جدید قسم کے ونڈ فارمز کی فنکشننگ اور تعمیراتی خصوصیات

مضمون میں صنعت اور نجی شعبے کے لیے جدید ونڈ ٹربائنز کے آپریشن اور ڈیزائن کی کارکردگی کے اصول پر بحث کی گئی ہے۔

قدیم زمانے سے، بنی نوع انسان نے ہوا کو قابو کرنے کی کوشش کی ہے، اسے اس کی خدمت میں پیش کیا ہے۔ پہلے پہل ایسے بحری جہاز تھے جو ہوا کی توانائی کو اپنی نقل و حرکت کے لیے استعمال کرتے تھے، پھر روزمرہ کی زندگی میں ونڈ ملز کا استعمال ہونے لگا، لیکن اب وقت آگیا ہے کہ ونڈ جنریٹرز میں ونڈ انرجی کو استعمال کرتے ہوئے بجلی پیدا کی جائے جو لوگوں کی خدمت کرتی ہے۔

بیرون ملک، بجلی کا کافی بڑا حصہ ونڈ پاور پلانٹس (HPP) کے ذریعے پیدا کیا جاتا ہے، جس کے بارے میں واضح طور پر، روس اور سوویت یونین کے بعد کے ممالک کے بارے میں نہیں کہا جا سکتا۔ یہاں یہ واضح ہے - ہم پیچھے رہ جانے والوں میں سے ہیں۔

دنیا کے ترقی یافتہ ممالک میں ونڈ فارمز کا استعمال نہ صرف ولا، کنٹری ہاؤسز، ڈاچا کمیونٹیز کی خود مختار بجلی کی فراہمی کے مسائل بلکہ ماحولیاتی مسائل کو بھی حل کرنا ممکن بناتا ہے، کیونکہ بجلی کی پیداوار کے دوران کوئی ماحولیاتی آلودگی نہیں ہوتی ہے۔ جدید ونڈ ٹربائنز پارکس سے بالکل بھی۔

چلو آپریشن کے اصول کو دیکھتے ہیں اور مزید تفصیل سے جدید ونڈ پاور پلانٹس کی اہم اقسام کو دیکھتے ہیں۔

ونڈ جنریٹرز کے آپریشن کا اصول

عمل کا کوئی بھی اصول ونڈ پاور پلانٹ (HPP) بلیڈ یا ٹربائنز کے ہوائی جہاز کے ذریعے حرکت کرنے والی ہوا کے بہاؤ کی حرکی توانائی کو برقی توانائی میں تبدیل کرنے پر مشتمل ہے - برقی جنریٹرز کے استعمال کے ذریعے۔ جدید ونڈ پاور پلانٹ کی سب سے عام قسم بلیڈڈ ونڈ پاور پلانٹس ہیں، جو بلیڈ ونڈ جنریٹروں کو گردش کے افقی محور اور روٹری جنریٹروں کو ایک کیروسل کے ساتھ جوڑتے ہیں، جس میں - گردش کا محور عمودی طور پر واقع ہوتا ہے۔ ذیل میں ہم ان قسم کے ونڈ جنریٹرز پر گہری نظر ڈالیں گے۔

ونڈ ٹربائنز کی اہم اقسام کا ڈیزائن

ہر ونڈ جنریٹر ساختی طور پر ایک بنیاد پر مشتمل ہوتا ہے، بصورت دیگر اسے مستول کہا جاتا ہے، گھومنے والا آلہ جس میں گھومنے والے بلیڈ یا ونڈ ٹربائن، جنریٹر سے پیدا ہونے والی بجلی اور ایک بیٹری ہوتی ہے۔ نیز، ہر ونڈ فارم میں ایک کنٹرول اور کنورژن یونٹ کی ضرورت ہوتی ہے۔

