بازدیدها: 125
انرژی باد
انرژی باد مانند سایر منابع انرژی تجدیدپذیر، از نظر جغرافیایی گسترده و در عین حال به صورت پراکنده تقریباً همیشه در دسترس می باشد. هزاران سال است که انسان ها با استفاده از آسیاب های بادی، تنها جزء بسیار کوچکی از آن را استفاده می کند.
این انرژی تا پیش از انقلاب صنعتی به عنوان یک منبع انرژی، به طور گسترده مورد بهره برداری قرار می گرفت، ولی در دوران انقلاب صنعتی استفاده از سوخت های فسیلی به دلیل ارزانی و قابلیت اطمینان بالا، جایگزین انرژی باد شد. تا این که در سال های ۱۹۷۳ و ۱۹۷۸ دو شوک بزرگ نفتی، ضربۀ بزرگی به اقتصاد انرژی های حاصل از نفت و گاز وارد کرد به طوری که باعث ایجاد تمایلات جدیدی در زمینۀ کاربرد تکنولوژی باد جهت تولید برق متصل به شبکه، پمپاژ آب و تأمین انرژی الکتریکی نواحی دور افتاده شد.
همچنین در سال های اخیر، مشکلات زیست محیطی و مسائل مربوط به تغییر آب و هوای کرۀ زمین به علت استفاده از منابع انرژی فسیلی بر شدت این تمایلات افزوده است. در سال ۱۹۸۰ اولین توربین برق بادی متصل به شبکۀ سراسری نصب گردید. بعد از مدت کوتاهی اولین مزرعۀ برق بادی چند مگاواتی در آمریکا نصب و به بهره برداری رسید. در پایان سال ۱۹۹۰ ظرفیت توربین های برق بادی متصل به شبکه در جهان به ۲۰۰MW رسید که توانایی تولید سالانه ۳۲۰۰Gwh برق را داشته که تقریباً تمام این تولید مربوط به ایالت کالیفرنیای آمریکا و کشور دانمارک بود.
امروزه کشورهای دیگر نظیر هلند، آلمان، بریتانیا، ایتالیا و هندوستان برنامه های ملی و ویژه ای را در این راستا آغاز کرده اند به طوری که آلمان با تولید بیش از ۱۸۰۰۰ مگاوات برق سعی دارد بیشترین استفاده را از این انرژی تجدیدپذیر ببرد.
تاریخچۀ استفاده از انرژی باد
منابع تاریخی نشان می دهند بشر از دیرباز به نیروی بی پایان باد پی برده بود و سال ها بود که از این انرژی برای به حرکت در آوردن کشتی ها و آسیاب های بادی بهره می گرفت. ساخت آسیاب ها در ایران، عراق، مصر و چین قدمت باستانی داشته و در این تمدن ها، از آسیاب های بادی برای خرد کردن دانه ها (ایرانیان ۲۰۰ سال قبل از میلاد) و پمپاژ آب استفاده می شده است. در قرن ۱۷ قبل از میلاد، حمورابی پادشاه بابل طرحی ارائه داده بود تا بتوان به کمک آن دشت حاصلخیز بین النهرین را توسط انرژی باد آبیاری نمود. آسیاب هایی که آن زمان ساخته می شدند از نوع ماشین های محور قائم و شبیه به آن هایی هستند که امروزه آثار آن ها در اطراف خواف، گناباد و تایباد ایران به چشم می خورد.
منشأ باد
تابش نامساوی خورشید به سطوح ناهموار زمین باعث تغییراتی در دما و فشار می گردد و بر این اساس باد به وجود می آید. اتمسفر کرۀ زمین هم به دلیل حرکت وضعی زمین، گرما را از مناطق گرمسیری به مناطق قطبی انتقال می دهد. جریانات اقیانوسی نیز به صورت مشابه عمل نموده و عامل ۳۰ ٪ انتقال حرارت کلی در جهان می باشند. دوران کرۀ زمین هم می تواند در برقراری الگوهای نیمه دائم جریانات سیاره ای در اتمسفر، انرژی مضاعف ایجاد نماید.
باد یکی از صورت های مختلف انرژی حرارتی خورشید می باشد که دارای یک الگوی جهانی نیمه پیوسته می باشد. تغییرات سرعت باد، ساعتی، روزانه و فصلی بوده و از هوا و توپوگرافی سطح زمین تأثیر می پذیرد. بیشتر منابع انرژی باد در نواحی ساحلی و کوهستانی واقع شده اند.
توزیع باد به طور کلی جریان باد در جهان دارای دو نوع توزیع می باشد
الف) جریان چرخش هادلی
بین عرض های جغرافیایی ۳۰ درجه ی شمالی و ۳۰ درجه ی جنوبی هوای گرم استوایی به بالا صعود کرده و هوای سردتر که از شمال و جنوب می آید جایگزین آن می شود. این جریان را چرخش هادلی می نامند. به دلیل کم تر بودن سرعت دوران زمین در این عرض ها نسبت به استوا این جریان ها به سمت شرق حرکت می کنند. معمولاً در این عرض های جغرافیایی نواحی بیابانی مانند صحرا قرار دارند.
ب) جریان چرخشی راسبی
حد فاصل عرضه ای جغرافیایی ۳۰ درجۀ شمالی و جنوبی و ۷۰ درجۀ شمالی و جنوبی عمدتاً بادهای غربی در جریان هستند. این بادها تشکیل یک چرخش موجی را می دهند که هوای سرد را به جنوب و هوای گرم را به شمال منتقل می کنند. این الگو را جریان راسبی می نامند.
