آموختن علم و دانش بیشتر

انرژی آب

تاریخ:پنجشنبه 5 آبان 1390-15:06

انرژی آب Water Energy

مقدمه

آسیابهای آبی شاید از 3 هزار سال پیش مورد استفاده بوده است. آسیابهای قدیمی دارای چرخهایی قدیمی بوده که روی میله قائم سوار می‌شده‌اند. رومیها از آسیابهایی با چرخهای قائم استفاده کرده‌اند در قرن شانزدهم انرژی آب بصورت صنعتی در آمد، تکنولوژی پیشرفته تولید انرژی الکتریکی از آب در ابعاد بزرگ در قرن نوزدهم بوجود آمد. انرژی آب یک منبع قابل تجدید (انرژی برگشت پذیر) و وابسته به انرژی خورشیدی است.



عکس پیدا نشد

اصول فیزیکی لازم برای استفاده از انرژی آب

  • انرژی ناشی از آب در کاربردهای قراردادی توان هیدرو الکتریکی مجموع انرژی پتاسیل که وضعیت یا ارتفاع مشخص می‌شود.

  • انرژی جنبشی که با سرعت جریان آب مشخص می‌شود، انرژی پتاسیل آبهای ساکن با جریان یا سقوط آب به یک توربین هیدرولیکی به آسانی به انرژی جنبشی تبدیل می‌شود. تعریف ارتفاع انرژی: ارتفاع مربوط به انرژی مفید در هر نقطه از جریان آب با تخلیه ثابت را ارتفاع انرژی گویند و آن را با he نشان می‌دهند.



img/daneshnameh_up/1/13/175_hurricanes_sized.jpg




  • ارتفاع انرژی برای واحد جرم بصورت زیر معین می‌شود. he = Z + v2/2g که در این فرمول Z ارتفاع سطح آزاد آب و v سرعت متوسط جریان آب و g شتاب گرانشی می‌باشد. چرخهایی که در توربین مورد استفاده قرار می‌گیرد.

    ارتفاع انرژی به ارتفاع آب سقوط نیز بستگی دارد. برای ارتفاع زیاد اغلب چرخ پلتون نصب می‌شود، برای ارتفاع متوسط حدود 100 متر بهتر است توربین فرامیس انتخاب شود و برای ارتفاع کمتر توربین کاپلان ترجیح داده می‌شود.


نوع مطلب : انرژی ها(فیزیک) 

داغ کن - کلوب دات کام
نظرات() 

انرژی الکتریکی

تاریخ:پنجشنبه 5 آبان 1390-15:04

مقدمه

هر ماده از تعداد بسیار اتم تشکیل شده است که هر اتم نیز از سه قسمت نوترون ، پروتون و الکترون تشکلیل شده است. تعداد الکترونها با تعداد پروتونها در حالت عادی (خنثی) برابر است، الکترون دارای بار منفی و پروتون دارای بار مثبت می‌باشند، که الکترونها به دور پروتن و نوترون (هسته اتم) با سرعت بسیار زیادی می‌چرخند. در اثر این چرخش نیروی گریز از مرکزی بوجود می‌آید که مقدار این نیرو با مقدار نیروی جاذبه بین الکترونها و هسته برابر است، پس این برابری نیرو الکترونها را در حالت تعادل نگه می‌دارد و نمی‌گذارد که از هسته دور شوند.



تصویر




یک سیم مسی هم دارای تعداد زیادی اتم و در نتیجه الکترون است. هر گاه ما بتوانیم توسط یک نیرویی الکترونهای در حال چرخش به دور هسته را از مدار خود خارج کنیم و در یک جهت معین به حرکت در آوریم جریان الکتریکی برقرار می‌شود. پس این نکته را دریافتیم که جریان برق چیزی جز حرکت الکترونها نیست، البته این حرکت بصورت انتقالی انجام می‌شود، یعنی یک اتم تعدادی الکترون به اتم کناری خود می‌دهد و اتم کناری نیز به همین ترتیب تعدادی الکترون به اتم بعدی می‌دهد و بدین صورت جریان برقرار می‌شود. پس هر گاه که گفته شود جریان برق کم یا زیاد است، یعنی تعداد الکترونهایی که در مسیر سیم در حال حرکت هستند کم یا زیاد است.

نیروهایی که باعث جدا شدن الکترون از هسته می‌شوند

نیروی مغناطیسی خارجی

هرگاه یک سیم را در یک میدان مغناطیسی حرکت دهیم؛ نیروی این میدان باعث حرکت الکترونهای سیم می‌شود.

ضربه

فرض کنید یک اتوبوس کنار خیابان ایستاده و تمام مسافران آن محکم روی صندلیها نشستند، بعد یک اتومبیل دیگر با سرعت زیاد به جلوی این اتوبوس برخورد می‌کند. حال اتوبوس با سرعت به عقب پرتاب می‌شود و مسافران که در آنها اینرسی سکون ذخیره شده تمایل دارند که به همان حالت سکون باقی بمانند، در نتیجه اتوبوس به عقب رفته ولی مسافران در همان نقطه مکانی باقی می‌مانند. در نتیجه مسافران از صندلیهای خود جدا شده و از شیشه اتوبوس به بیرون پرتاب می‌شوند. پس این نیروی ضربه بود که مسافران را از اتوبوس جدا کرد، به همین صورت نیز ضربه می‌تواند الکترونها را از مدار خود خارج کند. نمونه این تولید برق در فندکها می‌باشد.



تصویر

انرژی خورشیدی

انرژی خورشیدی نیز دارای نیرویی است که قادر است الکترونها را از مدار خود جدا کند.

حرارت و ...

حرارت باعث می‌شود که جنبش ملکولی اجسام زیاد شود، در اثر این جنبش تعداد زیادی مولکول به شدت باهم برخورد می‌کنند که همان نیروی ضربه را بوجود می‌آوردند و باعث جدا شدن الکترون از اتم می‌شوند. یک سیم مانند دالانی می‌ماند که در یک دوره زمانی مشخص تعداد معینی از افراد می‌توانند از آن عبور کنند، یعنی برای اینکه در دوره زمانی مشخص مثلا در 1 دقیقه افراد بیشتری بتوانند از این دالان عبور کنند باید سرعت حرکت آنها بیشتر شود، در نتیجه در اثر برخورد با هم و با دیواره دالان باعث ایجاد اصطکاک و گرما می‌شوند.

برای سیم نیز چنین اتفاقی می‌افتد، یعنی اگر بخواهیم تعداد الکترونهای در حال حرکت را افزایش دهیم (جریان را افزایش دهیم) سرعت حرکت الکترونها و نیز تعداد الکترونهایی که همراه باهم از مقطع سیم عبور می‌کنند افزایش می‌یابد، در نتیجه اصطکاک افزایش یافته و تولید گرما می‌کند که اگر جریان بیش از حد مجاز خود از سیم عبور کند گرمای تولید شده باعث ذوب شدن سیم می‌شود (سیم می‌سوزد).



img/daneshnameh_up/8/85/electricenergy_1.jpg

ولتاژ

آیا یک منبع که ولتاژش بیشتر باشد برق بیشتری تولید می‌کند یا منبعی که جریانش بیشتر باشد؟ هرگاه یک اتم الکترنهایش را از دست دهد بار منفی آن کم می‌شود و به اصطلاح بطور مثبت باردار شده است، بین بار مثبت و منفی نیروی جاذبه وجود دارد و نیروی جاذبه یک عدد الکترون با نیروی جاذبه یک عدد پروتون برابر است. به همین جهت است که در اتم هر پروتون برای خود یک الکترون اختیار می‌کند تا اینکه بار الکتریکی اتم خنثی شود. در حالت عادی تمام اتمهای یک سیم از نظر بار الکتریکی خنثی هستند، وقتی ما توسط نیروی خارجی الکترونهای اتمهای سیم را جدا می‌کنیم و آنها را به یک سمت هدایت می‌کنیم آن طرف سیم که الکترونها به آنجا هدایت شده‌اند دارای زیادی الکترون است، پس بارش منفی می‌شود و طرف دیگر که کمبود الکترون دارد بارش مثبت می‌شود.

