ਵੱਖ-ਵੱਖ ਹਵਾ ਦੀਆਂ ਸਥਿਤੀਆਂ ਵਿੱਚ ਵਿੰਡ ਟਰਬਾਈਨ ਰੋਟਰ ਦੀ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ
ਵਿੰਡ ਟਰਬਾਈਨ ਹਵਾ ਦੀ ਗਤੀ ਊਰਜਾ ਨੂੰ ਇੱਕ ਰੋਟਰ (ਬਲੇਡ ਅਤੇ ਹੱਬ) ਰਾਹੀਂ ਬਿਜਲੀ ਊਰਜਾ ਵਿੱਚ ਬਦਲਦੇ ਹਨ ਜੋ ਇੱਕ ਜਨਰੇਟਰ ਸ਼ਾਫਟ ਨੂੰ ਘੁੰਮਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਰੋਟਰ ਦੀ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ ਕਦੇ ਵੀ "ਸਥਿਰ" ਨਹੀਂ ਹੁੰਦੀ; ਇਹ ਸਮੇਂ ਦੇ ਨਾਲ ਬਦਲਦੀਆਂ ਹਵਾ ਦੀਆਂ ਸਥਿਤੀਆਂ ਦੁਆਰਾ ਬਹੁਤ ਪ੍ਰਭਾਵਿਤ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਹਵਾ ਦੀ ਗਤੀ, ਗੜਬੜ, ਹਵਾ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ, ਹਵਾ ਦੀ ਘਣਤਾ, ਅਤੇ ਇੱਥੋਂ ਤੱਕ ਕਿ ਝੱਖੜ ਅਤੇ ਲੰਬਕਾਰੀ ਸ਼ੀਅਰ ਵਰਗੀਆਂ ਅਤਿਅੰਤ ਘਟਨਾਵਾਂ ਇਹ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਦੀਆਂ ਹਨ ਕਿ ਰੋਟਰ ਕਿੰਨੀ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਢੰਗ ਨਾਲ ਊਰਜਾ ਨੂੰ ਹਾਸਲ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਇਹ ਕਿੰਨਾ ਮਕੈਨੀਕਲ ਲੋਡ ਪੈਦਾ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਪਾਵਰ ਆਉਟਪੁੱਟ ਕਿੰਨੀ ਸਥਿਰ ਹੈ। ਇਹ ਲੇਖ ਚਰਚਾ ਕਰਦਾ ਹੈ ਕਿ ਵਿੰਡ ਟਰਬਾਈਨ ਰੋਟਰ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਹਵਾ ਸਥਿਤੀਆਂ ਵਿੱਚ ਕਿਵੇਂ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਕਰਦੇ ਹਨ, ਨਾਲ ਹੀ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਅਤੇ ਭਰੋਸੇਯੋਗਤਾ ਬਣਾਈ ਰੱਖਣ ਲਈ ਵਰਤੇ ਜਾਣ ਵਾਲੇ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਅਤੇ ਨਿਯੰਤਰਣ ਪ੍ਰਭਾਵਾਂ ਦੇ ਨਾਲ।
ਰੋਟਰ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਦੀਆਂ ਮੂਲ ਗੱਲਾਂ: ਪਾਵਰ, ਟਾਰਕ, ਅਤੇ ਪਾਵਰ ਗੁਣਾਂਕ
ਹਵਾ ਵਿੱਚ ਉਪਲਬਧ ਊਰਜਾ ਹਵਾ ਦੀ ਗਤੀ ਦੇ ਨਾਲ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਵਧਦੀ ਹੈ। ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਹਵਾ ਦੀ ਧਾਰਾ ਵਿੱਚ ਮੌਜੂਦ ਸਿਧਾਂਤਕ ਸ਼ਕਤੀ ਹਵਾ ਦੀ ਗਤੀ ਦੇ ਘਣ (∝ v³) ਦੇ ਅਨੁਪਾਤੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਇਸਦਾ ਮਤਲਬ ਹੈ ਕਿ ਹਵਾ ਦੀ ਗਤੀ ਵਿੱਚ ਥੋੜ੍ਹਾ ਜਿਹਾ ਵਾਧਾ ਬਹੁਤ ਵੱਡੀ ਪਾਵਰ ਸੰਭਾਵੀ ਪੈਦਾ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਫਿਰ ਰੋਟਰ ਉਸ ਊਰਜਾ ਵਿੱਚੋਂ ਕੁਝ ਨੂੰ ਇੱਕ ਖਾਸ ਐਰੋਡਾਇਨਾਮਿਕ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਨਾਲ "ਕੈਪਚਰ" ਕਰਦਾ ਹੈ, ਜਿਸਨੂੰ ਪਾਵਰ ਗੁਣਾਂਕ (Cp) ਦੁਆਰਾ ਦਰਸਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। Cp ਮੁੱਲ ਬੇਟਜ਼ ਸੀਮਾ (ਲਗਭਗ 59,3%) ਤੋਂ ਵੱਧ ਨਹੀਂ ਹੋ ਸਕਦਾ ਕਿਉਂਕਿ ਰੋਟਰ ਹਵਾ ਦੇ ਪ੍ਰਵਾਹ ਨੂੰ ਰੋਕੇ ਬਿਨਾਂ ਸਾਰੀ ਊਰਜਾ ਨੂੰ ਕੈਪਚਰ ਨਹੀਂ ਕਰ ਸਕਦਾ।