مزایای بهره برداری از انرژی باد
انرژی باد نیز مانند سایر منابع انرژی تجدیدپذیر مزایایی نسبت به انرژی های تجدیدناپذیر دارد.
۱- عدم نیاز توربین های بادی به سوخت، که در نتیجه از میزان مصرف سوخت های فسیلی می کاهد.
۲- رایگان بودن انرژی باد.
٣- کمتر بودن نسبی قیمت انرژی حاصل از باد نسبت به انرژی های فسیلی
۴- کم تر بودن هزینه های جاری و هزینه های سرمایه گذاری انرژی باد در بلند مدت
۵- تنوع بخشیدن به منابع انرژی و ایجاد سیستم پایدار.
۶- قدرت مانور زیاد، جهت بهره برداری در هر ظرفیت و اندازه.
۷- عدم نیاز به آب.
۸- عدم نیاز به زمین زیاد برای نصب.
۹- نداشتن آلودگی محیط زیست
املاک اینترنتی رویال هوم
توربین بادی
توربین بادی وسیله ای است که توسط آن انرژی مکانیکی باد، توسط یک ژنراتور به انرژی الکتریکی تبدیل می شود. توربین های باد دارای سه قسمت اصلی اند: برج، تیغه ها و روتر، پوشش محافظ. برج همان سازه بلند و مستحکمی است که سایر اجزا بر روی آن سوارند، جنس آن می تواند از فولاد و یا بتن باشد و مرتفعترین آن در ایران به بلندی ۸۵ متر است. روتر نیز جزء دواری است که تیغه ها به آن متصل شده اند و هنگامی که توربین روشن باشد با نیروی باد می چرخد. در درون پوشش محافط نیز سیستم کنترل، گیر بکس، ژنراتور و شفت ها قرار دارند.
توربین باد چگونه کار میکند
در نگاه اول به نظر می رسد که باد از بغل به تیغه ها خورده و آنها را به حرکت در می آورد، اما این نگاه کاملا اشتباه است. باد از روبرو و یا پشت ( بسته به نوع توربین که upwind باشد یا downwind) به صورت عمود با تیغه های توربین برخورد میکند. طراحی تیغه ها همانند طراحی بال های هواپیما است، یعنی قسمت پایینی آن صاف و قسمت بالا دارای خمیدگی است. این نوع طراحی باعث می شود که سرعت هوایی که از زیر تیغه ها حرکت می کند کمتر از قسمت بالای آن شود. این تغییر در سرعت باعث تغییر در فشار بالا و پایین تیغه ها می گردد، به گونه ای که فشار پایین از فشار بالا بیشتر شده و تیغه به سمت بالا حرکت می کند.
هرچه سرعت باد بیشتر باشد تیغه ها نیز با سرعت بیشتری حرکت می کنند و روتر را می چرخانند. حرکت چرخشی روتر توسط دو شفت و جعبه دنده به ژنراتور منتقل شده و در آنجا این انرژی مکانیکی به برق تبدیل می شود.
املاک اینترنتی رویال هوم
اجزاء اصلی توربين های بادی
۱- پره ها
۲- ترمز،
٣- بخش کنترل
۴- جعبه دنده (گیربکس)
۵- ژنراتور
۶- ناسل
۷- روتور
۸- دکل
۹- سنسورهای اندازه گیری
۱۰- موتور انحراف
انواع توربین های بادی
توربین های بادی مدرن در ۲ گروه اساسی قرار می گیرند:
۱- توربین بادی با محور افقی (horizontal-axis Turbines)
نوع رایج توربین های بادی بوده که رو به باد قرار دارند و همان چیزی است که بسیاری از افراد هنگام فکر کردن به توربین های بادی تصور می کنند. به طور معمول آنها دارای سه تیغه بوده و با حرکت محوری پره های توربین در بالای برج، خلاف جهت باد کار می کنند.
مزایا و معایب توربین های بادی
مزایا
۱- کاهش اثرات مخرب زیست محیطی
۲- عدم انتشار هیچ یک از گازهای گلخانه ای
۳- ممانعت از آلودگی ناشی از حمل ونقل
۴- تولید برق بدون استفاده از آب (کاهش انرژی ناشی از خشکسالی) و جلوگیری از آلودگی آب
۵- تولید برق در کل ساعات شبانه روز در مناطق بادخیز
۶- ترکیب با پنل های خورشیدی در مکان های آفتابی و بادی
۷- قابلیت نصب تجاری یا خانگی
۸- جاگیر نبودن توربین های بادی
۹- صرفه جویی در هزینه برق و مقرون به صرفه بودن
۱۰- عدم نیاز به سوخت و کاهش مصرف سوختهای فسیلی
معایب
۱- تأثیر روی اکوسیستم منطقه به علت کندن گودال های عمیق در زمین
۲- تغییر کاربری زمین با گونه های گیاهی متفاوت بعد از احداث تأسیسات در منطقه
۳- نابودی باتلاق ها و زیستگاه های حیات وحش به علت احداث جاده برای دسترسی به محل نصب
۴- مشکل دفع و بازیافت پره های توربین
۵- آلودگی صوتی حاصل از پره های توربین
۶- مرگ پرندگان و حشرات بوسیله پره های توربین
- گروه تخصصی رویال هوم آماده همکاری باسازنده های گرامی در زمینه طراحی نما، طراحی داخلی،بازسازی خانه های قدیمی، آزمایشگاه مکانیک خاک، بتن، جوش،سیستم برق هوشمند، شیشه هوشمند ، پتینه کاری و همچنین متریال چوب ترموود و بتن شفاف می باشد