در نتیجه بین دو سر سیم یک اختلاف بوجود می‌آید این اختلاف بصورت انرژی پتانسیل در دو سر سیم ذخیره می‌شود تا زمانی که راهی برای خنثی شدنش پیدا کند. پس در این حالت هیچگونه جریانی در سیم و جود ندارد و فقط یک انرژی پتانسیل دو سر سیم ذخیره شده است که به این نیروی پتانسیل ولتاژ الکتریکی گویند. حال چنانچه نیروی خارجی قطع شود الکترونها به سرعت به جای قبلی خود برمی‌گردند و در یک لحظه چریان برقرار می‌شود.

پس تا زمانی که نیروی خارجی وجود دارد نمی‌گذارد که الکترونها از مسیر همان سیم به جای خود برگردند، پس باید راه دیگری پیدا کنند. برای همین اگر توسط یک سیم دیگر که میدان خارجی آن را تحت تأثیر خود قرار نداده باشد دو سر سیم قبلی را به هم وصل کنیم الکترونها راهی برای حرکت به سمت مکان کمبود الکترون پیدا می‌کنند در نتیجه جریان در سیم برقرار می‌شود. پس نتیجه گرفتیم که در یک مدار الکتریکی کار اصلی را جریان انجام می‌دهد و ولتاژ فقط یک نیروی ذخیره شده است که باعث به حرکت در آوردن الکترونها می‌شود. حال برای بهتر متوجه شدن اینکه ولتاژ چگونه باعث به حرکت در آوردن الکترونها (برقراری جریان) می‌شود، به مثال زیر دقت کنید:

فرض کنید دو لیوان داریم که یکی پر و دیگری نصفه است. لیوانها را در کنار هم قرار داده ، می‌دانیم که بین این دو لیوان اختلاف مقدار آب وجود دارد. همانگونه که بین دو سر سیم اختلاف مقدار الکترون وجود داشت اگر این لیوانها چندین ساعت هم در کنار هم قرار بگیرند هیچ اتفاقی نمی‌افتد، اما چنانچه توسط یک لوله ته دو لیوان را به هم وصل کنیم آب از طرف لیوان پر تر به سمت لیوان نصفه حرکت می‌کند تا زمانیکه سطح آب درون دو لیوان به یک اندازه شود. پس در اینجا اختلاف آب است که باعث حرکت می‌شود و در آنجا اختلاف الکترون (اختلاف پتانسیل) که این اختلاف پتانسیل خود دارای مقدار است که به آن مقدار ولتاژ می‌گویند.

 



نوع مطلب : انرژی ها(فیزیک) 

داغ کن - کلوب دات کام
نظرات() 

انرژی بادی

تاریخ:چهارشنبه 4 آبان 1390-14:02

دید کلی

باد یکی از مظاهر انرژی خورشیدی و همان هوای متحرک است و پیوسته جزء کوچکی از تابش خورشید که از خارج به اتمسفر می‌رسد، به انرژی باد تبدیل می‌شود. گرم شدن زمین و جو آن بطور نامساوی سبب تولید جریانهای همرفت (جابجایی) می‌شود و نیز حرکت نسبی جو نسبت به زمین سبب تولید باد است.

با توجه به اینکه مواد قابل احتراق فسیلی در زمین رو به کاهش است، اخیرا پیشرفتهای زیادی در مورد استفاده از انرژی باد حاصل شده است. انرژی باد اغلب در دسترس بوده و هیچ نوع آلودگی بر جای نمی‌گذارد و می‌تواند از نظر اقتصادی نیز در دراز مدت قابل مقایسه با سایر منابع انرژی شود. در سالهای اخیر کوشش فراوانی برای استفاده از انرژی باد بکار رفته و تولید انرژی از باد با استفاده از تکنولوژی پیشرفته در ابعاد بزرگ لازم و ضروری جلوه کرده است.



تصویر




تاریخچه

احتمالا نخستین ماشین بادی به توسط ایرانیان باستان ساخته شده است و یونانیان برای خرد کردن دانه‌ها و مصریها ، رومی‌ها و چینی‌ها برای قایقرانی و آبیاری از انرژی باد استفاده کرده‌اند. بعدها استفاده ار توربینهای بادی با محور قائم سراسر کشورهای اسلامی معمول شده و سپس دستگاههای بادی با محور قائم با میله‌های چوبی توسعه یافت و امروزه نیز ممکن است در برخی از کشورهای خاورمیانه چنین دستگاههایی یافت شوند.

در قرن 13 این نوع توربینها به توسط سربازان صلیبی به اروپا برده شد و هلندیها فعالیت زیادی در توسعه دستگاههای بادی مبذول داشتند، بطوری که در اواسط قرن نوزدهم در حدوود 9 هزاز ماشین بادی به منظورهای گوناگون مورد استفاده قرار می‌گرفته است. در زمان انقلاب صنعتی در اروپا استقاده از ماشینهای بادی رو به کاهش گذاشت. استفاده از انرژی باد در ایالات متحده از سال 1854 شروع شد. از این ماشینها بیشتر برای بالا کشیدن آب از چاههای آب و بعدها برای تولید الکتریسیته استفاده شد.

بزرگترین ماشین بادی در زمان جنگ جهانی دوم توسط آمریکائیها ساخته شد. در شوروی سابق در سال 1931 ماشینی بادی با محور افقی بکار انداختند که انتظار می‌رفت 100 کیلو وات برق به شبکه بدهد. ارتفاع برج 23 متر و قطر پره‌ها 30.5 متر بود.



img/daneshnameh_up/8/83/windturbine.jpg




باد مخرب است یا مفید؟

گهگاه توفانها و گردبادهای سهمگینی در گوشه و کنار جهان پدیدار می‌شود که اگر نیروی آنها بطور صحیح بکار گرفته شود، می‌تواند به جای مخرب بودن ، مفید باشد. اصول بهره برداری از انرژی باد از نخستین کوششهای انسان تا کنون تغییر نکرده است. با وزش باد ، قایقها و کشتیها به حرکت در می‌آیند و یا پره آسیاب بادی از طریق دنده‌ها گردانده می‌شود. امروزه مولدهای الکتریسیته بادی به نحوی طراحی شده‌اند که از حداکثر نیروی باد بهره برداری شود و انرژی باد بجای آسیاب کردن غلات ، بوسیله یک ژنراتور توربینی تبدیل به الکتریسیته می‌شود.

مزایای انرژی بادی

یکی از مزایای انرژی باد آن است که وزش باد در زمستانها سریعتر است و هنگامی که نیاز بیشتری به برق داریم، الکتریسیته بیشتری تولید می‌شود. این انرژی بدون ایجاد آلودگی ، دارای منبع انرژی پایان ناپذیر و فن آوری آزموده شده است. پیشرفتهای اخیر در صنعت ، همواره سبب کاهش هزینه الکتریسیته تولید شده توسط مولدهای بادی می‌باشد؛ این مبلغ کمتر از هزینه الکتریسیته تولید شده توسط زغال سنگ و شکافت هسته‌ای است و از نظر اقتصادی قابل رقابت با سایر موارد می‌باشد.

همچنین مانند دیگر انرژیهای قابل تجدید و ادامه دار مخالفان زیادی ندارد. بریتانیا دارای موقعیتهای خوبی از نظر منبع باد در اروپا است. دانمارک در مقایسه با انگلستان که فقط 25% درصد الکتریسیته مورد نیاز خود را از نیروی باد تأمین می‌کند، 3.7 درصد (600 میلیون وات) الکتریسیته مورد نیاز را از انرژی باد تهیه می‌کند؛ در صورتی که منبع باد انگلستان 28 برابر بیش از دانمارک است.

ناکار آمدیهای انرژی بادی

گفته می‌شود که یکی از بزرگترین موانع بهره برداری از نیروی باد در بریتانیا ، مسأله تأثیر زیست محیطی آن است. بسیاری از مردم می‌گویند مولدهای بادی از نظر ظاهری ناخوشایند بوده و پر سر و صدا می‌باشند؛ بخصوص چون در نواحی زیبای خارج از مناطق شهری قرار دارند. اما باید گفت مولدی که سوخت آن زغال سنگ است، مسلما پر سر و صداتر و زشت تر از دکلهای آسیاب بادی خواهد بود. صدای متوالی توربینهای دکلهای آسیاب بادی برای کسانی که در نزدیکی آنها می‌باشند، یک موضوع مهم به شمار می‌رود. اکنون صدای این مولدها به کمک فناوری چرخ دنده‌ها و توربینهای سه تیغه‌ای قابل کنترل می‌باشد.



