سنعيد كتابة العلم بأبجدية عربية

  • الرئيسية
  • الفئات
  • الباحثون السوريون TV
  • من نحن
  • اتصل بنا
  • About Us
x
جارِ تحميل الفئات

كيف تعمل عنفات الرياح؟

الهندسة والآليات >>>> الطاقة الريحية


تم حفظ حجم الخط المختار

Image: http://assets.inhabitat.com/wp-content/blogs.dir/1/files/2012/03/wind-turbine-farm-537x358.jpg

يمكنك الاستماع للمقالة عوضاً عن القراءة

فعّل واجهة الاستماع

أغلبنا لعب بالعنفات الدوارة الصغيرة في طفولته، ومعظمنا شاهد هذه الأبراج الضخمة التي تعلوها شفرات كبيرة تدور مع الرياح، لكن ما هو الهدف منها؟ وما هي آلية عملها؟

تعالوا معنا لنلقي نظرة عن كثب ونتعرف على العنفة الريحية...

العنفة الريحية هي آلة تستفيد من طاقة الرياح لتوليد الكهرباء، وبتشبيه أبسط، تعمل العنفة بشكل معاكس للمروحة فبدلاً من استخدام الكهرباء لتحريك الهواء، تستفيد العنفة الريحية من الطاقة الحركية للرياح لتحولها إلى كهرباء.


Image: turbinegenerator.org
 

مم تتألف العنفة الريحية؟

-الشفرات: تدور عند هبوب الرياح، وتسبب دوران الجزء الدوار ومعظم العنفات لها شفرتين أو ثلاث.

-مقياس شدة الريح: مهمته قياس سرعة الرياح، ونقل معلومات السرعة إلى المتحكم.

-المكابح: توقف الجزء الدوار ميكانيكياً، كهربائياً أو هيدروليكياً في حالات الطوارئ.

-المتحكم: هو الجزء المسؤول عن بدء عمل الآلة عند سرعة رياح بين (8-16) ميل بالساعة، ويوقف الدوران عند سرعة (55) ميل في الساعة.

عندما تكون السرعة أقل من 8 ميل في الساعة تكون غير مفيدة -فهي لا تولد كهرباء كافية لتشغيل المحرك- وعندما تكون أكثر من 55 ميل قد تؤدي لتحطيم الشفرات.

-علبة السرعة: تصل بين محور السرعة المنخفضة ومحور السرعة المرتفعة، وترفع السرعة الدورانية من (30- 60) دورة في الدقيقة الى (1000-1800) دورة في الدقيقة، وهذه هي السرعة المطلوبة في معظم المولدات لإنتاج الكهرباء .

إن علبة السرعة هي الجزء الأغلى والأثقل بين أجزاء العنفة، ومن أجل المحافظة على هذا الجزء لأطول فترة ممكنة ابتكر المهندسون مولدات تعمل بالقيادة المباشرة والتي تعمل عند السرعات الزاوية المنخفضة وبدون تشغيل علبة السرعة.

-المولد: يقوم بتحويل الطاقة الميكانيكية للرياح الى طاقة كهربائية وأغلب المولدات الموجودة في الأسواق هي مولدات تحريضية.

-محور السرعة المرتفعة: المسؤول عن تشغيل المولد.

-محور السرعة المنخفضة: يعمل عند سرعة دورانية حوالي (30-60) دورة في الدقيقة.

-هيكل المحرك أو القمرة: وهي الجزء الذي يضم كلاً من (المولد، محوري السرعة المنخفضة و المرتفعة، المتحكم، علبة السرعة و المكابح) وبعض الهياكل تكون كبيرةً بشكل كافٍ لهبوط طائرة هيلوكوبتر عليها.

-منظم الميل أو انحراف الشفرة: يقوم بتحريك الشفرات حسب اتجاه الرياح من أجل السيطرة على سرعة الدوار والمحافظة عليه وذلك عند التحول في سرعات الرياح التي قد تكون منخفضة جداً أو مرتفعة جداً.

-الجزء الدوار: الشفرات والمحور يشكلان الجزء الدوار.

-البرج: مصنوع من الفولاذ الأنبوبي أو المشبك، أو من الاسمنت وهو يدعم بنية العنفة؛ فكلما ازداد ارتفاع البرج تزداد 
الرياح، والأبراج الأطول تسمح للعنفة بجمع طاقة أكثر لتوليد كهرباء أكثر.

