه پره ای را که بدور روتور توربین بادی قرار گرفته اند را بچرخش در می آورد. روتور به یک شفت مرکزی متصل می باشد که با چرخش آن ژنراتور نیز به چرخش در آمده و الکتریسیته تولید می شود.

توربین های بادی بر روی برج های بلندی نصب شده اند تا بیشترین انرژی ممکن را دریافت کنند بلندی این برج ها به 30 تا 40 متر بالاتر از سطح زمین می رسند. توربین های بادی در باد هایی با سرعت کم یا زیاد و در طوفان ها کاملا مفید می باشند

همچنین می توانید برای درک بهتر چگونکی عملکرد یک توربین بادی به انیمیشنی که به همین منظور تهیه شده توجه کنید تا با چگونگی چرخش پره ها٬ شفت و انتقال نیروی مکانیکی به ژنراتور و در کل نحوه عملکردیک توربین بادی آشنا شوید.

2-3 ﺗﻘﺴﻴﻢ ﺑﻨﺪی ﺗﻮرﺑﻴﻦ ﻫﺎی ﺑﺎدی

‫ﻣﻮﺿﻮع اﺳﺘﻔﺎده از ﻧﻴﺮوی ﺑﺎد ﺑﻪ ﻗﺮن ﻫﺎ ﭘﻴﺶ ﺑﺮ ﻣﻲ ﮔﺮدد . ﻛـﺸﺘﻲ ﻫـﺎ و آﺳـﻴﺎب ﻫـﺎی ‫ﺑﺎدی ﻫﻠﻨﺪی ﻫﺎ و اﺳﭙﺎﻧﻴﺎﻳﻲ ﻫﺎ ﮔﻮﻳﺎی اﻳﻦ اﻣﺮ اﺳﺖ . اﮔﺮﭼﻪ ﺗﺎﻛﻨﻮن ﺗﻐﻴﻴﺮات زﻳﺎدی در ﻃﺮح ‫ﺗﻮرﺑﻴﻦ ﻫﺎی ﺑﺎدی داده ﺷﺪه اﺳﺖ ، وﻟﻲ ﺑﻄﻮر ﻛﻠﻲ ﻣـﻲ ﺗـﻮان آﻧﻬـﺎ را ﺑـﻪ دو دﺳـﺘﻪ ﻣﻬـﻢ زﻳـﺮ ‫ﺗﻘﺴﻴﻢ ﻛﺮد :

‫اﻟﻒ )  ﺗﻮرﺑﻴﻦ ﻫﺎی ﻛﻪ دارای روﺗﻮری ﺑﺎ ﻣﺤﻮر ﻗﺎﺋﻢ ﻫﺴﺘﻨﺪ .

‫ب )  ﺗﻮرﺑﻴﻦ ﻫﺎﻳﻲ ﻛﻪ روﺗﻮری ﺑﺎ ﻣﺤﻮر اﻓﻘﻲ دارﻧﺪ .

‫ﻣﺪارک و ﺷﻮاﻫﺪ ﻧﺸﺎن ﻣﻲ دﻫﻨﺪ اﻳﺮاﻧﻴﺎن اوﻟﻴﻦ ﻛﺴﺎﻧﻲ ﺑﻮدﻧـﺪ ﻛـﻪ در ﺣـﺪود 200 ﺳـﺎل ﻗﺒﻞ از ﻣﻴﻼد ﻣﺴﻴﺢ ﺑﺮای آرد ﻛﺮدن ﻏﻼت از آﺳﻴﺎﺑﻬﺎی ﺑﺎدی ﺑﺎ ﻣﺤﻮر ﻗﺎﺋﻢ اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻲ ﻛﺮدﻧﺪ.

‫آﺳﻴﺎب ﺑﺎدی ﺑﺎ ﻣﺤﻮر اﻓﻘﻲ ﺣﺪود ﻗﺮن دوازدﻫـﻢ ﻣـﻴﻼدی در اروﭘـﺎ ﺳـﺎﺧﺘﻪ ﺷـﺪ و ﻣـﻮرد ‫اﺳﺘﻔﺎده ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺖ . ‫اﮔﺮ ﻣﻨﻈﻮر ، ﺗﺒﺪﻳﻞ اﻧﺮژی ﻣﻜﺎﻧﻴﻜﻲ ﺑﺎد ﺑﻪ اﻧﺮژی اﻟﻜﺘﺮﻳﻜـﻲ ﺑﺎﺷـﺪ ، در ﺗـﻮرﺑﻴﻦ ﻫـﺎی ﺑـﺎ ﻣﺤﻮر ﻗﺎﺋﻢ ﻣﻲ ﺗﻮان ژﻧﺮاﺗﻮر ﺑﺮق را ﻫﻤﺮاه ﺑﺎ ﺟﻌﺒﻪ دﻧﺪه داﺧـﻞ ﻣﺤﻔﻈـﻪ ای در ﻗـﺴﻤﺖ ﭘـﺎﻳﻴﻦ ‫ﺗﻮرﺑﻴﻦ ﻧﺼﺐ ﻛﺮد .