ਰੋਟਰ ਦੀ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ ਟਿਪ ਸਪੀਡ ਰੇਸ਼ੋ (TSR) 'ਤੇ ਵੀ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੀ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਬਲੇਡ ਟਿਪ ਸਪੀਡ ਅਤੇ ਹਵਾ ਦੀ ਗਤੀ ਦਾ ਅਨੁਪਾਤ ਹੈ। ਇੱਕ ਰੋਟਰ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਅਨੁਕੂਲ TSR ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜਿੱਥੇ ਬਲੇਡ ਦੇ ਹਮਲੇ ਦਾ ਕੋਣ ਘੱਟੋ-ਘੱਟ ਡਰੈਗ ਨਾਲ ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਲਿਫਟ ਪੈਦਾ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਜੇਕਰ TSR ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਹੈ, ਤਾਂ ਬਲੇਡ ਰੁਕ ਜਾਂਦੇ ਹਨ, ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਘਟਦੀ ਹੈ। ਜੇਕਰ TSR ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਡਰੈਗ ਵਧਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਲੋਡ ਵਧਦਾ ਹੈ, ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਵੀ ਘਟਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਸ਼ੋਰ ਵਧਦਾ ਹੈ।
ਘੱਟ ਹਵਾ ਦੀਆਂ ਸਥਿਤੀਆਂ (ਕਟ-ਇਨ ਤੋਂ ਹੇਠਾਂ): ਰੋਟਰ ਅਜੇ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਨਹੀਂ ਹੈ।
ਘੱਟ ਹਵਾ ਦੀ ਗਤੀ 'ਤੇ, ਰੋਟਰ ਅਕਸਰ ਕੱਟ-ਇਨ ਥ੍ਰੈਸ਼ਹੋਲਡ ਤੋਂ ਹੇਠਾਂ ਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ (ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਆਧੁਨਿਕ ਟਰਬਾਈਨਾਂ ਵਿੱਚ ਲਗਭਗ 3-4 ਮੀਟਰ/ਸਕਿੰਟ)। ਇਹਨਾਂ ਸਥਿਤੀਆਂ ਵਿੱਚ, ਹਵਾ ਊਰਜਾ ਮਕੈਨੀਕਲ ਅਤੇ ਬਿਜਲਈ ਨੁਕਸਾਨਾਂ (ਰਗੜ, ਰੋਟਰ ਜੜਤਾ, ਜਨਰੇਟਰ ਨੁਕਸਾਨ, ਅਤੇ ਨਿਯੰਤਰਣ ਨੁਕਸਾਨ) ਨੂੰ ਦੂਰ ਕਰਨ ਲਈ ਨਾਕਾਫ਼ੀ ਹੈ, ਇਸ ਲਈ ਟਰਬਾਈਨ ਕੋਈ ਸ਼ੁੱਧ ਉਪਯੋਗੀ ਸ਼ਕਤੀ ਪੈਦਾ ਨਹੀਂ ਕਰਦੀ। ਰੋਟਰ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਵੀ ਅਨੁਕੂਲ TSR ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਸੰਘਰਸ਼ ਕਰਦਾ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਰੋਟੇਸ਼ਨ ਅਸਥਿਰ ਹੈ। ਕੁਝ ਡਿਜ਼ਾਈਨਾਂ ਵਿੱਚ, ਨਿਯੰਤਰਣ ਬ੍ਰੇਕ ਨੂੰ ਫੜਨਗੇ ਜਾਂ ਛੱਡਣਗੇ, ਯੌਅ ਨੂੰ ਐਡਜਸਟ ਕਰਨਗੇ, ਜਾਂ ਵਾਰ-ਵਾਰ ਚਾਲੂ ਹੋਣ ਤੋਂ ਘਿਸਣ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣ ਲਈ ਇੱਕ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਰਣਨੀਤੀ ਲਾਗੂ ਕਰਨਗੇ।