تصویر




نیروگاه ساحلی

یک راه پیشگیری از شکایات مذکور ، بنا کردن مجموعه دکلهای بادی در پایگاههای ساحلی است که هیچ کس نه آنها را می‌بیند و نه صدایشان را می‌شنود؛ همچنین در آنجا اغلب وزش باد دو برابر خشکی می‌باشد. با اینکه هوای دریا طبیعتی تباه کننده دارد و سبب کاهش عمر مولدها می‌گردد، اما در عوض احتمال تخریب و خرابکاری در آنها کاسته می‌شود.

نیروگاههای جدید بادی

امروزه ارتفاع برجهای مخصوص انرژی باد به 70 متر می‌رسد، می‌توانند 1.5 مگاوات برق تولید کنند. اما نصب روتورهای (چرخنده‌ها) قویتر در این تأسیسات می‌تواند بهای الکتریسته حاصل از این منبع غیر سنگواره‌ای را تا حد قابل ملاحظه‌ای کاهش دهد. در حال حاضر یک شرکت آلمانی در صدد است تا با تولید نسل جدیدی از تأسیسات بادی هزینه این منبع انرژی جایگزین را تا حد الکتریسیته هسته‌ای کاهش دهد. برج جدید که 90 متر ارتفاع دارد، قادر است 5 مگاوات الکتریسیته تولید کند، از آنجا که مجموعه چرخ دنده‌ها و مواد در یک واحد جای دارند، بخش محرک بسیار سبکتر از نمونه‌های قبلی است. این ویژگی امکان استفاده از این تأسیسات را در دریاهای آزاد که در آنها بادهای قویتری می‌وزد، آسانتر می‌سازد.

از اطلاعات مربوط به صنعت هواپیمایی ، آیرودینامیک ، الکترونیک و ... در ساخت این ماشینها بهره گیری می‌شود. به این ترتیب پروانه‌هایی ساخته می‌شود که برای بادهای تند بطور سریع کار می‌کند. ماشینهای دیگر غیر از پروانه نیز مورد نظر بوده و در حال توسعه است. دو درصد از انرژی خورشید که به زمین می‌رسد به باد تبدیل می‌گردد، 35 درصد انرژی باد در ضخامت یک کیلومتری از سطح زمین موجود است. محاسبات نشان می‌دهد که برای تمام سیاره زمین این انرژی 20 برابر انرژی مصرفی دنیا است.

نیروگاه بادی در آسمان

بهره‌گیری از نیروی باد به عنوان یکی از منابع انرژی نو روز به روز بیشتر می‌شود. توان کنونی جهان ، حدود 50 هزار مگاوات است؛ یعنی چیزی در حدود توان 50 نیروگاه هسته‌ای. اما هنوز مشکلاتی بر سر راه بهره‌برداری از این الکتریسیته‌ سبز وجود دارد. توربینهای چرخان باعث تداخل در دریافت تلویزیونی می‌شوند و به نظر می‌رسد وقتی باد نمی‌وزد، منظره‌‌ ناخوشایندی از چیزهایی بی‌مصرف را به نمایش می‌گذارند.

اما برایان رابرت ، مهندس استرالیایی ، راه حل جالبی برای این کار دارد: به جای برافراشتن توربینها روی زمین ، آنها را در جریان تند باد در ارتفاع 15 تا 45 هزار پایی شناور می‌سازیم. او با همکاری سه مهندس دیگر دستگاهی را ساخته‌اند که ژنراتور الکتریکی پرنده (FEG) نام گرفته است. این دستگاه مانند بادبادک در هوا شناور می‌ماند و بادهایی با سرعت 200 مایل بر ساعت ، پره‌های آن را می‌چرخانند. جریان الکتریکی تولید شده از راه رشته‌ بسیار محکمی به ایستگاه زمینی فرستاده می‌شود. به نظر این مهندس استرالیایی می‌توان 600 عدد از این دستگاهها را در هوا داشت که هر کدام 20 مگاوات برق تولید می‌کنند.

محاسبه سرعت میانگین باد

بادها از یک قانون کلی تبعیت می‌کنند، ولی از لحاظ شدت روزانه و مدت وزش در هر نقطه از زمین بطور قابل ملاحظه‌ای تغییر می‌کند. سرعت باد نسبت به ارتفاع از سطح دریا تغییر می‌کند. با آزمایشهایی که انجام یافته ، نسبت توان تولیدی در ارتفاع 1500 متری به توان تولیدی در ارتفاع 50 متری برابر 25 و در ارتفاع 300 متری این نسبت برابر 10 می‌باشد.



میانگین سرعت باد و چگالی توان باد در دراز مدت
نام شهر سرعت باد چگالی توان باد
خوی 13 29
دزفول 21 89
رامسر 10 15
رشت 11 16
ارومیه 7 5
زابل 22 131
زاهدان 19 91
زنجان 13 26
سبزوار 20 107
سقز 17 61
سمنان 13 29
سنندج 24 35
ششاهرود 11 19
شهر کرد 14 38
شیراز 12 23
طبس 10 15
قزوین 10 12
کرمان 23 162
کرمانشاه 16 57
گلستان 12 26
مشهد 14 36
همدان 16 59
یزد 15 46
بندر لنگه 17 66
بندر عباس 18 56
بوشهر 13 28
بیرجند 10 13
تبریز 18 79
تربت حیدریه 13 31
تهران 15 42
چاه بهار 13 25
خرم آباد 10 48
آبادان 15 47
اراک 15 41
اصفهان 13 28
اهواز 27 271
ایرانشهر 13 31
بم 10 13
انزلی 10 14
بابلسر 8 6




مسائل اقتصادی ماشینهای بادی

امروزه تکنولوژی استفاده از انرژی باد در بسیاری از کشورها در دسترس بوده و ارزانترین راه برای تهیه الکتریسیته از مشتقات انرژی خورشیدی تشخیص داده شده است. بهای انرژی تولید شده به عوامل محیطی و عملی و نیز نوع ماشین بکار گرفته شده بستگی دارد. با بررسیهای مختلفی که در زمینه قیمت استفاده از انرژی باد انجام گرفته است، نشان می‌دهد که گر چه هزینه ماشینهای بادی با بزرگی و نیز ازدیاد توان تخمینی آنها افزایش می‌یابد، ولی بهای هر کیلو وات انرژی آنها کاهش پیدا می‌کند.

وقتی کاربردهای جمعی ماشینهای بادی مورد نظر باشد، هزینه‌های کاربردهای جمعی ماشینها در ابعاد کوچک است. لازم به یاد آوری است که در انتخاب دستگاههای بزرگ محدودیتهایی وجود دارد. مثلا اگر سرعت انتهایی پره ماشین بادی به حد سرعت صوت و یا بیشتر برسد تولید موج ضربه کرده و سبب گرم شدن و فرسودگی و از کار افتادن سریع ماشین می‌شود.

علاوه بر اینکه باید سعی شود تا ماشینهای بادی هزینه اصلی (هزینه ساخت روتور ، دکل و ..) کمتری داشته باشند و بایستی در محلهایی نیز که باد قابل ملاحظه‌ای دارند نصب شوند و ماشین برای سرعت باد عملی تنظیم شده باشد. تهیه ماشینی که برای تمام سرعتهای باد کار کند، گرانتر تمام می‌شود. ماشینهای معمولی بادی اصولا برای جلوگیری از مصرف سوختهای دیگر در ایام وزش باد بکار می‌روند و همراه با سایر دستگاههای تولید انرژی نیز ار آنها استفاده می‌شود.

اگر از ماشین بادی بصورت تنها منبع انزژی استفاده شود، باید دستگاههای ذخیره انرژی در کنار ماشینهای بادی نظیر انباره‌ها ، ذخیره هیدروژن به توسط الکتریسیته ، دستگاههای ذخیزه حرارتی ، دستگاههای ذخیره انرژی جنبشی (چرخ طیار ، دستگاههای الکترومغناطیسی فوق هادی) ، دستگاههای ذخیره انرژی پتانسیل (نظیر دستگاههای سیالی پمپی با دستگاههای ذخیره فشاری) بکار گرفته شوند. با اضافه کردن دستگاههای دخیره ، بهای برق تولیدی ممکن است به مراتب افزایش یابد.

