من طرف مزمل فضل المولي مصطفي الخميس مايو 06, 2010 12:46 pm** وإن من شيء إلا عندنا خزائنه وما ننزله إلا بقدر معلوم .وأرسلنا الرياح لوا قح فأنزلنا من السماء ماءً فأسقينكموه وما أنتم له بخازنين .**
صدق الله العظيم
سورة الحجر ، الآيات 21-22
:-
تعتبر الطاقة والمياه العذبة من أهم الموارد الطبيعية والضرورية للحياة. ونتيجة لنضوب مصادر الطاقة التقليدية والزيادة المستمرة في الحاجة البشرية للطاقة والمياه العذبة أصبح من الضروري الاقتصاد في استهلاك المتوفر من هذه الموارد الطبيعية والبحث عن وسائل وطرق متعددة للإيفاء بالمتطلبات المستقبلية للطاقة والمياه . وذلك عن طريق استغلال المصادر الطبيعية للطاقة. وقد ساعد التطور العلمي والصناعي الذي حدث في مجال ضخ وتحلية المياه على استغلال الطاقات المتجددة لهذا الغرض في المناطق النائية والبعيدة عن مصادر الطاقة التقليدية. وذلك عن طريق المراوح الهوائية لتشغيل المضخات اللازمة لضخ المياه الجوفية . وذلك اعتمادا على طبيعة الطقس والظروف المناخية وسرعة الريح في الموقع المدروس. وفي حالة المناطق ذات التجمعات السكانية المتوسطة و الكبيرة أو في حالة الحقول الكبيرة للمياه الجوفية العذبة فإن استغلال أنظمة الطاقات المتجددة السابقة الذكر لضخ المياه الجوفية وتحلية المياه المالحة سوف يؤدي إلى خفض كلفة إنتاج مياه التحلية أو ضخ المياه الجوفية.
وبناء على ما تقدم تم في الدراسة الحالية بحث فاعلية استخدام المنظومات الهوائية المتكاملة لضخ المياه الجوفية العذبة.
طاقة الرياح
Wind Energy
مصدر لا ينضب من الطاقة
تعتبر الرياح مصدرا مثاليا للطاقة ، فهي لا تنضب ولا تخلف أي غازات ضارة أو نفايات خطيرة تلوث البيئة وتهدم التوازن الأيكولوجي لكوكب الأرض ، وقد سخرها الإنسان لخدمته منذ القِدم.
طاقة الرياح وتعرّف بأنهاعملية تحويل حركة (طاقة) الرياح إلى شكل آخر من أشكال الطاقة سهلة الاستخدام، غالبا كهربائية وذلك باستخدام عنفات (مروحيات) .
يتم تحويل حركة الرياح التي تُدَور العنفات عن طريق تحويل دوران هذه الأخيرة إلى كهرباء بواسطة مولدات كهربائية. ويستفيد العلماء من خبرتهم السابقة بتحويل حركة الرياح إلى حركة فيزيائية حيث أن استخدام طاقة الرياح بدأ مع بدايات التاريخ، فقد استخدمها الفراعنة في تسيير المراكب في نهر النيل كما استخدمها الصينيون عن طريق طواحين الهواء لضخ المياه الجوفية.
تستخدم طاقة الرياح على شكل حقول لعنفات الرياح لصالح شبكات الكهرباء المحلية. وعلى شكل العنفات الصغيرة لتوفير الكهرباء للمنازل الريفية او شبكات المناطق النائية.
تعتبر طاقة الرياح آمنة فضلا عن أنها من أحد أفراد عائلة الطاقة المتجددة، وهي طاقة بيئية لا يصدر منها ملوثات مضرة بالبيئة، يتجه العالم الآن بعد ظاهرة الاحتباس الحراري فضلا عن التلوث، لاعتماد مصادر الطاقة المتجددة كمصادر طاقة بديلة وللتخفيف من استخدام الوقود. ولهذه الأسباب يسعى التقدم التكنولوجي إلى خفض تكلفة الطاقة المتجددة لتوسيع انتشارها.
والصوره ادناه توضح بعض للمراوح التى تدار بالرياح
مصدر لا ينضب من الطاقة
تعتبر الرياح مصدرا مثاليا للطاقة ، فهي لا تنضب ولا تخلف أي غازات ضارة أو نفايات خطيرة تلوث البيئة وتهدم التوازن الأيكولوجي لكوكب الأرض ، وقد سخرها الإنسان لخدمته منذ القِدم وشاع استخدامها في بعض مناطق أوروبا لطحن الحبوب ورفع المياه وقطع الأخشاب.
إن حركة الرياح الديناميكية المستمرة ، تمكننا من تحويلها إلى طاقة توربينية دورانية منتظمة ، وباستخدام مولدات كهربائية Electric Generator خاصة ، يمكن تحويل هذه الطاقة الحركية إلى طاقة كهربائية .