-دوارة الرياح: تحدد اتجاه الرياح وتتصل مع نظام التحكم بالتوجيه، وتوجه العنفة بالشكل الصحيح والمناسب.

-محرك نظام التحكم بالتوجيه: وهو الذي يغذي سواقة الانحراف.


Image: beaufortcourt.com

فما هي إذاً آلية عمل العنفة الريحية، كيف لها أن تولد الكهرباء؟

عند هبوب الرياح تُدير الطاقة الحركية الكامنة في الرياح شفراتَ العنفة، فيدور المحور المركزي الداعم لها.

يمكننا التحكم بزاوية الشفرات وجهتها لتكون في أنسب وضعية مقابلة للرياح، مع العلم أن اتجاه الرياح هو الذي يحدد تصميم العنفة، حيث يوجد عنفات بعكس اتجاه الرياح وعنفات مع اتجاه الرياح.

ضمن القمرة تقوم علبة السرعة بتحويل السرعة الدورانية المنخفضة للشفرات الى سرعة دورانية مرتفعة وكافية لتشغيل المولد الكهربائي بكفاءة وثمّ يحول المولد الطاقة الحركية لمحور الدوران الى طاقة كهربائية .

يوفر جهاز قياس سرعة الرياح ودوارة الرياح قياسات عن سرعة واتجاه الرياح ووفقاً لهذه القياسات وعن طريق محرك نظام التحكم بالتوجيه من الممكن تدوير القسم العلوي ليواجه أكبر كمية ممكنة من الرياح فيلتقط أكبر قدر من طاقة الرياح، وعند زيادة السرعة عن الحد المسموح به ستقوم المكابح بإيقاف الدوار عن العمل لتفادي تحطمه.

ينتقل التيار الكهربائي الناتج عن عمل المولد عبر كبلات موجودة داخل البرج الى محطة التحويل، التي تقوم بتحويل الجهد الكهربائي ليتناسب مع احتياجات المستهلكين.

نترككم مع مقطع يبن آلية عمل العنفة الريحية:



ومع ازدياد الحاجة إلى مصادر متجددة للطاقة، تقوم الجهات المسؤولة بدراسة العديد من المشاريع المماثلة حاليا لتوليد طاقة نظيفة ومتجددة.

--------------------------------

المصادر:

هنا

هنا

مصادر الصور:

هنا

هنا

مصدر الإنفوغراف:

هنا

مواضيع مرتبطة إضافية

المزيد >


شارك

تفاصيل

29-06-2015
11499
البوست

المساهمون في الإعداد

ترجمة: Alaa G Alali
تدقيق علمي: Mary Garabeit
تعديل الصورة وتصميم الصورة: Julie Yaco
صوت: Shaden Shamsin
نشر: Michael Assaf

استمع لمقال عشوائي


من أعد المقال؟

Alaa G Alali
Mary Garabeit
Julie Yaco
Shaden Shamsin
Michael Assaf

مواضيع مرتبطة

التركيب الضوئي الاصطناعي تحت الماء للحدّ من تغيُّر المناخ

جيش الولايات المتحدة يعمل على زرع أداة في الدماغ تستطيع استعادة الذكريات

الكهرباء الحرارية

بطارية تسلا الجديدة

رفعُ جسمٍ بحجمِ كرةِ الغولف باستخدامِ الأمواجِ فوق الصوتيةِ.

هل علينا أن نُفكر في خطر الذكاء الصنعي؟ ما التهديد الذي سيشكله الذكاء الصنعي في المستقبل على البشرية؟

هل يمكن الاستفادة من الحرارة المنبعثة من الثلاجات، أو من أجهزة التكييف المنزلية؟

روبوت يكشف عن صور من داخل الحجرة السرية في هرم خوفو

هل يُصبح Bymax من فيلم Big Hero 6 حقيقة؟

تقنيةٌ جديدةٌ تُمكِنُنا من قراءةِ الكتبِ دونَ الحاجةِ إلى فتحِها

شركاؤنا

روابط مهمة

  • الشركاء التعليميون
  • حقوق الملكية
  • أسئلة مكررة
  • ميثاق الشرف
  • سياسة الكوكيز
  • شركاؤنا
  • دليل الشراكة
جميع الحقوق محفوظة لمبادرة "الباحثون السوريون" - 2023