ऊर्जा उत्पादन संयंत्रों में, यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए टर्बाइन लगाए जाते हैं। विभिन्न जलविद्युत संयंत्रों में उत्क्रमणीय टर्बाइनों का उपयोग आम है, जिन्हें सरल शब्दों में इस प्रकार समझाया जा सकता है कि ये टर्बाइन घूर्णन की दिशा के आधार पर पंप या विद्युत जनरेटर को संचालित करने वाले टर्बाइन दोनों का कार्य करते हैं।
प्रतिवर्ती टरबाइन की विशेषताएं
प्रतिवर्ती टरबाइन में कुछ विशेषताएं होती हैं जो इसे सामान्य टरबाइन से अलग करती हैं, जिनका उल्लेख इस प्रकार है:
- ऐसा प्राय मोटर जनरेटर शामिल हैं एक आदर्शवादी प्रतिवर्ती पंप के साथ।
- पंप टर्बाइन 10 से 500 मेगावाट की इकाई क्षमता वाले संयंत्रों में स्थापित किए गए हैं।
- RSI घूर्णनशील टरबाइन की गति मोटर के प्रकार के अनुसार भिन्न हो सकती है जैसे सिंक्रोनस या एसिंक्रोनस का उपयोग किया जाता है।
- उपलब्ध ऊर्जा की मात्रा के आधार पर पंप क्षमता को प्रभावी ढंग से समायोजित करके ग्रिड की दक्षता को बनाए रखा जा सकता है।
प्रतिवर्ती टरबाइन की तकनीक
विद्युत संयंत्र में उत्पादित ऊर्जा को पंप स्टोरेज में संग्रहित करना आवश्यक होता है , जो ऊर्जा भंडारण की एक उन्नत विधि है। ऐसे विद्युत स्टेशनों के दो प्रमुख घटक होते हैं, अर्थात् हाइड्रो टरबाइन और पंप, जो आमतौर पर ब्लेडयुक्त हाइड्रोलिक मशीनरी के रूप में होते हैं।
जल और धावक दोनों की यांत्रिक ऊर्जा परस्पर परिवर्तनीय होती है, जहां मोटर और ऊर्जा के बीच की अंतःक्रिया धावक की यांत्रिक ऊर्जा को परिवर्तित कर देती है।
दिन के समय ऊर्जा की खपत सबसे ज़्यादा होती है और रात में सबसे कम। पहले मामले में, पानी निचले जलाशय से जलाशय में बहता है जहाँ इसका उपयोग बिजली बनाने के लिए किया जाता है जबकि दूसरे मामले में, निचले जलाशय से पंप किए गए पानी को भविष्य में उपयोग के लिए संग्रहीत किया जाता है।
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प्रतिवर्ती हाइड्रो पंप
जलविद्युत संयंत्र में बिजली उत्पादन के लिए पंपों को टरबाइन के रूप में उपयोग करने की लागत कम होने के कारण, इसका उपयोग बढ़ गया है। हाइड्रोलिक मशीनों का उपयोग मोटर या सेंट्रीफ्यूगल पंप प्रणाली के साथ संयोजन में किया जाता है, जिन्हें प्रतिवर्ती जल पंप कहा जाता है। यह जनरेटर और मोटर दोनों को टॉर्क प्रदान करता है जिससे पंपिंग क्रिया शुरू हो जाती है, जिसे एक स्विच के माध्यम से संचालित किया जा सकता है।
प्रतिवर्ती गैस टरबाइन
उत्क्रमणीय गैस टरबाइन एक आदर्श टरबाइन है जो ऊष्मागतिकी के उत्क्रमणीय चक्र में कार्य करती है। सामान्यतः, गैस टरबाइन गैसीय अवस्था में मौजूद तत्वों का उपयोग करके यांत्रिक शक्ति उत्पन्न करती है, जिसका उपयोग बिजली उत्पादन से लेकर जेट विमान उड़ाने जैसे कई कार्यों के लिए किया जाता है।
गैस टरबाइन की कार्यप्रणाली ब्रायटन चक्र पर आधारित है , जिसे जूल चक्र भी कहा जाता है, जिसमें निम्नलिखित प्रक्रियात्मक चरण शामिल हैं:
- निरंतर दबाव दहन: अगले चरण में संपीड़ित हवा को एक कक्ष में निरंतर दबाव से गुजारा जाता है।
- आइसेंट्रोपिक विस्तार: उच्च तापमान और दबाव के परिणामस्वरूप गैसों का विस्तार होता है जिसके परिणामस्वरूप यांत्रिक शक्ति उत्पन्न होती है।
- आइसेंट्रोपिक संपीड़न: इस प्रक्रिया में, कंप्रेसर की एन्ट्रॉपी बढ़ाए बिना हवा को संपीड़ित किया जाता है।
- निरंतर दबाव गर्मी अस्वीकृति: शेष गर्म हवा को ताप निष्कासन प्रक्रिया द्वारा ठंडा कर दिया जाता है।
प्रतिवर्ती गैस टर्बाइनों की अवधारणाओं का उपयोग अपरिवर्तनीय हानियों को सीमित करके गैस टर्बाइन की दक्षता का विश्लेषण करने और उसे बेहतर बनाने के लिए किया जा सकता है, तथा अंततः गैस टर्बाइन के कार्यकरण या प्रदर्शन में सुधार किया जा सकता है।
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