أسباب البحث عن مصادر بديلة للطاقة
كثير من دول العالم غير النفطية أسبابا وجيهة ومنطقية للبحث عن مصادر بديلة للطاقة غير البترول، وتقوم هذه الأسباب على اعتبارات سياسية واقتصادية وبيئية واجتماعية لا يمكن تجاهلها، أهمها:
- التخلص من عبء ارتفاع أسعار البترول وطفراته الحادة على ما في ذلك من تداعيات سيئة اقتصاديا واجتماعيا وأمنيا على النحو السابق ذكره.
- منع تكرار استخدام النفط سلاحا اقتصاديا أو سياسيا وسلب الدول النفطية لا سيما العربية وعلى رأسها تلك الدول المتهمة بدعم الإرهاب امتيازا هاما ومؤثرا.
- القلق العالمي المتزايد من نضوب البترول أو نفاد احتياطياته وما سيترتب على ذلك من تداعيات لن تقدر المدنية الحديثة على تحمل تبعاتها.
- التخلص من المشاكل البيئية المترتبة على إنتاج وحرق الوقود الحفري (البترول والغاز الطبيعي والفحم) مثل التلوث وزيادة درجة الحرارة على سطح الأرض وتدمير الموائل الطبيعية وهي مشاكل مقلقة يعاني منها كل العالم حاليا.
وهذه الأسباب لا تعني في مجملها إلا أن الدول الصناعية جادة في هذا المسعى بدرجة كبيرة، بل إن دولا مثل أميركا واليابان وألمانيا وإنجلترا والنرويج وهولندا قد حققت بالفعل نجاحات بارزة على هذا المستوى، على الأخص في مجال إنتاج الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والطاقة المائية.
وقراءة إحصائيات الاستهلاك العالمي للطاقة توضح أن النفط الخام يغطي حاليا حوالي 36% من الاحتياجات العالمية بينما يسهم الغاز الطبيعي بحوالي 24%، والفحم الحجري 25% والمصادر الأخرى المتجددة بنسبة 15%. إلا أن التوقعات المستقبلية لمساهمة الأخيرة في حجم المستهلك عالميا سوف تصل إلى 30% بحلول العام 2030 وهذا يعني تزايد التوجه نحو هذه المصادر
مميزات وعيوب طاقة الرياح:-
طاقة الرياح طاقة محلية متجددة ولا ينتج عنها غازات تسبب ظاهرة الاحتباس الحراري أو ملوثات، مثل ثاني أكسيد الكربون أو أكسيد النتريك أو الميثان، وبالتالي فإن تأثيرها الضار بالبيئة طفيف ومن مميزاتها أنها سهلة التركيب.
95% من الأراضي المستخدمة كحقول للرياح يمكن استخدامها في أغراض أخرى مثل الزراعة أو الرعي، كما يمكن وضع التوربينات فوق المباني.
التأثير البصري لدوران التوربينات والضوضاء الصادرة عنها قد تزعج الأشخاص القاطنين بجوار حقول الرياح، ولتقليل هذه التأثيرات يفضل إنشاء حقول الرياح في مناطق بعيدة عن المناطق السكنية.
تتسبب التوربينات العملاقة أحيانًا في قتل بعض الطيور خاصة أثناء فترات هجرتهم، ويتم حاليًا دراسة تأثيرها على انقراض بعض أنواع الطيور، ولكن النتائج المبدئية تشير إلى أن التوربينات ليس لها هذا التأثير الشديد.
أنواع التوربينات الهوائية التى تدار بواسطة الرياح :
ا- توربينات هوائية عمودية
ب- توربينات هوائية أفقية :- وهى الاكثر استخداما
التصاميم المدروسة لمحطات ضخ المياه الجوفية بواسطة طاقة الرياح
1- تصميم مضخة بالاستفادة من الحركة الميكانيكية المنتجة بواسطة المرواح المداره بواسة طاقة الرياح
2- تصميم مضخة بالاستفادة من القدرة الكهربيه المخزنه بواسطة غرف البطاريات
1- فى هذا المشروع يتكون التصميم للمقترح الأول لمحطة الضخ الهوائية المتكاملة من ثلاث وحدات اساسية بطاقة إنتاجية للمياه 200متر مكعب فى الساعة ومزرعة رياح تضم مجموعة من التوربينات الهوائية وتتم الاستفاده من الطاقه الميكانيكية المنتجه لتشغيل المضخة مباشرة وتتم الاشارة بالتفصيل لجميع الوحدات والتصاميم وكيفية الانتاج لاحقا والشكل( 1-1 ) صوره مبسطه لهذا المشروع .
