توربین بادی با استفاده از بادبان: ( توربین بادی غیر سنتی) توربین بادی های قدیم ی، پره ای و مشابه آنچه در آسیابهای قدیمی دیده ایم میباشد.این توربین ها را سنتی نامیدم و در مقابل توربینی که با استفاده ار بادبان کار میکند را غیر سنتی نامیده ام. در وبلاگم راجع به این نوع توربین زیاد نوشته ام. هدف اولیه ام این بود کشورمان از داشتن نفت خیلی ضرر کرده . میگن اگر نداشتیم بهتر بود! منم سعی کردم کاری کنم که همه مردم هر جای دنیا از نفت بی نیاز بشوند. برای این کار آنها باید میتونستن از انرژی استفاده کنند که در نروژ ( قطب ) و صحرای آفریقا موجود باشه. و باد در همه جا هست. بعدها که روش کار کردم دیدم که یه وقتائی باد نمیاد . خوب ولی یک شبکه بادی بزرگ در سطح کشور، همیشه یه جاش باد میوزد. ضمنا برای گام اول یک ترکیب نیروگاه های سنتی و جدید ایجاد میشود. نیروگاه های بادی کنار نیروگاه های سنتی میتواند خیلی پر راندمان کار کند. ضمنا روشهائی برای ذخیره و استفاده در پیک مصرف ( و یا زمانی که باد نمیوزد) را میتوان اعمال نمود. دو مشکل نیروگاه های بادی دارشتند که در این طرح من حل شده است. اول قیمت تمام شده ساخت نیروگاه است. در طرح من هزینه ساخت هر مگاوات نیروگا بادی کاهش محسوسی یافته است. دومین مورد ، برای رقابت با نیروگاه های حرارتی سنتی، ظرفیت میباشد. ظرفیت یک نیروگاه بادی باید حدود گیگا وات باشد تا با نیروگاه های سنتی قابل قیاس باشد.اگر شما برای یک منطقه که به برق سراسری وصل است بخواهید یک نیروگاه بسازید، حدود گیگاوات فکر مینمائید و میخواهید که اضافه برق به شبکه باز گردد. ایجاد نیروگاه های کوچک ، مشکل شما را حل نمیکند.نیروگاه بادی یک گیگاواتی یا بیشتر ( هر مگاوات نیروگاه بادی در طرح ما خیلی ارزانتر از نیروگاه های حرارتی است) میتواند رقیب خوبی برای نیروگاه های سنتی باشد. تصمیم گیران آلترناتیو قابل قبولی خواهند داشت. که در مقابل مضرات نیروگاه بادی ( عدم وزش باد در همه ایام ) قابل توجه است در نیروگاه های بادی اختراع شده ( توربین بادی غیر سنتی ) هزینه تولید برق مجانی است( سوخت نمیخواهد) هزینه محیط زیست تقریبا صفر است ( آلودگی ندارد) هزینه احداث هر مگا وات این نیروگاه از نیروگاه های حرارتی کمتر است. اگر در منطقه مورد احداث ، فضای با باد مناسب داشته باشیم ، بهترین انتخاب ممکنه خواهد بود. بهترین جایگاه برای نصب این نیروگاه ها دره ها ، بین کوه ها و .... میباشد. در این محیط جهت باد مشخص میباشد و معمولا جریان هوا ( باد ) در این فضا موجود میباشد. شکل خاص دره ها ( و کوه ها) باعث میشود که جریان های هوا را در جهات خاصی هدایت نمایند. این جهت از بالا به پائین و یا بر عکس میباشد. بنا براین میتوان پایه توربین را ثابت در نظر گرفت و ساخت. همچنین از بر آمدگیهای دو طرف کوه میتوان استفاده نمود و از ساخت پایه بلند جلو گیری نمود. جمع نیروهای هر بادبان ، میتواند انرژی زیادی را ( به اندازه عرض دره در حدود کیلومتر) جمع آوری نماید . سه مدل برای این توربین در نظر گرفته شده که نوع سوم برای استفاده در دره ها از سایر انواع هزینه ساخت کمتر داشته و احتمالا در آینده مورد مصرف بیشتر خواهد داشت. نوع اول نیز برای جوبیبارها و رودخانه ها و جریانهای کوچک آب قابل استفاده میباشد. جلوی حرکت ماهیان را نگرفته و مزایای زیادی دارد.که بطور مفصل در وبلاگم آورده ام آدرس وبلاگ فیلمهای توربین بادی ( ماکت و نمونه یک کیلو واتی از مدل دوم توربین) http://nontraditionalwindmill.blogspot.com
شکل ها مدل اول با دو ستون شکل یک
مدل دوم با یک ستون شکل دو
مدل سوم بدون ستون شکل سه
ضمنا در رادیو جوان نیز مصاحبه ای توانستم انجام دهم
و در نمایشگاه نیز در اسفند ماه سال 89 فکر میکنم شرکت کردم.
