مروری بر انرژی های باد ی
انواع توربین های بادی و مکانیسم کار آنها
توربینهای بادی با محور چرخش عمودی
این توربینها از دو بخش اصلی تشکیل شده اند:
یک میله اصلی که رو به باد قرار میگیرد
و میله های عمودی دیگر که عمود بر جهت باد کار گذاشته میشوند.
این توربینها شامل قطعاتی با اشکال گوناگون بوه که باد را در خود جمع کرده
و باعث چرخش محور اصلی می گردد.
ساخت این توربینها بسیار ساده بوده
و همچنین بازده پایین نیز دارند.
عمده ترین توربین های بادی محور عمودی عبارتند:
ساوینیوس داریوس، صفحه ای و کاسه ای.
در این نوع توربینها در یک طرف توربین،
باد بیشتر از طرف دیگر جذب میشود و باعث میگردد که
سیستم لنگر پیدا کرده و بچرخد.
یکی از مزایای این سیستم
وابسته نبودن آن به جهت وزش بادمیباشد.
توربینهای بادی با محور چرخش افقی
این توربینها نسبت به مدل محور عمودی رایج تر بوده همچنین
از لحاظ تکنولوژیک پیچیده تر و گرانتر نیز می باشند.
ساخت آنها مشکلتر از نوع محور عمودی بوده
ولی راندمان بسیار بالایی دارند.
در سرعتهای پایین نیز توانایی تولید انرژی الکتریکی را داشته
و توانایی تنظیم جهت در مسیر وزش باد را نیز دارند.
این توربینها سه یا در مواردی دو پره میباشند
که روی یک برج بلند نصب میشوند.
این پره ها همواره در جهت وزش باد قرار میگیرند.
مکانیسم کار توربین های بادی و اجزا آن
مراحل کار یک توربین کاملاً عکس مراحل کار پنکه میباشد.
در پنکه انرژی الکتریسیته به انرژی مکانیکی تبدیل شده
و باعث چرخیدن پره می شود. در توربینهای بادی
چرخش پره ها انرژی جنبشی باد را به انرژی مکانیکی تبدیل کرده،
سپس الکتریسیته تولید می گردد.
باد به پره ها برخورد می کند و آنها را می چرخاند.
چرخش پره ها باعث چرخش محور اصلی می شود
و این محور به یک ژنراتور برق متصل می باشد.
چرخش این ژنراتور، برق متناوب تولید مینماید.
انواع کاربرد توربینهای بادی
کاربردهای غیرنیروگاهی شامل:
پمپهای بادی آبکش جهت :
تأمین آب آشامیدنی حیوانات در مناطق دور افتاده
آبیاری در مقیاس کم
آبکشی از عمق کم جهت پرورش آبزیان
تأمین آب مصرفی خانگی
کاربرد توربینهای بادی کوچک بعنوان تولید کننده برق
تأمین برق جزیره های مصرف
شارژ باتری
کاربردهای نیروگاهی
نیروگاههای بادی منفرد جهت تأمین انرژی الکتریکی
واحدهای مسکونی، تجاری، صنعتی و یا کشاورزی
مزارع برق بادی جهت تأمین بخشی از تقاضای انرژی برق شبکه
مزایای استفاده از انرژی باد
عدم نیاز توربینهای بادی به سوخت که
در نتیجه از میزان مصرف سوختهای فسیلی می کاهد.
رایگان بودن انرژی باد
توانایی تأمین بخشی از تقاضای انرژی برق
کمتر بودن نسبی قیمت انرژی حاصل از باد در بلندمدت
تنوع بخشیدن به منابع انرژی و ایجاد سیستم پایدار انرژی
قدرت مانور زیاد جهت بهره برداری در هر ظرفیت و اندازه
(از چند وات تا چندین مگاوات)
عدم نیاز به آب
عدم نیاز به زمین زیاد برای نصب
ایجاد اشتغال
نداشتن آلودگی زیست محیطی
مروری بر سوخت های فسیلی
انرژی سوخت فسیلی منبع انرژی تجدیدناپذیر است.
تاکنون انرژی سوخت فسیلی
منبع اصلی تولید الکتریسیته در جهان بوده،
سوخت های فسیلی به طور کلی سه دسته اند:
زغال سنگ، نفت و گاز طبیعی.
