انواع توربین های بادی

توربین‌های بادی عموما به دو نوع تقسیم می‌شوند:

توربین های بادی محور افقی (Horizontal Axis Wind Turbine)

توربین های بادی محور عمودی (Vertical Axis Wind Turbine)

محور افقی (Horizontal Axis) یا HAWT

این نوع از توربین‌ها به عنوان متداول ترین نوع توربین های بادی به حساب می‌آیند. اجزای سازنده‌ی این توربین‌ها شامل تیغه یا پره (Blade ) ، بستر(Nacelle)، ژنراتور (Generator) ، شَفت(Shaft ) ، روتور ((Rotor ، گیربکس (Gearbox)، پایه یا برج (Tower)، سیستم انتقال قدرت (Transmission) و ترمز (Brake) می‌باشند. طول برخی از این پره‌ها به ۷۵ متر نیز میرسد کا بعد از متصل شدن قطر چرخش پره‌ها به ۱۵۰ متر میرسد که حمل و نقل آن از کارخانه‌ی تولید کننده تا محل اجرای پروژه توسط ماشین‌آلات صنعتی بسیار بزرگی صورت می‌پذیرد. سرعت چرخش پره‌ها نیز تا ۲۹۰ کیلومتر بر ساعت بوده و فشار هوایی برابر با ۲۰۰ تن ایجاد میکند. مراحل کار به این شکل است که بعد از برخورد باد به تیغه‌های توربین بادی، آنها را به حرکت درآورده و این تیغه ها باعث چرخاندن شَفت میشود. در انتهای شَفت نیز یک عدد گیربکس قرار داشته که آن نیز باعث چرخاندن ژنراتور می‌شود. ژنراتور نیز پس از چرخیدن برق تولید کرده و آن را به شبکه تزریق مینماید. در این میان نیز چند نمونه فعالیت مهم دیگر درون توربین ها رخ می‌دهد که باعث افزایش تولید و بهره‌وری آن میشود برای مثال در قسمت انتهایی توربین یک عدد بادسنج (anemometer) و یک جهت نمای باد (Wind vane) وجود داشته که دائماً تغییرات مرتبط با افزایش یا کاهش باد و یا تغییر جهت‌های باد را نشان می‌دهد و برای کیفیت تولید بیشتر این حرکات را به یک عدد کنترل کننده و درایور مخصوص انتقال می‌نماید. همچنین برای این که این تجهیزات در شرایط بحرانی مانند توفان‌های شدید آسیب نبینند این توربین ها دارای موتورهای مخصوص منحرف کننده هستند که خود را به سرعت هم جهت باد میکنند تا از آسیب رسیدن به توربین جلوگیری کند.

محور عمودی (Vertical Axis) یا :VAWT

این توربین ها بر خلاف نوع افقی، دارای پره‌هایی عمود بر زمین هستند که به شَفت هم نیز بطور عمودی متصل شده‌اند. برخلاف توربین های افقی که قطعات بر روی پایه یا برج توربین و در ارتفاع قرار دارد، تجهیزات و قطعات این توربین‌ها نزدیک به سطح زمین می‌باشد.

انواع توربین‌های بادی محور عمودی :

۱. توربین های بادی داریوس Darrieus :

این مدل از توربین های عمودمحور نخستین بار توسط Georges Darrieus در سال ۱۹۳۱ اختراع شد. داریوس از توربین‌های با سرعت بالا و گشتاور پایین به حساب آمده که برای چرخش به راه اندازی دستی نیاز داشته و پس از صرف اندک زمانی به حداکثر سرعت خود میرسد. داریوس از ۲ تا ۳ عدد پره یا تیغه که به شفت عمود شده‌اند تشکیل شده است. البته انواع دیگری از توربین‌های داریوس وجود دارد که بعدها توسعه داده شده. سری H–type و سری Helical که دارای ۳ پره می‌باشند. همچنین توربین های بادی عمود محور داریوس به توربین های Lift–based نیز مشهور هستند که در مقایسه با توربین های ساوونیووس که Drag–based هستند به علت بازدهی بالا محبوبیت بیشتری داشته و رایج تر هستند.

۲. توربین های بادی ساوونیووس Savonius :

این مدل برخلاف مدل داریوس دارای گشتاور بالا اما سرعت چرخش پایین تر بوده و به سبب ماهیت طراحی دارای عملکرد ضعیف تری نسبت به مدل داریوس میباشد. این مدل نیز برای شروع به چرخیدن به راه اندازی دستی نیاز داشته اما سرعت بسیار پایین باعث تولید کمتر انرژی شده بنابراین توجیه اقتصادی و بهره وری آنها پایین تر از سایر توربین هاست.