شکل نمایشگاه
دوست خوبم آقای مهندس پور محمود
آقای مهدوی نیز مرا تشویق به ساخت نمونه کرده بودند که درپروژه ایشان در شهرستان محلات نصب کنم. من ساختم ولی ایشان دیگر همراهی ننمودند. البته یکصد هزار تومان بعلاوه یک دینام خودرو به من داده بودند. ظاهرا طرح متداول پمپ آب پره ای را برای کارشان انتخاب کرده بودند. پیگیری های من برای تماس با ایشان نیز نتیجه نداد. به تشویق یکی از دوستان بدنبال ثبت آن رفتم شکل گواهی ثبت
جايگزيني انرژي هاي خورشيدي براي توليد برق در نيروگاه هابراي اين كه بصورت جدي در جهت جايگزيني توليد برق به روش سنتي صحبت شود بايد ظرفيت نيروگاهي گيگا واتي را مد نظر قرارداد. شرح و توصيف اختراع : در 19- 04- 2008 این جنرال اینفورمیشن را تهیه کرده بودم. الان 19-12-2012 است و 29 آذر 1391. میشود 4 سال و 8 ماه پیش. معادل 29 فروردین 1387 یادش بخیر.
General information
در ایران پس از ثبت ، به سازمان انرژی های نو نیز مراجعه کردم در سایت نخبگان نیز ثبت نام کردم، بعد از کلی معطلی گفتن شما واجد شرایط نیستید حداکثر 3 ملیون وام میدادن و از این حرفها.... که پشیمون شدم از اقدامش خلاصه سعی خودم را کردم و نشد. در علی بابا هم این طرح را گذاشتم که مشتری زیاد داشت. (برای یک کیلو واتی) من نمیتونستم بهشون جنس و خدمات بعد از فروش برسونم.ضمنا توجیه اقتصادی این طرح برای ظرفیتهای بالاتر است که ...... . برای علاقه مندان نیز یک متن تهیه کرده بودم بدینگونه توربين بادي غير سنتي
1- دانش قبلي مربوطه مورخين و بستان شناسان اذعان مي دارند كه نشانه هائي از استفاده از انرژي باد در آسيابهاي بادي و كشتي هاي بادباني در چند صد سال قبل از ميلاد مسيح يافته اند. امروزه بدليل نياز به انرژي سبز( تجديد پذير) توربينهاي بادي توسعه يافته اند. همچنين از باد براي كشتي هاي تفريحي در مسابقات سرعت و غير آن استفاده مي گردد. چتر نجات نيز از اولين طرحهاي لئوناردوداوينچي تا امروزپيشرفت هاي زيادي نموده و علاوه بر كاربرد اصلي آن در نجات جان هوانوردان ، از آن جهت اهداف تفريحي نيز به ميزان وسيعي استفاده مي گردد. الف) توربينهاي بادي در كتابهاي هند بوك توربينهاي بادي ، حداكثر ميزان انرژي قابل دريافت از باد بوسيله سيستمهاي گردنده( پروانه اي- عمودي و افقي ) پس از مشتق گيري ، حداكثر 56% مي باشد. توسعه توربينهاي بادي بر اساس محاسبه زاويه برخورد مناسب باد با حركت دوراني پره در هر نقطه از طول پره و گيربكسهاي تبديل دور وهمچنين سيستمهاي برقي اين توربينها