ਘੱਟ ਹਵਾਵਾਂ ਵਿੱਚ, ਮੁੱਖ ਚੁਣੌਤੀ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਸਮਰੱਥਾ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਕਰਨਾ ਅਤੇ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਚੱਕਰੀ ਭਾਰ ਪੈਦਾ ਕੀਤੇ ਬਿਨਾਂ ਰੋਟੇਸ਼ਨ ਨੂੰ ਬਣਾਈ ਰੱਖਣਾ ਹੈ। ਘੱਟ ਰੇਨੋਲਡਸ ਨੰਬਰਾਂ 'ਤੇ ਅਨੁਕੂਲ ਐਰੋਡਾਇਨਾਮਿਕ ਪ੍ਰੋਫਾਈਲਾਂ ਵਾਲੇ ਬਲੇਡ, ਨਰਮ ਸ਼ੁਰੂਆਤ ਕਰਨ ਦੇ ਸਮਰੱਥ ਜਨਰੇਟਰ ਨਿਯੰਤਰਣ ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਦੇ ਨਾਲ, ਟਰਬਾਈਨ ਨੂੰ ਘੱਟ ਹਵਾ ਵਾਲੇ ਖੇਤਰਾਂ ਵਿੱਚ ਵਧੇਰੇ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਢੰਗ ਨਾਲ ਕੰਮ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਮਦਦ ਕਰਦੇ ਹਨ।
ਦਰਮਿਆਨੀ ਹਵਾ (ਖੇਤਰ 2): ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨਾ
ਜਦੋਂ ਹਵਾ ਦੀ ਗਤੀ ਕੱਟ-ਇਨ ਤੋਂ ਉੱਪਰ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਪਰ ਫਿਰ ਵੀ ਦਰਜਾ ਪ੍ਰਾਪਤ ਹਵਾ ਦੀ ਗਤੀ ਤੋਂ ਹੇਠਾਂ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਰੋਟਰ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ "ਖੇਤਰ 2" ਵਿੱਚ ਕੰਮ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਇੱਕ ਪੜਾਅ ਜਿੱਥੇ ਨਿਯੰਤਰਣ ਉਦੇਸ਼ ਊਰਜਾ ਕੈਪਚਰ ਨੂੰ ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਕਰਨਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇਹਨਾਂ ਸਥਿਤੀਆਂ ਦੇ ਤਹਿਤ, ਵੇਰੀਏਬਲ-ਸਪੀਡ ਟਰਬਾਈਨ TSR ਨੂੰ ਅਨੁਕੂਲ ਮੁੱਲ ਦੇ ਨੇੜੇ ਰੱਖਣ ਲਈ ਰੋਟਰ ਦੀ ਗਤੀ ਨੂੰ ਅਨੁਕੂਲ ਕਰੇਗੀ। ਅਨੁਕੂਲ TSR ਨੂੰ ਬਣਾਈ ਰੱਖ ਕੇ, Cp ਆਪਣੇ ਸਿਖਰ 'ਤੇ ਪਹੁੰਚ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਕੱਢੀ ਗਈ ਸ਼ਕਤੀ v³ ਨਾਲ ਵਧ ਸਕਦੀ ਹੈ।
ਇਸ ਪੜਾਅ 'ਤੇ, ਰੋਟਰ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਉੱਚ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਅਤੇ ਮੁਕਾਬਲਤਨ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਢਾਂਚਾਗਤ ਭਾਰਾਂ ਦੇ ਕਾਰਨ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ "ਕਿਫ਼ਾਇਤੀ" ਸ਼ਕਤੀ ਪੈਦਾ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਬਲੇਡ ਪਿੱਚ ਅਕਸਰ ਐਰੋਡਾਇਨਾਮਿਕ ਲਿਫਟ ਨੂੰ ਅਨੁਕੂਲ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਇੱਕ ਛੋਟੇ ਕੋਣ (ਘੱਟ ਪਿੱਚ) 'ਤੇ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਜਨਰੇਟਰ ਦਾ ਟਾਰਕ ਕੰਟਰੋਲ ਰੋਟੇਸ਼ਨਲ ਸਪੀਡ ਨੂੰ ਨਿਯੰਤ੍ਰਿਤ ਕਰਦਾ ਹੈ: ਹਵਾ ਜਿੰਨੀ ਤੇਜ਼ ਹੋਵੇਗੀ, ਟੀਐਸਆਰ ਨੂੰ ਬਣਾਈ ਰੱਖਣ ਲਈ ਓਨਾ ਹੀ ਵੱਡਾ ਟਾਰਕ ਲਗਾਇਆ ਜਾਵੇਗਾ।
ਹਵਾ ਦਰ ਦੇ ਨੇੜੇ (ਪਰਿਵਰਤਨ): ਬਿਜਲੀ ਸੀਮਤ, ਲੋਡ ਵਧਦਾ ਹੈ।
ਜਦੋਂ ਹਵਾ ਰੇਟ ਕੀਤੀ ਗਤੀ ਦੇ ਨੇੜੇ ਪਹੁੰਚਦੀ ਹੈ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਦੇ ਆਧਾਰ 'ਤੇ 11-13 ਮੀਟਰ/ਸਕਿੰਟ), ਤਾਂ ਟਰਬਾਈਨ ਇੱਕ ਪਰਿਵਰਤਨ ਪੜਾਅ ਵਿੱਚ ਦਾਖਲ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਬਿਜਲੀ v³ ਦੀ ਪਾਲਣਾ ਕਰਦੀ ਰਹਿੰਦੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਜਨਰੇਟਰ ਅਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੀਕਲ ਸਿਸਟਮ ਆਪਣੀ ਰੇਟ ਕੀਤੀ ਸਮਰੱਥਾ ਤੋਂ ਵੱਧ ਜਾਣਗੇ। ਇਸ ਲਈ, ਨਿਯੰਤਰਣ ਰਣਨੀਤੀ ਬਦਲਦੀ ਹੈ: ਫੋਕਸ "ਊਰਜਾ ਨੂੰ ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਕਰਨ" ਤੋਂ "ਸ਼ਕਤੀ ਅਤੇ ਲੋਡ ਨੂੰ ਸੀਮਤ ਕਰਨ" ਵੱਲ ਬਦਲ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਉਹ ਥਾਂ ਹੈ ਜਿੱਥੇ ਪਿੱਚ ਨਿਯੰਤਰਣ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਬਣ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
ਰੋਟਰ ਨੂੰ ਪਿੱਚ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ (ਬਲੇਡ ਐਂਗਲ ਵਧਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ) ਤਾਂ ਜੋ ਲਿਫਟ ਨੂੰ ਘਟਾਇਆ ਜਾ ਸਕੇ ਅਤੇ Cp ਘੱਟ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕੇ, ਆਉਟਪੁੱਟ ਪਾਵਰ ਨੂੰ ਰੇਟ ਕੀਤੇ ਮੁੱਲ ਦੇ ਆਲੇ-ਦੁਆਲੇ ਰੱਖਿਆ ਜਾ ਸਕੇ। ਹਾਲਾਂਕਿ ਇਲੈਕਟ੍ਰੀਕਲ ਪਾਵਰ ਸਥਿਰ ਰਹਿੰਦੀ ਹੈ, ਪਰ ਹਵਾ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਵਿੱਚ ਗੜਬੜ, ਸ਼ੀਅਰ ਅਤੇ ਭਿੰਨਤਾਵਾਂ ਦੇ ਕਾਰਨ ਐਰੋਡਾਇਨਾਮਿਕ ਲੋਡ ਅਤੇ ਥਕਾਵਟ ਵਧ ਸਕਦੀ ਹੈ। ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਵਾਈਬ੍ਰੇਸ਼ਨ ਨੂੰ ਰੋਕਣ ਲਈ ਜਵਾਬਦੇਹ ਬਲੇਡ ਡਿਜ਼ਾਈਨ, ਲੋਡ ਨਿਗਰਾਨੀ ਅਤੇ ਪਿੱਚ ਕੰਟਰੋਲ ਐਲਗੋਰਿਦਮ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।
ਤੇਜ਼ ਹਵਾਵਾਂ (ਖੇਤਰ 3): ਨਾਮਾਤਰ ਸ਼ਕਤੀ ਅਤੇ ਸੁਰੱਖਿਆ ਬਣਾਈ ਰੱਖੋ