هر سه دسته چندین صد هزار سال قبل،
حتی پیش از ظهور دایناسورها،
شروع به شکل گیری کرده اند به همین خاطر است که
به آنها سوختهای فسیلی میگویند.
دوره ای که این سوخت ها شروع به شکل گیری کردند
را دوره ی کربنی فروس(Carboniferous)
یعنی ذغال خیز میگویند که بخشی از دوران پالئوزوییک بوده است.
کربنی فروس
نام خود را از کربن که مهمترین عنصر تشکیل دهنده ی
ذغال سنگ و دیگر سوخت های فسیلی است.
دوره ی کربنی فروس
از حدود 360 تا 286 میلیون سال پیش بوده است.
در آن زمان زمین پوشیده از باتلاقهایی بوده که با درختان عظیم، سرخسها
و دیگر گیاهان برگ دار پوشیده بوده است.
آبها و دریاها با جلبک گیاهی که در
آبهای راکد شکل میگیرد پوشیده بوده است.
همان طور که درختها و گیاهان می مردند،
در اعماق اقیانوسها غرق و به تدریج دفن میشدند
و لایه ای اسفنجی به نام پیت تشکیل می شد.
بعد از گذشت صد ها سال، پیت با شن و خاک رس
و مواد معدنی دیگر پوشیده میشود این مواد معدنی
به مرور زمان به نوعی صخره ی رسوبی تبدیل میشوند.
همین طور که لایه های بیشتری روی هم انباشته میشوند،
وزنشان هم بیشتر میشود و پیت را تحت فشار قرار میدهند.
لایه ی پیت آن قدر له و فشرده می شود تا آب آن تخلیه شود
و بعد از میلیونها سال تبدیل به ذغال سنگ، نفت و گاز طبیعی گردد.
سوختهای فسیلی نسبت به منابع انرژی دیگر دارای چندین مزیت است.
به همین خاطر است که آنها هنوز هم به عنوان
2-بهرهبرداری از مخازن سوختهای فسیلی
به کمک تجهیزات پیشرفته بسیار آسان است.
3-ذغال سنگ سوخت فسیلی است که به وفور یافت میشود.
از ذغال سنگ در بسیاری از نیروگاهها استفاده میشود
زیرا هزینهی تولید را تا حد زیادی کاهش میدهد.
4-حمل و نقل سوختهای فسیلی که
به شکل مایع یا گاز است بسیار آسان است.
آنها را به سادگی از طریق لوله انتقال میدهند.
5- ساخت و ساز نیروگاههایی که با
سوخت فسیلی کار میکنند نیز آسان است.
6-نفت برجستهترین شکل سوختهای فسیلی است که در
انواع وسایل نقلیه مورد استفاده قرار میگیرد.
7-استخراج و فرآوری سوختهای فسیلی آسانتر بوده
و از اینرو، ارزانتر از منابع انرژی دیگر است.
اما مهمترین معایب سوختهای فسیلی عبارتند از:
اگر چه نفت ، گاز طبیعی و ذغال سنگ به فور در طبیعت یافت میشود
ولی مصرف بیش از حد باعث تخلیهی قابل توجه مخارن آنها شده است.
در کنار این، جایگزینی منابع غیر ممکن است
زیرا، میلیونها سال طول میکشد تا زنجیرههای هیدروکربنی تشکیل شود.
هیدروکربنهای حاضر در سوختهای فسیلی در کنار این، گازهای مضر دیگر مانند کربن مونوکسید استخراج سوختهای فسیلی تعادل زیست محیطی را در
برخی نواحی در معرض خطر قرار داده است.
به علاوه، معدن کاری ذغال سنگ
جان کارگران معدن بسیاری را گرفته است.
کاهش مخازن باعث افزایش هزینههای استخراج سوختهای فسیلی شده است.
این قیمت سوخت را نیز تحت تأثیر قرار میدهد.
نشت برخی سوختهای فسیلی مانند
گاز طبیعی و نفت خام میتواند خطرات جدی را به دنبال داشته باشد.
از اینرو، حمل و نقل این سوختها خطرناک است.
سوختهای فسیلی باعث گرمایش جهانی میشود،
مسئلهای که سرتاسر جهان با آن مواجه است.