شبیه سازی دقیق موقعیت نصب توربین های بادی کوچک و متوسط

به گزارش "برق نيوز" با توجه به پژوهش صورت گرفته توسط امیر بشیرزاده تبریزی، دانشجوی دکترای دانشگاه استرالیایی مرداک Murdoch، قرار دادن ​​توربین های بادی با ابعاد کوچک و متوسط در محل نادرست در محیط های ساختمانی می تواند باعث تأثیر کمتر و یا حتی بی تاثیری آنها از لحاظ توان تولیدی گردد.
 
امیر تبریزی از دانشکده مهندسی و فناوری اطلاعات دانشگاه مرداک، در یک تحقیق که ایمنی و عملکرد توربین های بادی را به منظور کسب دید مناسب نسبت به شرایط جریان باد وارده مورد بررسی قرار می داد از دینامیک محاسباتی سیالات (CFD) استفاده کرد.

تبریزی اظهار داشت: نصب و راه اندازی توربین های بادی کوچک و متوسط در پشت بام ساختمان های بلند اغلب به عنوان یک راه حل با ارزش برای دستیابی به انرژی پایدار در طراحی ساختمان، توسط معماران و توسعه دهندگان پروژه پیشنهاد می شود. اما عملکرد توربین های بادی کوچک در محیط ساختمانی واقعا حساس به محلی می باشند که در آنجا قرار می گیرند و اگر در محل اشتباهی قرار گیرند هیچ انرژی ای تولید نخواهند کرد. متاسفانه، نمونه های بدی در اطراف شهر Perth وجود دارد، جایی که دستگاه ها در سایه قرار داده شده اند و حتی در شرایط با وزش باد نیز کار نمی کنند.

تبریزی دریافت در استانداردهای موجود استفاده شده توسط تولید کنندگان توربین های بادی کوچک، هیچ طبقه بندی خاصی برای کاربرد در محیط های ساختمانی وجود ندارد و تنها به استفاده از آنها در زمین باز می پردازد.

وی افزود: از آنجا که در محیط های ساختمانی آشفتگی باد بیشتری وجود دارد، برخی از دستگاه های نصب شده در این مناطق با مشکل مواجه شده و دچار شکستگی شدند بطوریکه در اثر شکسته شدن پره های توربین های کوچک به اتومبیلهای واقع در پارکینگ ها خسارت هایی نیز وارد گردید. با توجه به سطح بالای شدت آشفتگی در محیط های ساختمانی، طراحی این دستگاه ها به منظور استفاده در این محیط ها نیازمند به یک طبقه و کلاس خاصی در استانداردها می باشد.
 
استفاده از CFD در این پژوهش، یک ابزار ارزان در ارزیابی دقیق تر منابع باد موجود در محیط ساختمانی را ارائه می دهد.
 
تبریزی ادامه می دهد: با شبیه سازی باد در منطقه هدف، CFD ، کمک می کند تا مکان مناسبی برای توربین با سرعت باد بالاتر پیدا گردد و از جریان دوباره و مناطق سایه جلوگیری کرده و همچنین دستگاه در جایی قرار داده شود که برق بیشتری تولید نماید.

شبیه سازی CFD همچنین کمک می کند تا ایده درستی از سطوح تلاطم در محل هدف دریافت کرد، مثلا مناطق با آشفتگی بالا و پایین مشخص می گردد تا دستگاه را در یک مکان با شدت آشفتگی پایین قرار داده و خطر شکست را به حداقل رساند. برای مناطقی که قبلا توربین در آن کار گذاشته شده، شبیه سازی CFD می تواند موقعیت های بهتری را برای آنها در این مناطق نشان دهد.

تبریزی با قرار دادن پنج توربین کوچک نصب شده بر روی پشت بام انبار بندر کندی، با CFD نشان داد که سرعت باد بیشتر و آشفتگی کمتر در وسط سقف وجود دارد لذا جایی بهتری برای آنها خواهد بود.