Ƙarfin iska yana ɗaya daga cikin mafi mahimmancin kuzarin da ake sabuntawa a duniya. Ana ƙara amfani da shi saboda ikonsa na samar da makamashi mai tsabta ba tare da samar da iskar gas ba. Sabili da haka, yana da mahimmanci a san aikinta kuma, musamman, na injin turbin iska. Anan, za mu yi cikakken bayani game da yadda suke aiki da mahimman abubuwan su.
Jirgin iska, wanda kuma aka sani da injin turbine, yana ɗaya daga cikin mahimman abubuwan wannan nau'in makamashi. Ko da yake gaba ɗaya duk injinan injina suna raba abubuwa iri ɗaya, akwai nau'ikan iri daban-daban dangane da gonar iska ko shigarwa. Bugu da ƙari kuma, turbines sun samo asali tun farkon samfurin su, yana ba mu damar samun makamashi ta hanyar da ta fi dacewa.
A cikin wannan labarin, za mu gaya muku duk abin da kuke buƙatar sani game da injin turbin iska, halayensu da yadda suke aiki, da ƙarin cikakkun bayanai game da tsarin gonakin iska.
Menene injin turbin
Turbin iskar na'urar injina ce wacce ke canza makamashin iska zuwa makamashin lantarki. An ƙera shi don canza ƙarfin motsin iska zuwa makamashin injina ta hanyar motsi na rotor, wanda daga baya ya canza zuwa wutar lantarki godiya ga janareta.
Asalin ka'idar aiki na injin turbin iskar ta dogara ne akan manyan dokoki guda uku na ilimin lissafi:
- Ƙarfin da injin turbine ke samarwa ya yi daidai da murabba'in saurin iska. Wato, idan saurin iska ya ninka, ƙarfin da ake samu yana ƙaruwa sau huɗu.
- Ƙarfin da ake samu ya yi daidai da yankin da ruwan wukake ya share, wanda ke nufin cewa mafi girman ruwan wukake, mafi girman adadin kuzarin da aka kama.
- Matsakaicin ingantaccen ka'idar injin turbin iska shine 59%, wanda aka sani da iyakar Betz.
Ba kamar tsoffin injinan iska ba, waɗanda aka yi amfani da su ta hanyar tura iska kai tsaye, injina na zamani suna amfani da ƙa'idodi masu sarƙaƙƙiya na iska, kamar tasirin Venturi, don ɗaukar kuzari gwargwadon iko.
Cikin janareto na iska
A cikin injin injin iskar iska, mun sami abubuwa masu mahimmanci da yawa waɗanda ke ba da damar ƙarfin motsin iska ya canza zuwa wutar lantarki. Rotor, wanda aka yi da ruwan wukake, shi ne ke da alhakin daukar karfin iskar da kuma sanya shi ya rika jujjuyawa a gadarsa.
Ana watsa wannan motsi na jujjuya zuwa janareta na lantarki ta hanyar tsarin jirgin ƙasa mai ƙarfi, wanda ya haɗa da akwatin gear wanda ke ƙara saurin juyawa zuwa matakan da suka dace da janareta. Wannan janareta ya dogara ne akan dokar Faraday, wacce ta bayyana yadda ake juyar da makamashin injin zuwa makamashin lantarki.
Don yin wannan, tsarin ya haɗa da na'ura mai juyi tare da mai canzawa, wanda ke canza motsi na inji zuwa makamashin lantarki. Za a iya amfani da wutar lantarki kai tsaye ko adana a cikin batura don amfani daga baya.
Abubuwa na injin turbin
Na’urar sarrafa iska ta ƙunshi abubuwa daban-daban waɗanda ke aiki tare don tabbatar da ingantaccen aiki na injin turbin da ingantaccen jujjuyawar iskar wutar lantarki. Waɗannan su ne manyan sassan:
- Na'ura mai juyi: Rotor shine sinadarin da ke tattara makamashin iska. An yi shi ne da ruwan wukake, wanda ke jujjuya ko da a cikin ƙananan saurin iska, godiya ga ƙirarsu ta iska.
- Tsarin haɗin kai: Saitin hanyoyin da ke haɗa ruwan wukake zuwa rotor na janareta don canja wurin motsin juyawa.
- Multiplier ko gearbox: Wannan tsarin yana ɗaga saurin juyawa daga kusan 10-40 RPM na rotor zuwa 1.500 RPM da ake buƙata a cikin janareta don samar da wutar lantarki.
