1. IntroductionTowards the end of t

1. Introduction

Towards the end of the 20th century, the worldwide environmental and energy crises have led to increased interest in alternative energy sources. The Korean government has exerted great effort to increase energy supply through new and renewable energy sources under the paradigm of “green growth” (KK, 2008). The agricultural industry, which is significantly affected by energy savings and energy efficiency, has also tried to introduce new and clean energy sources into agricultural buildings (RDA, 2008).

New and renewable energy sources, which substitute energy for petroleum, are classified into eight renewable sources, such as solar, biomass, wind, hydropower, and geothermal, and 3 new sources, such as fuel cells. Wind power systems are an alternative energy source technology that converts the kinetic energy of wind into a useful form, such as electricity or heat, using wind turbines. Compared to other energy sources, wind energy has many advantages. Wind energy is clean and comparatively cheap in terms of energy conversion. It also needs less land for generation and can be combined with farming, thus enabling efficient land use (KEMC, 2008). However, the use of wind power generation is very limited in Korea because wind conditions in Korea are comparatively poor and difficult to be predicted (Oh et al., 2012). Only a few areas are judged to be profitable, even for large-scale wind power systems. The usability of wind power is even more limited for small-scale wind power systems because such systems have difficulties in obtaining a high wind speed at the relatively low altitudes where the wind turbines are installed. High wind speed and stable wind conditions are the fundamental requirements for efficient electricity production; the wind energy available for energy conversion is highly dependent on wind speed. Several studies have tried to produce electricity by installing wind power systems on the roofs of high-rise buildings (Park and Kyung, 2003, Choi and Chang, 2009 and Ledo et al., 2011); however, the use of natural wind still has limitations by instable and low power production.

In contrast to natural wind, artificial wind, such as that generated by ventilation fans, can be a good alternative to the limitations of natural wind. The wind behind the fan is useless for indoor ventilation, but it is very dense and high-speed and is therefore appropriate for wind power generation. Wind power is proportional to the cube of wind speed. Therefore, if the natural wind speed is 3 m s−1 and the artificial wind speed is 10 m s−1, the wind power from the artificial wind is approximately 37 times higher than that of the natural wind. In addition, the ventilation fan flow facilitates year-round power generation because ventilation fans for livestock buildings operate year-round to release harmful gases from buildings and to control indoor thermal conditions. Furthermore, it has the advantages of saving on manufacturing costs for unnecessary parts, such as the yaw, pitch controller and gearbox which are used to effectively extract mechanical energy from the variable wind speed and direction, as well as convenient power regulation due to the consistent wind speed and direction generated by the ventilation fan. According to the June 2012 survey by Statistics Korea (KOSIS, 2012), approximately 3700 households work in poultry farming, and, on average, they each hold a few livestock houses. Each house has about one dozen ventilation fans, so, in total, there are tens of thousands of fans that are potential sources for wind power generation. An application to swine farming would give rise to a more than twofold increase of the possible wind power sources. Reutilization of ventilation flows can therefore be an effective plan to reduce the energy burden of livestock farm holders in the context of the global energy crisis.

However, one problem that arises in ventilation fan flow use for wind power generation is the additional pressure load to the ventilation fan. Wind turbines may increase the electricity consumption of the fan or decrease the flow rate through the fan. Hong et al., 2012a and Hong et al., 2012b investigated the decrease of ventilation fan performance for two different-sized rigid walls. According to their experiments, the large barrier wall, which was four times the size of the ventilation fan, reduced fan performance by 5–21%; the small barrier wall, of the same size as the ventilation fan, reduced fan performance by 2–14% at a distance of 0.5–2 m from the fan. In addition, drag coefficient of flat rigid plate normal to airstream ranges from 1.28 to 1.9 or over 2 due to strong negative pressure at the rear of the plate (Lasher, 2001, Igarashi and Terachi, 2002 and Cengel and Turner, 2004), while drag coefficient of a lift-based wind turbine ranges from 0.7 to 1.0 by the formula CD ≈ 7/Vhub ( Frohboese and Schmuck, 2010) when the wind speed at the height of wind turbine hub is assumed 7–10 m s−1. Therefore the drag coefficient for lift-based wind turbines is simply estimated to be 37–78% that of a rigid wall because of its air penetrability. In general, a lift-based wind turbine receives low drag force and axial thrust force from the wind compared to drag-based wind turbines, and it is therefore expected to exert a low reverse load on the ventilation fan for wind power generation.

