หลักการ ทํา งาน ของ กังหัน ลม

        ‘พลังงานจากลม’ จัดเป็นพลังงานธรรมชาติอีกชนิดหนึ่ง ซึ่งเกิดจากการหมุนเวียนของกระแสอากาศ  ด้วยการใช้กังหันลม เปลี่ยนพลังงานจลน์ให้กลายเป็นพลังงานกลจากการหมุนของเพลา เพื่อนำไปใช้ประโยชน์แก่ชีวิตของมนุษย์ ปัจจุบันนี้มีการนำพลังงานลมไปใช้ประโยชน์แต่ก็ยังไม่มากเท่าที่ควร  อาทิ การนำกังหันลมไปติดตั้งในพื้นที่ซึ่งมีความเร็วลมแรงอย่างสม่ำเสมอ  โดยเฉพาะชายทะเล  เพื่อนำไปใช้ในการสูบน้ำ , ปั่นไดนาโม , ผลิตกระแสไฟฟ้า โดยในอนาคตอันใกล้นี้จะมีการพัฒนาให้มีใบพัดขนาดใหญ่มากขึ้น แต่ให้ใช้แรงลมไม่มากนักในการปั่น พร้อมปรับปรุงให้มีเสียงเบากว่าในปัจจุบัน

5 ประโยชน์ของกังหันลม

          1. ใช้ในการสูบน้ำ ซึ่งรับพลังงานจลน์จากลมพร้อมเปลี่ยนให้เป็นพลังงานกล เพื่อใช้ในการสูบน้ำจากบริเวณต่ำขึ้นบริเวณสูงเพื่อใช้ทำการเกษตร หรือ เพื่อการบริโภค

          2. ใช้ในการผลิตไฟฟ้า รับพลังงานจลน์จากการเคลื่อนที่พร้อมเปลี่ยนให้เป็นพลังงานกล แล้วนำพลังงานกลนั้น มาผลิตเป็นพลังงานไฟฟ้า ภูมิประเทศของบางประเทศที่มีกระแสลมพัดอย่างรุนแรงอย่างสม่ำเสมอ จะมีการนำพลังงานลมมาใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้า

          3. ทำนาเกลือ การใช้กังหันลมฉุดน้ำเพื่อทำนาเกลือ มีในประเทศไทยมานานแล้ว โดยการประดิษฐ์คิดค้นขึ้นด้วยภูมิปัญญาชาวบ้านในสมัยโบราณ เพื่อใช้ในนาข้าว , นาเกลือ , นากุ้ง ก่อให้เกิดรายได้ในชุมชน

          4. สร้างเป็นจุดดึงดูดนักท่องเที่ยว ทุ่งกันหันลมที่ยืนสูงตระหง่าน เรียงรายกันอยู่ในทุ่งกว้าง แลดูสวยงาม นอกจากจะใช้ประโยชน์ในการสร้างกระแสไฟฟ้าแล้ว ยังสร้างเป็นแลนด์มาร์ค ให้นักท่องเที่ยวมาถ่ายรูปและชมวิว สร้างรายได้เข้าชุมชนได้อีกทาง

          5. อยู่ได้ทั้งบนบกและในทะเล กังหันลมขนาดใหญ่ส่วนมากจะใช้แกน แต่ละตัวจะเชื่อมต่อกันภายในด้วยระบบแรงดันไฟฟ้าปานกลาง พร้อมระบบจัดเก็บพลังงานไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพ

‘พลังงานจากลม’ เป็นอีกหนึ่งพลังงานธรรมชาติที่มีความสะอาดและบริสุทธิ์ นำมาใช้ได้เรื่อยๆ โดยไม่มีวันหมดสิ้นไปจากโลก จึงส่งผลให้พลังงานลมได้รับความสนใจในวงกว้าง มีการนำมาศึกษาพร้อมใช้งานให้เกิดประโยชน์อย่างกว้างขวางเพื่ออำนวยความสะดวกให้แก่มนุษย์ ถึงแม้จะนำมาใช้ได้อย่างไม่กว้างขวางเท่าไหร่ก็ตาม โดยกังหันลมก็เป็นอุปกรณ์อีกชนิดหนึ่ง ที่ช่วยนำพลังงานลมมาใช้ให้เกิดประโยชน์โดยเฉพาะ ในการผลิตกระแสไฟฟ้าและการสูบน้ำ โดยมีการใช้งานกันมานานแล้ว อีกทั้งยังมีการใช้อย่างแพร่หลายตั้งแต่ในสมัยก่อน แต่อย่างไรก็ตามกังหันลมจำเป็นต้องได้รับการติดตั้งในพื้นที่โล่งกว้าง และรุนแรงเท่านั้น จึงไม่เหมาะแกการนำมาใช้ในเมือง แต่เหมาะกับการติดตั้งตามต่างจังหวัดมากกว่า

ขอขอบคุณข้อมูลจาก : http://www.gloucestermaritimecenter.org/5-%E0%B8%9B%E0%B8%A3%E0%B8%B0%E0%B9%82%E0%B8%A2%E0%B8%8A%E0%B8%99%E0%B9%8C%E0%B8%82%E0%B8%AD%E0%B8%87%E0%B8%81%E0%B8%B1%E0%B8%87%E0%B8%AB%E0%B8%B1%E0%B8%99%E0%B8%A5%E0%B8%A1/

