آزمایشگاه سامانه‌های بادی

اطلاعات کلی

انرژی بادی یکی از مهم‌ترین منابع اولیه انرژی‌های تجدیدپذیر می‌باشد که از گذشته‌های بسیار دور به‌صورت پسیو مورد استفاده جامعه بشری بوده است. امروزه به‌طور غالب از این منبع اولیه انرژی در تبدیل و تولید انرژی الکتریکی توسط توربین‌های بادی استفاده می‌شود. توربین‌های بادی در دو نوع محور عمودی و محور افقی ساخته می‌شوند.

بدین منظور، با استفاده از نرم‌افزارها و سخت‌افزارهای موردنیاز در مدل‌سازی و شبیه‌سازی توسعه و بهبود کارآیی توربین‌های بادی، در لابراتوار مهندسی انرژی‌های تجدیدپذیر دانشگاه شهید بهشتی، اقدام به راه‌اندازی آزمایشگاه سامانه‌های بادی شده است.  با استفاده از تجهیزهای موجود در این آزمایشگاه، محققان این حوزه امکان ساخت و تولید و بررسی نتایج طراحی‌های صورت‌گرفته در افزایش کارایی و بهبود عملکرد توربین‌های بادی را دارند.

این آزمایشگاه آمادگی همکاری و ارایه داده‌های تجربی به مراکز دانشگاهی و پژوهشی را دارد.
  • توربین بادی محور افقی ۴۰۰ وات منفصل از شبکه
  • شبیه‌ساز توربین بادی و تونل باد
  • انواع روتورهای بادی محور عمودی
  • تاکومتر دیجیتال
  • بادسنج هات‌وایر دیجیتال
  • مولتی‌مترهای قابل‌حمل
  • بار متغیر الکترونیکی قابل‌برنامه‌ریزی

کتاب‌ها:

  1.  

مقاله‌های ISI:

  •  

سایر مقالات:

  •  

چارت اعضای آزمایشگاه

تیم‌های پژوهشی

با توجه به پتانسیل ضعیف برق‌بادی ایران، اولویت آزمایشگاه سامانه‌های بادی تحقیق و پژوهش در زمینه توربین‌های بادی محور افقی مگاواتی نمی‌باشد. با استفاده از توربین‌های بادی محور عمودی که امکان تولید و تبدیل انرژی در سرعت‌های بسیار پایین باد را ممکن می‌سازند، تحقیق و توسعه در استفاده از انرژی بادی و در اقلیم ایران منطقی‌تر به‌نظر می‌رسد. در این موضوع، جهت‌گیری پژوهش باید به سمت رفع ضعف اساسی این نوع توربین‌ها (پایین‌بودن ضریب تبدیل انرژی باد به برق) بوده تا به فراگیری استفاده انرژی باد به صورت موضعی و در اقلیم شهری ایران کمک نماید. به همین‌ منظور، تیم توربین‌های بادی محور عمودی این آزمایشگاه به توسعه فناوری توربین‌های بادی محور عمودی هیبریدی نسل جدید می‌پردازد.

 

انرژی بادی به‌عنوان یکی از پیشروان منابع انرژی تجدیدپذیر در دنیا شناخته می‌شود. در قرن گذشته، ارتقای علم و فناوری، به تولد نسل جدیدی از توربین‌های بادی با راندمان بالا و مشخصه عمل‌کردی ارتقایافته منجر شده است. هم‌اکنون توربین‌های بادی بخش بزرگی از انرژی دنیا را تامین می‌کنند. اگرچه توربین‌های بادی محور عمودی  برای شرایط کارکردی شهری با میانگین وزش باد کم‌تر و محیط‌های کو‌چک‌تر عمل‌کرد بهتری از توربین‌های بادی محور افقی دارند اما بازده پایین آن‌ها، راه‌حل شبکه میکروتوربین‌های محورافقی را برای کارکردهای شهری به‌عنوان یک راه‌‌کار موازی مطرح می‌کند. در این راستا و با توجه به نیازهای کشور و روی‌کردهای جدید در زمینه تغییر نگرش از سوی انرژی‌های سنتی به سمت انرژی‌های تجدیدپذیر، تیم توربین‌های بادی محور افقی شهری در این آزمایشگاه با همراهی متخصصان و نخبگان این حوزه سازمان‌دهی شده است. در این تیم تحقیقاتی، پژوهش در مرزهای دانش و پژوهش‌های کاربردی به‌صورت توامان انجام می‌پذیرد.

پروژه‌های آزمایشگاه

در پروژه «طراحی و ساخت توربین بادی محور عمودی هیبریدی (HVAWT1)» هدف، ساخت نمونه نیمه‌صنعتی توربین بادی محور عمودی ترکیبی ساوینیوس-داریوس بهینه در اقلیم شهری ایران است. در این پروژه توربین ساوینیوس بهینه شده وظیفه راه‌اندازی و توربین داریوس بهینه شده وظیفه تبدیل انرژی باد به انرژی مکانیکی را دارد. درکارگروه‌های زیرسیستم‌های بهینه شده تجهیزات کنترلی، الکتریکی و ژنراتور،  توربین HVAWT1 در حال طراحی و ساخت و تولید هستند. نقطه قوت این توربین، استحصال توان نامی طراحی شده در باد غالب شهری (حدود ۵ متر بر ثانیه) است.