 





نوع مطلب : انرژی ها(فیزیک) 

داغ کن - کلوب دات کام
نظرات() 

انرژی

تاریخ:چهارشنبه 4 آبان 1390-13:59

موقعیت جهانی انرژی

  • سرنوشت انسانها بر این روال است که در مقابل خطر متحد می‌شوند. ولی بر عکس در مورد مراکز هسته‌ای عقاید بسیار متفاوت است. زیرا بعضی از ملتها از دیگری می‌ترسند. در چنین شرایطی ، قانون طبیعی اتحاد به علت استفاده نادرست توسط قانون دیگر طبیعت به نام عدم اعتماد جایگزین می‌شود.

  • بخشی از مردم به انرژی توجه بیشتری دارند و تنها راه حل را در افزایش مصرف انرژی الکتریکی که از انرژی اتمی تولید می‌شود، می‌دانند و تصور می‌کنند که افزایش تکنیک ، سبب کاهش خطر به میزان قابل توجه برای همه خواهد بود. آنان در اتم ، در ادامه آنچه که در شیمی ، در هواپیمایی ، در پزشکی و در تحقیقات فضایی انجام یافته ، پیشرفت حتمی را می‌بینند.

  • بعضی دیگر از انرژی اتمی بیمناک هستند آنها بمب اتمی را بخاطر می‌آورند که به توسط مواد رادیواکتیو تشعشعات هسته‌ای نامرئی را بوجود می‌آورند، که برای محیط زیست بسیار زیان بار است.

  • طرفداران استفاده از انرژیهای غیر هسته‌ای ، اجتماع طبیعت و علم را جویا هستند تا روشهای دیگری را برای تولید انرژی و برای انرژی گیری بوجود می‌آورند.

اندازه گیری انرژی

بدون تردید اندازه گیری انرژی با توجه به اهمیت زیاد آن ، باید بسیار دقیق باشد، آن هم با ارزش روز افزون انرژی ، که دنیا را دگرگون ساخته است. برای اندازه گیری انرژی واحدهایی وجود دارند که معروفترین آنها "کیلو وات - ساعت" (KWh) است. میزان مصرف برق هر وسیله برقی خانگی را با همین واحد اندازه گیری می‌کنند.

منابع انرژی

ما برای تأمین انرژی مورد نیاز خود سه گروه انرژی را در اختیار داریم. گروه اول مواد سوختی سنگواره‌ای ، از قبیل زغال سنگ ، نفت و گاز طبیعی هستند که بازمانده گیاهان وجانورانی می‌باشند که میلیونها سال قبل می‌زیسته‌اند. جالب اینکه ، این منابع بسیار مهم انرژی ، که می‌توان از آنها دارو و بسیاری از مواد مصنوعی ارزشمند دیگر را تهیه کرد، در حجم وسیعی سوزانده می‌شوند.

گروه دوم منابع انرژی تجدید شدنی است. مانند خورشید ، باد ، جزر و مد ، نیروی آب و گرمای محیط ، که بدون دخالت انسان خود به خود تجدید می‌شوند و به محیط زیست نیز صدمه نمی‌زنند. متأسفانه استفاده چندانی از اینگونه انرژیها به عمل نمی‌آید. گروه سوم نیز "مواد سوختنی هسته‌ای" مانند "اورانیوم" و "پلوتونیوم" هستند که انرژی عظیم و شگفت آوری را برای ما به ارمغان می‌آورند و این انرژی از هسته اتم به عمل می‌آید. جالب است بدانید که از سوختن یک کیلوگرم زغال سنگ تقریبا هشت کیلو وات ساعت حرارت بدست می‌آید، در صورتی که از یک کیلوگرم اورانیم 23000000 کیلو وات ساعت حرارت حاصل می‌شود. البته این انرژی در صورت استفاده نادرست خطرات غیر قابل باوری را به همراه می‌آورد.

انرژی را به صورت دیگر نیز دسته بندی می‌کنند. برای نمونه آن را به دو دسته انرژی اولیه و ثانویه تقسیم بندی می‌کنند. "انرژی اولیه" انرژی بدست آمده از موادی است که بطور طبیعی وجود دارند، که از جمله می‌توان از نفت خام ، گاز و زغال سنگ نام برد. در حالی که "انرژی ثانویه" آن دسته از انرژیهایی هستند که از ناقلان انرژی اولیه بدست می‌آیند. مانند جریان الکتریکی ، بنزین و مواد سوختنی گرمازا. متأسفانه ، هنوز علم انسان آنقدر پیشرفت نکرده است که از قسمت اعظم انرژی استفاده کند، زیرا تنها قسمت بسیار کوچکی از آن بصورت مفید به مصرف می‌رسد که از این مقدار کم ، بیشترین سهم به مصرف در لوازم خانگی اختصاص دارد و صنایع در ردیف دوم قرار دارند و وسایل نقلیه عمومی در ردیف کم مصرف‌ترین وسایل قرار دارند.



img/daneshnameh_up/f/f6/mhd.jpg




چشم انداز

نیاز جهانی به انرژی اولیه در حال حاضر حدود 12 میلیارد تن SKE (واحد زغال سنگ) در سال است و مسلما این مقدار انرژی مورد نیاز ، پیوسته بیشتر و بیشتر هم خواهد شد و این در حالی است که اگر انسانها با صرفه جویی زیاد هم انرژی را مصرف کنند، تا یکصد سال دیگر موادی مثل نفت خام و گاز پایان می‌رسند و زغال سنگ نیز حداکثر تا دو قرن دیگر پاسخگوی بخشی از نیاز شدید انسان به انرژی خواهد بود. ذخایر اورانیوم قابل استخراج زمین نیز توانایی تولید 153 میلیارد تن SKE انرژی را دارند.

این مقدار در نگاه نخست ناچیز به نظر می‌رسد، ولی با توجه به دستیابی انسان به فن‌آوریهای جدید می‌تواند چندین قرن مسأله انرژی را حل کند، اما برای آینده دور ناچیز است! به هر حال احتمال یافتن انرژیهای نو در قرنهای آینده هم غیر ممکن نیست و می‌توان آن را بدست آورد، مشروط بر اینکه آلودگی ناشی از مصرف انرژی طبق روند کنونی پیش نرود و محیط زیست انسان و سایر جانداران را به مخاطره نیندازد.

در حقیقت ما به اندازه مواد موجود انرژی داریم. سنگ ، ساعت و انسان همه یک وجه اشتراک دارند که همان جرم آنهاست که وزن مخصوص است. هر چیزی که جرم دارد ماده است. البته ناقلان انرژی بدون جرم نیز وجود دارند. برای نمونه امواج نوری جزو این دسته هستند. تا آغاز قرن کنونی چنین فرض می‌شد که جرم و انرژی دو چیز متفاوت هستند و هرگز به یکدیگر تبدیل نمی‌شوند. اما در اوایل قرن حاضر "آلبرت انیشتین" ثابت کرد که ماده فقط یکی از شکلهای متعدد قابل تصور انرژی است. او با فرمول معروف خود E = mc2 که رابطه بین سرعت ، جرم و انرژی را بیان می‌کند، سخن از تبدیل ماده به انرژی را به میان آورد و دنیای علم را دگرگون ساخت و واکنشگرهای (رآکتورها) اتمی را برای بشر به ارمغان آورد.

هر چند که همچون همیشه ، بمبهای اتمی و در پی آنها بمبهای هیدروژنی نیز روانه بازار پر رونق سلاحهای جنگی مخوف شدند و در اولین قدم شهر هیروشیمای ژاپن را به تلی از خاک بدل کردند. به هر حال مطالعات و تحقیقات دانشمندان در مورد دستیابی به انواع ساده‌تر و ارزانتر انرژی در هر دو جهت مثبت و منفی کاربردهای فراوانی داشته است و در این میان شاید سهم ما بیشتر از هر چیزی درک آن حقیقت مهم و اساسی باشد که مصرف انرژی توسط فرد فرد ما می‌تواند مشخص کننده (کاهش یا افزایش) سرعت حرکت کشور در مسیر توسعه باشد.