กังหันลมทำงานอย่างไร

มีกังหันลมที่มีใบพัดขนาดใหญ่ติดอยู่บนยอดหอคอยที่มีความสูงเพียงพอ เมื่อลมปะทะกับใบพัดกังหันกังหันหมุนเนื่องจากการออกแบบและการจัดตำแหน่งของใบพัด เพลาของกังหันประกอบกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เอาท์พุทของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะถูกรวบรวมผ่านสายไฟฟ้า

การทำงานของกังหันลม

เมื่อลมปะทะกับใบพัดของใบพัดเริ่มหมุน ใบพัดกังหันเชื่อมต่อกับกระปุกเกียร์ความเร็วสูง กระปุกเกียร์เปลี่ยนการหมุนของโรเตอร์จากความเร็วต่ำเป็นความเร็วสูง เพลาความเร็วสูงจากชุดเกียร์ประกอบกับใบพัดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและด้วยเหตุนี้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะทำงานด้วยความเร็วที่สูงขึ้น ต้องมีการกระตุ้นเพื่อให้เกิดการกระตุ้นที่จำเป็นต่อขดลวดแม่เหล็กของระบบสนามกำเนิดเพื่อให้สามารถสร้างกระแสไฟฟ้าที่ต้องการได้ แรงดันไฟฟ้าที่สร้างขึ้นที่ขั้วเอาท์พุทของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับเป็นสัดส่วนกับทั้งความเร็วและฟลักซ์สนามของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ความเร็วถูกควบคุมโดยพลังงานลมซึ่งอยู่นอกเหนือการควบคุม ดังนั้นเพื่อรักษาความสม่ำเสมอของกำลังขับจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับการกระตุ้นจะต้องถูกควบคุมตามความพร้อมของพลังงานลมธรรมชาติ กระแสไฟฟ้าเร้าจะถูกควบคุมโดยตัวควบคุมกังหันซึ่งจะตรวจจับความเร็วลม จากนั้นแรงดันไฟขาออกของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (อัลเทอร์เนเตอร์) จะถูกกำหนดให้กับวงจรเรียงกระแสที่เอาต์พุตของกระแสสลับได้รับการแก้ไขให้เป็น DC จากนั้น DC output ที่ได้รับการแก้ไขนี้จะถูกส่งไปยังชุดตัวแปลงบรรทัดเพื่อแปลงเป็นเอาต์พุต AC ที่เสถียรซึ่งถูกป้อนเข้าสู่เครือข่ายการส่งสัญญาณไฟฟ้าหรือกริดการส่งสัญญาณในที่สุด หน่วยพิเศษใช้เพื่อให้พลังแก่ผู้สนับสนุนภายในของ กังหันลม (เช่นมอเตอร์, แบตเตอรี่ ฯลฯ ) นี้เรียกว่าหน่วยการจัดหาภายใน
มีอีกสองกลไกควบคุมที่ติดอยู่กับกังหันลมขนาดใหญ่ที่ทันสมัย

• การควบคุมทิศทางของใบพัดกังหัน
• การควบคุมทิศทางของหน้ากังหัน

ทิศทางของใบพัดกังหันถูกควบคุมจากฮับฐานของใบมีด ใบมีดจะติดกับฮับกลางด้วยความช่วยเหลือของการจัดเรียงหมุนผ่านเกียร์และมอเตอร์ไฟฟ้าขนาดเล็กหรือระบบหมุนไฮดรอลิก ระบบสามารถควบคุมด้วยระบบไฟฟ้าหรือกลไกขึ้นอยู่กับการออกแบบ ใบมีดหมุนได้ขึ้นอยู่กับความเร็วลม เทคนิคนี้เรียกว่าการควบคุมระดับเสียง เป็นทิศทางที่ดีที่สุดของใบพัดกังหันลมตามทิศทางลมเพื่อให้ได้พลังงานลมที่เหมาะสมที่สุด

การวางแนวของผู้โดยสารหรือร่างกายทั้งหมดของกังหันสามารถทำตามทิศทางของการเปลี่ยนทิศทางลมเพื่อเพิ่มพลังงานกลการเก็บเกี่ยวจากลม ทิศทางของลมพร้อมกับความเร็วนั้นถูกตรวจจับโดยเครื่องวัดความเร็วลม (อุปกรณ์วัดความเร็วอัตโนมัติ) โดยมีกังหันลมติดอยู่ที่ด้านหลังด้านหลังของผู้โดยสาร สัญญาณจะถูกส่งกลับไปยังระบบควบคุมที่ใช้ไมโครโปรเซสเซอร์อิเล็กทรอนิกส์ซึ่งควบคุมมอเตอร์หันเหซึ่งหมุนเรือนทั้งหมดด้วยการจัดวางเกียร์เพื่อเผชิญหน้ากับกังหันลมตามทิศทางของลม
บล็อกไดอะแกรมภายในของกังหันลม