पवनचक्की वीजनिर्मिती कशी करते…

मित्रांनो, चला आज आपण जाणून घेऊया, पवनचक्की नेमकी विदुयत निर्मिती कशी करते? आपल्याला सगळ्यात अगोदर आपले ऊर्जास्रोत कोणते आहेत व त्याचे प्रकार किती आहेत हे थोडक्यात याची माहिती देतो.

उर्जा स्रोताचे मुख्य दोन प्रकार आहेत. त्यात पहिला पारंपरिक ऊर्जास्रोत आणि दुसरा आहे अपारंपरिक ऊर्जास्रोत.

ऊर्जास्रोतांचे प्रकार (Types Of Source Of Energy)

पारंपरिक ऊर्जास्रोत (Conventional Energy Source)

पारंपरिक ऊर्जास्रोतांमध्ये संपुष्टात येतील असे ऊर्जास्रोत आहेत जसे कि कोळसा, पेट्रोल, डिझेल, खनिजतेल, नैसर्गिक वायू, इत्यादी. आता दिवसेंदिवस आपल्या वाढत्या मागणीमुळे या स्त्रोताच्या पूरवठ्यामध्ये मोठ्या प्रमाणात घट होत आहे. आणि विशेष म्हणजे या सगळ्या स्रोतांच्या वापरामुळे पर्यावरणामध्ये मोठ्या प्रमाणात प्रदूषण वाढत आहे. ज्यामुळे लोकांना बऱ्याचशा व्याधींना सामोरे जावे लागते. बऱ्याच जणांना दमा, श्वास घेण्यास त्रास, फुफ्फुसांचे आजार इत्यादी. आजार होऊ राहिले आहेत. यासाठी मानवाने पर्याय म्हणून अपारंपरिक ऊर्जास्रोतांचा शोध लावला आहे. मग ते कोणते आहेत चला पाहूया…

अपारंपरिक ऊर्जास्रोत (Unconventional energy sources)

अपारंपरिक ऊर्जास्रोतांना “नवीनकरणीय ऊर्जास्रोत” (Renewable Energy Source) असेही म्हटले जाते. नवीनकरणीय ऊर्जास्रोत हे आपल्या पृथ्वीतलावर मोठ्या प्रमाणात उपलब्ध आहे. आणि आपले सरकार पण आपल्याला अशाच ऊर्जेचा जास्त वापर करण्यासाठी प्रोत्साहित करत असते. आता आपल्याला एकच प्रश्न पडला असेल कि, नेमकी ‘ही’ ऊर्जा आपल्याला कोठून मिळते. आपल्याला हि ऊर्जा सूर्यापासून मिळते जिला आपण सौर ऊर्जा(Solar Energy) म्हणतो, पाण्यापासून मिळते तिला आपण जलविद्युत ऊर्जा(Hydropower) असे म्हणतो, बायोगॅस, जैवइंधन आणि आज आपण ज्या विषयावर चर्चा करणार आहोत अशी हवेपासून मिळणारी पवनऊर्जा(Wind Energy). तर चला आता आपली मुख्य विषयावर चर्चा करू…

पवनऊर्जा (Wind Energy)

पवनऊर्जा आपल्याला तिच्या नावाप्रमाणेच आपल्याला हवेपासून मिळते. पवन म्हणजे हवा. आपल्याला हि ऊर्जा विद्युत(Electricity) रूपात मिळते. पण ही ‘ऊर्जा हवेपासून नेमकी कशी बनवली जाते?’ हा प्रश्न बऱ्याच जणांना कायम सतावत असतो. आपण पवनचक्कीला पाहिलंच असेल, मग हीच पवनचक्की हवेपासून विद्युत(Electricity) ऊर्जेची निर्मिती करते. सर्वात अगोदर या पवनचक्कीचा व्यावहारिक रूपात वापर अफगानिस्थान आणि इराणच्या सीमेच्या आसपासच्या परिसरात करण्यात आला होता. त्यावेळी तिचा वापर मक्याचे पीठ करण्यासाठी व पाणी शेंदण्यासाठी तेथील लोक करत होते. आता आपण पवनचक्कीची मांडणी कशी असते व पवनचक्कीमध्ये कोणकोणते भाग असतात याची माहिती घेऊ…

पवनचक्कीची मांडणी :

Construction :

आपल्याला शेजारील फोटो पाहून थोडक्यात पवनचक्कीची माहिती मिळाली असेलच. तर मित्रांनो आकृतीत दाखवल्याप्रमाणे हे काही पवनचक्की मधील महत्वाचे भाग आहेत.

