فایل ورد کامل انرژی باد و توربین‌ها؛ مطالعه منابع تجدیدپذیر و بررسی کارایی سامانه‌های تولید انرژی بادی

مقدمه    5
فصل اول کلیاتی درباره انرژی باد    6
۱-۱- انرژی باد:    6
۱-۲ تاریخچه استفاده از انرژی باد:    7
۱-۳ منشاء باد:    9
الف- جریان چرخشی هادلی (HADLY)    10
ب- جریان چرخشی راسبی (ROSSBY):    10
۱-۵ اندازه‌گیری پتانسیل انرژی باد:    10
۱-۶ قدرت باد:    11
روند تحولات تکنولوژی    12
۱-۷ مزایای بهره‌برداری از انرژی باد    13
آینده انرژی باد در ایران    13
۱-۸ پتانسیل‌سنجی سطحی انرژی باد:    14
پتانسیل‌سنجی چیست؟    14
۱-۹ بادسنج‌ها و انواع آنها    16
۱-۱۰- پتانسیل باد در ایران    17
۱-۱۱ نقشه‌ها و اطلس‌های موجود باد    19
فصل دوم استحصال انرژی از باد توسط توربین‌های بادی    20
انرژی بادی و توربین‌های بادی    20
۲-۱- تقسیم‌بندی مبدلهای بادی    20
۲-۲-  دسته‌بندی با معیار هندسی    21
۲-۳- دسته‌بندی با معیار نیرویی    22
۲-۴- دسته‌بندی با معیار توان خروجی    24
۲-۵- مبدلهای بادی محور قائم    25
۲-۵-۱ مبدلهای محور قائم «پسایی»    25
۲-۵-۲ مبدلهای محور قائم برآیی    26
۲-۵-۳ مبدلهای محور قائم ترکیبی    28
۲-۶-  مبدلهای محور قائم غیرمستقیم    30
۲-۷- مبدلهای بادی محور افقی    33
۲-۷-۱ مبدلهای محور افقی پسایی    33
۲-۷-۲ مبدلهای محور افقی برآیی    33
۲-۸- طرحهای مورد بررسی کشورهای مختلف    37
۲-۹- مبدل بادی ملخی    38
۲-۹-۱ برج    39
۲-۹-۲ کلاهک    40
۲-۹-۳ پره‌ها    41
۲-۱۰- مبدل بادی داریوس    42
۲-۱۰-۱ بنای پایه    43
۲-۱۰-۲ پره‌ها و دیرک‌    44
۲-۱۱-  مبدلهای چرخ آسیابی (جایرومیل)    45
۲-۱۱-۱ برج    46
۲-۱۱-۲ پره‌ها    46
۲-۱۲- به طور کلی اجزاء مختلف یک توربین به شرح زیر می‌باشد:    47
۲-۱۳- انواع کاربرد توربین‌های بادی:    49
الف: کاربردهای غیر نیروگاهی    49
الفه-۱) پمپ‌های بادی آبکش    49
الف-۲) کاربرد توربین‌های کوچک به عنوان تولیدکننده برق    50
الف-۳) شارژ باتری    50
ب: کاربردهای نیروگاهی    51
توربین‌های بادی و ذخیره انرژی:    52
فصل چهارم:    53
طراحی یک VERTICAL AXIS WIND TURBINE:    53
مقدمه ای بر فصل چهار:    54
توربین بادی عمودی چگونه کار می کند؟    54
تعیین ابعاد کلی توربین:    57
طول BLADE LB=    57
اجزای اساسی توربین بادی عمودی:    58
BLADE(1    59
جنس BLADEها:    59
انتخاب تعداد BLADEها:    60
انتخاب ایرفویل:    61
۲)پایه:    68
۳)شفت:    68
۴)پایه نصب مرکزی:    68
۵)بازوهای جانبی:    69
۵)اتصالات BLADEها:    69
این اجزا برای اتصال بازوهای شعاعی به BLADEها استفاده می شود.    69
۶)یاتاقان ها:    69
۷)مکانیسم ایجاد PITCH:    70
PITCHING فعال:    70
PITCHING غیرفعال:    70
فصل چهارم:    71
-۱-۴چشم‌انداز آینده و رویکرد جهانی درخصوص انرژی باد:    71
۴-۲- خط‌مشی کشورها در نصب مزارع بادی در دریا (آفشور)    72
۴-۳-  فعالیت‌ها و برنامه‌های کشور در زمینه انرژی باد    74
الف – فعالیت‌های اجرا شده:    74
ب – برنامه‌های آینده:    76
فهرست منابع:    78