One of the major factors for the efficient reutilization of the ventilation fan flow may be the proper design of the blades of the wind turbine. The ventilation fan flow has very complex eddies and vortexes, and its velocity varies along the radial direction. In the long view, a constantly rotating fan produces a well-regulated flow pattern that shows a formulated radial distribution of velocity. Unlike natural wind, which has a uniform velocity distribution, new designs for the wind turbine and its blades are required for ventilation fan flow.

In this study, a small-scale wind power system was developed to produce electricity by reutilizing the ventilation flow of a 50-in. fan, a size typically used in livestock buildings in Korea. The new blades of the wind turbine were designed to be properly adapted to complex wind flows generated by the ventilation fan. The wind power system was evaluated and tested in a field application.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

1. บทนำในตอนท้ายของศตวรรษ 20 วิกฤตสิ่งแวดล้อมและพลังงานทั่วโลกได้นำไปสู่การเพิ่มสนใจในแหล่งพลังงานทางเลือก รัฐบาลเกาหลีได้นั่นเองความพยายามที่ดีในการเพิ่มพลังงาน โดยแหล่งพลังงานใหม่ และหมุนเวียนภายใต้กระบวนทัศน์ "สีเขียวเจริญเติบโต" (เคเค 2008) นอกจากนี้อุตสาหกรรมเกษตร ซึ่งเป็นอย่างมากได้รับผลกระทบ โดยการประหยัดพลังงานและประสิทธิภาพการใช้พลังงาน ได้พยายามแนะนำแหล่งพลังงาน สะอาดเป็นอาคารเกษตร (RDA, 2008)แหล่งพลังงานใหม่ และหมุนเวียน การทดแทนพลังงานปิโตรเลียม จะแบ่งเป็น 8 แหล่งทดแทน เช่นพลังงานแสงอาทิตย์ ชีวมวล ลม ไฟฟ้า และความร้อนใต้พิภพ และ 3 แหล่งใหม่ เช่นเซลล์เชื้อเพลิง ระบบพลังงานลมเทคโนโลยีการแหล่งพลังงานทดแทนที่แปลงพลังงานจลน์ของลมให้เป็นประโยชน์แบบ เช่นไฟฟ้าหรือความร้อน การใช้กังหันลม ได้ เมื่อเทียบกับแหล่งพลังงานอื่น ๆ พลังงานลมมีข้อดีมากมาย พลังงานลมมีความสะอาด และราคาถูกดีอย่างหนึ่งในการแปลงพลังงาน มันยังต้องน้อยที่ดินสร้าง และสามารถใช้ร่วมกับการทำฟาร์ม การเปิดใช้งานการใช้ที่ดินอย่างมีประสิทธิภาพ (KEMC, 2008) อย่างไรก็ตาม การใช้พลังงานไฟฟ้าจากลมเป็นมากจำกัดในเกาหลีเนื่องจากสภาพลมในเกาหลีดีอย่างหนึ่งที่ยากจน และยากที่จะทำนาย (Oh et al., 2012) เฉพาะบางพื้นที่ถูกตัดสินให้มีกำไร แม้สำหรับระบบพลังงานลมขนาดใหญ่ ใช้พลังงานลมจะจำกัดมากสำหรับระบบพลังงานลมที่ระบุได้เนื่องจากระบบมีปัญหาในการรับความเร็วลมสูงที่ระดับค่อนข้างต่ำซึ่งการติดตั้งกังหันลม ความเร็วลมสูงและลมคงเงื่อนไขเป็นข้อกำหนดพื้นฐานสำหรับการผลิตไฟฟ้ามีประสิทธิภาพ พลังงานลมที่ใช้สำหรับแปลงพลังงานจะสูงขึ้นอยู่กับความเร็วลม หลายการศึกษาได้พยายามในการผลิตไฟฟ้า ด้วยระบบพลังงานลมติดตั้งบนหลังคาของอาคารสูง (พาร์ค และ Kyung, 2003, Choi และ ช้าง 2009 และ Ledo et al., 2011); อย่างไรก็ตาม การใช้ลมธรรมชาติยังคงมีขีดจำกัด โดยผลิตพลังงาน instable และต่ำตรงข้ามลมธรรมชาติ ลมประดิษฐ์ เช่นพัดลมระบายอากาศ ที่สามารถเป็นทางเลือกดีข้อจำกัดของลมธรรมชาติ ลมหลังพัดลมไร้ประโยชน์สำหรับระบายอากาศภายในอาคาร แต่มันหนาแน่นมาก และความเร็วสูง และจึงเหมาะสมสำหรับการผลิตพลังงานลม พลังงานลมเป็นสัดส่วนกับ cube ของความเร็วลม ดังนั้น