• जनित्र
• पवनचक्कीचे पाते(Blades)
• वीजवाहक तार
• गियरबॉक्स
• ट्रान्सफार्मर

तर चला तर आपण यातील महत्त्वाच्या भागांची सविस्तर माहिती पाहू. सर्वात अगोदर आणि पवनचक्कीचा महत्वाचा भाग म्हणजे पवनचक्कीच्या पात्याविषयी माहिती पाहू.

1. पवनचक्कीचे पाते(Blades Of Windmill)

मित्रांनॊ, आपण सर्वांनी पवनचक्की पहिलीच असेल. नसेल पाहिली तर काही अडचण नाही आपण वरती पवनचक्कीची रचना कशी असते याची आकृती दिलीच आहे. वरील आकृतीत आपल्याला पवनचक्कीच्या पंख्याचे पाते दिसतच असेल. तर आपण याच पात्याचे नक्की काय काम असते, हे आता जाणून घेऊ. पंख्याचे पाते हे पवनचक्कीचा एक महत्वाचा भाग आहे. जो हवेसोबत फिरत असतो.

आपल्याला पाहायला तर खूप सोपे वाटते कि हवा आल्यावर पाते फिरतात. पण हवा या पात्यांना कशी फिरवते? आपण पवनचक्कीच्या पात्यांची रचना जर पाहिली असेल तर ती खूप वेगळी असते. या पात्यांचा आकार हा Airfoil टेक्नॉलॉजीचा वापर करून बनवतात. Airfoil हा असा आकार आहे कि जो कुठल्याही द्रव्य आणि हवेत वायुगतिकीय (Aerodynamic) आकार निर्माण करतो. म्हणजेच ज्यावेळेस Airfoil आकाराच्या पात्यावरून हवा वाहते त्यावेळेस त्या पात्याचा आकार थोडासा झाडाच्या पानासारखा होतो.

“Airfoil Technique चा वापर विमानाचे पंख बनवण्यासाठी केला जातो.”

2. जनित्र (Generator)

जनरेटर हे एक से यंत्र आहे कि जे यांत्रिक उर्जेला विद्युत ऊर्जेत रूपांतरित करते. जनरेटर ‘विद्युत चुंबकीय प्रेरण’ (Electromagnetic Induction) तत्वावर कार्य करते. आणि विद्युत निर्मिती करते. जर आपल्याला जास्तीत जास्त विद्युत निर्मिती करायची असेल तर जनरेटरचा रोटर जास्त वेगाने फिरायला हवे. आणि हा वेग 1800 RPM (Rotation per minute) एवढा असायला पाहिजे. पण आपण पवनचक्कीच्या पात्यांचा फिरण्याचा वेग पाहिला असेल तर तो एकदम थोडा आहे. पवनचक्कीच्या पात्यांचा फिरण्याचा वे साधारणतः 10-20 RPM एवढा आहे. RPM हे जनरेटरच्या रोटरचे फिरण्याचे एकक आहे.

एवढ्या हळूच फिरणाऱ्या पात्यांना जर डायरेक्ट जनरेटरला जोडले असता आपल्याला आवश्यक विद्युत निर्मिती होणार नाही. त्यासाठी पाते आणि जनरेटर यांच्यामध्ये Gearbox बसवला जातो.