نوع مطلب : انرژی ها(فیزیک) 

داغ کن - کلوب دات کام
نظرات() 

چگونگی بدست آوردن الکتریسیته به وسیله ی جزر و مد

تاریخ:چهارشنبه 4 آبان 1390-13:53

دسترسی کشورهای درحال توسعه به انواع منابع جدید انرژی، برای توسعه اقتصادی آنها اهمیت اساسی دارد و پژوهش های جدید نشان داده که بین سطح توسعه یک کشور و میزان مصرف انرژی آن، رابطه مستقیمی برقرار است. با توجه به ذخایر محدود انرژی فسیلی و افزایش سطح مصرف انرژی در جهان فعلی، دیگر نمی توان به منابع موجود انرژی متکی بود.

انرژی های پایان پذیر و آلاینده محیط زیست نفت، گاز طبیعی، زغال سنگ و انرژی هسته ای، که در حال حاضر عمده ترین منابع تأمین کننده انرژی در جهان هستند، همه دارای آلاینده های زیست محیطی و جبران ناپذیر در زمین و فضا، از قبیل افزایش CO2، افزایش دمای زمین، ذوب شدن یخ های قطب ها، از بین بردن لایه ازن و... هستند که حرکت دانش بشری برای تأمین انرژی جهان در آینده باید به سوی تأمین انرژی جهان از انرژی های پاک و جانشینی آن با انرژی های آلاینده باشد.

-انرژی های پاک:

امروزه استفاده از انرژی های نو به رغم ناشناخته ماندن، به سرعت درحال گسترش و نفوذ می باشد و غفلت از آن، غیرقابل جبران خواهد بود، انرژی خورشیدی، بادی، آبی، بیوگاز و انرژی زمین گرمایی از عمده ترین منابع انرژی های پاک می باشند.

-انرژی های دریایی:

دریاها با فرآیندهای مختلف فیزیکی، انرژی را دریافت و ذخیره نموده وسپس آن را از دست می دهند. این انرژی به صورت موج، جزر ومد، اختلاف درجه حرارت و اختلاف غلظت نمک دراعماق مختلف آب دریا وجود دارد که می توان از هر یک از آنها بهره برداری کرد.

 

در این مبحث سعی شده تا حدودی به شرایط و روش های بدست آوردن انرژی الکتریکی از پدیده ی جزر و مد دریا بپردازیم.

 

انرژی جزر و مد:

جزر و مد در اثر جاذبه ماه و جاذبه خورشید بر زمین و چرخش ماه و زمین به وجود می آید. در دریاها جاذبه ماه ارتفاع آب را در هر دو طرف زمین یعنی نزدیک ترین و دورترین فاصله ماه نسبت به زمین ، بالا می برد.

آب دریا در اثر مد و گردش زمین به دور خود ،  به سمت غرب جریان پیدا می کند و به صورت موج های دریا ظاهر می شود که دامنه آن کمتر از یک متر است. اثر جاذبه خورشید بر زمین به سبب بعد فاصله ، کمتر از اثر ماه است. بدین ترتیب جزر و مد به صورت منظمی در قالب « امواج قمری» ظاهر می شود.

حرکت نسبی زمین نسبت به خورشید و ماه باعث بالا و پایین رفته آب بصورت دوره ای در سیکلهای نیم روزه (12 ساعت و 25 دقیقه ) و 14 روز می شود. میزان جزر و مد در مکان های مختلف متفاوت است و مقدار آن بستگی به شیب ساحل، عمق آب در ساحل، اثر تفرق و تأثیر دهانه خلیج بر آن تغیر خواهد کرد. با وجود آنکه خروجی توان پتانسیلی این انرژی نسبت به مکان و زمان متغیر است اما مقدار این انرژی نسبت به زمان و توان خروجی قابل پیشبینی است. مشکل اصلی در استفاده از این انرژی کمبود مکانهایی است که انرژی جزر و مدی در آن به اندازه کافی برای استخراج انرژی بزرگ باشد. با این وجود در بعضی از مکان ها که تغییرات جزر و مد تا حدود 14 مترمی رسد این قابلیت وجود دارد.

گرفتن انرژی از جزر و مد آب دریا هنگامی عملی است که انرژی زیادی به صورت جزر و مدهای بزرگ و ذخیره کردن آب به میزان زیاد صورت پذیرد و وضعیت محل برای ایجاد نیروگاه جزر و مدی مناسب باشد. بررسی های اخیر میزان انرژی بالقوه جزر ومدی  را که اقتصادی  باشد ،  TWh 200 در سال برآورد کرده است.

روی کره زمین تقریباً 20 نقطه وجود دارد که از انرژی جزر و مدی بالایی برخوردارند . فقط در چند نقطه از جهان که اختلاف ارتفاع بین جزر و مد بسیار زیاد است ، استفاده از این انرژی از لحاظ اقتصادی با صرفه می باشد ، از جمله بخش هایی از کانال مانش ، آب های ساحلی آمریکای شمالی و استرالیا و... چون تعداد این نقاط از 20  تجاوز نمی کند به سختی می توان جزر و مد را یک منبع انرژی جهان به حساب آورد.

به دلایل فنی کارخانه های تولید برق از جزر و مد تنها با 25 درصد ظرفیتشان می توانند کار کنند ، به همین جهت حداکثر ظرفیت جهانی انرژی جزر و مد GW 20 (گیگاوات) از مجموع GW 80 ظرفیت ممکن است. یک کارخانه بزرگ تولید برق از جزر و مد ساخته شده که در لارانس در ساحل دریای مانش در فرانسه قرار دارد که تولید آن در حدود MW60 (از مجموع MW240 ظرفیت ممکن آن) است و از نظر اقتصادی با صرفه می باشد .

شایان ذکر است در مکان های مناسب در ساحل ، هنگام مد یعنی بالا آمدن سطح آب ، مقدار زیادی از آب به کانال ها و مخازنی که قبلا ساخته شده است هدایت می گردد . قبل از اینکه جزر رخ دهد و سطح آب پایین رود ، جلوی کانال های ورودی آب را سد می کنند و آب در مخازن باقی می ماند . از اختلاف ارتفاعی که برای سطح آب هنگام جزر کامل به وجود آمده است ، برای به حرکت درآوردن توربین آبی و ژنراتور برق استفاده کرده و انرژی الکتریکی تولید می کنند .

 

فناوری انرژی جزر و مدی

انرژی جزر و مدی سابقه ای بس طولانی دارد. سوابق به کارگیری این انرژی به وسیله آسیاب هایی که با قدرت جزر و مدی کار می کردند ، در سواحل فرانسه ، انگلستان و اسپانیا به 1100 سال قبل از میلاد     می رسد .

با پیدایش انقلاب صنعتی ، این آسیاب ها جای خود را به ماشین های احتراقی دادند که با سوخت فسیلی کار می کردند و بازده بهتری داشتند . برای کسب انرژی جزر و مدی  روش هایی به کار می رفته است که از آن جمله چرخ آبی ، کمپرسورهای هوایی و ...  را  می توان نام  برد.

آسیاب های جزر و مدی عبارت بودند از یک حوضچه یا منبع ذخیره آب که هنگام مد از آب پر می شد سپس از طریق یک چرخ آبی، آب داخل حوضچه به دریا سرازیر می گشت. این سیستم بنام "تک حوضچه ای ، تک اثری" موسوم است.

در شکل جدید این سیستم، حوضچه ذخیره آب به دریچه های بالا و پایین رونده، مجهز گشته و به جای چرخ آبی قدیمی از یک توربین آبی مطالعه شده کم ارتفاع استفاده می شود. چرخه عملیاتی این سیستم به چهار بخش زیر تقسیم می شود:

1- پر کردن منبع از آب هنگام مد

2- نگاه داشتن آب در منبع تا مد کامل که حد اکثر ارتفاع آب حاصل شود.

3- تخلیه آب حوضچه از طریق توربین آبی به دریا و دادن انرژی لازم به توربین آبی

4- توقف منتظر شدن تا مد کامل مجدد و تکرار مرحله اول

روش فوق "تولید در جزر" نامیده می شود. زیرا در این مرحله است که می توان کسب انرژی کرد. این چرخه می تواند به عکس شود و دادن انرژی هنگام جریان آب از دریا به حوضچه صورت گیرد. به هر صورت به علت شیب دار بودن سواحل ، معمولا روش " تولید انرژی در جزر"  موثرتر است. تولید انرژی دو طرفه یعنی هم در جزر و هم در مد امکان پذیر است. این روش به سیستم " تک حوضچه ای دو اثره" معروف است.