الشكل (1-1)
2-ايضا كما اشرنا سابقا فهناك طريقه اخرى للاستفاده من طاقة الرياح فى توليد طاقه كهربية يستفاد منها فى تشغيل مضخات المياه لكن من الجانب الهندسى فان هذه الطريقة مكلفة جدا وتحتاج الى ايدى عاملة مهره للتشغيل والصيانه والشكل (1-2) ادناه توضيح لكيفية انتاج الكهربا وتخزينها فى غرف البطاريات ومن ثم الاستفادة منها فى تشغيل المضخة
اخوكم مزمل فضل المولي مصطفي
صدق الله العظيم
سورة الحجر ، الآيات 21-22
:-
تعتبر الطاقة والمياه العذبة من أهم الموارد الطبيعية والضرورية للحياة. ونتيجة لنضوب مصادر الطاقة التقليدية والزيادة المستمرة في الحاجة البشرية للطاقة والمياه العذبة أصبح من الضروري الاقتصاد في استهلاك المتوفر من هذه الموارد الطبيعية والبحث عن وسائل وطرق متعددة للإيفاء بالمتطلبات المستقبلية للطاقة والمياه . وذلك عن طريق استغلال المصادر الطبيعية للطاقة. وقد ساعد التطور العلمي والصناعي الذي حدث في مجال ضخ وتحلية المياه على استغلال الطاقات المتجددة لهذا الغرض في المناطق النائية والبعيدة عن مصادر الطاقة التقليدية. وذلك عن طريق المراوح الهوائية لتشغيل المضخات اللازمة لضخ المياه الجوفية . وذلك اعتمادا على طبيعة الطقس والظروف المناخية وسرعة الريح في الموقع المدروس. وفي حالة المناطق ذات التجمعات السكانية المتوسطة و الكبيرة أو في حالة الحقول الكبيرة للمياه الجوفية العذبة فإن استغلال أنظمة الطاقات المتجددة السابقة الذكر لضخ المياه الجوفية وتحلية المياه المالحة سوف يؤدي إلى خفض كلفة إنتاج مياه التحلية أو ضخ المياه الجوفية.
وبناء على ما تقدم تم في الدراسة الحالية بحث فاعلية استخدام المنظومات الهوائية المتكاملة لضخ المياه الجوفية العذبة.
طاقة الرياح
Wind Energy
مصدر لا ينضب من الطاقة
تعتبر الرياح مصدرا مثاليا للطاقة ، فهي لا تنضب ولا تخلف أي غازات ضارة أو نفايات خطيرة تلوث البيئة وتهدم التوازن الأيكولوجي لكوكب الأرض ، وقد سخرها الإنسان لخدمته منذ القِدم.
طاقة الرياح وتعرّف بأنهاعملية تحويل حركة (طاقة) الرياح إلى شكل آخر من أشكال الطاقة سهلة الاستخدام، غالبا كهربائية وذلك باستخدام عنفات (مروحيات) .
يتم تحويل حركة الرياح التي تُدَور العنفات عن طريق تحويل دوران هذه الأخيرة إلى كهرباء بواسطة مولدات كهربائية. ويستفيد العلماء من خبرتهم السابقة بتحويل حركة الرياح إلى حركة فيزيائية حيث أن استخدام طاقة الرياح بدأ مع بدايات التاريخ، فقد استخدمها الفراعنة في تسيير المراكب في نهر النيل كما استخدمها الصينيون عن طريق طواحين الهواء لضخ المياه الجوفية.
تستخدم طاقة الرياح على شكل حقول لعنفات الرياح لصالح شبكات الكهرباء المحلية. وعلى شكل العنفات الصغيرة لتوفير الكهرباء للمنازل الريفية او شبكات المناطق النائية.
تعتبر طاقة الرياح آمنة فضلا عن أنها من أحد أفراد عائلة الطاقة المتجددة، وهي طاقة بيئية لا يصدر منها ملوثات مضرة بالبيئة، يتجه العالم الآن بعد ظاهرة الاحتباس الحراري فضلا عن التلوث، لاعتماد مصادر الطاقة المتجددة كمصادر طاقة بديلة وللتخفيف من استخدام الوقود. ولهذه الأسباب يسعى التقدم التكنولوجي إلى خفض تكلفة الطاقة المتجددة لتوسيع انتشارها.
والصوره ادناه توضح بعض للمراوح التى تدار بالرياح
مصدر لا ينضب من الطاقة
تعتبر الرياح مصدرا مثاليا للطاقة ، فهي لا تنضب ولا تخلف أي غازات ضارة أو نفايات خطيرة تلوث البيئة وتهدم التوازن الأيكولوجي لكوكب الأرض ، وقد سخرها الإنسان لخدمته منذ القِدم وشاع استخدامها في بعض مناطق أوروبا لطحن الحبوب ورفع المياه وقطع الأخشاب.