ਹਵਾ ਦੀ ਗਤੀ ਤੋਂ ਉੱਪਰ ਦਰਜਾ ਦਿੱਤੇ ਗਏ ਹਵਾਵਾਂ ਵਿੱਚ, ਟਰਬਾਈਨ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕਰਦੀ ਹੈ: ਬਿਜਲੀ ਸ਼ਕਤੀ ਲਗਭਗ ਸਥਿਰ ਰੱਖੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਰੋਟਰ ਢਾਂਚਾਗਤ ਅਤੇ ਜਨਰੇਟਰ ਸੀਮਾਵਾਂ ਨੂੰ ਬਣਾਈ ਰੱਖਣ ਲਈ ਐਰੋਡਾਇਨਾਮਿਕ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਦੀ ਕੁਰਬਾਨੀ ਦਿੰਦਾ ਹੈ। ਬਲੇਡ ਦੀ ਪਿੱਚ ਖੰਭ ਤੱਕ ਵਧਦੀ ਹੈ (ਹਮਲੇ ਦੇ ਕੋਣ ਨੂੰ ਘਟਾਉਂਦੀ ਹੈ), ਲਿਫਟ ਨੂੰ ਘਟਾਉਂਦੀ ਹੈ। ਇਹਨਾਂ ਸਥਿਤੀਆਂ ਵਿੱਚ, ਰੋਟਰ "ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਪਾਵਰ ਕੱਢਣ" ਦੀ ਬਜਾਏ "ਸੁਰੱਖਿਅਤ ਰਹਿਣ" ਲਈ ਤਿਆਰ ਕੀਤੇ ਗਏ ਇੱਕ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਸਿਸਟਮ ਵਜੋਂ ਵਧੇਰੇ ਕੰਮ ਕਰਦਾ ਹੈ।
ਰੋਟਰ 'ਤੇ ਭਾਰ ਨਾ ਸਿਰਫ਼ ਹਵਾ ਦੀ ਸ਼ਕਤੀ ਦੀ ਤੀਬਰਤਾ ਤੋਂ ਆਉਂਦਾ ਹੈ, ਸਗੋਂ ਤੇਜ਼ ਉਤਰਾਅ-ਚੜ੍ਹਾਅ ਤੋਂ ਵੀ ਆਉਂਦਾ ਹੈ। ਝੱਖੜ ਬਲੇਡਾਂ ਅਤੇ ਟਾਵਰ 'ਤੇ ਟਾਰਕ ਸਪਾਈਕਸ ਅਤੇ ਝੁਕਣ ਵਾਲੇ ਪਲਾਂ ਦਾ ਕਾਰਨ ਬਣ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਇਸ ਲਈ, ਬਹੁਤ ਸਾਰੀਆਂ ਆਧੁਨਿਕ ਟਰਬਾਈਨਾਂ ਵਿੱਚ ਤੇਜ਼ ਪਿੱਚ ਕੰਟਰੋਲ, ਓਵਰਸਪੀਡ ਸੁਰੱਖਿਆ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ, ਅਤੇ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਭਾਰ ਦਾ ਪਤਾ ਲਗਾਉਣ ਲਈ ਸੈਂਸਰ ਵਰਗੀਆਂ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਹਨ।
ਗੜਬੜ ਅਤੇ ਝੱਖੜ: ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਘੱਟ, ਥਕਾਵਟ ਵੱਧ
ਜੇਕਰ ਟਰਬੂਲੈਂਸ ਪੱਧਰ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਤਾਂ ਇੱਕੋ ਔਸਤ ਹਵਾ ਦੀ ਗਤੀ 'ਤੇ ਕੰਮ ਕਰਨ ਵਾਲੀਆਂ ਦੋ ਟਰਬਾਈਨਾਂ ਵੱਖੋ-ਵੱਖਰੀਆਂ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀਆਂ ਕਰ ਸਕਦੀਆਂ ਹਨ। ਟਰਬੂਲੈਂਸ ਹਵਾ ਦੇ ਘਟਨਾ ਕੋਣ ਨੂੰ ਬਦਲਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਬਲੇਡ ਦੇ ਹਮਲੇ ਦੇ ਕੋਣ ਵਿੱਚ ਉਤਰਾਅ-ਚੜ੍ਹਾਅ ਆਉਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਅਨੁਕੂਲ Cp ਨੂੰ ਬਣਾਈ ਰੱਖਣਾ ਮੁਸ਼ਕਲ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ, ਊਰਜਾ ਉਤਪਾਦਨ ਘੱਟ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਵਧੇਰੇ ਵਾਰ-ਵਾਰ ਲੋਡਿੰਗ ਚੱਕਰਾਂ ਕਾਰਨ ਥਕਾਵਟ ਦਾ ਭਾਰ ਵਧਦਾ ਹੈ।