 نیروگاه های جزر ومدی بیشتر برای تولید برق طراحی و ساخته می شود ، ولی تحت شرایطی می توان از نیروی آنها به منظور پمپ کردن آب استفاده کرد. یک نیروگاه جزر و مدی تک حوضچه ای در هر بار جزر و مد یک یا دو ریتم یا ضربان متناوب انرژی تولید می کند.

از مزیت های دیگر این توربین ها می توان به این نکته اشاره کرد که برای به حرکت درآوردن این توربین ها نیروی زیادى لازم نبوده و این توربین ها قادرند با سرعت های بسیار پائین نیز به حرکت درآیند. میزان کار مفید به دست آمده از این توربین ها 2 برابر میزان کار مفید توربین های بادی بر روى زمین است چرا که جرم حجمی آب 700 بار بیشتر از جرم حجمی هواست و به همین علت نیروهای انتقال یافته بزرگتر هستند.

در حال حاضر تعداد نیروگاه های برق جزر و مدی تاسیس شده در دنیا کم است. اولین و بزرگترین این نیروگاه ها  MW240 قدرت دارد که تک حوضچه ای و دو اثری است و چنان که گذشت در لارنس کنار دریای مانش در کشور فرانسه قرار دارد.

 در سواحل نروژ توربین های مشابهی به کار گرفته شده اند. این توربین ها قرار است به صورت آزمایشی، ابتدا تامین کننده برق 50، سپس 1000 و سرانجام 20 هزار خانه مسکونی باشند. در سواحل جزیره «شتلند» توربین دیگری به تولید الکتریسیته مشغول است. در مقابل سواحل کالیفرنیا، فلوریدا و کرانه شرقی کانادا پروژه ای مشابه به کار گرفته شده است. کارشناسان معتقدند طی 30 سال آینده می توان از این توربین ها براى تولید 40 درصد از انرژی مورد نیاز خانه های مسکونی بهره جست.

در سواحل اسکاتلند برای تولید الکتریسیته تنها از نیروی امواج استفاده مى شود. باله ها جریان امواج را به درون تونلی منتقل کرده و به این ترتیب توده هوا را به جلو مى رانند و با کمک این توده هوا، توربینی به گردش در می آید. اما ساده ترین سیستم بهره برداری از انرژی جزر و مد سیستمی است که دانمارکی ها به کار می گیرند. در این سیستم، امواج مستقیماً توسط یک سطح شیب دار به سوى پره هاى توربین رانده  می شوند و آن را به حرکت درمی آورند.

 در دیگر موارد  می توان از نیروگاه های جزر و مدی دیگری به شرح زیر نام برد:

_ نیروگاه  MW20 در آناپولیس (کانادا) که برای نمایش از یک توربین آبی با قطر بزرگ و جریان برق مستقیم(DC) ساخته شده است

_  نیروگاه آزمایشیKW  400 در کیسلایا گوبا (روسیه سابق)

_ نیروگاه جیانگ زیا (چین) با توانMW 3.2 و سرانجام چند نیروگاه جزر و مدی کوچک که همگی در کشور چین قرار دارند .

با استفاده از تجارب گذشته ، این نیروگاه را می توان به عنوان منبعی پیشرفته از نظر فنی ، با قابلیت اعتماد زیاد و عمر طولانی به حساب آورد .

-مزایا و قیمتها :
در حالی که نیروگاههای هیدروالکتریک در ساعت‌های مقرر به کار گرفته می شوند، نیروگاههای جذر و مد تنها در ساعت‌های خاصی از روز می‌توانند الکتریسیته تولید‌کننده، با مقادیر آب و جذر و مد کافی و فراهم شده است.
قیمت سیستمهای جذرو مد بسته به خصوصیات زیست‌محیطی و جغرافیایی و زمین‌شناسی محل تغییر می‌کند. طبق مطالعات بعمل آمده هزینه‌های گزاف و زمان‌های درازمدتی که صرف ساخت می‌شود، از به اجرا درآمدن طرح‌های عظیم در این زمینه جلوگیری می‌کند. تنها نیروگاههای جذر و مد عظیم که مقدار سرمایه‌‌گذاری کلانی را می‌طلبند، اقتصادی خواهند بود. از عوامل عمده تاثیرگذاری بر روی هزینه‌ها درمحل نیروگاه می‌توان اندازه سدهای مورد نیاز و اختلاف ارتفاع سطح جذر و مد ها را نام برد. هرچند هزینه‌های ابتدایی یک نیروگاه جذر ومد در مقایسه با دیگر انواع نیروگاهها نسبتاً بالاست، اما مزایایی شامل هزینه‌های عملیاتی و نگهداری پایین دارند باتوجه به اینکه هیچ سوختی مورد نیاز نیست.
عوامل تاثیرگذار در هزینه‌های مورد نیاز در محل نیروگاه جذر و مد شامل اندازه سدهای مورد نیاز و تفاوت ارتفاع بین جذرو مدهاست.
تولید قدرت جذرو مد مزایای اضافی دیگر هم دارد شامل حمل و نقل پیشرفته علاوه بر پلهای ریلی بر روی دهانه‌های ورودی رودخانه به دریا و کاهش گازهای گلخانه‌ای توسط جایگزینی توان حاصله پاک به جای سوختهای فسیلی
پروژه‌ای که در این زمینه بتواند این مزایا را نشان دهد، نیروگاه جذرو مد سیوا است که توسط مهندس دوو (Daewoo) ساخته شده و بر روی سیوا در کره جنوبی بنا شده است. این پروژه 250 میلیون دلاری و mw260 مگاواتی در کشور، در نوع خودش اولین محسوب می‌شود و انتظار می‌رود در جهت بهبود کیفیت آب دریاچه سیوا هم نقش خود را بخوبی ایفا کند.
دیگر مزایایی که این پروژه برای کره به همراه خواهد آورد شامل اکوسیستم وکیفیت آب قابل استرداد دریاچه سیوا، فعال‌سازی اقتصادی محلی، علاوه بر جاذبه‌های توریستی، کاهش واردات مواد نفتی خام و کاهش در آلودگی زیستی است.

جدول 1- اطلاعات فنی سیوا
خروجی هر واحد (Mw/MwA) 26076/26
اندازه سر امواج (m) 5082
سرعت (r/min) 6403
قطر پایه (m) 705
فعالیت‌های قابل تجدید و جایگزین مورد نظر
توسعه صنعتی کره که در سالهای 1970 شروع شد، تمرکز بر روی تقویت انرژی و صنایع شیمیایی، شامل فولاد، کشتی‌سازی و سیمان است. کره به واردات انرژی بیش از حد وابسته است و سعی در تهیه و تدارک مطمئنی برای خود ازجای دیگر، برای مثال گاز از روسیه است. همچنین با این پروژه از توسعه و امتیاز خوبی در جهت عرضه انرژی قابل بازیابی برخوردار می‌شود.
هر واحد دارای ظرفیت 26 مگاوات، قطر پایه 5/7 متر، سرعت 290/64 و حداقل ارتفاع مجاز 82/5 عمل می‌کند.
کره چهارمین واردکننده بزرگ مواد نفتی است و برای متنوع کردن منابع انرژی خود تامین تقاضای بالا انرژی، و برنامه‌های کاهش انتشار گاز گلخانه‌ای تلاش می‌کند. کره برای منابع انرژی دیگر خود برنامه‌ریزی می‌کند و قصد افزایش سهم انرژی‌های دیگر را در ترکیب سوختی‌اش از 4/1 درصد به 5 درصد تا سال   2011  دارد. کره روزانه 5/2 میلیون بشکه نفت وارد می‌کند که نمایانگر مقدار کمی از نیازش است. هدف اصلی این کشور پروژه‌های باد و خورشیدی جهت استفاده بیشتر از انرژیهای قابل تجدید است. علاوه براین کره در حال تست کردن پتانسیل پروژه‌های جذر و مد در سواحلش است.
کره که در سال 2002 پیمان کیوتو را به تصویب رسانده به دنبال کشف راههای انجام پروژه‌های AIJ (فعالیت‌های اجرایی مشترک یا عام‌المنفعه) و CDM (مکانیزم توسعه پاک) است.
شرکت منابع آبی کره، کواکو (Kowaco) دارای نفوذی در سیستم آبی در کره است. کواکو ملزم به ایفای نقشش در جهت بهبود کیفیت زندگی مردم کره و حمایت از توسعه اقتصاد ملی است.