توسعه يافته اند. در خصوص تغيير مكانيسمها نيز طرح هائي ارائه گرديه كه متاسفانه كاربردي نبوده و راندمان كل انرژي دريافتي را افزايش نداده و نتوانسته اند بر اساس هزينه با انواع متداول رقابت نمايند. بنا براين بهترين گزينه تا كنون توربينهاي متداول مي باشد. دو نمونه از انواع غير متداول در اينجا توضيح داده مي شوند و در اشكال 1 الي 11 چند نمونه غير متداول نمايش داده شده است. ولي آنچه در نهايت مشاهده مي گردد اين است كه اين طرحهاي نو آورانه نتوانسته اند از لحاظ قيمت و سهولت استفاده با انواع سنتي آن رقابت نمايند. ب) بادبان و چتر نجات بهترين چترهاي نجات ضمن ايجاد ثبات و پايداري بهتر ، امكان مانورتوسط چترباز را نيز فراهم مي آورند. همچنين توسعه در بادبانها ، امروزه همانند چتر هاي نجات در جهت متريال مناسبتر سطوح دريافت انرژي باد و ستونها و تيركهاي بادبان مي باشد. همچنين سيستمهاي خودكار و برقي باز و بسته نمودن بادبانها به ملوانها كمك بسياري مي نمايد. هم اكنون توربينهاي بادي بهترين انتخاب انرژي سبز ( بر اساس قيمت تمام شده انرژي توليدي ) نسبت به انواع ديگر انرژيهاي سبز همچون سلولهاي خورشيدي – انرژي زمين گرمائي – استفاده از انرژي امواج- توليد سوختهاي گياهي و غيره مي باشند. ولي متاسفانه برق توليدي توسط اين نيروگاه ها گرانتر از برق توليد شده توسط نيروگاه هاي سنتي( با استفاده از سوختهاي فسيلي و نيروگاه هاي اتمي ) مي باشد. 2- ارزيابي دانش قبلي روش ساده اي كه بشر در ابتدا براي دريافت انرژي باد و توليد حركت دوراني پيدا نمود و در آسيابهاي بادي به كار گرفته شد هزاران سال دوام آورد و در سالهاي اخيرعلم روز نيز به كمك آمده و راندمان سيستم مورد استفاده را افزايش داده است ( نه بيشتر از آن چه در ماهيت اين تكنولوژي قابل ارائه است ).ولي معايب زير هنوز در توربينهاي بادي امروزه وجود دارد. الف) قيمت تمام شده بالاي برق توليدي نسبت به رقبا( نيروگاه هاي فسيلي) ب) محدوديت حداكثر ظرفيت توربين بادي ( امروزه حداكثر نيروگاه بادي مستقل ساخته شده حدود mw 3.3 ظرفيت دارد و براي توليد يك گيگا وات برق به حدود 303 عدد از اين توربينها نياز است كه يك جنگل توربين بادي را ايجاد خواهد نمود) ج) هزينه نصب بالا ( هزينه نصب نيروگاه هاي بادي حدود 20% قيمت تمام شده توربين است ) د) مشكل حمل پره هاي دقيق و حساس و بزرگ به محل نصب توربين بادي كه اغلب از جاده ها دور است . ه) وجود نويز و سرو صدا و) كشته شدن پرندگان توسط پره هاي توربين بادي و ....