ਝੱਖੜ (ਛੋਟੇ, ਤੇਜ਼-ਰਫ਼ਤਾਰ ਵਾਲੇ ਝੱਖੜ) ਵਧੇਰੇ ਅਤਿਅੰਤ ਹੁੰਦੇ ਹਨ: ਇਹ ਬਲ ਵਿੱਚ ਅਚਾਨਕ ਵਾਧਾ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ, ਅਚਾਨਕ ਪਿੱਚ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆਵਾਂ ਨੂੰ ਚਾਲੂ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ, ਅਤੇ ਬਲੇਡ ਦੀਆਂ ਜੜ੍ਹਾਂ ਅਤੇ ਡਰਾਈਵਟ੍ਰੇਨ ਵਿੱਚ ਥਕਾਵਟ ਦੇ ਜੋਖਮ ਨੂੰ ਵਧਾ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਆਧੁਨਿਕ ਨਿਯੰਤਰਣ ਅਕਸਰ "ਲੋਡ ਐਲੀਵੀਏਸ਼ਨ" ਪਹੁੰਚ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹਨ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਵਿਅਕਤੀਗਤ ਪਿੱਚ ਕੰਟਰੋਲ (IPC), ਜੋ ਉੱਚ ਗੜਬੜ ਦੌਰਾਨ ਅਸਮਿਤ ਲੋਡਿੰਗ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣ ਲਈ ਹਰੇਕ ਬਲੇਡ ਦੀ ਪਿੱਚ ਨੂੰ ਅਨੁਕੂਲ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ।
ਹਵਾ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਵਿੱਚ ਬਦਲਾਅ ਅਤੇ ਯੌਅ ਗਲਤ ਅਲਾਈਨਮੈਂਟ
ਰੋਟਰ ਸਭ ਤੋਂ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਢੰਗ ਨਾਲ ਕੰਮ ਕਰਦਾ ਹੈ ਜਦੋਂ ਸਿੱਧਾ ਹਵਾ ਵੱਲ ਮੂੰਹ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਯਾਅ ਗਲਤ ਅਲਾਈਨਮੈਂਟ (ਹਵਾ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਅਤੇ ਰੋਟਰ ਧੁਰੇ ਵਿਚਕਾਰ ਕੋਣ) ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਸਵੀਪਟ ਖੇਤਰ ਘੱਟ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਬਲੇਡਾਂ ਉੱਤੇ ਪ੍ਰਵਾਹ ਅਸਮਾਨ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਨਤੀਜਾ: ਘੱਟ ਪਾਵਰ ਅਤੇ ਵਧਿਆ ਹੋਇਆ ਭਾਰ, ਖਾਸ ਕਰਕੇ ਨੈਸੇਲ ਅਤੇ ਟਾਵਰ 'ਤੇ ਪਾਸੇ ਦਾ ਭਾਰ। ਯਾਅ ਕੰਟਰੋਲ ਸਿਸਟਮ ਨੈਸੇਲ ਨੂੰ ਘੁੰਮਾਉਣ ਲਈ ਕੰਮ ਕਰਦਾ ਹੈ ਤਾਂ ਜੋ ਰੋਟਰ ਨੂੰ ਹਵਾ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਵਿੱਚ "ਲਾਕ" ਰੱਖਿਆ ਜਾ ਸਕੇ, ਪਰ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਹਮਲਾਵਰ ਯਾਅ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਵੀ ਘਿਸਾਅ ਅਤੇ ਵਾਧੂ ਭਾਰ ਦਾ ਕਾਰਨ ਬਣ ਸਕਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਯਾਅ ਕੰਟਰੋਲ ਵਿੱਚ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਇੱਕ ਡੈੱਡਬੈਂਡ (ਸਹਿਣਸ਼ੀਲਤਾ ਜ਼ੋਨ) ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਤਾਂ ਜੋ ਇਸਨੂੰ ਛੋਟੇ ਉਤਰਾਅ-ਚੜ੍ਹਾਅ ਨਾਲ ਲਗਾਤਾਰ ਹਿੱਲਣ ਤੋਂ ਰੋਕਿਆ ਜਾ ਸਕੇ।
ਵਿੰਡ ਸ਼ੀਅਰ ਅਤੇ ਵਰਟੀਕਲ ਪ੍ਰੋਫਾਈਲ: ਬਲੇਡਾਂ 'ਤੇ ਅਸਮਿਤ ਲੋਡ