<!--[if !supportLineBreakNewLine]-->
<!--[endif]-->

دریاچه سیوا:
دریاچه سیوا در نیمه غربی شبه جزیره کره در ایالات جیونگی (Gyeonggi) واقع شده است دریای غربی را توسط سد تا فاصله 4km  از شهر سیونگ (Siheung) مرزبندی کرده است. این دریاچه در سال 1994 برای تامین آب کشاورزی منطقه و برای توسعه زمینهای کشاورزی، صنعتی نزدیک شهرها و تامین آب آبیاری آنها توسط ساخت یک سد، بنا شد. در کنار ساخت دریاچه‌ای با وسعت 5/56km ، یکی از بزرگترین دریاچه‌های دارای جزرو مد در کره، زمینی به مساحت 173 کیلومتر مربع و 330 میلیون متر مربع ارزش پیدا کرد.
در صورت قطع جریان‌های جذرو مد و با توجه با افزایش سریع جمعیت و بارهای بیهوده‌ صنعتی از کارخانه‌ای اطراف،‌کیفیت آب دریاچه سیوا سالها پس از ساخت سد بدتر می‌شد. نسبت آ‌ب‌های آلوده به آبهای تمیز و پخش پساب از کارخانه‌های اطراف هم در حال افزایش است.
در حالی که آلودگی در وضعیت وخیمی بسر می‌برد و به راه حل فوری نیاز دارد. به دلیل تغییرات سریع زیست‌محیطی و پایین‌ آمدن کیفیت آب در دریاچه سیوا، راهی به جز باز کردن دریاچه نماند. سد بر روی شارش ورودی به دریاچه گشوده خواهد شد و نیروگاه جذرو مد برای انرژی این جذر و مدها ساخته خواهد شد.

-طراحی نیروگاه
نیروگاه جذر و مد مانند یک سیستم تولید شارش سیلابی طراحی شده است. سیستم‌های تولید شاره توان را از آمد ورفت امواج از دریا به آبگیر پشت سد تولیدمی‌کنند. هنگام مد شارش آب به داخل توربین‌ها تولید الکتریسیته می‌کند دریچه‌های جداگانه‌ای که در کنار توربین‌ها تعبیه شده‌اند هنگام حالت برگشت باز می‌شوند.
هنگام جزر، دریچه‌ها بالا می‌روند و آب خارج می‌شود. در حالت افول و برگشت آب انرژی تولید نمی‌شود.
پروژه‌ نیروگاه سیوا در نوع خودش در کره اولین است، چنین برنامه‌ریزی شده است که سد ساخته شده برای گردش و تبادل آب بین دریاچه و دریا آب باز شود. این نیروگاه،‌وضعیت دریاچه را با جابجایی سالانه 60 بیلیون تن از آب دریا بهبود بخشید. نیروگاه سیوا از ورود امواج هنگام مد، توان تولید می کند از اختلاف سطوح بین آب دریا و دریاچه مصنوعی سود می‌برد. کواکو به عنوان صاحب امتیاز پروژه نیروگاه را به مجموع خروجی 260mw  و تولیدتوان سالانه 543 گیگاولت ساعت به اجرا درخواهد آورد.
نیروگاه سیوا شامل موتورخانه‌هایی برای 10 توربین نوع لامپ الکتریک در ژنراتورها، دریچه‌ها و دیگر تجهیزات را شامل می‌شود. هر واحد ظرفیت mw26 دارد. ضخامت پایه 5/7 متر سرعت 29/64 ولت بر دقیقه و در اندازه مشخص 82000/5 به کار انداخته می‌شوند عمل تخلیه آبگیر توسط هشت دریچه جدید و وجود دریچه‌های اضافی انجام خواهد شد.
هزینه کلی پروژه حدود 250 میلیون دلار خواهد بود.

 پیشنهادات رقابتی
پروژه، پروژه مناقصه بومی سنگین و پردرآمدی توسط شرکتهای مهندسی داخلی به عنوان شرکت‌های راهنما و تهیه‌کننده‌ها و شرکتهای مهندسی به عنوان پیمانکاران جزء بود. مسوولیت گروه‌ها مانند درخت برای پروژه تعریف شده بود. راهنماهای این گروه شرکت‌های داخلی کره‌ای متعهد، با تهیه‌کننده‌های تجهیزات وشرکت‌های مهندسی بودند تجمع شرکت‌های ساختمانی دوو (Daewoo) با مهندسی دوو و شرکت ساختمانی به عنوان راهنما در پروژه شریک شدند و توسط شرکت مشاوره مهندسی سامان در مناقصه برنده شده و کواکو قرارداد را اعطا کرد. کواکو از بین شرکت‌کنندگان در مناقصه بر طبق معیارهای: قیمت (30%)، تخصص فنی(45%)، و مراجع (25%) شرکت مورد نظر را انتخاب کرد. دوو به عنوان شرکت‌کننده برگزیده اعلام و موظف شد طرح‌های خود را با جزییات کامل قبل از اعطای پروژه به او آماده کند. در مناقصه دوو قیمت بالاتری را نسبت به رقیب خود هیوندا (Hyundai) ارایه کرد.
شرکت Va Tech Hydro به عنوان پیمانکار جزء دوو برای تهیه تجهیزات معین و خدمات با توجه به بخش‌های الکترومکانیکی مسوول خواهد بود.
شرکت Va Tech Hydro به عنوان تهیه‌کننده فنی پروژه نیروگاه سیوا عمل خواهد کرد و طراحی‌های جزیی برای تجهیزات توربین و ژنراتور ارایه خواهد داد.
علاوه بر این شرکت تمام تجهیزات اصلی برای توربین‌ها و ژنراتورها را تغذیه خواهد کرد. درحالی که دوو تجهیزات بدون هسته را تهیه خواهد کرد. تعهد Va Tech Hydro شامل محرک‌های توربین درزگیری محور توربین، جهت‌ها و هدهای روغن، دریچه‌ها، هسته‌های استاتور و سیم‌پیچی‌ها و قطب‌های رتور، جهت‌های ترکیبی، تحریک، مقره‌ها و سیستم scada است. راه‌اندازی تجهیزات الکترومکانیکی در اوایل سال 2007 جزء اولین تعهدات است. مراحل نصب نیروگاه جذرو مد به حالت پیوسته‌ای به انجام خواهد رسید. و چون محل کافی برای نگهداری وجود ندارد بخش‌های الکترومکانیکی و تجهیزات باید به موقع تحویل داه شده باشد.
بعلاوه Va Tech Hydro یک سری خدمات وسیعی ارایه خواهد داد. شامل نظارت بر ساخت بخش‌هایی که باید به دوو تحویل داده شود. نظارت بر قبل از نصب و بعد از نصب، نظارت بر انجام و ارایه سری آموزشی برای کارگذاری.
ارزش این قرارداد برای Va Tech Hydro تقریباً 75 میلیون یورو (93 میلیون دلار) است..
علاوه بر دلایل جانبی و فوریت بی‌نهایت پروژه نیروگاه جزرو مد سیوا، برنامه‌ریزی شده تا برای سال 2009 کامل شده باشد.
تیم پروژه یک تیم از متخصصان دوو،‌ مهندسی سامان و Va Tech Hydro مسائل اقتصادی را محاسبه کردند و نهایتاً با امضاء اسناد قرارداد به نتیجه رسیدند.
نیروگاه سیوا باب جدیدی را در توسعه انرژی قابل تجدید محلی در کره جنوبی گشوده است. این نیروگاه واردات نفت را تقریباً 860000 بشکه (43 میلیون دلار کاهش خواهد داد. به همان خوبی سهمش را با ادامه گردش آب دریاچه در ارتقاء کیفیت آب را به ارمغان خواهد آورد.
اگر در مورد دریاچه سیوا طبق برنامه ریزی پیش برویم، کیفیت زندگی مردم کره بهبود خواهد یافت و توسعه اقتصاد ملی آنها تامین می‌شود با اعطاء این پاداش Va Tech Hydroدر محقق کردن بزرگترین  نیروگاه جذرو مد دنیا موقعیت مهمی را به دست خواهد آورد.  VTH قصد دارد برای شرکت در پیشبرد ساخت نیروگاه‌های آبی بزرگ تلاش کند و درگیر پروژه‌های مشابه شود برای چندین پروژه هنگفت در سواحل غربی شبکه جزیره کره و محل‌‌های مورد نظر تحقیقاتی به عمل آمده است که برای توسعه قدرت جذرو مد هدف‌گذاری شده‌اند.

