كيفية توليد الكهرباء من الرياح
كيفية توليد الكهرباء من الرياح وكيفية عمل التوربينات كلها أسئلة يجيبكم عنها اليوم موقع الموسوعة، فقد سخر الله لنا الرياح لتكون عوناً للإنسان ويتمكن من تسخيرها فيما يفيده ويجعل حياته أكثر سهولة ويسر، وقد بدأ الإنسان في استعمال طاقة الرياح منذ القرن التاسع عشر، ولا زال إلى اليوم يكتشف المزيد، فدعونا نتعرف من خلال هذا المقال على هذه الطاقة وكيفية استخراجها والاستفادة منها.
كيفية توليد الكهرباء من الرياح
إن العلم لا حدود له فقد استطاع العلماء منذ سنوات عديدة أن يكتشفوا فوائد عظيمة للرياح، ولعل أهم هذه الفوائد هي قدرتها على توليد الطاقة الكهربائية بدون أي أضرار بيئية.
واليوم ظهر مفهوم “مزرعة الرياح” ويُقصد به مجموعة المراوح التي تقوم بتوليد الطاقة الكهربائية من خلال الاستفادة من المناطق الشاطئية التي يوجد بها رياح شديدة، وقد تكون هذه الأماكن تابعة للدولة أو للأفراد لكنها في كلتا الحالتين تقوم بإمداد شبكة الكهرباء العامة بالطاقة المتجددة.
وفي الوقت الذي يكتشف فيه الكثير من دول العالم العربي قيمة الرياح في توليد الكهرباء، فالكثير من دول أوروبا مثل الدنمارك، وفنلندا، بالإضافة لبعض دول أسيا مثل الصين والتي تقوم باحتلال المكانة الأولي على مستوي العالم في إنتاج الطاقة الكهربائية من الرياح.
الجدير بالذكر أن الكثير من الدول لا تمتلك القدرة على القيام بمثل هذه المزارع، لأنها لا تملك الطقس المناسب الذي يمكنها من بناء مراوح وتوربينات لتوليد الكهرباء، كالدول القارية أو الداخلية والتي لا تمتلك رياح قوية وثابته في غالبية أيام العام.
يُفضل أن يتم بناء مزارع الرياح في المناطق المطلة على الشاطئ لأنها تتميز بوجود رياح ثابته في غالبية أوقات العام، ولكن توجد الكثير من المحاولات لصنع توربين وتوصيله بهذه المراوح، بحيث يمكن وضعها في مناطق بعيدة عن الشاطئ والاستفادة منها في توليد الرياح.
مراحل توليد الكهرباء من الرياح
بعد أن تعرفت على هذه المعلومات عن توليد الكهرباء من الرياح، حان الوقت للتعرف على خطوات عملية توليد الطاقة الكهربائية:
- لابد من الحصول على مولد كهربائي جيد، من الممكن الاستعانة بأحد مولدات السيارات أو الشاحنات الكبيرة للحصول على طاقة أكبر بكثير.
- الحصول على أحد الأنابيب المصنوعة من البلاستيك، أو الأنابيب المستخدمة في الصرف الصحي لأن زونها خفيف ويسهل أستعمالها.
- أحرص على أن يكون قطر هذه الأنابيب حوالي 2 أو 3 إنشات فقط، وأن يكون مائل بحيث يشابه شفرة المروحة.
- قم بتجهيز 3 شفرات للمروحة بنفس الصفات التي سبق ذكرها، بحيث تمتاز بأن رأسها رفيعه ولها قاعدة عريضة.
- الآن أنت لديك شفرات للمروحة، ويجب أن تقوم بتثبيتها بشكل مستدير على قاعدة واحدة.
- قم بتثبيت المروحة بالمولد الذي قمت بالحصول عليه من السيارة.
- الآن حان وقت تثبيت المروحة بالقاعدة عن طريق أنبوب معدني طوله حوالي أربعة أمتار.
- يُفضل ألا تضع المروحة على السطح الخاص بالمنزل حتى لا تُعرض نفسك أو المحيطين لأي مخاطر في حالة فشل المولد.
- يُفضل البعض استعمال فرامل للتقليل من سرعة المروحة عند الحاجة، بالإضافة إلى منظم للشحن حتي لا تتلف البطارية الخاصة بالمروحة.