3. गियरबॉक्स (Gearbox)

गियरबॉक्सचा वापर वेगाला कमी किंवा वाढवण्यासाठी केला जातो. पवनचक्कीमध्ये गियरबॉक्सचा वापर जनरेटरचा वेग वाढवण्यासाठी केला जातो. पवनचक्कीमध्ये वापरण्यात येणाऱ्या गियर्सचे प्रमाण हे 90:1 असे आहे. म्हणजे आपण गियरबॉक्सला 1 रोटेशन इनपुट दिले असता आपल्याला 90 रोटेशन्स मिळतात. म्हणजे जनरेटरचा वेग 90 पटीने वाढेल.

जर पवनचक्कीचा सरासरी वेग जर 20 RPM एवढा असेल तर जनरेटर 20*90= 1800 RPM एवढ्या वेगाने फिरेल. म्हणजेच आपल्याला हवी आहे तेवढी विद्युत निर्मिती होईल. निर्माण झालेली विद्युत ऊर्जा केबलच्या साहाय्याने तळाकडे असलेल्या विद्युत रोहित्राकडे (Transformer) पाठवले जाते.

4. विद्युत रोहित्र (Transformer)

एखाद्या विजेच्या उपकरणातील विद्युत्-बल (Voltage) वाढविण्यासाठी किंवा कमी करण्यासाठी असलेले साधन म्हणजेच विद्युत रोहित्र होय. विद्युत रोहित्रामध्ये दोन प्रकार आहेत. एक म्हणजे Step Up Transformer आणि दुसरा प्रकार Step Down Transformer. पवचक्कीमध्ये Step Up Transformer चा वापर केला जातो. जे कमी वोल्टेजचे रूपांतर जास्त वोल्टेजमध्ये करते.

5. ब्रेक (Brakes)

आता आपल्याला प्रश्न पडला असेल कि पवनचक्कीमध्ये ब्रेक कशाला हवेत? पवनचक्कीमध्ये ब्रेकचा वापर पवचक्कीच्या पात्याचा वेग नियंत्रित करण्यासाठी केला जातो. पवनचक्कीच्या एका पात्याची जवळपास लांबी 100 फुटापेक्षाही जास्त असते. जर एवढ्या जास्त लांबीचे पाते जर जास्त वेगाने फिरायला लागले तर त्याला नियंत्रित करणे अवघड आहे. आणि जर वादळामुळे हवेचा वेग जर वाढला तर आपण समजू शकता पवनचक्कीचे पाते किती वेगाने फिरतील. हीच समस्या लक्षात घेऊन पवनचक्कीला ब्रेक जातात.

जर पवनचक्कीच्या पात्याचा वेग निश्चित केलेल्या वेगापेक्षा जास्त झाला तर आटोमॅटिक ब्रेक लागले जाते आणि पवनचक्कीचा वेग नियंत्रित केला जातो. जर पवनचक्कीला ब्रेक नसेल तर खूप मोठी दुर्घटनाही होण्याची शक्यता असते.

पवनचक्की किती विद्युत निर्मिती करू शकते? How much Electricity Windmill Generates?

मित्रांनो, एक पवनचक्की किती विद्युत निर्मिती करू शकते हे त्या पवनचक्कीच्या आकारावर आणि ज्या भागात पवनचक्की बसवली आहे तेथील हवेवर अवलंबून असते. साधारणतः पवनचक्कीमध्ये 2.5-3 मेगावॅटचे टर्बाइन असतात. Energy Information Agency च्या निदर्शनास असे आले कि अमेरिकेमधील एक घरात 888 KWH एवढी विद्युत ऊर्जा एक महिन्यासाठी वापरली जाते. 1.5 मेगावॅटची पवनचक्की 332 घरांची विद्युत ऊर्जेची आवश्यकता भागवू शकते.

2020 च्या एका डाटानुसार, भारत हा पवनशक्तीचा वापर करणाऱ्यामध्ये जगातील चौथ्या क्रमांकाचा देश आहे.

आपल्याला पवनचक्कीची माहिती कशी वाटली ते आम्हाला कमेंट करून नक्की कळवा…