  کارهای انجام شده در ایران:

خوشبختانه اخیراً کوشش‌هایی در این خصوص در ایران کشوری که چندین هزار کیلومتر مرز آبی و کرانه‌های ساحلی دارد - هم رخ داده و در ابتدای خورموسی در بندر امام خمینی (ره)، اولین تلاش‌های عینی می‌رود تا نتیجه بخش شود.

امید که رویکرد استفاده و مهار انرژی‌های نو هر چه بیشتر در ایران و جهان، نهادینه و همه‌گیرتر شود؛ دستاوردی که در صورت تحقق، بی‌شک جهانی سبزتر، امن‌تر، آرام‌تر و کم سر و صداتر را به ارمغان خواهد آورد.




نوع مطلب : انرژی ها(فیزیک) 

داغ کن - کلوب دات کام
نظرات() 

آبکرمکن خورشیدی گوی شکل

تاریخ:شنبه 30 مهر 1390-14:39

آبگرمکن خورشیدی گوی شکل
شرکت ایتالیایی Sferasol S.r.l یک سیستم گرمایش خورشیدی کروی با ابعاد کوچک را طراحی کرده است که سطح ان بطور ثابت در معرض تابش خورشید قرار می گیرد.
. برخلاف کلکتورهای مسطح خورشیدی متداول ، این سیستم می تواند بیشترین تابش پراکنده را حذب کند. در یک روز آفتابی تابش پراکنده10% کل تابش خورشید و در یک روز ابری این تابش می تواند به بیش از 50% کل تابش خورشید برسد.یکی از مزایای سیستم مذکورجذب تابش آلبدو است،( تابش منعکس شده از سطح زمین را تابش آلبدو می گویند). جنس این جاذب کروی از استیل است که روی آن با رنگ های جاذب پوشیده می شود و سطحی معادل 5/4 مترمربع دارد . جاذب کروی داخل یک کره پلاستیکی از جنس methacrylate قرار داده می شود .این سیستم در واقع یک سیستم آب گرمکن پمپی خورشیدی است که تانکر ذخیره در داخل کره پنهان است . این منبع ذخیره از جنس استیل ضد زنگ می باشد و به شکل استوانه عمودی است که گنجایش 150 لیتر آب را دارد . بر طبق گزارش سازنده ، این سیستم می تواند آب را در مدت کوتاهتری نسبت به کلکتورهای مسطح خورشیدی گرم بکند چرا که سیال گرمایی در معرض تابش 2برابر بیشتر از کلکتورهای مسطح قرار می گیرد.
قابل ذکراست که هزینه های نگهداری و نصب این سیستم بسیار پایین است و امکان استفاده این سیستم بدون داشتن یک منبع ذخیره نیز وجود دارد.


نوع مطلب : انرژی ها(فیزیک) 

داغ کن - کلوب دات کام
نظرات() 

وضعیت انرژی باد در سال 2010

تاریخ:شنبه 30 مهر 1390-14:35

وضعیت انرژی باد در سال 2010
چین بانصب 9/18 گیگاوات نیروگاه در 2010 کل ظرفیت نصب شده اش به7/44 گیگاوات رسید و به این ترتیب رتبه اول را در جهان بدست آورد و توانست جای ایالات متحده آمریکا را در این عرصه بگیرد.

صنعت باد آمریکا علیرغم رشد اقتصادی آهسته و سیاستهای غیر قابل پیش بینی اش به رشد خود ادامه می دهد بطوریکه در سال 2010 ، 15% رشد داشته و سهم 26 درصدی در ظرفیت جدید تولید برق را در این کشور برعهده دارد . با ظرفیت 116/5 گیگاواتی که در سال گذشته اضافه شد ، کل ظرفیت برق بادی در آمریکا به180/40 گیگاوات رسیده است .

جالب توجه است که امریکا و چین مجموعا" 2/43% ظرفیت بادی جهان را دارند که 4/38% بیش ازآن چیزی است که در سال  2009اجراء گردیده است.

بسیاری از کشورهای اروپای غربی در این سال تقریبا" رشد ثابتی را نشان می دهند در حالیکه رشد قوی تری برای برخی از کشورهای اروپای شرقی می باشد .

 آلمان با داشتن 215/27 گیگاوات رتبه اول را در اروپا و بدنبال آن اسپانیا با ظرفیت 676/20 گیگاوات مقام بعدی را دارد . 

جدول زیر بطور خلاصه وضعیت 10 کشور اول جهان در این عرصه بیان می کند :

 

 
نام کشور
ظرفیت نصب شده تا انتهای 2010بر حسب GW
چین
733/44
آمریکا
180/40
آلمان
215/27
اسپانیا
676/20
هندوستان
0658/13
ایتالیا
797/5
فرانسه
66/5
انگلیس
203/5
کانادا
008/4
دانمارک
734/3


نوع مطلب : انرژی ها(فیزیک) 

داغ کن - کلوب دات کام
نظرات() 

وضعیت نیروگاه های زمین گرمایی در ژاپن

تاریخ:شنبه 30 مهر 1390-14:32

وضعیت نیروگاههای زمین گرمایی در ژاپن
کل نیروگاههای زمین گرمایی در حال بهر ه برداری در ژاپن 16 نیروگاه می باشد که مجموع ظرفیت آنها MW 535 است .

بعضی از آنها بعد از اولین زمین لرزه 12 مارس 2011 بطور اوتوماتیک بسته شدند اما خیلی زود وارد مدار شدند . پس از این رویداد مجددا" نیروگاههای زمین گرمایی ژاپن به همان سطح نیرویی را که قبل از زلزله تولید می کردند ، رسیدند . در شکل زیر نیروگاههای زمین گرمایی که از شمال تا شرق ژاپن پراکنده اند همراه با محل و ظرفیت نصب شده اشان را نشان می دهد . 

 



نوع مطلب : انرژی ها(فیزیک) 

داغ کن - کلوب دات کام
نظرات() 

استفاده از آب گرمکن خورشیدی در بیمارستان

تاریخ:شنبه 30 مهر 1390-14:25

استفاده از آب گرمکن خورشیدی در بیمارستان
کمپانیJehin در کره جنوبی اولین پروژه تولید انرژی از منابع تجدید پذیر خود را به اتمام رسانید . این پروژه جهت آب گرم مصرفی بیمارستانی بنام "Mirae" است، که از کلکتورهای مسطح خورشیدی استفاده می شود

مساحت هر کلکتور 10 متر مربع است بطوریکه آنها را " مگا کلکتور" می نامند . این بیمارستان با 709 تختخواب روزانه 80000 لیتر آب گرم مصرفی نیاز دارد. جهت تامین این حجم آب ، 104 کلکتور با مساحت کل حدود1040 مترمربع مورد استفاده قرار می گیرد .کلکتورها در محیط اطراف بیمارستان در روی زمین نصب شده است و از 10 مارس این پروژه به مرحله بهره برداری رسیده است .

انرژی حاصل ازهیت پمپ های زمین گرمایی بعنوان انرژی گرمایشی پشتیبان استفاده می شود.کل سرمایه گذاری در این پروژه 3/1 میلیون یورو بود که 70درصد این بودجه توسط وزارت اقتصاداز بودجه توسعه و تحقیقات دولت در رابطه با انرژیهای تجدید پذیر تامین شد و مابقی آن توسط شرکت Jehin فراهم گردید .

 



نوع مطلب : انرژی ها(فیزیک) 

داغ کن - کلوب دات کام
نظرات() 


  • تعداد صفحات :4
  • 1  
  • 2  
  • 3  
  • 4  
شبکه اجتماعی فارسی کلوب | Buy Website Traffic | Buy Targeted Website Traffic