- Generator: Janareta yana canza makamashin injina zuwa wutar lantarki. Dangane da injin turbin, ikonsa na iya bambanta daga 5kW zuwa 10MW a cikin sabbin samfura.
- Motar fuska: Yana ba da damar nacelle da na'ura mai juyi don jujjuyawa don fuskantar alkiblar iska.
- Taimako mast: Tsarin ne wanda ke goyan bayan janareta da rotor. Girman injin turbin, mafi girman tsayin da nacelle yake.
- Blades da anemometers: Anemometers suna auna saurin iskar, yayin da na'urori masu auna firikwensin ke birki birki a lokacin da iskar ta zarce wasu ƙofa, tana hana lalacewa ga injin turbin.
Nau'in injin turbin iska
Akwai manyan nau'ikan injin turbines guda biyu, waɗanda aka bambanta ta hanyar daidaitawar axis na rotor:
- A tsaye axis turbines: Su ne na gargajiya da ake amfani da su a cikin gonakin iska, tare da gadar jujjuyawa a layi daya da ƙasa. Wannan nau'in shine mafi inganci ta fuskar makamashin da saman da aka share ya kama.
- Turbin na axis a tsaye: Wadannan injinan injin din suna da fa'idar daukar iskoki ta kowace hanya ba tare da sun sake daidaita kansu ba, duk da cewa ingancinsu ya kan yi kasa idan aka kwatanta da wadanda ke da axis a kwance.
Bugu da kari, akwai sabbin na'urori masu tasowa, kamar injinan iska maras ruwa, wadanda ke amfani da karfin jujjuyawar iskar don samar da wutar lantarki, duk da cewa har yanzu suna cikin ci gaba.
Aikin gonakin iska
Gidan gonar iska yana kunshe da na'urori masu amfani da iska da yawa da ke cikin dabarun da za su iya amfani da mafi yawan iskar da ke mamaye yankin. Saitin injin turbines yana haɗa wutar lantarki da aka samar ta hanyar sadarwa na ciki wanda ke jigilar shi zuwa tashar tashar, inda wutar lantarki ta canza zuwa wutar lantarki mai dacewa don rarrabawa.
Don tabbatar da ci gaba da aiki da inganci na wurin shakatawa, ana amfani da tsarin sarrafawa wanda ke kula da saurin iska, daidaitawar naceles da matsayi na turbines. Wannan yana ba da damar samar da wutar lantarki mafi girma da kuma guje wa lalacewa a cikin yanayin da iska mai karfi.
Bugu da ƙari, wasu wurare suna amfani da injin turbin iska na teku (cikin teku) wanda, ko da yake ya fi tsada don shigarwa, yana ba da damar yin amfani da ƙarin iska mai ƙarfi da ƙarfi a cikin teku.
Amfani da rashin amfani da makamashin iska
Kamar sauran hanyoyin samar da makamashi, makamashin iska yana da fa'ida da rashin amfani:
Ventajas:
- Tushen makamashi ne sabuntawa, ba ya ƙarewa kuma baya fitar da iskar gas.
- Yana ba da damar rage dogaro na albarkatun mai.
- Ana iya shigar da gonakin iska a wurare daban-daban, ciki har da yankunan teku da filayen noma ba tare da shafar amfanin su ba.
- Su sawun carbon kadan ne idan aka kwatanta da sauran fasahar makamashi.
Abubuwa mara kyau:
- Ingancin ya dogara da samun iskar, wanda ya sa ya zama a tushen tsaka-tsaki na makamashi.
- Tasirin gani da sauti na gonakin iska na iya zama asara a wasu wurare.
- Manyan injin turbin na iya shafar namun daji, musamman tsuntsaye, don haka ana bukatar a yi la’akari da wadannan abubuwan yayin zabar wurare.
- Farashin shigarwa na farko yana da yawa, kodayake yana biyan kansa a cikin dogon lokaci.
Ƙarfin iska ya ci gaba da kasancewa ɗaya daga cikin mafi kyawun zaɓuɓɓuka don ƙarin ɗorewa da samar da makamashi mara muhalli. Tare da ci gaban fasaha akai-akai, injin turbines ba wai kawai ingantawa ba ne ta fuskar inganci, amma kuma suna zama mafi sauƙi kuma suna raguwa ta hanyar gani da sauti, wanda ya sa su zama zaɓi mai dacewa don makomar makamashi na duniya.