اصول تولید برق بادی

تبدیل انرژی جنبشی باد به انرژی جنبشی مکانیکی و سپس تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی جنبشی الکتریکی، تولید نیروی باد نامیده می شود.اصل تولید برق بادی استفاده از نیروی باد برای به حرکت درآوردن پره های آسیاب بادی به چرخش است و سپس سرعت چرخش را از طریق یک موتور تقویت کننده افزایش می دهد تا ژنراتور را برای تولید برق به حرکت درآورد.طبق فناوری فعلی آسیاب بادی، سرعت باد ملایم تقریباً سه متر در ثانیه (درجه باد ملایم) می تواند شروع به تولید برق کند.تولید برق بادی در سراسر جهان در حال شکل گیری است زیرا نه نیازی به استفاده از سوخت دارد و نه تشعشع یا آلودگی هوا ایجاد می کند.

وسایل مورد نیاز برای تولید برق بادی را توربین بادی می نامند.این نوع توربین بادی را می توان به طور کلی به سه قسمت تقسیم کرد: توربین بادی (شامل سکان دم)، ژنراتور و برج آهنی.(نیروگاه های بادی بزرگ معمولاً سکان دم ندارند و فقط کوچک (از جمله مدل های خانگی) عموماً سکان دم دارند.)

توربین بادی جزء مهمی است که انرژی جنبشی باد را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند که از دو (یا چند) پروانه پروانه شکل تشکیل شده است.هنگامی که باد به سمت پره ها می وزد، نیروی آیرودینامیکی تولید شده روی تیغه ها چرخ باد را به چرخش می راند.جنس تیغه به استحکام بالا و وزن سبک نیاز دارد و در حال حاضر بیشتر از فایبرگلاس یا سایر مواد کامپوزیتی (مانند فیبر کربن) ساخته می شود.(هنوز تعدادی توربین بادی عمودی، پره های دوار S شکل و غیره وجود دارند که عملکردی مشابه پره های پروانه معمولی دارند.)

به دلیل سرعت چرخشی نسبتا پایین توربین بادی و تغییرات مکرر در اندازه و جهت باد، سرعت چرخش ناپایدار است.بنابراین، قبل از راندن ژنراتور، لازم است گیربکسی که سرعت را به سرعت نامی ژنراتور افزایش می دهد، وصل کنید و سپس مکانیزم کنترل سرعت را برای حفظ سرعت ثابت قبل از اتصال به ژنراتور اضافه کنید.برای اینکه چرخ باد همیشه در راستای جهت باد باشد تا حداکثر توان را به دست آورد، همچنین لازم است یک سکان دمی شبیه به بادگیر در پشت چرخ باد نصب شود.

برج آهنی سازه ای است که از توربین بادی، سکان دم و ژنراتور پشتیبانی می کند.به طور کلی به منظور به دست آوردن نیروی باد بزرگتر و یکنواخت تر و همچنین دارای استحکام کافی نسبتاً بلند ساخته می شود.ارتفاع برج آهنی به تاثیر موانع زمینی بر سرعت باد و قطر توربین بادی، معمولاً در محدوده 6 تا 20 متر بستگی دارد.