3- افشاي اختراع جهت توليد نيروگاه بادي كه توان گيگاواتي را بتواند توليد نمايد و وابسته به تكنولوژي گران قيمت ساخت پره هاي بزرگ نباشد وهمچنين استفاده بيشتر از نيروي باد، شروع به بررسي انواع سطوح و تاثير عكس العمل باد روي آنها نمودم. دو نوع توربين بادي داريم . در نوع اول باد با فشار عمودي ( در جهت باد ) باعث حركت محور مي گردد( مانند توربينهائي كه در ايالت متحده براي پمپاژ آب در فيلمهاي قديمي مشاهده مي كنيم) و نوع دوم فشار باد باعث حركت به سمت عمود بر راستاي باد مي گردد مانند ملخ هواپيما و توربينهاي بادي متداول دو يا سه پره اي.در هردوي اين سيستمها حداكثر راندمان 56% است. زيرا تعداد زياد پره ها، جلوي جريان باد را گرفته و باعث مي گردد باد پره ها را دور بزند. اما براي چتر نجات و بادبان ظريب مقاومت باد تا 180% در كتابهاي هند بوك اشاره شده است . علت اين است كه بادي كه از داخل بادبان خارج مي شود نيز مانعي جهت جريان هوا ايجاد كرده و سطح نهائي موثر بادبان را افزايش مي دهد. اما در شكل هاي (1-3) الي (3-3) مشاهده مي گردد كه يك چتر نجات را براي كمك به حركت كشتي روي آن نصب نموده اند. با توجه به اين نكته كه اگرطناب اين چترهاي نجات به يك گيربكس و ژنراتور روي كشتي نصب گردد و به قدر كافي طناب در قرقره متصل به گيربكس موجود باشد و كشتي نيز لنگر انداخته باشد، بادبان طناب را كشيده و گيربكس و ژنراتور به حركت درآمده و برق توليد مي گردد. اين عمل تا اتمام طول طناب مي تواند ادامه يابد. اما چطور مي شود اين طناب باز شده را به قرقره برگرداند؟ پاسخ در شكل هاي 4-3 نمايش داده شده است . ملاحظه مي گردد با چند چرخ مي توان يك حلقه طناب ايجاد نمود كه با نيروي باد حركت دوراني توليد نمايد. شكل 8-3 حركت بادبانها را روي محور افقي نمايش مي دهد. اما در شكل 4-3 مشاهده مي گردد كه از دو پايه استفاده شده است . آيا مي توان از يك پايه نيز استفاده نمود؟ بلي مي توان ولي براي بالانس نيروهاي روي پايه ، لازم است از دو سري حلقه بادباني استفاده نمود.شكل 5-3 چنانچه از اين مرحله نيز فراتر رفته و سعي در حذف پايه نمائيم ، مي توان از پستي و بلنديهاي روي زمين ( براي مثال در دره ها) استفاده نمود . در اين حالت امكان چرخش توربين بادي غير سنتي در جهت باد حذف مي گردد و براي مكان يابي اين گونه از توربينها بايد دقت خاصي از لحاظ جهت جريان باد در طول سال بكار برده شود( همانطور كه بيان گرديد در دره ها جهت جريان هوا يا باد هميشه در امتداد دره است از بالا به پائين يا برعكس) شكل6-3 اين سئوال مطرح مي گردد كه چه عوامل محدود كننده اي براي ايجاد سطوح بسيار زياد اين حلقه وجود دارد ؟ يكي از عوامل محدود كننده ابعاد بسيار بزرگ اين نوع توربين ، حداكثر كشش طناب است . با جمع نيروي باد در هر بادبان در نهايت كشش طناب مي تواند از حد تحمل آن فراتر رفته و باعث پاره شدن آن گردد. عامل ديگر محدود كننده ، حركت نامتعارف باد است كه براي استقرار اين گونه توربينها بايد در نظر گرفته شود . بنا براين بهترين محل نصب اين گونه از توربينها ( كه مي توانند انرژي نيروگاه هائي در حدود چند گيگاوات را توليد نمايند ) درون دره ها است كه جهت جريان باد مشخصا در امتداد دره خواهد بود. ملاحظه مي گردد كه تنوع استفاده از اين حركت زياد بوده و انواع مختلفي از طرحها را مي توان با