تولید برق پاک از انرژی بادی در مناطق شهری با استفاده از توربین‌های بادی محور عمودی هیبریدی

به گزارش زیست آنلاین، با توجه به نیاز روزافزون انرژی در زندگی مدرن، یافتن منابع جدید برای تولید انرژی، لازم به نظر می‌رسد. با توجه به نگرانی دولت‌ها برای آلودگی‌های ناشی از سوخت‌های فسیلی، بهره‌گیری از انرژی‌های تجدیدپذیر راه‌حل مناسبی است. یکی از مظاهر انرژی‌های تجدیدپذیر، انرژی باد است و دستگاهی که انرژی باد را به انرژی قابل استحصال برای بشر تبدیل می‌کند، توربین‌های بادی است.
توربین‌های بادی به¬طور کلی دو نوع محور عمودی و محور افقی دارند که در شکل ۱ دیده می‌شود.

توربین بادی

علاوه بر امکان بهره‏گیری از انرژی بادی در مزارع بادی، استفاده از این انرژی به صورت پراکنده امکان پذیر است. در واقع با احداث نیروگاه‌های کوچک و حتی در ابعاد خانگی می‌توان از این انرژی در مناطق شهری استفاده نمود. با توجه به آلودگی زیست‌محیطی که در کلان شهرهای ایران وجود دارد، استفاده از انرژی بادی در مناطق شهری می‌تواند راه‌حل مناسبی برای کاهش آلودگی‌ها باشد.
توربین‌های بادی محور عمودی دارای مزایای زیر هستند که آن‌ها را مناسب برای مناطق شهری کرده است:
•   قبول باد از هر جهت؛
•   عدم حساسیت بالا نسبت به آشفتگی جریان باد؛
•   عملکرد مناسب در ابعاد کوچک؛
•   طراحی ساده‌تر و هزینه کمتر نسبت به توربین محور افقی؛
•   سرعت دورانی و صدای کم؛
•   تعمیر و نگه‌داری ساده با هزینه کم.
بنابراین با توجه به ویژگی‌های ساختار شهری، توربین‌های بادی محور عمودی مناسب برای مناطق شهری هستند. توربین‌های بادی محور عمودی خود دارای دو دسته ساونیوس و داریوس است.
توربین‌های ساونیوس حداقل از دو نیم استوانه تشکیل‌شده است که نیروی پسا در ناحیه مقعر این روتورها بیشتر از قسمت محدب آن‌ها است و باعث گردش توربین حول محور خود می‌شود. شکل ۲ شماتیکی از این توربین را نمایش می‌دهد. باوجود این‌که ضریب تبدیل توان برای دیگر انواع توربین‌های بادی بین ۳۰ تا ۴۵ درصد است اما تجربه نشان می‌دهد که در توربین بادی نوع ساونیوس این ضریب حداکثر به ۲۵ درصد می‌تواند نزدیک شود اما نکته قابل توجه برای طراحان، راه‌اندازی این توربین در سرعت‌های باد بسیار پایین است.

توربین بادی محور عمودی داریوس دارای انواع متفاوتی از نظر ساختار است. دو نوع متداول این توربین نوع تخم‌مرغی (قسمت الف شکل ۱۳) و پره صاف یا نوع H (قسمت ب شکل ۱۳) است. این نوع توربین با استفاده از نیروی درگ که در پره‌های توربین ایجاد می‌شود، به گردش درمی‌آید.

بیشتر بخوانید: استفاده از توربین بادی برای تولید انرژی سبز

توربین بادی داریوس

توربین‌های بادی محور عمودی داریوس دارای ضریب توان بالایی است اما راه‌اندازی این توربین‌ها در سرعت‌های بالای باد اتفاق می‌افتد.
با نوجه به ویژگی‌هایی که هر یک از این انواع توربین‌های بادی دارند، می‌توان با هیبرید کردن آن‌ها از مزایای هریک بهره برد تا توربین بادی با ضریب توان بالا و سرعت راه‌اندازی مناسب داشت.

https://zistonline.com/vdcjvyea.uqehtzsffu.html