مقدمه
 گستردگی نیاز انسان به منابع انرژی همواره از مسائل اساسی مهم در زندگی بشر بوده و تلاش برای دستیابی به یک منبع تمام نشدنی انرژی از آرزوهای دیرینه انسان بوده است، از نقوش حک شده بر دیوار غارها می‌توان دریافت که بشر اولیه توانسته بود نیروی ماهیچه‌ای را به عنوان یک منبع انرژی مکانیکی به خوبی شناخته و از آن استفاده کند. ولی از آنجایی که این نیرو بسیار محدود و ضعیف است انسان همواره در تصورات خود نیرویی تمام نشدنی را جستجو می‌کرد که همواره در هر زمان و مکان در دسترس باشد. این موضوع را می‌توان در داستانهای مختلف که ساخته تخیل و ذهن بشر نخستین بوده، به خوبی دریافت، کم‌کم با پیشرفت تمدن بشری، چوب و پس از آن ذغال سنگ، نفت و گاز وارد بازار انرژی گردیده‌اند. اما به دلیل افزایش روز افزون نیاز به انرژی و محدودیست منابع فسیلی از یک سو افزایش آلودگی محیط‌زیست ناشی از سوزاندن این منابع از سوی دیگر استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر را روز به روز با اهمیت‌تر و گسترده‌تر نموده است. انرژی باد یکی از انواع اصلی انرژی‌های تجدیدپذیر می‌باشد که از دیرباز ذهن بشر را به خود معطوف کرده بود. به طوری که وی همواره به فکر کاربرد این انرژی در صنعت بوده است. بشر از انرژی باد برای به حرکت در آوردن قایق‌ها و کشتی‌های بادبانی و آسیابهای بادی استفاده می‌کرده است. در شرایط کنونی نیز با توجه به موارد ذکر شده و توجیه‌پذیری اقتصادی انرژی باد در مقایسه با سایر منابع انرژی‌های نو، پرداختن به انرژی باد امری حیاتی و ضروری به نظر می‌رسد. در کشور ما ایران- قابلیت‌ها و پتانسیل‌های مناسبی جهت نصب و راه‌اندازی توربین‌های برق بادی وجود دارد، که با توجه به توجیه‌پذیری آن و تحقیقات، مطالعات و سرمایه‌گذاری که در این زمینه صورت گرفته، توسعه و کاربرد این تکنولوژی چشم‌انداز روشنی را فرا روی سیاست‌گذاران بخش انرژی کشور در این زمینه قرار داده است.
 

فهرست منابع:

۱.    Jesch, L. F., & Walton, D. (1980). Reynolds number effects on the aerodynamic performance of a vertical axis wind turbine. Proceedings of third international symposium on wind energy systems. pp.G1-323-332.
۲.    Sheldahl, R. E., & Klimas, P. C. (1980). Aerodynamic characteristics of 7 symmetrical airfoil sections through 180-degree angle of attack for use in aerodynamics analysis of vertical axis wind turbine. Sandia National Laboratories: SAND80-2114.
۳.    Chang,Professor L..(2005) “Advanced Topics in Environmental Engineering – Wind Power,” Ch 4. University of New Brunswick.Retrievedfrom:
 http://www.ece.unb.ca/powereng/courses/EE6693/index.html in October, 2005.
۴.    Jacobs, Eastman N Sherman, Albert (1937). Airfoil section characteristics as affected by variations of the Reynolds number. NACA Report 586
۵.    J.H. Strickland (1975) “The Darrieus Turbine: A Performance Prediction Model Using Multiple Streamtubes” SAND75-0431
۶.    Migliore, P.G. and WoVe, W.P., The Effects of Flow Curvature on the Aerodynamics of Darrieus Wind Turbines,” DOE Report OR0/5135-77/7, July 1980, West Virginia University, Morgantown, WV
۷.    Wind energy handbook/Tony barton/2001
۸.    تحلیل سیستم های انرژی دکتر یدالله صبوحی،دانشگاه صنعتی شریف،سال ۱۳۷۸
۹.    بررسی پتانسیل انرژی باد در ایران تالیف وزارت نیرو، سال ۱۳۷۵
۱۰.    انرژی های تجدید پذیر نوین، تالیف دکتر محمود تقضی، سال ۱۳۸۲