اين سيستم ايجاد نمود . نمونه ديگر استفاده از اين سيستم قرار دادن يك سري توربين دوستوني در جريان آب رودخانه بصورت افقي است شكل 7-3. ملاحظه خواهد گرديدكه جريان آب رودخانه باعث حركت پره ها و در نتيجه توربين باد مي گردد . با توجه به اين نكته كه پره ها مانع حركت آبزيان در طول رودخانه نمي گرددد و برخورد آبزيان به پره هاي پارچه هاي ضد آب ( و يا ساير انواع متريال براي دريافت انرچي از آب ) مشكلي براي آنها ايجاد نمي نمايد. نظر به اين كه در اين سيستم سرعت نسبي باد به بادبان باعث حركت مي گردد. بهينه خواهد بود كه سرعت چرخش بادبانها حداقل باشد. ضمنا توجه به اين نكته ضروري است كه جهت حركت سيستم ( مانند حركت چتر بازان در آسمان كه مايل است )باد بايد با زاويه به پره ها برخورد نمايد. به نظر مي رسد زاويه 45 درجه بهترين زاويه محور عمودي نسبت به جهت جريان باد باشد كه در اين صورت با متحرك ساختن اين زاويه ( زاويه نصب ستون ) امكان كاهش نيروي باد يا افزايش آن فراهم مي آيد. بدين ترتيب امكان استفاده از باد با سرعتهاي كمتر و يا بيشتر در مقايسه با رنج سرعت باد نيروگاه هاي سنتي فراهم مي آيد. ضمنا در سرعتهاي بسيار بالاي باد مي توان اين زاويه را به شدت كاهش داد و ضمن استفاده از انرژي باد و توليد برق از صدمه به سيستم نيز جلوگيري نمود( در انواع سنتي در خارج از رنج توليد برق توربين قفل شده تا از صدمه به سيستم جلوگيري بعمل ايد) بدين ترتيب امكان توليد الكتريسيته بيشتر در مقايسه با انواع سنتي آن فراهم مي آيد. سودمندي اين اختراع نسبت به انواع سنتي آن: الف ) امكان ساخت توربينهاي باد با ظرفيتهاي بسيار بالا ( گيگا واتي) ب) هزينه سرمايه گذاري اوليه بسيار كمتر براي ظرفيتهاي يكسان در مقايسه با انواع سنتي آن جدول زير مقايسه هزينه قسمتهاي مختلف اين دو نوع توربيان را بيان مي دارد
بدليل استفاده از سيستم برقي توليد نيرو ي الكتريسيته و گيربكس يكسان هزينه آن تغييري نمي نمايد.
ج) راندمان بالاتر استفاده از بادبان به جاي پره
4- ارائه انجام اختراع: فرمول مورد محاسبه در توربين بادي سنتي به شرح زير است . F=1/2*(D*A*v3)*Rt*Rm كه در آن F نيروي حاصل از باد روي توربين است و بر حسب ژول بيان مي گردد. D دانسيته هوا است كه در سطح دريا برابر است با 1.25 A سطح موثر پره هاي توربين باد بر حسب متر مربع است. V سرعت باد بر حسب متر بر ثانيه مي باشد. Rt حداكثر راندمان قابل حصول توربين بادي سنتي است. ( برابر با 0.56) Rm راندمان توربين بادي اجرا شده كه توسط شركت سازنده اعلام مي گردد( عدد بين صفر و يك ) براي توربين بادي غير سنتي نيز مشابه فرمول بالا مي توانيم بنويسيم: F=1/2*(D*A* sin(angle)*v3)*Rn*Rm كه در آن Rn حداكثر راندمان قابل حصول توربين بادي غير سنتي است. ( برابر با 1.80) Rm توربين بادي اجرا شده كه توسط شركت سازنده اعلام مي گردد( عدد بين صفر و يك ) (angle) زاويه ستون نسبت به افق مي باشد. براي مثال مقايسه مي كنيم نيروي حاصل از توربين بادي غير سنتي با ارتفاع 1.5 متر موثر( فاصله محور تا محور) از نوع دوم ( يك ستونه ) با عرض هر طرف بادبان 35 سانتي( در مجموع 70 سانتي متر ) را با توربين بادي سنتي با قطر پروانه هاي 70-80-90-100 سانتي متر . براي هر دو نوع توربين راندمان كارخانه اي 80 درصد و محل استقرار در ساحل دريا منظور گرديده است .
