نام پژوهشگر: عادله رضایی راد

افزایش توان تولیدی توربین بادی با تزریق انرژی ذخیره شده در چرخ طیار در لحظات نیاز به شتابگیری توربین بادی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - پژوهشگاه مواد و انرژی - پژوهشکده انرژی 1390
  عادله رضایی راد   غلامحسین ریاحی دهکردی

با توجه به بالا بودن ممان اینرسی توربین بادی، هنگام تغییرات سرعت باد، تغییر سریع سرعت زاویه ای پره توربین بادی امکان پذیر نمی باشد. این امر موجب کاهش راندمان آئرودینامیکی توربین بادی و در نتیجه کاهش انرژی خروجی می گردد، لذا تزریق انرژی در لحظات تغییر ناگهانی سرعت باد می-تواند موجب افزایش شتاب محور چرخان توربین شده و بازگشت سریع توربین به نقطه بهینه کار خود حاصل می گردد که این امر می تواند موجب افزایش انرژی خروجی گردد. در زمان کاهش سرعت باد سرعت توربین کم می شود. با اتصال چرخ طیار و در نتیجه افزایش بار توربین بادی در زمان ترمز، چرخ لنگر شارژ شده و در نتیجه کاهش سرعت توربین سریعتر انجام می-پذیرد. در هنگام افزایش سرعت باد با اتصال چرخ لنگر به توربین می توان در زمان کمتری سرعت توربین بادی را به سرعت نامی رساند. چرخ لنگر به نسبت دیگر ذخیره کننده ها دارای چگالی انرژی بالاتر می باشد و همچنین حافظه دار نبوده و در نتیجه می توان دفعات متعددی آن را شارژ و تخلیه نمود. همچنین چرخ لنگر نیاز به تبدیل انرژی ندارد و انرژی مکانیکی را به صورت مکانیکی ذخیره می کند. در این پروژه به بررسی تزریق انرژی در هنگام تغییر سرعت باد توسط چرخ لنگر به منظور افزایش توان تولیدی توربین بادی پرداخته می شود. همچنین سامانه ترکیبی توربین بادی- چرخ لنگر با استفاده از روابط حاکم بر آن مدل سازی شده مدل حاصل در محیط نرم افزاری matlab شبیه سازی شده است. به لحاظ اینکه عملکرد چرخ لنگر در موقع تغییر سرعت باد در بازه زمانی کوتاه انجام می گیرد، مدل ارائه شده به تابع ورودی باد که در فاصله زمانی کم ثبت شده است، نیاز دارد. لذا جهت راه اندازی مدل از اطلاعات باد شهر ملبورن استرالیا استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که به کار گیری چرخ لنگر در لحظات تغییر ناگهانی سرعت باد، افزایش راندمان توربین را در پی دارد.