مهدی مقیمی - استادیار گروه مهندسی مکانیک دانشگاه علم و صنعت ایران- تهران
سعید حیدریان - دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک دانشگاه علم و صنعت ایران
پیمان ساعد - دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک دانشگاه علم و صنعت ایران

امروزه استفاده از سیستم های مبدل انرژی بادی به عنوان یکی از مهمترین و پیشرفته ترین سیستم های تولید برق پراکنده و مستقل در جهان شناخته می شود. در این مقاله با توجه به اینکه هزینه برق مصرفی خانوار با استفاده از این سیستم انرژی به دو عامل سرعت باد منطقه و همچنین مشخصات فنی توربین بستگی دارد، به انجام محاسبات و مقایسه آن در حالات مختلف پرداخته شده است. در ادامه سرعت باد به عنوان پارامتری از شرایط جغرافیایی محل نصب توربین و مشخصات فنی به عنوان پارامتری برای انتخاب مدل توربین معرفی گردیده است. بر اساس اینکه سه نوع توربین بادی محور عمودی و افقی و مارپیچی امروزه در مبحث توربین بادی مطرح می گردد، در این مقاله توربین Aeolos نماینده توربین محور عمودی، توربین Sky stream نماینده توربین محور افقی و توربین Liam نماینده توربین های مارپیچی و همگی در حدود قدرت تولیدی kw ۲ در نظر گرفته شده و به بیان کارکرد و ویژگی های هر یک پرداخته شده است. هدف از انجام این مقاله تحلیل رفتار فنی - اقتصادی و محیط زیستی هر یک از این سه مدل توربین در چهار موقعیت شمال، جنوب، شرق و غرب کشور در سرعت بادهای متفاوت و در ارتفاعات متفاوت بوده است. برای موقعیت شمالی شهر تبریز، برای موقعیت جنوبی شهر کرمان، برای موقعیت شرقی شهر سبزوار و برای موقعیت غربی شهر کرمانشاه در نظر گرفته شد. هر یک از این سه شهر در سه ارتفاع ۱۰ و ۲۰ و ۴۰ متری از سطح زمین دارای سرعت باد متفاوتی بوده اند که بر اساس نقشه های هواشناسی و اطلس های باد موجود در کشور، متوسط سرعت باد آنها در سال های ۲۰۱۰ تا ۲۰۱۴ بدست آورده شده و بدین وسیله با در نظر گرفتن روابط ریاضی و تست های تجربی برای هر یک در هر ارتفاع و در هر سرعت باد توان تولیدی آنها بدست آورده شده است و در حالت کلی سیستم انرژی بادی با سیستم انرژی سوخت های فسیلی در زمینه های اقتصادی و محیط زیستی مقایسه گردیده است.

سیستم انرژی بادی ، انواع توربین بادی ، هزینه تولید انرژی