و مقايسه نيرودر دو نوع توربين بادي به شرح زير مي باشد.
يعني راندمان توربين بادي غير سنتي به انواع سنتي آن حدود 2.7 برابر خواهد بود.(در صورتي كه راندمان كارخانه اي دو توربين برابر باشد)
5- تاثيرات سودمند مزيتهاي توربين بادي غير سنتي به شرح زير مي باشد: الف) هزينه ساخت نيروگاه بادي غير سنتي به دليل استفاده از متريال كمترو ارزانتر و تكنولوژي متريال ارزانتر بسيار پائين تر از نيروگاه هاي موجود مي باشد ب) امكان ساخت نيروگاه هاي منفرد گيگا هرتزي وجود دارد. ج ) سهولت نصب ، راه اندازي و نگهداري توسط افراد با تخصص كم و بومي بخصوص در نقاط دور افتاده . د) امكان استفاده از توربينهاي افقي در جريان رودخانه ها ئي كه جريان آب با سرعت در حال عبور است ( سطوح طناب و پارچه مانعي براي عبور ماهيان و تخم ريزي آنها فراهم نمي آورد) ه) راندمان توربين بادي غير سنتي بالاتر است.
6- ادعاها الف) امكان استفاده از بادبان بصورت حركت چرخشي دور دو محور( و يا بيشتر) امكان استفاده از نيروي باد ( و يا ساير سيالات) در سطح وسيع و با هزينه كم را فراهم مي نمايد ب) راندمان اين نحوه استفاده از نيروي باد بسيار بيشتر از استفاده از روشهاي سنتي متداول مي باشد. 7- چكيده : قيمت تمام شده الكتريسيته با استفاده از توربينهاي بادي سنتي بالاتر از توليد الكتريسيته توسط نيروگاه هاي سوخت فسيلي است . اقتصادي نمودن استفاده از انرژي باد هدف اين اختراع بوده است. يكي ديگر از اشكالات توربينهاي بادي سنتي ، فاصله مورد نياز هر برج تا برج بعدي است تا از تاثيرات جريان باد هر برج به يكديگر جلوگيري شود و اين مسئلخ نياز به سطح زمين زياد براي باغهاي توربين بادي را افزايش مي دهد. همچنين ظرفيت پائين هر برج كه در حال حاضر حداكثر ظرفيت آن حدود3.3 مگاوات مي باشد. اين اختراع امكان ايجاد نيروگاه هايي منفرد با يك ژنراتور و با ظرفيت هاي بالا در حدود چند گيگا وات را نيز فراهم مي آورد. تصاوير:
شكل 4-3 توليد حركت دوراني با استفاده از بادبان
شكل 5-3 توربين باد غير سنتي با يك پايه
شكل 6-3 توربين بادي بدون پايه از پستي و بلندي زمين استفاده مي نمايئ( در اينجا در مسير يك دره )
شكل 7-3 توربين روي مسير رودخانه قابل نصب است
شكل 8-3 نمايش حركت پره ها
سهیل شریف تلفن 09127375681 و 02166560065 |
پاره ای از نکات جالب و یا تحقیقات شخصی من در عالم مجازی Some interesting research on my own or in a virtual world
۱۳۹۱-۱۰-۰۵
توربین بادی با استفاده از بادبان: ( توربین بادی غیر سنتی)
۱۳۹۱-۱۰-۰۴
اشتراک در:
پستها (Atom)