ਵਿੰਡ ਸ਼ੀਅਰ ਉਚਾਈ ਦੇ ਨਾਲ ਹਵਾ ਦੀ ਗਤੀ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ ਹੈ। ਵੱਡੇ-ਵਿਆਸ ਵਾਲੇ ਰੋਟਰਾਂ 'ਤੇ, ਰੋਟਰ ਦਾ ਉੱਪਰਲਾ ਹਿੱਸਾ ਹੇਠਲੇ ਹਿੱਸੇ ਨਾਲੋਂ ਤੇਜ਼ ਹਵਾਵਾਂ ਦਾ ਅਨੁਭਵ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਇੱਕ ਸਿੰਗਲ ਬਲੇਡ ਰੋਟੇਸ਼ਨ ਦੌਰਾਨ ਇੱਕ ਅਸਮਿਤ ਬਲ ਵੰਡ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਬਲੇਡਾਂ, ਹੱਬ ਅਤੇ ਟਾਵਰ 'ਤੇ ਚੱਕਰੀ ਲੋਡ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਸ਼ੀਅਰ ਨਿਯੰਤਰਣ ਰਣਨੀਤੀਆਂ ਨੂੰ ਵੀ ਪ੍ਰਭਾਵਿਤ ਕਰਦਾ ਹੈ: ਮਜ਼ਬੂਤ ਸ਼ੀਅਰ ਸਥਿਤੀਆਂ ਦੇ ਤਹਿਤ, ਤੇਜ਼ ਸਮੱਗਰੀ ਥਕਾਵਟ ਤੋਂ ਬਚਣ ਲਈ ਪਿੱਚ ਅਤੇ ਟਾਰਕ ਨਿਯੰਤਰਣ ਨੂੰ ਵਾਰ-ਵਾਰ ਲੋਡਿੰਗ ਨੂੰ ਧਿਆਨ ਵਿੱਚ ਰੱਖਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ।
ਸਤ੍ਹਾ ਦੇ ਨੇੜੇ (ਸਮੁੰਦਰੀ ਕੰਢੇ) ਖੇਤਰਾਂ ਵਿੱਚ, ਸਤ੍ਹਾ ਦੇ ਰਗੜ ਅਤੇ ਰੁੱਖਾਂ ਜਾਂ ਇਮਾਰਤਾਂ ਵਰਗੀਆਂ ਰੁਕਾਵਟਾਂ ਦੇ ਕਾਰਨ ਸ਼ੀਅਰ ਵਧੇਰੇ ਮਜ਼ਬੂਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇਸਦੇ ਉਲਟ, ਆਫਸ਼ੋਰ ਵਿੱਚ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਨਿਰਵਿਘਨ ਪ੍ਰਵਾਹ ਅਤੇ ਘੱਟ ਸ਼ੀਅਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਰੋਟਰ ਵਧੇਰੇ ਸਥਿਰਤਾ ਨਾਲ ਕੰਮ ਕਰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਵਧੇਰੇ ਨਿਰੰਤਰ ਊਰਜਾ ਪੈਦਾ ਕਰਦਾ ਹੈ।
ਹਵਾ ਦੀ ਘਣਤਾ, ਤਾਪਮਾਨ ਅਤੇ ਉਚਾਈ: ਪੌਣ ਊਰਜਾ ਇੱਕੋ ਜਿਹੀ ਨਹੀਂ ਹੈ
ਗਤੀ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਹਵਾ ਦੀ ਘਣਤਾ (ρ) ਉਪਲਬਧ ਸ਼ਕਤੀ ਨੂੰ ਪ੍ਰਭਾਵਿਤ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਠੰਡੀ, ਉੱਚ-ਦਬਾਅ ਵਾਲੀ ਹਵਾ ਵਿੱਚ ਵਧੇਰੇ ਘਣਤਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਰੋਟਰ ਉਸੇ ਹਵਾ ਦੀ ਗਤੀ 'ਤੇ ਵਧੇਰੇ ਸ਼ਕਤੀ ਪੈਦਾ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਇਸਦੇ ਉਲਟ, ਉੱਚ ਉਚਾਈ 'ਤੇ ਜਿੱਥੇ ਹਵਾ ਪਤਲੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਹਵਾ ਸ਼ਕਤੀ ਘੱਟ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਇਹ ਟਰਬਾਈਨ ਸਥਾਨ ਯੋਜਨਾਬੰਦੀ ਅਤੇ ਪਾਵਰ ਕਰਵ ਕੈਲੀਬ੍ਰੇਸ਼ਨ ਲਈ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੈ। ਆਪਰੇਟਰਾਂ ਨੂੰ ਇਹ ਵੀ ਵਿਚਾਰ ਕਰਨ ਦੀ ਜ਼ਰੂਰਤ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਕਿ ਤਾਪਮਾਨ ਅਤੇ ਦਬਾਅ ਵਿੱਚ ਮੌਸਮੀ ਭਿੰਨਤਾਵਾਂ ਊਰਜਾ ਉਤਪਾਦਨ ਨੂੰ ਬਦਲ ਸਕਦੀਆਂ ਹਨ ਭਾਵੇਂ ਹਵਾ ਦੀ ਗਤੀ ਦੇ ਅੰਕੜੇ ਇਕਸਾਰ ਦਿਖਾਈ ਦੇਣ।
ਅਤਿਅੰਤ ਸਥਿਤੀਆਂ ਅਤੇ ਕੱਟ-ਆਊਟ: ਅੰਤਮ ਸੁਰੱਖਿਆ
