ما هو رواتب المهندسين في فرنسا ؟

طاقة الرياح : طرق تصنيف توربينات الرياح

إضافة شرح

 تصنيف توربينات الرياح

يعتمد تصنيف توربينات الرياح على عدة اعتبارات منها محور الدوران وعدد الريش و الشفرات وتصنيفات أخرى سنستعرضها في مقالنا هذا . 

حسب محور الدوران:

توربينات الرياح الأفقية المحور.

تصنف توربينات الرياح بالنسبة لمحور الدوران تقسم  لنوعين هما توربينات أفقية المحور وتوربينات رأسية المحور والتوربينات أفقية المحور هي التي يكون محور دورانها موازيا لسطح الأرض ويمكن وضعها إما في مواجهة أو عكس اتجاه الريح وتتميز التوربينات التي توضع في مواجهة الريح "Wind Up" بتأثرها بالرياح بشكل مباشر وهذا النوع من التوربينات هو شائع الاستخدام، أما التوربينات رأسية المحور فهي التي يكون محور دورانها عمودي علي سطح الأرض، ويمكن استخدام كال النوعين في توليد الكهرباء وإن كانت التوربينات الرأسية المحور غالبا ما تستخدم في الأغراض الميكانيكية مثل ضخ المياه  وقد تطورت قدرات التوربينات أفقية المحور مع مرور الوقت.

توربينات الرياح الرأسية المحور.

توربينات الرياح العمودية المحور لها محور دوران عمودي يختلف عن التوربينات أفقية المحور لكونها تستغل الرياح في كافٍة الاتجاهات بدون الحاجة إلى إعادة تنظيم الجزء الدوار عندما يتغير اتجاه الرياح ولها شفرات منحنية متصلة من أحد جوانبها بالجزء العلوي من عمود الدوران ، بينما يتصل الجانب الأخر بالجزء السفلي لعمود الدوران ويكون على شكل منحنى يشبه حبل القفز أو شكل خفاقة البيض ، كما هو الحال في توربينة داريوس وتنسب هذه التوربينة إلي المهندس الفرنسي "جورج داريوس والذي ابتكرها عام 1721 وغالبا ما يزيد عدد الريش عن ثالثة، والتي عادة ما تستخدم في التطبيقات الميكانيكية مثل ضخ المياه، ويتميز هذا النوع من التوربينات بسهولة عمليات التشغيل والصيانة مقارنة بالتوربينات األفقية المحور.

حسب عدد الريش الشفرات.

- أحادية الريشة:

يتميز هذا النوع بسرعة دوران الدوار العالية مما يقلل من نسبة رفع السرعة الدورانية ويحتاج هذا النوع إلى وضعثقل في الجهة المقابلة للجناح لعمل اتزان في حالة الدوران وتصدر عن هذا النوع ضوضاء عالية مقارنة بالأنواع الأخرى

ثنائية الريشة:

يتميز هذا النوع بقلة تكلفة العضو الدوار وخفة وزنه وسرعة دورانه العالية مما يقلل من نسبة رفع السرعة الدورانية وبالتالي يقلل من تكلفة صندوق التروس ، كما يتميز بسهولة تركيب الريش إذ يمكن تركيبها وهي على الأرض ولكن من عيوب هذا النوع زيادة الحمل على التوربينة نتيجة ارتفاع سرعة الدوران وارتفاع نسبة الضوضاء الصادرة عنها.

- ثلاثية الريشة:

وهذا النوع هو الشائع الاستخدام نظراً لما يتميز به من اتزان العضو الدوار وانخفاض نسبة الضوضاء الصادرة عنه وانخفاض الحمل الناتج من دوران العضو الدوار. 

 

- متعددة الريش:

يتميز هذا النوع بمقدار العزوم العالية والسرعة البطيئة والقدرات المحدودة، لذا تستخدم طاقة الدوران في التطبيقات الميكانيكية كضخ المياه في المزارع بالمناطق الصحراوية والمناطق المعزولة عن الشبكة الكهربية .

حسب وضع الريش بالنسبة التجاه الرياح:

 ريش أمامية:

حيث تكون الريش في مقدمة حاوية الأجزاء الدوارة  فيكون تأثير الرياح مباشرة عليها وهذا النوع هو الأكثر استخدام في الوقت الحاضر.

 ريش خلفية:

حيث تكون الريش في مؤخرة الناسيل مما يؤثر على خواص الرياح المؤثرة على الريش وهذا النوع قليل جداً في سوق توربينات ا لرياح.

حسب الاتصال بالشبكة

.منفردة:

هذا النوع ذو قدرات صغيرة ومحدودة، ويستخدم بجانب مصدر توليد كهربائي آخر (النظام المختلط) في المناطق المعزولة عن الشبكة الكهربية وذلك بغرض الحصول على مصدر للكهرباء.

متصلة بالشبكة :

هذا النوع شائع الاستخدام لما له من مميزات أذ يمكن توصيل أي عدد من التوربينات ضمن الشبكة الكهربائية حيث أنه هو الأساس حاليا في استخدام التوربينات  الرياح في انتاج الطاقة الكهربائية.

حسب نوع المولد:

 مولد حثي:

يتميز هذا النوع بسهولة ربطه بالشبكة الكهربية وإن كان له تأثير واضح على انخفاض معامل القدرة بالشبكة الكهربية حيث يتم إثارة ملفاته بالقدرة غير الفعالة من الشبكة ويتم تقليل سحب القدرة غير الفعالةة من الشبكة عن طريق توصيل مجموعة من المكثفات توصل على التوازي مع المولد لتوليد جزء من تلك  القدرة، و  يبدأ في توليد طاقة كهربية  عند سرعة معينة تسمى بسرعة التوليد، لذا تحتاج التوربينات التي تستخدم هذا النوع من المولدات إلى صندوق التروس حتى يرفع سرعة دوران العضو اددوار إلى سرعة التوليد.

 مولد تزامني:

يتميز هذا النوع بإمكانية التوليد عند السرعات الدورانية المختلفة مما يؤدي إلى عدم الحاجة إلى صندوق تروس وبالرغم من أن هذا يقلل من تكلفة التصنيع إلا أنه يحتاج إلى أجزاء إلكترونية إضافية لتوافق خصائص التوليد (جهد وتردد) مع خصائص الشبكة الكهربية وتحتاج هذه األجزاء الالكترونية إلى صيانة  دورية للمحافظة عليها .

حسب مكان التركيب:

 توربينات أرضية:

وهى التي يتم تركيبها على اليابسة سواء أكانت زراعية أو صحراوية وهي تشكل الغالبية العظمى من حيث مكان التركيب والشكل وعدد المزارع.

توربينات بحرية :

الرياح البحرية تمثل للتدفق بسرعة و قوة أكبرمن الرياح على اليابسة، ذلك لأن خشونة سطح البحر أقل  منها عن اليابسة لعدم و جود عوائق أو مصدات تعوق سريان الرياح وعوائق هبوب الرياح أقل و بالتالي  فإن ذلك يسمح للتوربينات بتوليد طاقة كهربية بشكل أكبر و يتم تركيب التوربينات على ساحل البحر أو  داخل المياه الضحلة وذلك بسبب القيود المفروضة على المواقع المناسبة على اليابسة بسبب الكثافة السكانية  و التطورات المتالحقة .

 ومن مميزات التوربينات البحرية انخفاض نسبة الضجيج الصوتي حيث أن التوربينات خالل عملها تحدث صوت مزعج والذي يؤدى إلى  التسبب بمشاكل للناس الذين يسكنون في المناطق المجاورة للتوربينات، ، لذلك تواجد التوربينات في البحر.