‫در ﻣﻮرد ﺗﻮرﺑﻴﻦ ﻫﺎی ﺑﺎدی ﺑﺎ ﻣﺤﻮر اﻓﻘـﻲ ، ﺟﻌﺒـﻪ دﻧـﺪه و ژﻧﺮاﺗـﻮر ﺑـﺮق در ﻣﺤﻔﻈـﻪ ای ‫ﺑﻼﻓﺎﺻﻠﻪ ﺑﻌﺪ از ﺗﻮرﺑﻴﻦ ﻧﺼﺐ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ . ﺗﻮرﺑﻴﻦ ﻫﺎی ﺑﺎدی ﺑﺎ ﻣﺤﻮر اﻓﻘﻲ ﺑﺎزده ﺑﻬﺘﺮی دارﻧﺪ و ﻧﺼﺐ ژﻧﺮاﺗﻮر ﺑﺮق اﻳﻦ ﺗﻮرﺑﻴﻦ ﻫـﺎ ‫در ﺑﺎﻻی ﺑﺮج آﺳﺎﻧﺘﺮ از ﺗﻮرﺑﻴﻦ ﻫﺎی ﺑﺎ ﻣﺤﻮر ﻗﺎﺋﻢ اﺳﺖ .

‫اﻏﻠﺐ آﺳﻴﺎب ﻫﺎی ﻗﺪﻳﻤﻲ ﺑﻄﻮر اﻓﻘﻲ روی ﺑﺮج ﻧﮕﺎﻫﺪارﻧﺪه ﻧﺼﺐ ﻣﻲ ﺷﺪﻧﺪ و ﭘـﺮه ﻫـﺎی ‫آﻧﻬﺎ روی ﻣﺤﻮر اﻓﻘﻲ ﻗﺮار داﺷﺘﻨﺪ ﻛﻪ ﻫﻤﻮاره در ﺟﻬﺖ ﺑﺎد ﻗﺮار ﮔﻴﺮﻧـﺪ ، ﺑﻄﻮرﻳﻜـﻪ وزش ﺑـﺎد ‫ﻋﻤﻮد ﺑﺮ ﺳﻄﺢ ﭼﺮﺧﺶ ﭘﺮه ﻫﺎ ﺑﺎﺷﺪ .

‫ﻳﻚ ﻣﺨﺘﺮع ﻓﻨﻼﻧﺪی ﺑﻪ ﻧﺎم ﺳﺎووﻧﻴﻮس ، ﻃﻲ دﻫﻪ 1920 ﻣﻴﻼدی ﻳﻚ ﻣﺤﻮر ﻗﺎﺋﻢ ﺑﺎد " ﺳﻄﻞ ﻫﺎی ﺑﺎد " ﻣﻨﺤﻨﻲ ﺷﻜﻠﻲ ﺳﺎﺧﺖ ﻛﻪ ﻣﻲ ﺗﻮاﻧﺴﺖ ﺑﺎد را از ﻫﺮ ﺟﻬﺘﻲ ﻛﻪ ﻣﻲ وزﻳﺪ ﺑﮕﻴـﺮد و ﺑﮕﺮدد (  ﺧﻮد ﮔﺮد)  ( ﺷﻜﻞ 2-1 ) . ﻃﺮح او ﺳﺎده و ﻣﻘﺮون ﺑﺼﺮﻓﻪ ﺑﻮد وﻟﻲ ﻛـﺎرآﻳﻲ و ﺑـﺎزده ﻛﺎﻓﻲ ﻧﺪاﺷﺖ . ﻫﺮ ﻛﺲ ﻃﺮز ﻛﺎر ﺑﺎ اﺑﺰار آﻻت را ﺑﻠﺪ ﺑﺎﺷﺪ ، ﻣﻲ ﺗﻮاﻧﺪ ﻳﻚ ﺗﻮرﺑﻴﻦ ﺑـﺎدی ﻣـﺪل ﺳﺎووﻧﻴﻮس ﺑﺮای ﺧﻮد ﺑﺴﺎزد ، ﺑﺮای اﻳﻦ ﻛﺎر ﻛﺎﻓﻲ اﺳﺖ ﭼﻨﺪ ﻋﺪد ﺑﺸﻜﻪ ﺧـﺎﻟﻲ ﻧﻔـﺖ را ﺑـﻪ دو ﻧﻴﻢ ﻛﺮده و آﻧﻬﺎ را ﺑﻄﻮر ﻋﻤﻮدی روی دﻳﺴﻜﻬﺎی ﻣﺪور ﭼﻮﺑﻲ ﻳﺎ ﻓﻠﺰی ﻧﺼﺐ ﻧﻤﺎﻳﺪ ﺗﺎ ﺳـﻄﻠﻬﺎی ﻓﻠﺰی ﺳﺎﺧﺘﻪ ﺷﻮد . ﺑﺮای ﻛﺎرآﻳﻲ ﺑﻴﺸﺘﺮ ﻣﻲ ﺗﻮان ﭼﻨﺪ ﻋﺪد از ﺳﻄﻠﻬﺎی ﮔـﺮدان ﺳـﺎووﻧﻴﻮس راﺑﻔﺎﺻﻠﻪ ﻫﺎی ﻣﻌﻴﻦ ﺑﺎﻻ و ﭘﺎﻳﻴﻦ ﻳﻚ ﻣﻴﻠﻪ ﻣﺮﻛﺰی ﻗﺮار داد ( ﺷـﻜﻞ 2-2 ) . اﻳـﻦ ﺗـﻮرﺑﻴﻦ ﺑـﺎ ﻫـﺮ ‫ﺑﺎدی ﺑﺪون ﻛﻤﻚ از ﺧﺎرج از ﺣﺎﻟﺖ ﺳﻜﻮن ﺑﺤﺮﻛﺖ در ﻣﻲ آﻳﺪ .

فرمت فایل :Word

تعداد صفحات :168