کتاب مرجع کاربردی طراحی بهره‌برداری و نگهداری توربین‌های بادی نوشته اریش هاو مهندس وحید عظیم زاده کلخوران مهندس ابوذر ملکیان از نوآور

مطالب کتاب توربین‌های بادی  فصل اول: مقدمه کتاب توربین‌های بادی 1-1 مقدمه 1-2 پیشینه تاریخی 1-3 اهمیت انرژی‌های تجدید‌پذیر 1-4 مسائل فنی 1-5 توسعه مزرعه بادی 1-6 مکان‌یابی توربین بادی 1-7 فن‌آوری‌های جدید و آینده 1-8 طرح کلی کتاب   فصل دوم: کتاب مرجع کاربردی طراحی بهره‌برداری و نگهداری توربین‌های بادی : انرژی باد 2-1 مقدمه 2-2 انرژی یک جسم در حال حرکت 2-3 انرژی سیال در حال حرکت 2-3-1 سیالات در حال حرکت در لوله 2-3-2 سیال در حال حرکت بدون هیچ مرزی 2-4 توان باد 2-5 توان جذب شده توسط یک توربین 2-6 تغییرات سرعت باد 2-6-1 تغییرات سرعت باد با زمان 2-6-2 تغییرات سرعت باد با ارتفاع 2-6-3 تغییرات سرعت باد با عوارض زمینی 2-6-4 تغییرات سرعت باد با منطقه جغرافیایی فصل سوم: اصول پایه 3-1 مقدمه 3-2 نیروی باد 3-3 نیروی ‌آیرودینامیک 3-4 ضرایب لیفت و درگ 3-5 ‌ایرفویل‌ها فصل چهارم: انواع توربین بادی: تجزیه و تحلیل و مشخصات 4-1 مقدمه 4-2 دسته‌بندی توربین‌ها 4-3 توربین بادی پروانه‌ای 4-3-1 پره‌های توربین بادی پروانه‌ای و نیروی باد 4-3-2 پیچش پره 4-3-3 انحراف به سمت باد و خلاف جهت باد 4-4  H- روتور 4-5 توربین داریوس 4-6 روتور ساونیوس فصل پنجم: توربین بادی سه‌پره‌ای نوع پروانه‌ای و اجزای آن 5-1 مقدمه 5-2 اجزای مکانیکی 5-2-1 برج 5-2-2 فونداسیون 5-2-3 روتور (پره‌ها و‌ هاب) 5-2-3-1 هاب روتور فولادی ریخته‌گری شده برای روتورهای سه‌پره 5-2-3-2 مفاهیم هاب روتور برای روتورهای دو پره 5-2-4 ناسل 5-2-4-1 رویه طراحی و مفهوم حمل بار 5-2-4-2 شکل خارجی – جنبه‌های زیبایی‌شناسی 5-2-5 گیربکس 5-2-6 ‌ترمز توربین 5-3 اجزای الکتریکی 5-3-1 ژنراتورها 5-3-1-1 نصب ژنراتور الکتریکی 5-3-2 ‌ترانسفورماتورها 5-3-3 مکانیزم گام پره 5-3-3-1 یاتاقان‌های پره روتور 5-3-3-2 سیستم‌های گام پره هیدرولیکی 5-3-3-3 سیستم‌های گام پره الکتریکی 5-3-3-4 سیستم گام پره غیرفعال 5-4 سایر اجزا فصل ششم: تعیین توان در توربین بادی نوع پروانه‌ای 6-1 مقدمه 6-2 توان مکانیکی 6-2-1 توان در حرکت خطی 6-2-2 توان در حرکت دورانی 6-3 نمودارها 6-3-1 مثال اول 6-3-2 مثال دوم 6-4 توان مکانیکی در یک توربین 6-4-1 اثر تغییر سرعت زاویه‌ای و نسبت سرعت نوک پره در یک توربین 6-4-2 اثر تغییر زاویه گام پره 6-5 تغییر توان توربین با سرعت زاویه‌ای 6-6 تولید روزانه انرژی توسط یک توربین 6-6-1 بیان مسئله 6-6-2 پاسخ 6-6-3 توربین‌های با زاویه گام متغیر 6-7 تولید انرژی سالانه فصل هفتم: کتاب مرجع کاربردی طراحی بهره‌برداری و نگهداری توربین‌های بادی الکتریسیته و تولید برق از انرژی باد 7-1 مقدمه 7-2 جریان AC و DC 7-3 پارامترهای الکتریکی 