ถ้าความเร็วลมธรรมชาติ s−1 3 เมตร และความเร็วลมประดิษฐ์ 10 เมตร s−1 พลังงานลมจากลมเทียมได้ประมาณ 37 ครั้งสูงกว่าของลมธรรมชาติ กระแสพัดลมระบายอากาศช่วยผลิตไฟฟ้า เพราะมีพัดลมระบายอากาศสำหรับอาคารปศุสัตว์น่า จะปล่อยก๊าซที่เป็นอันตรายจากอาคาร และ การควบคุมสภาพความร้อนในอาคาร นอกจากนี้ มันมีข้อดีของการบันทึกบนต้นทุนสำหรับส่วนที่ไม่จำเป็น เช่นปาเก่อญอ ควบคุมระยะห่าง และกระปุกเกียร์ที่ใช้ในการแยกพลังงานกลจากความเร็วลมที่ตัวแปร และทิศทาง เป็นระเบียบสะดวกพลังงานเนื่องจากความเร็วลมสอดคล้องกับทิศทางที่สร้างขึ้น โดยพัดลมระบายอากาศมีประสิทธิภาพ การผลิต ตามการสำรวจเดือน 2012 มิถุนายนโดยสถิติเกาหลี (KOSIS, 2012), ครัวเรือนประมาณ 3700 ทำงานเลี้ยงสัตว์ปีก และ เฉลี่ย พวกเขาแต่ละค้างกี่บ้านปศุสัตว์ แต่ละบ้านมีประมาณหนึ่งโหลพัดลมระบายอากาศ ดังนั้น รวม มีนับหมื่นของแฟน ๆ ที่มีศักยภาพแหล่งพลังงานไฟฟ้าจากลม ประยุกต์การเลี้ยงสุกรจะให้สูงขึ้นเพื่อเพิ่มขึ้นสองเท่าของลมเป็นไปได้มากกว่าในแหล่งจ่ายไฟ Reutilization ไหลระบายจึงได้มีแผนมีประสิทธิภาพเพื่อลดภาระของผู้ถือฟาร์มปศุสัตว์ในบริบทของวิกฤตพลังงานโลกพลังงานอย่างไรก็ตาม ปัญหาหนึ่งที่เกิดขึ้นใช้กระแสพัดลมระบายอากาศสำหรับการผลิตพลังงานลม ได้โหลดแรงดันเพิ่มเติมกับพัดลมระบายอากาศ กังหันลมอาจเพิ่มปริมาณการใช้ไฟฟ้าของพัดลม หรือลดอัตราการไหลผ่านพัดลม Hong et al., 2012a และ Hong et al., 2012b ตรวจสอบลดลงประสิทธิภาพพัดลมระบายอากาศสำหรับสองผนังแข็งขนาดแตกต่างกัน ตามการทดลองของพวกเขา กำแพงอุปสรรคใหญ่ ซึ่งเป็นครั้งที่สี่ขนาดของพัดลมระบายอากาศ ลดลงประสิทธิภาพการทำงานของพัดลม 5 – 21% ผนังกั้นขนาดเล็ก ขนาดเป็นพัดลมระบายอากาศ ลดลงประสิทธิภาพการทำงานของพัดลม 2 – 14% ในระยะทาง 0.5-2 เมตรจากพัดลม นอกจากนี้ ลากสัมประสิทธิ์ของแผ่นแบนแข็งปกติช่วง airstream จากถึง 1.28 1.9 หรือมากกว่าเนื่องจากความดันลบที่แข็งแกร่งที่ด้านหลังของแผ่น (Lasher, 2001, Igarashi และ Terachi, 2002 และ Cengel และ Turner, 2004), ในขณะที่ลากสัมประสิทธิ์ของเป็นระยะช่วงกังหันลมยกขึ้นจาก 0.7 1.0 โดยสูตรซี≈ 7/Vhub (Frohboese และ Schmuck , 2010) เมื่อความเร็วลมที่ศูนย์กลางกังหันลมสันนิษฐาน s−1 7 – 10 เมตร ดังนั้น สัมประสิทธิ์ลากสำหรับกังหันลมที่ใช้ยกคือเพียงประมาณ 37-78% ของผนังแข็งเนื่องจาก penetrability ของอากาศ ทั่วไป กังหันลมยกขึ้นรับแรงลากต่ำและแกนกระตุกแรงจากลมเมื่อเทียบกับกังหันลมที่ใช้ลาก และดังนั้นคาดว่าจะโหลดกลับต่ำพัดลมระบายอากาศสำหรับการผลิตพลังงานลมปัจจัยสำคัญสำหรับ reutilization มีประสิทธิภาพของการไหลของพัดลมระบายอากาศอย่างใดอย่างหนึ่งอาจจะออกแบบใบพัดของกังหันลมเหมาะสม การไหลของพัดลมระบายอากาศมีมาก eddies คอมเพล็กซ์ และ vortexes และความเร็วแตกต่างกันไปตามทิศทางรัศมี ในมุมมองยาว พัดลมหมุนตลอดเวลาก่อให้เกิดรูปแบบห้องควบคุมกระแสที่แสดงการกระจายรัศมี formulated ของความเร็ว ซึ่งแตกต่างจากลมธรรมชาติ ซึ่งมีการกระจายความเร็วสม่ำเสมอ ออกแบบใหม่สำหรับกังหันลมและใบมีดของจำเป็นสำหรับขั้นตอนพัดลมระบายอากาศในการศึกษานี้ ระบบพลังงานลมที่ระบุได้รับการพัฒนาในการผลิตไฟฟ้า โดย reutilizing การไหลระบายของแฟนค่ะ 50 ขนาดที่ใช้ในปศุสัตว์อาคารในเกาหลี ใบมีดใหม่ของกังหันลมออกแบบมาให้ถูกปรับให้กระแสลมซับซ้อนสร้าง โดยพัดลมระบายอากาศ ระบบพลังงานลมที่ประเมิน และทดสอบในเขตข้อมูลโปรแกรมประยุกต์

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

1. บทนำในช่วงปลายของศตวรรษที่20, สิ่งแวดล้อมทั่วโลกและวิกฤตพลังงานที่นำไปสู่การเพิ่มความสนใจในแหล่งพลังงานทางเลือก รัฐบาลเกาหลีได้ทุ่มเทความพยายามที่ดีในการเพิ่มอุปทานพลังงานผ่านแหล่งพลังงานใหม่และพลังงานทดแทนภายใต้กระบวนทัศน์ของ "การเจริญเติบโตสีเขียว" (ที่ KK, 2008) อุตสาหกรรมการเกษตรที่ได้รับผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญโดยการประหยัดพลังงานและการประหยัดพลังงานได้ยังพยายามที่จะแนะนำแหล่งพลังงานใหม่และสะอาดเข้าไปในอาคารการเกษตร (RDA, 2008). และแหล่งพลังงานหมุนเวียนซึ่งพลังงานทดแทนสำหรับปิโตรเลียมจะแบ่งออกเป็นแปด แหล่งพลังงานหมุนเวียนเช่นพลังงานแสงอาทิตย์ชีวมวลลมผลิตไฟฟ้าพลังน้ำและความร้อนใต้พิภพและ 3 แหล่งใหม่เช่นเซลล์เชื้อเพลิง ระบบพลังงานลมเป็นแหล่งพลังงานทางเลือกเทคโนโลยีที่แปลงพลังงานจลน์ของลมลงในแบบฟอร์มที่มีประโยชน์เช่นการผลิตไฟฟ้าหรือความร้อนโดยใช้กังหันลม เมื่อเทียบกับแหล่งพลังงานอื่น ๆ พลังงานลมมีข้อดีหลายประการ พลังงานลมเป็นที่สะอาดและราคาถูกเมื่อเทียบกับในแง่ของการแปลงพลังงาน นอกจากนี้ยังมีความต้องการที่ดินน้อยกว่าการผลิตและสามารถใช้ร่วมกับการเลี้ยงจึงทำให้การใช้ประโยชน์ที่ดินอย่างมีประสิทธิภาพ (KEMC 2008) อย่างไรก็ตามการใช้การผลิตพลังงานลมจะถูก จำกัด มากในประเทศเกาหลีเพราะสภาพลมในเกาหลีจะเปรียบเทียบยากจนและยากที่จะคาดการณ์ได้ (โอ้ et al., 2012) มีเพียงบางพื้นที่มีการตัดสินที่จะทำกำไรได้สำหรับลมขนาดใหญ่ระบบไฟฟ้า การใช้งานของพลังงานลมแม้จะ จำกัด มากขึ้นสำหรับระบบพลังงานลมขนาดเล็กเนื่องจากระบบดังกล่าวมีความยากลำบากในการได้รับความเร็วลมสูงที่ระดับความสูงที่ค่อนข้างต่ำที่กังหันลมมีการติดตั้ง ความเร็วลมสูงและสภาพลมที่มั่นคงคือความต้องการพื้นฐานสำหรับการผลิตไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพ พลังงานลมที่มีอยู่สำหรับการแปลงพลังงานสูงขึ้นอยู่กับความเร็วลม การศึกษาหลายแห่งได้พยายามที่จะผลิตกระแสไฟฟ้าโดยการติดตั้งระบบพลังงานลมบนหลังคาของอาคารสูง (ที่พาร์คและคยอง, 2003 ชอยและช้าง 2009 และ Ledo et al, 2011.); แต่ใช้ลมธรรมชาติยังคงมีข้อ จำกัด จากการผลิตพลังงาน instable และต่ำ. ในทางตรงกันข้ามกับลมธรรมชาติลมเทียมเช่นที่สร้างขึ้นโดยพัดลมระบายอาจจะเป็นทางเลือกที่ดีข้อ จำกัด ของลมธรรมชาติ ลมพัดลมที่อยู่เบื้องหลังเป็นประโยชน์สำหรับการระบายอากาศในร่ม, แต่มันเป็นอย่างหนาแน่นและความเร็วสูงและดังนั้นจึงเป็นที่เหมาะสมสำหรับการผลิตพลังงานลม พลังงานลมเป็นสัดส่วนกับก้อนความเร็วลม ดังนั้นถ้าความเร็วลมธรรมชาติคือ 3 มิลลิวินาที-1 และความเร็วลมเทียมคือ 10 MS-1, พลังงานลมจากลมเทียมจะอยู่ที่ประมาณ 37 เท่าสูงกว่าที่ของลมธรรมชาติ นอกจากนี้ยังมีการระบายอากาศที่ไหลแฟนอำนวยความสะดวกในการผลิตกระแสไฟฟ้าตลอดทั้งปีเพราะพัดลมระบายสำหรับอาคารปศุสัตว์ดำเนินการตลอดทั้งปีจะปล่อยก๊าซที่เป็นอันตรายจากอาคารและควบคุมสภาพความร้อนในร่ม นอกจากนี้ยังมีข้อได้เปรียบของการประหยัดค่าใช้จ่ายในการผลิตชิ้นส่วนที่ไม่จำเป็นเช่นหันเหตัวควบคุมระดับเสียงและระบบเกียร์ที่ใช้ในการได้อย่างมีประสิทธิภาพสารสกัดจากพลังงานกลจากความเร็วลมตัวแปรและทิศทางเช่นเดียวกับการควบคุมอำนาจสะดวกเนื่องจากการที่สอดคล้องกัน