ਜਦੋਂ ਹਵਾਵਾਂ ਕੱਟ-ਆਊਟ ਮੁੱਲ (ਅਕਸਰ 20-25 ਮੀਟਰ/ਸਕਿੰਟ ਦੇ ਆਸ-ਪਾਸ) ਤੱਕ ਪਹੁੰਚ ਜਾਂਦੀਆਂ ਹਨ, ਤਾਂ ਨੁਕਸਾਨ ਨੂੰ ਰੋਕਣ ਲਈ ਟਰਬਾਈਨ ਨੂੰ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਬੰਦ ਕਰ ਦਿੱਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਸਥਿਤੀਆਂ ਵਿੱਚ, ਐਰੋਡਾਇਨਾਮਿਕ ਲੋਡ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਮੁੱਲਾਂ ਤੋਂ ਵੱਧ ਸਕਦੇ ਹਨ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਅਸਫਲਤਾ ਦਾ ਜੋਖਮ ਵੱਧ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਬੰਦ ਕਰਨ ਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ ਬਲੇਡਾਂ ਨੂੰ ਖੰਭਾਂ ਵਾਲੀ ਸਥਿਤੀ 'ਤੇ ਪਿੱਚ ਕਰਨਾ, ਰੋਟਰ ਨੂੰ ਬ੍ਰੇਕ ਕਰਨਾ ਅਤੇ ਯਾਅ ਸਿਸਟਮ ਨੂੰ ਲਾਕ ਕਰਨਾ ਸ਼ਾਮਲ ਹੈ। ਇੱਕ ਵਾਰ ਹਵਾਵਾਂ ਘੱਟ ਜਾਣ ਅਤੇ ਸਥਿਰ ਹੋਣ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਸੁਰੱਖਿਆ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਦੀ ਪਾਲਣਾ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਟਰਬਾਈਨ ਨੂੰ ਮੁੜ ਚਾਲੂ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।
ਬੰਦ ਕੀਤਾ ਜਾ ਰਿਹਾ
ਵਿੰਡ ਟਰਬਾਈਨ ਰੋਟਰ ਦੀ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ ਬਲੇਡ ਐਰੋਡਾਇਨਾਮਿਕਸ, ਗਤੀ ਅਤੇ ਪਿੱਚ ਨਿਯੰਤਰਣ, ਅਤੇ ਸਾਈਟ ਹਵਾ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਇੱਕ ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦਾ ਨਤੀਜਾ ਹੈ। ਘੱਟ ਹਵਾਵਾਂ ਵਿੱਚ, ਮੁੱਖ ਚੁਣੌਤੀ ਰੋਟੇਸ਼ਨ ਨੂੰ ਸ਼ੁਰੂ ਕਰਨਾ ਅਤੇ ਬਣਾਈ ਰੱਖਣਾ ਹੈ; ਦਰਮਿਆਨੀ ਹਵਾਵਾਂ ਵਿੱਚ, ਰੋਟਰ ਅਨੁਕੂਲ TSR ਨਾਲ ਸਭ ਤੋਂ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਨਾਲ ਕੰਮ ਕਰਦਾ ਹੈ; ਰੇਟ ਕੀਤੀ ਗਤੀ ਦੇ ਨੇੜੇ ਅਤੇ ਉੱਪਰ, ਫੋਕਸ ਪਾਵਰ ਸੀਮਾ ਅਤੇ ਲੋਡ ਘਟਾਉਣ ਵੱਲ ਬਦਲ ਜਾਂਦਾ ਹੈ; ਜਦੋਂ ਕਿ ਗੜਬੜ, ਝੱਖੜ, ਸ਼ੀਅਰ, ਅਤੇ ਯਾਅ ਗਲਤ ਅਲਾਈਨਮੈਂਟ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਨੂੰ ਘਟਾ ਸਕਦੇ ਹਨ ਜਦੋਂ ਕਿ ਢਾਂਚਾਗਤ ਥਕਾਵਟ ਦੇ ਜੋਖਮ ਨੂੰ ਵਧਾਉਂਦੇ ਹਨ। ਸਹੀ ਬਲੇਡ ਡਿਜ਼ਾਈਨ, ਸੂਝਵਾਨ ਨਿਯੰਤਰਣ (ਪਿੱਚ, ਟਾਰਕ, ਯਾਅ, ਅਤੇ ਇੱਥੋਂ ਤੱਕ ਕਿ ਵਿਅਕਤੀਗਤ ਪਿੱਚ), ਅਤੇ ਧਿਆਨ ਨਾਲ ਸਾਈਟ ਚੋਣ ਦੇ ਨਾਲ, ਰੋਟਰ ਟਰਬਾਈਨ ਦੇ ਸੰਚਾਲਨ ਜੀਵਨ ਦੌਰਾਨ ਹਵਾ ਦੀਆਂ ਸਥਿਤੀਆਂ ਦੀ ਇੱਕ ਵਿਸ਼ਾਲ ਸ਼੍ਰੇਣੀ ਦਾ ਸਾਹਮਣਾ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਊਰਜਾ ਪੈਦਾ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ।