7-3-1 جریان الکتریکی ، جهت جریان و فرکانس 7-3-2 ولتاژ و توان 7-4 ماشین‌های الکتریکی 7-4-1 موتورهای الکتریکی 7-4-2 ژنراتورهای الکتریکی 7-5 ماشین‌های DC 7-5-1 نکات عمومی 7-5-2 نکات عملی در ارتباط با ماشین‌های DC 7-6 ماشین‌های AC 7-6-1 نکات عمومیی 7-6-2 نکات عملی در ارتباط با ماشین‌های AC 7-7 منبع و بار در مدارهای الکتریکی 7-7-1 اتصال بارها به یک منبع 7-7-2 اتصال ژنراتورها به یکدیگر 7-7-3 اتصال توربین‌های بادی به یکدیگر فصل هشتم: اتصال به شبکه 8-1 مقدمه 8-2 توان الکتریکی 8-2-1 توان در جریان الکتریکی DC 8-2-2 توان در جریان الکتریکی AC 8-2-2-1 بارهای خازنی و القائی و زاویه فاز 8-2-2-2 توان فعال، توان واکنشی و توان ظاهری 8-2-2-3 توان در جریان الکتریکی AC سه‌فاز 8-3 الزامات شبکه 8-4 هماهنگی و کیفیت توان 8-5 توربین بادی به عنوان یک ژنراتور مجزا 8-6 جزیره‌ای شدن فصل نهم: استفاده از گیربکس و چرخ‌دنده‌ها در توربین بادی 9-1 مقدمه 9-2 اصول مقدماتی گیربکس 9-2-1 انواع چرخ‌دنده بر اساس محور چرخ‌دنده 9-2-2 انواع چرخ‌دنده‌ها بر اساس شکل دندانه 9-2-3 دیگر انواع چرخ‌دنده‌ها 9-2-4 چرخ‌دنده‌های سیاره‌ای 9-3 نسبت دنده 9-3-1 نسبت دنده و نسبت سرعت در دو چرخ‌دنده 9-3-2 نسبت دنده و نسبت سرعت در مجموعه‌های چرخ‌دنده‌ای 9-3-3 نسبت سرعت در چرخ‌دنده‌های سیاره‌ای 9-4 روابط سرعت و گشتاور 9-5 نیروهای وارد بر چرخ‌دنده‌ها 9-6 اصطکاک و سایش 9-7 روانکاری و خنک‌کاری 9-8 بازده 9-9 پس‌زنی در چرخ‌دنده‌ها 9-10 مشکلات عمومی ‌در چرخ‌دنده‌ها و شکست چرخ‌دنده فصل دهم: کنترل توربین‌های بادی (بخش اول: قسمت‌های مکانیکی) 10-1 مقدمه 10-2 توان بر حسب سرعت باد 10-3 اندازه‌گیری سرعت باد 10-4 محاسبات توان 10-5 کیفیت توان خروجی و الزامات 10-6 کنترل گام پره 10-7 منحنی توان عملکرد توربین 10-8 کنترل انحراف 10-9 ترمز دستی 10-10 کنترل خطا فصل یازدهم: کنترل توربین‌های بادی (بخش دوم: قسمت‌های برقی) 11-1 مقدمه 11-2 ژنراتورهای جریان مستقیم 11-3 ژنراتورهای سنکرون 11-4 ژنراتورهای آسنکرون یا القایی 11-4-1 مشخصه‌های ژنراتورهای القایی 11-4-2 ژنراتورهای القایی دو‌سو‌تغذیه 11-5 حالت‌های عملکردی توربین‌های بادی 11-5-1 حالت تحریک مستقیم 11-5-2 حالت سرعت ثابت 11-5-3 حالت سرعت متغیر 11-5-4 حالت ژنراتور قفس‌سنجابی 11-5-5 حالت لغزش متغیر 11-5-6 لغزش متغیر با ژنراتور القایی دو‌سو‌تغذیه 11-6 طرح‌های کنترل توربین‌های بادی  فصل دوازدهم: تجهیزات الکتریکی فرعی 12-1 مقدمه 12-2 ترانسفورماتورها 12-2-1 رابطه ولتاژ 12-2-2 رابطه جریان 12-2-3 بازده ترانسفورماتور 12-2-4 رده‌بندی توان ترانسفورماتور 12-2-5 دیگر اطلاعات مفید درباره ترانسفورماتورها 12-2-6 ترانسفورماتورهای سه‌فاز 12-2-7 مثال‌ها 12-3 یکسوکننده‌ها 12-4 مبدل‌ها 12-5 بادسنج و بادنما