ความเร็วลมและทิศทางที่สร้างขึ้นโดยแฟนระบายอากาศ ตามการสำรวจมิถุนายน 2012 โดยสถิติเกาหลี (KOSIS 2012) ประมาณ 3,700 ครัวเรือนที่ทำงานในการเลี้ยงสัตว์ปีกและโดยเฉลี่ยพวกเขาแต่ละคนถือบ้านไม่กี่ปศุสัตว์ บ้านแต่ละหลังมีประมาณหนึ่งโหลพัดลมระบายดังนั้นทั้งหมดที่มีนับหมื่นของแฟน ๆ ที่มีแหล่งที่มาที่มีศักยภาพสำหรับการผลิตพลังงานลม ประยุกต์ใช้ในการเลี้ยงสุกรจะก่อให้เกิดการเพิ่มขึ้นมากกว่าสองเท่าของแหล่งที่มาของพลังงานลมที่เป็นไปได้ reutilization กระแสการระบายอากาศจึงสามารถใช้เป็นแผนมีประสิทธิภาพในการลดภาระการใช้พลังงานของผู้ถือฟาร์มปศุสัตว์ในบริบทของวิกฤตพลังงานโลก. แต่หนึ่งในปัญหาที่เกิดขึ้นในการระบายอากาศที่ใช้การไหลของพัดลมสำหรับการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมเป็นภาระความดันเพิ่มเติมเพื่อ พัดลมระบายอากาศ. กังหันลมอาจเพิ่มปริมาณการใช้ไฟฟ้าของพัดลมหรือลดอัตราการไหลผ่านพัดลม ฮ่องกง et al., 2012a และฮ่องกง et al., 2012b ตรวจสอบการลดลงของประสิทธิภาพการทำงานของพัดลมระบายอากาศสำหรับสองผนังแข็งแตกต่างกันขนาด ตามที่การทดลองของพวกเขากำแพงกั้นขนาดใหญ่ซึ่งเป็นสี่เท่าของพัดลมระบายอากาศที่ลดลงจากผลการดำเนินงานแฟน 5-21%; ผนังกั้นขนาดเล็กที่มีขนาดเดียวกับแฟนระบายอากาศลดประสิทธิภาพการทำงานของพัดลมโดย 2-14% ที่ระยะ 0.5-2 เมตรจากแฟนที่ นอกจากนี้ลากสัมประสิทธิ์ของแผ่นแข็งแบนปกติช่วงกระแสลม 1.28-1.9 หรือ 2 เนื่องจากแรงกดดันเชิงลบที่แข็งแกร่งที่ด้านหลังของแผ่น (Lasher 2001 ราชิและ Terachi, 2002 และ Cengel และเทอร์เนอ, 2004) ในขณะที่ ลากสัมประสิทธิ์ของกังหันลมยกตามช่วง 0.7-1.0 โดยซีดีสูตร≈ 7 / Vhub (Frohboese และ Schmuck 2010) เมื่อความเร็วลมที่ความสูงของกังหันลมที่ศูนย์กลางจะถือว่า 7-10 มิลลิ-1 ดังนั้นลากสัมประสิทธิ์สำหรับกังหันลมลิฟท์ที่ใช้เป็นที่คาดกันว่าจะเป็นเพียงแค่ 37-78% ของผนังแข็งเพราะ penetrability อากาศ โดยทั่วไปกังหันลมลิฟท์ตามที่ได้รับแรงลากต่ำและแรงผลักดันแกนจากลมเมื่อเทียบกับลากที่ใช้กังหันลมและเป็นที่คาดจึงออกแรงโหลดกลับต่ำพัดลมระบายอากาศสำหรับการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลม. หนึ่ง ปัจจัยที่สำคัญสำหรับ reutilization ที่มีประสิทธิภาพของการไหลของพัดลมระบายอากาศอาจจะมีการออกแบบที่เหมาะสมของใบกังหันลม การไหลเวียนของพัดลมระบายอากาศที่มีความซับซ้อนมากวนและ vortexes และความเร็วที่แตกต่างกันไปตามทิศทางรัศมี ในมุมมองยาวเป็นแฟนหมุนอย่างต่อเนื่องก่อให้เกิดรูปแบบการไหลบังคับดีที่แสดงให้เห็นการกระจายรัศมีสูตรของความเร็ว ซึ่งแตกต่างจากลมธรรมชาติซึ่งมีการกระจายความเร็วเครื่องแบบออกแบบใหม่สำหรับกังหันลมและใบมีดที่มีความจำเป็นสำหรับการไหลของพัดลมระบายอากาศ. ในการศึกษานี้ระบบพลังงานลมขนาดเล็กได้รับการพัฒนาในการผลิตไฟฟ้าโดย reutilizing ไหลระบายอากาศของที่ 50 ใน พัดลมขนาดที่ใช้โดยทั่วไปในอาคารปศุสัตว์ในเกาหลี ใบมีดใหม่ของกังหันลมถูกออกแบบมาเพื่อนำไปปรับใช้อย่างถูกต้องเพื่อลมซับซ้อนกระแสแฟนคลับที่สร้างขึ้นโดยการระบายอากาศ ระบบพลังงานลมถูกประเมินและผ่านการทดสอบในการประยุกต์ใช้สนาม

