Shrouded tidal turbine
कफित ज्वारीय टरबाइन एक उभरती ज्वारीय धारा प्रौद्योगिकी है जिसमें एक टरबाइन होता है जो एक वेंटुरी आकार के कफन या नलिका (वेंटूडक्ट) में संलग्न होता है, जो टरबाइन के पीछे कम दबाव के उप वातावरण का उत्पादन करता है। वेंटुरी श्राउडेड टरबाइन बेट्ज़ सीमा के अधीन नहीं है और टरबाइन पर प्रवाह की मात्रा को बढ़ाकर टरबाइन को अकेले टरबाइन की तुलना में उच्च दक्षता पर संचालित करने की अनुमति देता है। दावा किए गए सुधार एक ही टरबाइन माइनस कफन की तुलना में 1.15 से 4 गुना अधिक बिजली उत्पादन तक भिन्न होते हैं। एक खुले प्रवाह में एक टरबाइन के लिए 59.3% रूपांतरण दक्षता की बेटज़ सीमा अभी भी लागू होती है, लेकिन छोटे टरबाइन क्रॉस-सेक्शन के बजाय बहुत बड़े कफन क्रॉस-सेक्शन पर लागू होती है। सिद्धांत बिजली उत्पादन में वृद्धि के कारण ज्वारीय धारा टर्बाइनों में काफी व्यावसायिक रुचि दिखाई गई है। वे उन स्थानों पर छोटे टरबाइन के साथ उथले धीमी गति से चलने वाले पानी में काम कर सकते हैं जहां बड़े टरबाइन प्रतिबंधित हैं। एक समुद्री मार्ग के पार या तेजी से बहने वाली नदियों में, कफ़न वाले टर्बाइनों को एक ग्रिड या एक समुदाय से जोड़ने के लिए किनारे पर केबल किया जाता है। वैकल्पिक रूप से कफन का गुण जो टरबाइन में एक त्वरित प्रवाह वेग पैदा करता है, ज्वारीय प्रवाह को पहले ऊर्जा उत्पादन के लिए उपयोग किए जाने वाले वाणिज्यिक उपयोग के लिए बहुत धीमी गति से अनुमति देता है। जबकि कफन हवा में व्यावहारिक नहीं हो सकता है, ज्वारीय धारा टरबाइन डिजाइन की अगली पीढ़ी के रूप में यह अधिक लोकप्रियता और वाणिज्यिक उपयोग प्राप्त कर रहा है। टाइडल एनर्जी पीटीवाई लिमिटेड ज्वारीय टरबाइन किसी भी दिशा में ऊपर की ओर बहने में सक्षम है और चंद्र ऊर्जा टरबाइन द्वि-दिशात्मक है। सभी ज्वारीय धारा टर्बाइनों को संचालित करने के लिए लगातार पानी की धारा के सही कोण पर सामना करना पड़ता है। टाइडल एनर्जी पीटीवाई लिमिटेड धुरी आधार के साथ एक अनूठा मामला है। चंद्र ऊर्जा आने वाले प्रवाह को पकड़ने के लिए एक विस्तृत कोण विसारक का उपयोग करती है जो टरबाइन के लंबे अक्ष के साथ इनलाइन नहीं हो सकता है। टर्बाइनों के प्रदर्शन को बढ़ाने के लिए ज्वारीय बाड़ या बैराज में एक कफन भी बनाया जा सकता है। कफन के प्रकार सभी कफन वाले टरबाइन समान नहीं होते हैं-कफन वाले टरबाइन का प्रदर्शन कफन के डिजाइन के साथ भिन्न होता है। सभी श्राउडेड टर्बाइनों ने दावा किए गए प्रदर्शन की स्वतंत्र जांच नहीं की है, क्योंकि कंपनियां अपनी-अपनी तकनीकों की बारीकी से रक्षा करती हैं, इसलिए उद्धृत प्रदर्शन आंकड़ों की बारीकी से जांच करने की आवश्यकता है। चंद्र ऊर्जा कफन के बिना उसी टरबाइन पर एक 15%-25% सुधार की सूचना देती है। श्राउडेड टर्बाइन अधिकतम दक्षता पर काम नहीं करते हैं जब श्राउडेड वर्तमान प्रवाह को सही कोण पर नहीं रोकता है, जो धाराओं के प्रवाह और चक्कर के रूप में हो सकता है, जिसके परिणामस्वरूप परिचालन दक्षता कम हो जाती है। कम टरबाइन दक्षताओं पर कफन की अतिरिक्त लागत को उचित ठहराया जाना चाहिए, जबकि उच्च क्षमताओं पर कफन की अतिरिक्त लागत का वाणिज्यिक लाभ पर कम प्रभाव पड़ता है। इसी तरह कफन के लिए सहायक संरचना की अतिरिक्त लागत को प्राप्त प्रदर्शन के खिलाफ संतुलित किया जाना चाहिए। कफन और टरबाइन को सही कोण पर यॉइंग (पिवोटिंग) करना, इसलिए यह हमेशा विंड सॉक की तरह ऊपर की ओर होता है, टरबाइन के प्रदर्शन को बढ़ा सकता है लेकिन कफन को प्रवाह में बदलने के लिए महंगे सक्रिय उपकरणों की आवश्यकता हो सकती है। निष्क्रिय डिजाइनों को शामिल किया जा सकता