فصل سیزدهم: کتاب مرجع کاربردی طراحی بهره‌برداری و نگهداری توربین‌های بادی پره توربین بادی و انتخاب مواد 13-1 مقدمه 13-2 جنس مواد 13-3 بال‌های هواپیما به عنوان مدل 13-4 طراحی‌های تجربی پره‌های روتور در گذشته 13-4-1 طراحی‌های پرچ شده از جنس آلومینیوم 13-4-2 طراحی‌های از جنس فولاد 13-4-3 ساختار سنتی با چوب 13-5 پره‌های مدرن کامپوزیتی تقویت‌شده با الیاف 13-5-1 مواد کامپوزیت تقویت‌شده با الیاف و تکنیک‌های ساخت 13-5-2 طراحی‌های پیشین از جنس کامپوزیت‌های تقویت‌شده با الیاف 13-5-3 طراحی استاندارد کنونی 13-5-4 کامپوزیت‌های چوب/اپوکسی 13-6 اتصال پره به هاب روتور 13-7 مقایسه طراحی‌های مختلف پره روتور 13-8 ترمزهای آیرودینامیک بر روی روتورهای دارای کنترل استال 13-9 محافظت در برابر صاعقه 13-10 هشدار در برابر یخ‌زدگی و یخ‌زدایی فصل چهاردهم: برج توربین 14-1 مقدمه 14-2 پیکره‌بندی‌های برج 14-3 برج‌های خود ایستای ساخته شده از لوله‌های فولادی 14-3-1 طراحی استحکام و سفتی 14-3-2 تکنیک‌های تولید و ساخت 14-3-3 تجهیزات صعود و تاسیسات داخلی 14-4 برج‌های مشبک 14-5 برج‌های بتنی 14-6 مقایسه مفاهیم برج‌های مختلف 14-7 فونداسیون فصل پانزدهم: بارگذاری توربین 15-1 مقدمه 15-2 بارها در توربین بادی 15-3 منابع بارگذاری 15-3-1 جریان هوای یکنواخت و حالت پایدار 15-3-2 برش باد عمودی و باد جانبی 15-3-3 تداخل برج 15-3-4 اغتشاش باد و تندبادها 15-3-5 بارهای گرانشی و اینرسی 15-4 فرضیات بار طراحی 15-4-1 کلاس‌های توربین بادی 15-4-2 شرایط باد نرمال 15-4-3 شرایط باد شدید 15-4-4 دیگر تأثیرات زیست‌محیطی 15-5 حالات بار 15-5-1 عملکرد نرمال 15-5-2 نقص‌های فنی 15-6 بارهای نهایی و بارگذاری خستگی 15-6-1 بارهای نهایی 15-6-2 طیف بار خستگی 15-7 محاسبات بارهای خستگی و تنش‌های سازه‌ای 15-7-1 مدل‌های ریاضی و روش محاسبه 15-7-2 پاسخ دینامیکی سازه و استحکام خستگی 15-8 تاثیر مشخصه‌هایی طراحی مفهومی بر بارگذاری 15-8-1 تعداد پره‌های روتور 15-8-2 لولاهای هاب روتور در روتور دو پره 15-8-3 کنترل گام پره 15-8-4 لغزش سرعت روتور و عملکرد سرعت-متغیر 15-9 داده‌های آزمون و تجهیزات تست 15-9-1 آزمایش‌های بستر آزمون 15-9-2 سیستم‌های اکتساب داده‌ها و اندازه‌گیری‌های میدانی 15-10 استانداردها و گواهینامه توربین‌های بادی 15-10-1 استانداردهای مهم بین‌المللی و ملی طراحی 15-10-2 صدور گواهینامه برای توربین‌های بادی فصل شانزدهم: مسائل ارتعاشی 16-1 مقدمه 16-2 پایداری آیروالاستیک‌پره‌های روتور 16-3 ارتعاش پیچشی مجموعه محرک 16-3-1 مدل ریاضی 16-3-2 مدل‌های مکانیکی برای کوپلینگ شبکه الکتریکی 16-3-3 فرکانس‌های طبیعی و مودهای ارتعاشی 16-3-4 تحریک‌ها و تشدیدها 16-4 دینامیک سیستم یاو 16-4-1 مدلسازی و ممان‌های حول محور یاو 16-4-2 تحریک و تشدیدها 16-5 