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

1 . บทนำ

ในตอนท้ายของศตวรรษที่ 20 , ทั่วโลก วิกฤตสิ่งแวดล้อมและพลังงานได้ นำไปสู่การเพิ่มความสนใจในแหล่งพลังงานทดแทน รัฐบาลเกาหลีได้ใช้ความพยายามอย่างมากเพื่อเพิ่มอุปทานพลังงานผ่านใหม่และพลังงานทดแทนแหล่งพลังงานภายใต้กระบวนทัศน์ของการเจริญเติบโตของ " สีเขียว " ( KK , 2008 ) อุตสาหกรรมการเกษตรซึ่งเป็นปัจจัยโดยการประหยัดพลังงาน และประหยัดพลังงาน นอกจากนี้ยังพยายามที่จะแนะนำใหม่และสะอาดแหล่งพลังงานในอาคารเกษตร ( RDA , 2008 ) .

ใหม่และแหล่งพลังงานทดแทน ซึ่งทดแทนพลังงานปิโตรเลียม แบ่งออกเป็นแปดแหล่งพลังงานทดแทน เช่น พลังงานแสงอาทิตย์ ชีวมวล ลม พลังน้ำ และพลังงานความร้อนใต้พิภพ 3 แหล่งใหม่ เช่น เซลล์เชื้อเพลิงระบบพลังงานลมเป็นทางเลือกแหล่งพลังงานเทคโนโลยีที่แปลงพลังงานจลน์ของลมลงในแบบฟอร์มที่มีประโยชน์ เช่น กระแสไฟฟ้าหรือความร้อน การใช้กังหันลม เมื่อเทียบกับแหล่งพลังงานอื่น ๆ พลังงานลมมีข้อดีมากมาย ลมเป็นพลังงานสะอาด และราคาถูกกว่าในแง่ของการเปลี่ยนแปลงพลังงาน มันยังต้องการพื้นที่น้อยสำหรับรุ่น และสามารถรวมกับฟาร์มจึงทำให้การใช้ที่ดินอย่างมีประสิทธิภาพ ( kemc , 2008 ) อย่างไรก็ตาม การใช้พลังงานลมเป็น จำกัด มากในประเทศเกาหลี เพราะสภาพลมในเกาหลี โดยคนยากจนและยากที่จะคาดการณ์ ( โอ้ et al . , 2012 ) เพียงไม่กี่พื้นที่ที่จะตัดสินได้ประโยชน์ แม้แต่ระบบพลังงานลมขนาดใหญ่การใช้งานของลมมากขึ้น จำกัด สำหรับระบบพลังงานลมขนาดเล็ก เพราะระบบดังกล่าวมีปัญหาในการรับแรงลมความเร็วสูงที่ระดับความสูงค่อนข้างต่ำที่กังหันลมที่ติดตั้ง ความเร็วลมสูงและมีเสถียรภาพสภาพลมคือความต้องการพื้นฐานสำหรับการผลิตไฟฟ้าอย่างมีประสิทธิภาพพลังงานลมที่มีการแปลงพลังงานสูง ขึ้นอยู่กับความเร็วลม การศึกษาหลายแห่งได้พยายามผลิตไฟฟ้า โดยการติดตั้งระบบพลังงานลมบนหลังคาของอาคารสูง ( ปาร์ค คยอง , 2003 , ชอยชาง 2009 และลิโด et al . , 2011 ) อย่างไรก็ตาม การใช้ลมธรรมชาติ ยังคงมีข้อจำกัด โดยกระบวนการผลิตพลังงานต่ำ

