ہوائی توانائی ایک نوآور اور صاف طاقت کا ذریعہ ہے جس سے گھریلو گیس کے اخراجات کم کیے جا سکتے ہیں اور فسیلی توانائی کی منحصریت کو کم کیا جا سکتا ہے۔ ہوائی تربینیں وہ مشینیں ہوتی ہیں جو ہوا کی متحرک توانائی کو برقی توانائی میں تبدیل کرتی ہیں۔ ہوائی تربینوں کی دو بنیادی قسمیں ہوتی ہیں ان کے محور کی موضع کے لحاظ سے: افقی اور عمودی۔
افقی محور والی ہوائی تربین (HAWT) کو زمین کے موازی یا افقی محور کے ساتھ چلنے والی ہوائی تربین کہا جاتا ہے۔ HAWTs بڑے پیمانے پر برقی توانائی کی تولید کے لئے استعمال کی جانے والی سب سے عام ہوائی تربین ہیں۔ ان کے عام طور پر تین برگ ہوتے ہیں جو ایروپلین کے پروپیلرز کی طرح ہوتے ہیں، حالانکہ کچھ میں دو یا ایک برگ ہوسکتے ہیں۔
HAWT کے اہم حصے یہ ہیں:
روٹر، جس میں برگ اور شافٹ سے ملاتی ہونے والی ہاب شامل ہوتی ہیں۔
نیسیل میں جنریٹر، گیر بکس، بریک، یاو سسٹم اور دیگر مکینکل اور برقی حصے شامل ہوتے ہیں۔
ٹاور نیسیل اور روٹر کو سپورٹ کرتا ہے اور انہیں زمین سے اوپر اٹھاتا ہے تاکہ زیادہ ہوا کو پکڑا جا سکے۔
بنیاد ٹاور کو زمین سے ملاتی ہے اور ہوائی تربین سے آنے والے لوڈ کو منتقل کرتی ہے۔
HAWT کا عمل ایک لفظ پر مبنی ہے، جو ایک اشیاء کو اپ کی طرف دبانے والا قوت ہوتا ہے جب ہوا اس کی سطح پر بہتی ہے۔ HAWT کے برگ ایروفوائل کی طرح ہوتے ہیں، جو ہوا کے ساتھ اپنی اوپری اور نیچلی سطحوں کے درمیان دباؤ کا فرق پیدا کرتے ہیں۔ اس دباؤ کا فرق برگ کو افقی محور کے گرد گھمانتا ہے، جس کی وجہ سے شافٹ اور جنریٹر برقی توانائی تولید کرنے کے لئے چلتے ہیں۔
HAWT کا روٹر پلین ہوا کی سمت کے مطابق ہونا ضروری ہے تاکہ اس کی کارکردگی کو بہتر بنایا جا سکے۔ اس لئے، HAWT کے پاس ہوا کا سینسر اور یاو سسٹم ہوتا ہے جو ہوا کی سمت کے مطابق نیسیل کی موضع کو تناسب کرتا ہے۔ HAWT کے پاس پچ سسٹم بھی ہوتا ہے جو برگ کے حملے کے زاویہ کو تبدیل کرتا ہے تاکہ ان کی گردش کی رفتار اور طاقت کو کنٹرول کیا جا سکے۔
HAWTs کے فوائد یہ ہیں:
وہ عمودی محور والی ہوائی تربینوں (VAWTs) کے مقابلے میں زیادہ کارکردگی کے حامل ہوتے ہیں کیونکہ وہ کم ڈریگ کے ساتھ زیادہ ہوائی توانائی کو پکڑ سکتے ہیں۔
وہ VAWTs کے مقابلے میں کم ٹورک رپل اور مکینکل استرس کے حامل ہوتے ہیں کیونکہ ان کے پاس ہر گردش کے دوران آئروڈائنامک قوت کے تبدیلی کم ہوتی ہیں۔
وہ پناہ گاہ پر چلانے والے فلائیٹنگ پلیٹ فارمز یا فکسڈ فاؤنڈیشن پر نصب کیے جا سکتے ہیں، جہاں ہوا کی رفتار زیادہ ہوتی ہے اور مسلسل ہوتی ہے۔
HAWTs کے نقصانات یہ ہیں:
ان کو ایک بلند ٹاور اور بڑا زمینی علاقہ چاہیے تاکہ گرداب اور نزدیکی ساختوں یا ماحول سے تداخل سے بچا جا سکے۔
وہ VAWTs کے مقابلے میں مہنگے اور پیچیدہ نصب کیے جاتے ہیں اور نگہداشت کیے جاتے ہیں کیونکہ ان کے پاس زیادہ حرکت کرنے والے حصے اور برقی حصے ہوتے ہیں۔
وہ زیادہ ہوا، طوفان، بجلی، پرندے یا برف کے سبب کمزوری اور نقصان کے لئے زیادہ خطرے کے حامل ہوتے ہیں۔
عمودی محور والی ہوائی تربین (VAWT) کو زمین کے عمودی یا عمودی محور کے ساتھ چلنے والی ہوائی تربین کہا جاتا ہے۔ VAWTs HAWTs کے مقابلے میں کم عام ہوتی ہیں، لیکن چھوٹے پیمانے اور شہری اطلاقیات کے لئے کچھ فوائد ہوتے ہیں۔ ان کے عام طور پر دو یا تین برگ ہوتے ہیں جو مستقیم یا خمیدہ ہوتے ہیں۔
VAWT کے اہم حصے یہ ہیں:
روٹر، جس میں برگ اور جنریٹر سے ملاتی ہونے والی عمودی شافٹ شامل ہوتی ہیں۔
جنریٹر، جو روٹر کی مکینکل توانائی کو برقی توانائی میں تبدیل کرتا ہے۔
بیس، جو روٹر اور جنریٹر کو سپورٹ کرتا ہے اور ان کو زمین سے ملاتا ہے۔
VAWT کا عمل ڈریگ پر مبنی ہے، جو ایک اشیاء کو اپنی سطح پر ہوا کے ساتھ چلنے کے وقت مخالف قوت ہوتا ہے۔ VAWT کے برگ سمیٹریکل یا نامتناسب ہوتے ہیں، جو ہوا کی سمت کے مطابق یا مخالف ہوتے ہیں تو مختلف مقدار کا ڈریگ پیدا کرتے ہیں۔ اس ڈریگ کا فرق برگ کو عمودی محور کے گرد گھمانتا ہے، جس کی وجہ سے جنریٹر برقی توانائی تولید کرنے کے لئے چلتا ہے۔
VAWT کا روٹر پلین ہوا کی سمت کے مطابق نہیں ہونا ضروری کیونکہ یہ کسی بھی سمت سے ہوا کو پکڑ سکتا ہے۔ اس لئے، VAWT کے پاس یاو سسٹم یا ہوا کا سینسر نہیں ہوتا۔ لیکن، VAWT کے پاس پچ سسٹم بھی ہوتا ہے جو برگ کے حملے کے زاویہ کو تبدیل کرتا ہے تاکہ ان کی گردش کی رفتار اور طاقت کو کنٹرول کیا جا سکے۔
VAWTs کے فوائد یہ ہیں:
ان کی نصب اور نگہداشت کی لاگت HAWTs کے مقابلے میں کم ہوتی ہے کیونکہ ان کے پاس کم حرکت کرنے والے حصے اور برقی حصے ہوتے ہیں۔
ان کی آواز کی سطح HAWTs کے مقابلے میں کم ہوتی ہے کیونکہ وہ کم رفتار سے گردتے ہیں۔
ان کو چھتوں پر یا عمارتوں کے قریب نصب کیا جا سکتا ہے کیونکہ ان کی لمبائی کم ہوتی ہے اور ان کا فوٹ پرنٹ HAWTs کے مقابلے میں چھوٹا ہوتا ہے۔
VAWTs کے نقصانات یہ ہیں:
ان کی کارکردگی HAWTs کے مقابلے میں کم ہوتی ہے کیونکہ ان کے پاس زیادہ ڈریگ اور کم لفظ ہوتا ہے۔
ان کا ٹورک رپل اور مکینکل استرس HAWTs کے مقابلے میں زیادہ ہوتا ہے کیونکہ ان کے پاس ہر گردش کے دوران آئروڈائنامک قوت کے تبدیلی زیادہ ہوتی ہیں۔
ان کو پناہ گاہ پر نصب نہیں کیا جا سکتا کیونکہ وہ HAWTs کے مقابلے میں کم مستقر اور مضبوط ہوتے ہیں۔
