पवन ऊर्जा रूपांतरण प्रणाली (डब्ल्यूईसीएस) एक ऐसा उपकरण है जो हवा की गतिज ऊर्जा का उपयोग करके उसे यांत्रिक या विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है। उपलब्ध संसाधनों का सतत उपयोग करते हुए राष्ट्रीय ऊर्जा मांग को पूरा करने के लिए पर्यावरण के अनुकूल दृष्टिकोण विकसित करने हेतु काफी शोध किया गया है।
WECS का वर्गीकरण
पवन ऊर्जा रूपांतरण प्रणाली (WECS) का वर्गीकरण टरबाइन के रोटर ब्लेड की घूर्णन अक्ष पर आधारित है। WECS के चार मुख्य वर्गीकरण निम्नलिखित हैं:
1. घूर्णन अक्ष: घूर्णन अक्ष के प्रकार के अनुसार इन्हें आगे इस प्रकार वर्गीकृत किया गया है:
- क्षैतिज अक्ष पवन टरबाइन: इसका उपयोग आमतौर पर किया जाता है। रोटर ब्लेड जमीन पर एक क्षैतिज शाफ्ट पर लंबवत रूप से लगाए जाते हैं।
- ऊर्ध्वाधर अक्ष पवन टरबाइन: इसका प्रयोग बहुत आम तौर पर नहीं किया जाता है तथा ऊर्ध्वाधर शाफ्ट पर रोटर ब्लेड को जमीन पर लगाया जाता है।
2. टरबाइन : विद्युत उत्पादन के आधार पर टरबाइनों को आगे इस प्रकार वर्गीकृत किया जा सकता है:
- कम शक्ति टर्बाइन: अधिकतम उत्पादन 30 किलोवाट है।
- मध्यम शक्ति टर्बाइन: आउटपुट 30 से 300 किलोवाट तक है
- उच्च शक्ति टर्बाइन: काफी मात्रा में बिजली का उत्पादन होता है,
3. विद्युत नियंत्रण: निरंतर विद्युत उत्पादन के लिए पवन ऊर्जा के स्तर को नियंत्रित करना महत्वपूर्ण है। इसे निम्नलिखित तरीकों से प्राप्त किया जा सकता है:
- सक्रिय शक्ति नियंत्रण: पिच नियंत्रण तंत्र का उपयोग करके रोटर के ब्लेडों के कोण में परिवर्तन किया जाता है तथा हवा की मात्रा को नियंत्रित किया जाता है।
- प्रतिक्रियाशील शक्ति नियंत्रण: बिजली का प्रबंधन और विनियमन जनरेटर द्वारा किया जाता है।
4. घूर्णी गति नियंत्रण मानदंड: टरबाइन ब्लेडों की गति हवा की गति पर आधारित होती है। हवा की गति को नियंत्रित करने के लिए निम्नलिखित तरीकों का उपयोग किया जाता है:
- निश्चित गति WECS: राज्यपाल यह एक उपकरण है जिसका उपयोग टरबाइन की गति को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है।
- परिवर्तनीय गति WECS: इन्वर्टर डिवाइस का उपयोग टरबाइन की गति को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है।
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WECS के घटक
पवन ऊर्जा रूपांतरण प्रणाली (WECS) के प्रमुख घटकों में शामिल हैं:
यांत्रिक घटक:
- रोटर: यह हवा को पकड़ता है और घूमता है जिसके परिणामस्वरूप यांत्रिक ऊर्जा में रूपांतरण होता है।
- मुख्य शाफ्ट: यह स्टील से बना होता है और रोटर से जुड़ा होता है।
- गियरबॉक्स: यह रोटर की गति बढ़ाने में मदद करता है।
- मैकेनिकल ब्रेक: यह रोटर को रोक देता है।
- नैसेले: इसमें सभी विद्युतीय और यांत्रिक घटक शामिल होते हैं।
- पिच और यॉ ड्राइव: ब्लेड कोण समायोजित करने में उपयोगी।
- पवन मापक उपकरण: पवन की गति और दिशा मापने का उपकरण।
विद्युत उपकरण:
- जनरेटर: यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है।
- पावर कनवर्टर: डीसी से एसी में करंट को परिवर्तित करने में मदद करता है।
- स्टेप-अप ट्रांसफार्मर: बिजली वोल्टेज बढ़ाएँ।
- पवन फार्म संग्रहण बिंदु या सामान्य युग्मन बिंदु: उत्पादित बिजली यहां एकत्र की जाती है।
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पवन ऊर्जा रूपांतरण प्रणाली (WECS) कैसे काम करती है?
- रोटर ब्लेड को पवन बल के साथ घुमाने के लिए प्राकृतिक पवन ऊर्जा का उपयोग करना तथा ब्लेड से जुड़े शाफ्ट को घुमाना, जो आगे गियरबॉक्स से जुड़ा होता है, रोटर ब्लेड के घूर्णन की गति को बढ़ाने में मदद करता है।
- पावर कनवर्टर का उपयोग करके, उत्पन्न बिजली को डीसी से एसी में परिवर्तित किया जाता है और वोल्टेज बढ़ाने के लिए स्टेप-अप ट्रांसफार्मर का उपयोग किया जाता है।
- अंत में पवन फार्म संग्रहण बिंदु पर पवन टरबाइन द्वारा उत्पन्न बिजली एकत्र की जाती है और आगे विभिन्न क्षेत्रों के उपभोक्ताओं को आपूर्ति की जाती है।
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