ในทางตรงกันข้ามกับลมธรรมชาติลมเทียม เช่นที่สร้างขึ้นโดยแฟน ๆระบาย สามารถเป็นทางเลือกที่ดีเพื่อข้อ จำกัด ของลมธรรมชาติ ลมหลังพัดลมไม่มีประโยชน์สำหรับการระบายอากาศในร่ม แต่มันมีความหนาแน่นมากและความเร็วสูงและดังนั้นจึงเหมาะสมสำหรับพลังงานลม . พลังงานลมเป็นสัดส่วนกับลูกบาศก์ของความเร็วลม ดังนั้นถ้าความเร็วลมธรรมชาติ 3 M s − 1 และความเร็วลมเทียม 10 M S − 1 , พลังงานลมจากกังหันลมเทียมจะอยู่ที่ประมาณ 37 ครั้งสูงกว่าของลมธรรมชาติ นอกจากนี้ระบายอากาศพัดลมไหลสะดวกไฟฟ้าทั้งปีเพราะพัดลมระบายอากาศ สำหรับอาคารปศุสัตว์ดำเนินการตลอดทั้งปีจะปล่อยก๊าซที่เป็นอันตรายจากอาคารและการควบคุมสภาวะความร้อนในอาคาร นอกจากนี้ยังมีข้อได้เปรียบของการประหยัดค่าใช้จ่ายในการผลิตสำหรับชิ้นส่วนที่ไม่จำเป็น เช่น เฉไป , ,ควบคุมระดับเสียงและเกียร์ที่ใช้อย่างมีประสิทธิภาพสารสกัดจากพลังงานกลจากตัวแปรความเร็วลมและทิศทาง รวมทั้งการควบคุมพลังงานที่สะดวกเนื่องจากสอดคล้อง ความเร็วลมและทิศทางที่สร้างขึ้นโดยพัดลมระบาย . ตามการสำรวจโดยสถิติเกาหลีมิถุนายน 2555 ( kosis , 2012 ) , ประมาณ 3 , 700 ครัวเรือน ทำงานในฟาร์มสัตว์ปีก และ เฉลี่ยพวกเขาแต่ละคนถือปศุสัตว์บ้านน้อย บ้านแต่ละหลังมีประมาณหนึ่งโหล พัดลมระบายอากาศ เพื่อ รวม มี นับพันของแฟน ๆที่เป็นแหล่งศักยภาพพลังงานลม . การประยุกต์ใช้ในฟาร์มสุกร จะให้ลุกไปมากกว่าเป็นสองเท่าของที่เป็นไปได้พลังงานลมแหล่งreutilization พัดลมดูดอากาศไหลจึงเป็นแผนการที่มีประสิทธิภาพเพื่อลดภาระงานของผู้ถือฟาร์มปศุสัตว์ในบริบทของวิกฤตพลังงานโลก