ارتعاشات کل توربین بادی 16-5-1 سفتی برج 16-5-2 مشخصات ارتعاشی توربین‌های بادی موجود 16-5-3 شبیه‌سازی ریاضی فصل هفدهم از کتاب توربین‌های بادی: توربین‌های بادی فراساحلی 17-1 مقدمه 17-2 انرژی بادی فراساحلی در دریای شمال و دریای بالتیک 17-2-1 شرایط اقیانوس‌شناسی و منابع باد 17-2-2 اولین پارک‌های بادی فراساحلی 17-2-3 تاسیسات تجاری 17-3 رویه صدور مجوز 17-3-1 موقعیت قانونی 17-3-2 معیارهای صدور مجوز 17-4 تکنولوژی استقرار سازه‌های فراساحلی 17-4-1 الزامات فنی برای توربین‌های بادی 17-4-2 فونداسیون بر روی کف دریا 17-4-3 زیرساخت‌های الکتریکی 17-4-4 حمل و نقل، نصب و تعمیر و نگهداری فصل هجدهم از کتاب توربین‌های بادی: مسائل اقتصادی انرژی بادی 18-1 مقدمه 18-2 اصول اقتصادی 18-3 هزینه‌های اولیه پروژه توربین بادی 18-3-1 هزینه توربین 18-3-2 نصب 18-3-3 حمل و نقل 18-3-4 اتصال به شبکه 18-3-5 هزینه‌های حقوقی و سایر هزینه ها 18-4 هزینه‌های عملیاتی 18-4-1 هزینه‌های بهره‌برداری 18-4-2 هزینه تعمیر و نگهداری 18-5 مقایسه با دیگر منابع انرژی 18-6 هزینه به ازای هر واحد 18-7 مطالعه موردی فصل نوزدهم از کتاب توربین‌های بادی: مسائل زیست‌محیطی 19-1 مقدمه 19-2 مزارع بادی واقع در خشکی 19-3 سر و صدا 19-4 چشم‌انداز مناظر طبیعی 19-4-1 درخشش و چشمک زدن 19-5 چشم‌انداز توربین‌ها 19-6 تاثیر بر روی پرندگان 19-7 تداخل فرکانس رادیویی و تاثیر بر روی ارتباطات 19-8 مزارع بادی فراساحلی 19-9 تاثیرات بر روی پرندگان و موجودات دریایی فصل بیستم: نصب توربین بادی و بهره‌برداری از آن 20-1 مقدمه 20-2 توسعه پروژه 20-3 مشکلات حمل و نقل 20-4 نصب در سایت 20-4-1 توربین‌های بادی کوچک و متوسط 20-4-2 توربین‌های بادی بزرگ 20-5 اتصال به شبکه 20-6 راه‌اندازی 20-7 حالت عملیاتی و نظارت 20-7-1 نظارت بر بهره‌برداری و عملکرد 20-7-2 نظارت بر مزارع بادی بزرگ 20-8 تعمیر و نگهداری 20-8-1 تعمیر و نگهداری جاری 20-8-2 علل آسیب و ریسک تعمیرات فصل بیست و یکم از کتاب توربین‌های بادی: ایمنی و مسائل دیگر 21-1 مقدمه 21-2 ایمنی و کار با توربین‌های بادی 21-3 ایمنی عملیاتی و استحکام ساختاری اجزای توربین 21-3-1 استحکام ساختاری پره‌های روتور 21-3-2 توقف روتور 21-3-3 ناپایداری ارتعاشی 21-3-4 ایمنی تجهیزات الکتریکی 21-4 تاثیرات دما و تغییرات محیط 21-5 محافظت در برابر صاعقه 21-6 تشکیل یخ بر روی پره‌ها 21-7 ترافیک هوایی 21-8 انرژی بادی در مناطق شهری 21-8-1 ایمنی 21-8-2 جنبه‌های زیست‌محیطی 21-8-3 اقتصاد 21-8-4 مسائل فنی و عملی فصل بیست و دوم از کتاب توربین‌های بادی: کار بر روی توربین‌های بادی و ایمنی اپراتور  22-1 مقدمه 22-2 محیط کار 22-3 خطرات احتمالی 22-4 قوانین ایمنی عام 22-5 قوانین ایمنی استاندارد و مقررات رسمی 22-6 تجهیزات صعود 22-7 به حداقل رساندن خطر