है, जैसे कि झूले पर एक पोंटून के नीचे कफन टरबाइन को तैराना, या टरबाइन को पानी के नीचे पतंग की तरह उड़ाना। टाइडल एनर्जी पीटीवाई लिमिटेड का एक डिज़ाइन एक ही टरबाइन माइनस कफन पर दक्षता में 3.84 (384%) की वृद्धि के सहकर्मी समीक्षा दावे के साथ एक टर्नटेबल का उपयोग करके कफन किए गए टरबाइन को निष्क्रिय रूप से यॉज़ करता है-किर्क देखें। लाभ उपयुक्त ज्यामिति का एक आवरण टरबाइन के पार प्रवाह वेग को खुली या मुक्त धारा वेग से 3 से 4 गुना तक बढ़ा सकता है। अधिक बिजली उत्पन्न होने का अर्थ है निवेश पर अधिक लाभ। उपयुक्त स्थलों की संख्या में वृद्धि की गई है क्योंकि वाणिज्यिक विकास के लिए पहले बहुत धीमी गति वाले स्थल व्यवहार्य हो जाते हैं। जहाँ बड़े बोझिल टर्बाइन उपयुक्त नहीं होते हैं, वहाँ छोटे कफन वाले टर्बाइनों को उथली नदियों और ज्वारनदमुखों में समुद्र-तल पर स्थापित किया जा सकता है जिससे जल मार्गों की सुरक्षित नौवहन की अनुमति मिलती है। कफन में छिपे हुए, एक टरबाइन के तैरते हुए मलबे से क्षतिग्रस्त होने की संभावना कम होती है। जैव-प्रदूषण भी कम हो जाता है क्योंकि टरबाइन उथले पानी में प्राकृतिक प्रकाश से छायांकित होता है। टरबाइन के माध्यम से बढ़े हुए वेग प्रभावी रूप से कफन गले और टरबाइन को पानी से उड़ा देते हैं क्योंकि जीव बढ़े हुए वेगों पर जुड़ने में असमर्थ होते हैं। एक निर्माता द्वारा 'इको-बेनिन' के रूप में वर्णित, ज्वारीय धारा टर्बाइन समुद्री जीवन या पर्यावरण में हस्तक्षेप नहीं करते हैं और इसका दृश्य सुविधा पर बहुत कम या कोई प्रभाव नहीं पड़ता है। नुकसान अधिकांश श्राउडेड टर्बाइन दिशात्मक होते हैं, हालांकि एक अपवाद ब्रिटिश कोलंबिया में दक्षिणी वैंकूवर द्वीप का संस्करण है। एक दिशा में स्थिर कफन प्रवाह को कुशलता से नहीं पकड़ सकते हैं-ताकि कफन को बाढ़ और ज्वार दोनों का उपयोग करने के लिए अधिकतम दक्षता का उत्पादन करने के लिए उन्हें धुरी या टर्नटेबल पर पवनचक्की की तरह यॉव करने की आवश्यकता होती है, या एक समुद्री स्विंग लंगर पर एक पोंटून के नीचे निलंबित किया जाता है जिससे टरबाइन हमेशा हवा के मोजे की तरह ऊपर की ओर सामना कर सकता है। कफित टरबाइन भार खुले या मुक्त धारा टरबाइन की तुलना में 3 से 4 गुना अधिक होते हैं, इसलिए एक मजबूत माउंटिंग सिस्टम आवश्यक है। हालाँकि, इस माउंटिंग सिस्टम को इस तरह से डिज़ाइन करने की आवश्यकता है कि टरबाइन के पास होने वाली टरबाइन या उच्च दबाव वाली तरंगों पर अशांति को रोका जा सके और प्रदर्शन को अलग किया जा सके। माउंट को सुव्यवस्थित करना और या कफन ज्यामिति में संरचनात्मक माउंट को शामिल करना दो कार्य करता है, जो टरबाइन का समर्थन करना और बिजली उत्पादन का 3 से 4 गुना शुद्ध लाभ प्रदान करना है। प्रगति एक विशिष्ट कफन टरबाइन कफन के अंदर संवर्धित द्रव्यमान प्रवाह के महत्वपूर्ण हिस्से का उपयोग करने में असमर्थ है। एक अन्य समाक्षीय रोटर लगाकर बिजली निष्कर्षण में और सुधार किया जा सकता है, जिससे यह एक श्राउडेड ट्विन-रोटर टर्बाइन बन जाता है। दिलचस्प बात यह है कि इस तरह के टर्बाइन कई विन्यासों में काम कर सकते हैंः (ए) टर्बाइन-टर्बाइन मोड (दोनों रोटर टर्बाइन के रूप में काम करते हैं और प्रवाह से ऊर्जा निकालते हैं), और (बी) टर्बाइन-फैन मोड (पहला रोटर प्रवाह से ऊर्जा निकालता है, जबकि दूसरा रोटर प्रवाह को ऊर्जा प्रदान करके प्रवाह ठहराव को कम करता है)। इस तरह के विन्यास के सैद्धांतिक विश्लेषण से इन दोनों तरीकों में इनलेट प्रवाह स्थितियों के आधार पर बढ़े हुए परिचालन लचीलेपन के साथ महत्वपूर्ण शक्ति वृद्धि का पता चला है। संदर्भ ज्वारीय धारा जनित्र