แต่ปัญหาหนึ่งที่เกิดขึ้นในการใช้พัดลมระบายอากาศสำหรับพลังงานลมคือโหลดความดันเพิ่มเติมเพื่อระบายอากาศพัดลมกังหันลมอาจเพิ่มปริมาณการใช้ไฟฟ้าของพัดลม หรือลดอัตราการไหลผ่านพัดลม ฮง et al . , 2012a , et al . , 2012b ศึกษาลดประสิทธิภาพของพัดลมระบายสองขนาดแตกต่างกันผนังแข็ง ตามการทดลองของพวกเขา ผนังกั้นขนาดใหญ่ซึ่งเป็นสี่ครั้งขนาดของพัดลมระบายอากาศ พัดลมลดประสิทธิภาพโดย 5 – 21 % ;ผนังกั้นเล็ก ขนาดเดียวกับพัดลมระบายลดประสิทธิภาพพัดลม 2 – 14 % ที่ระยะ 0.5 - 2 เมตร จากพัดลม นอกจากนี้ ลากค่าสัมประสิทธิ์ของแบนแข็งแผ่นปกติแอร์ รีมช่วงจาก 1.28 ถึง 1.9 หรือมากกว่า 2 เนื่องจากแรงลบความดันที่ด้านหลังของจาน ( แลชเชอร์ , 2001 , อิการาชิ และ terachi 2545 และ cengel เทอร์เนอร์ , 2004 )ในขณะที่สัมประสิทธิ์แรงต้านของกังหันลมที่ใช้ลิฟท์ช่วงจาก 0.7 1.0 สูตรซีดี≈ 7 / vhub ( frohboese schmuck และ 2010 ) เมื่อความเร็วลมที่ระดับความสูงของกังหันลมฮับว่า 7 – 10 m s − 1 ดังนั้น ค่าสัมประสิทธิ์การลากขึ้นจากกังหันลม ก็คาดว่าจะเป็น 37 – 78 % ของผนังแข็งเพราะเพนิทระบีลอากาศของ โดยทั่วไปลิฟท์ที่ใช้กังหันลมได้รับแรงลากต่ำและแรงแนวแกนแรงจากลมเมื่อลากจากกังหันลมและดังนั้นจึงคาดว่าจะออกแรงโหลดกลับต่ำบนพัดลมระบายอากาศสำหรับพลังงานลม .

เป็นหนึ่งในปัจจัยที่สำคัญสำหรับ reutilization ประสิทธิภาพของพัดลมระบายไหลอาจจะมีการออกแบบที่เหมาะสม ของใบพัดของกังหันลมระบายอากาศพัดลมไหลมีน้ำวนที่ซับซ้อนมากและกระแสลมหมุนได้ และความเร็วที่แตกต่างกันไปตามแนวรัศมี ในมุมมองระยะยาวเป็นใบพัดหมุนตลอดเวลาผลิตมีการควบคุมรูปแบบการไหลที่แสดงให้เห็นถึงยุทธศาสตร์การกระจายรัศมีของความเร็ว ซึ่งแตกต่างจากลมธรรมชาติ ซึ่งมีการกระจายความเร็วสม่ำเสมอการออกแบบใหม่สำหรับกังหันลมและใบมีดจะต้องสำหรับการไหลของพัดลมระบาย

ในการศึกษาขนาดเล็กลมได้พัฒนาระบบผลิตไฟฟ้าจาก reutilizing การระบายอากาศที่ไหลจาก 50 ใน พัดลม ขนาดปกติที่ใช้ในอาคารปศุสัตว์ในเกาหลีใบใหม่ของกังหันลมที่ออกแบบมาเพื่อให้ลมไหลอย่างถูกต้องเพื่อที่สร้างขึ้นโดยพัดลมระบาย . ระบบพลังงานลมที่ประเมิน และทดสอบในการใช้สนาม