جہاں تک بلیڈ کی تعداد کا تعلق ہے، ہائیڈرو الیکٹرک ٹربائنز دو، تین اور ملٹی بلیڈ ہو سکتی ہیں۔ تھری بلیڈ ٹربائن سب سے زیادہ عام ہیں۔ونڈ ٹربائنز کی قبل از وقت ناکامی کو روکنے کے لیے، ونڈ پاور پلانٹس اپنے بلیڈوں کی گردش کی رفتار کے ایرومی مکینیکل استحکام کے لیے ایک نظام سے لیس ہیں۔

ایک الیکٹرک جنریٹر جو ونڈ پاور پلانٹ میں بجلی پیدا کرتا ہے وہ براہ راست اس کی ٹربائن سے جڑا ہوتا ہے، جب ونڈ ٹربائن اور جنریٹر کی گردش کا محور ایک ہی ہوتا ہے، یا کسی میکینیکل ٹرانسمیشن کے ذریعے جو ٹربائن بلیڈ کی گردشی حرکتوں کو منتقل کرتا ہے۔ جنریٹر جدید ونڈ فارمز بنیادی طور پر مستقل میگنےٹ کے ساتھ ہم وقت ساز ملٹی پول برش لیس جنریٹرز کا استعمال کرتے ہیں، جو ساختی طور پر مکمل طور پر بند مکان میں اور معیاری عناصر سے بنائے جاتے ہیں۔

ٹربائن کے بلیڈ پر ہوا کے بہاؤ کی سمت اور "دباؤ" پر منحصر ہے، اسے تنصیب کے گردش کے طریقہ کار کے ذریعے اس سمت میں تبدیل کیا جا سکتا ہے جو اس کے موثر آپریشن کے لیے بہترین ہو۔

فنکشنل طور پر، پاور کنٹرول اور کنورژن یونٹ کو ونڈ فارم سے پیدا ہونے والی برقی توانائی کو اس کی سٹوریج بیٹریوں میں ذخیرہ کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے جس کے بعد 12V DC وولٹیج سے 220V AC وولٹیج میں تبدیلی ہوتی ہے — ایک "انورٹر" کے ذریعے۔

کنٹرول یونٹ بیٹری چارج کرنے کے عمل، الیکٹرک جنریٹر کی طاقت وغیرہ کی نگرانی اور کنٹرول کو بھی ممکن بناتا ہے۔

جدید ونڈ فارمز کو مکمل کرنے کے مختلف اختیارات، صنعتی استعمال اور نجی شعبے میں استعمال ہونے والے دونوں کے لیے، آپ کو ہر صارف کے لیے بہترین آپشن کا انتخاب کرنے کی اجازت دیتے ہیں۔

اس وقت، دنیا میں سب سے زیادہ پھیلے ہوئے بلیڈ قسم کے ونڈ جنریٹر ہیں، جن کے بلیڈ کی گردش کا محور ہوا کے بہاؤ کی سمت کے متوازی یا افقی ہے۔ بنیادی طور پر، ہم ان ونڈ ٹربائنز کے بارے میں بعد میں بات کریں گے۔

گردش کے افقی محور کے ساتھ ونڈ فارم بلیڈ

اس قسم کی ونڈ ٹربائن کے لیے ونڈ انرجی کے استعمال کی کارکردگی 48% تک پہنچ جاتی ہے، جو کیروسل جنریٹروں سے کہیں زیادہ ہے۔ اس قسم کے ونڈ جنریٹر دو اور تین بلیڈ کے ساتھ ہو سکتے ہیں۔

یہاں، آلہ کا سب سے موثر آپریشن اس وقت حاصل ہوتا ہے جب ہوا کو جنریٹر بلیڈ کی گردش کے ہوائی جہاز پر کھڑا کر دیا جاتا ہے۔ اس لیے، ساختی طور پر بھی، اس قسم کی «ونڈ ٹربائن» میں ایک ایسا آلہ ہوتا ہے جو ہوا کی سمت کے لیے کھڑے ہو کر جنریٹر کو خودکار گردش کرنے دیتا ہے۔ اس قسم کے ونڈ فارم کی توانائی کی پیداوار براہ راست ہوا کی رفتار (اس کے دباؤ) کے ساتھ ساتھ ونڈ ٹربائن کے بلیڈ کے قطر اور علاقے پر منحصر ہے۔