مميزات توليد الكهرباء من الرياح
إن أوجه الاستفادة من هذه الطريقة في توليد الكهرباء عديدة، وأهمها هي:
- حماية البيئة من أضرار الطرق التقليدية لتوليد الكهرباء.
- تعتبر الطاقة الناتجة عن توليد الكهرباء بالرياح طاقة متجددة ونظيفة.
- يمكن أن تحصل على طاقة كهربائية كافية من هذه الطريقة، بما يكفي لاستعمالات منزلك كاملة دون الحاجة لمصادر الطاقة التقليدية.
- تقوم الكثير من دول أسيا مثل الهند والصين بعمل مزارع متطورة للرياح، فأصبحت طاقة الرياح من أهم وأكبر مصادر الطاقة في العقد الأخير.
- على الرغم من التكلفة التي تتطلبها بناء وتجهيز هذه المزارع إلا أنها على المدي الطويل توفر الكثير منه الأموال، فهي الحل المثالي لمشكلات الاقتصاد للكثير من الدول.
كيفية عمل توربينات الرياح
إن توربينات الرياح هي الجزء الأهم في عملية توليد الكهرباء من الرياح، ويُطلق عليه توربين الرياح أو عنفه الرياح، وهو الجزء المسئول عن تحويل الرياح التي تنتقل في الهواء إلى حركة دائرية ينتج عنها طاقة كهربائية، عن طريق ربطها بمولد كهربائي.
ويوجد الكثير من الأنواع لتوربينات الرياح، فمنها توربينات رأسية أو أفقية ويتم الاستفادة منها في شتي الأمور مثل إدارة المطاحن، أو رفع الماء وضخه، وغيرها من المهام الميكانيكية التي يمكن الاستفادة منها. ويمكن تحويل هذه القوة إلى طاقة كهربائية تُستعمل في الإنارة وعمل الأجهزة.
محتويات توربينات الرياح
يتكون توربين الرياح من مجموعة من المواد البسيطة، والتي يمكن الحصول عليها من أي مكان مثل:
- المولد الذي يمكنه تحويل الطاقة الناتجة عن الرياح إلى طاقة كهربائية.
- ثلاثة قطع متماثلة للعمل كأجنحة “ريش” للمروحة لتتحرك بتحرك الهواء.
- محول للكهرباء يوجد في مكان مغلق بالتوربين.
- ناقل للحركة حتي يتوافق مع تغير السرعة الحادث للتوربين.
- مكابح لوقف عمل التوربين في خالة وجود عواصف أو أن الحاجة دعت إلى ذلك.
- قطع التحكم التي يتم إضافتها لتسهيل التحكم في المروحة وتغيير وضعها بما يتناسب مع تغير الريح.
- وجود محرك لتغيير التوربين في اتجاه الرياح.
- ويوجد أحجام مختلفة من التوربينات بعضها قد يصل إلى اكثر من ميجا وات، وكلما كان حجم التوربين أكبر كلما زادت فاعليته في العمل.
طريقة عمل توربينات الرياح
إن توربينات الرياح لها دور أساسي في توليد الطاقة، ولابد وانك تساءلت مرات كثيرة عن الطريقة والكيفية التي يعمل بها التوربين لتوليد هذه الطاقة، إليك الطريقة المبسطة لعمل التوربين:
- إن فكرة عمل التوربين هي العكس من فكرة عمل المروحة، التي تقوم باستغلال طاقة الكهرباء في الحركة وتوليد الهواء أو الرياح.
- إن التوربين يقوم باستعمال الرياح في تحريك المروحة والحصول على طاقة كهربائية، بحيث يحرك الهواء الريش الموجود في التوربين.
- ويتم تحويل هذه الطاقة الميكانيكية أو الحركية إلى طاقة كهربائية عن طريق المولد الذي يتم توصيله بالتوربين.
- وعن طريق عملية الدورات داخل المولد يتم توليد الكهرباء، والاستفادة منها في جميع أوجه الحياة.
إن توليد الطاقة المتجددة هو المستقبل الحقيقي لأي أمه سواء عن طريق الرياح ، أو الطاقة الشمسية، أو الطاقة الحيوية، وإن كانت طاقة الرياح تتطلب مجهود أكبر وأدوات أكثر إلا أن الكثير من الدول المتقدمة تسعي للاعتماد عليها في توليد الكهرباء بهدف الحفاظ على البيئة.
رد مع اقتباس