Carousel یا گھومنے والے ونڈ فارمز

اس قسم کی ونڈ ٹربائن میں گردش کا عمودی محور ہوتا ہے، جس پر ایک پہیہ نصب ہوتا ہے اور اس پر ہوا کے لیے سطحیں حاصل ہوتی ہیں۔ اس قسم کے ونڈ فارمز کا ایک اہم فائدہ یہ ہے کہ وہ ہوا کے بہاؤ کی کسی بھی سمت - اپنی پوزیشن کو تبدیل کیے بغیر کام کر سکتے ہیں۔ اس قسم کی ونڈ ٹربائنیں آہستہ چلتی ہیں اور خاموش ہوتی ہیں، اور کم رفتار ملٹی پول الیکٹرک جنریٹر بجلی پیدا کرنے کے لیے جنریٹر کے طور پر استعمال ہوتے ہیں۔

گردش کے افقی اور عمودی محور کے ساتھ جدید ونڈ فارم

جدید ونڈ فارمز کی دوسری اقسام

اس کے علاوہ، حال ہی میں، ونڈ ٹربائن کی تازہ ترین پیشرفت بنیادی طور پر نئے ڈیزائن کے ساتھ نمودار ہوئی ہے، جو ساختی طور پر ایک طاقتور بنیاد پر واقع تین بیئرنگ بیس پر مشتمل ہے۔ ایک انگوٹھی کی شکل کا جنریٹر بیس پر نصب ہے، جس میں بلٹ ان بیئرنگ اور ایک مرکزی روٹر ہے۔ ایسے جنریٹر کی انگوٹھی کا قطر 100 میٹر سے زیادہ ہو سکتا ہے۔ ایسے ونڈ فارمز صنعتی توانائی کی پیداوار کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔

وہاں ونڈ فارمز بھی کام کر رہے ہیں، جن میں کئی درجن چھوٹی ونڈ ٹربائنز شامل ہیں - ماڈیول، جو بجلی پیدا کرنے کے لیے ایک ہی ڈیبگنگ سسٹم میں ساختی طور پر متحد ہیں۔

ابھی حال ہی میں، امریکی ماہرین نے نجی شعبے کے لیے ایک چھوٹا ٹربائن ونڈ پاور پلانٹ «ونڈ گیٹ» تیار کرکے صنعتی پیداوار میں ڈالا ہے۔ ٹربائن کا پہیہ 1.8 میٹر قطر تک پہنچتا ہے اور افقی محور پر گھومتا ہے۔ ایسی ٹربائن کی تنصیب کے بلیڈ کے سروں میں مستقل میگنےٹ ہوتے ہیں، جس کے نتیجے میں ہمارے پاس درحقیقت ایک بڑا روٹر ہوتا ہے جو کہ تنصیب کے سٹیٹر کے اٹوٹ کیسنگ میں گھومتا ہے۔ اس طرح کے ونڈ گیٹ ونڈ جنریٹر کسی پرائیویٹ گھر یا کاٹیج کی چھت پر بھی نصب کیے جا سکتے ہیں اور بہت کارآمد ہیں، اور ان کی قیمت تقریباً 4.5-5 ہزار امریکی ڈالر ہے۔

نتیجہ

واضح رہے کہ ونڈ پاور پلانٹس کی تعمیر میں مسلسل بہتری لائی جا رہی ہے اور اس کے مطابق ان کے تکنیکی پیرامیٹرز، ایرو ڈائنامکس میں بہتری آ رہی ہے اور سب سے اہم بات یہ ہے کہ مستقبل کے ان ماحولیاتی طور پر صاف توانائی کے بلاکس کی قیمت کم سے کم ہوتی جا رہی ہے۔ ایک سادہ صارف کے لیے۔