إن حركة الرياح الديناميكية المستمرة ، تمكننا من تحويلها إلى طاقة توربينية دورانية منتظمة ، وباستخدام مولدات كهربائية Electric Generator خاصة ، يمكن تحويل هذه الطاقة الحركية إلى طاقة كهربائية .
أسباب البحث عن مصادر بديلة للطاقة
كثير من دول العالم غير النفطية أسبابا وجيهة ومنطقية للبحث عن مصادر بديلة للطاقة غير البترول، وتقوم هذه الأسباب على اعتبارات سياسية واقتصادية وبيئية واجتماعية لا يمكن تجاهلها، أهمها:
- التخلص من عبء ارتفاع أسعار البترول وطفراته الحادة على ما في ذلك من تداعيات سيئة اقتصاديا واجتماعيا وأمنيا على النحو السابق ذكره.
- منع تكرار استخدام النفط سلاحا اقتصاديا أو سياسيا وسلب الدول النفطية لا سيما العربية وعلى رأسها تلك الدول المتهمة بدعم الإرهاب امتيازا هاما ومؤثرا.
- القلق العالمي المتزايد من نضوب البترول أو نفاد احتياطياته وما سيترتب على ذلك من تداعيات لن تقدر المدنية الحديثة على تحمل تبعاتها.
- التخلص من المشاكل البيئية المترتبة على إنتاج وحرق الوقود الحفري (البترول والغاز الطبيعي والفحم) مثل التلوث وزيادة درجة الحرارة على سطح الأرض وتدمير الموائل الطبيعية وهي مشاكل مقلقة يعاني منها كل العالم حاليا.
وهذه الأسباب لا تعني في مجملها إلا أن الدول الصناعية جادة في هذا المسعى بدرجة كبيرة، بل إن دولا مثل أميركا واليابان وألمانيا وإنجلترا والنرويج وهولندا قد حققت بالفعل نجاحات بارزة على هذا المستوى، على الأخص في مجال إنتاج الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والطاقة المائية.
وقراءة إحصائيات الاستهلاك العالمي للطاقة توضح أن النفط الخام يغطي حاليا حوالي 36% من الاحتياجات العالمية بينما يسهم الغاز الطبيعي بحوالي 24%، والفحم الحجري 25% والمصادر الأخرى المتجددة بنسبة 15%. إلا أن التوقعات المستقبلية لمساهمة الأخيرة في حجم المستهلك عالميا سوف تصل إلى 30% بحلول العام 2030 وهذا يعني تزايد التوجه نحو هذه المصادر
مميزات وعيوب طاقة الرياح:-
طاقة الرياح طاقة محلية متجددة ولا ينتج عنها غازات تسبب ظاهرة الاحتباس الحراري أو ملوثات، مثل ثاني أكسيد الكربون أو أكسيد النتريك أو الميثان، وبالتالي فإن تأثيرها الضار بالبيئة طفيف ومن مميزاتها أنها سهلة التركيب.
95% من الأراضي المستخدمة كحقول للرياح يمكن استخدامها في أغراض أخرى مثل الزراعة أو الرعي، كما يمكن وضع التوربينات فوق المباني.
التأثير البصري لدوران التوربينات والضوضاء الصادرة عنها قد تزعج الأشخاص القاطنين بجوار حقول الرياح، ولتقليل هذه التأثيرات يفضل إنشاء حقول الرياح في مناطق بعيدة عن المناطق السكنية.
تتسبب التوربينات العملاقة أحيانًا في قتل بعض الطيور خاصة أثناء فترات هجرتهم، ويتم حاليًا دراسة تأثيرها على انقراض بعض أنواع الطيور، ولكن النتائج المبدئية تشير إلى أن التوربينات ليس لها هذا التأثير الشديد.
أنواع التوربينات الهوائية التى تدار بواسطة الرياح :
ا- توربينات هوائية عمودية
ب- توربينات هوائية أفقية :- وهى الاكثر استخداما
التصاميم المدروسة لمحطات ضخ المياه الجوفية بواسطة طاقة الرياح
1- تصميم مضخة بالاستفادة من الحركة الميكانيكية المنتجة بواسطة المرواح المداره بواسة طاقة الرياح
2- تصميم مضخة بالاستفادة من القدرة الكهربيه المخزنه بواسطة غرف البطاريات
1- فى هذا المشروع يتكون التصميم للمقترح الأول لمحطة الضخ الهوائية المتكاملة من ثلاث وحدات اساسية بطاقة إنتاجية للمياه 200متر مكعب فى الساعة ومزرعة رياح تضم مجموعة من التوربينات الهوائية وتتم الاستفاده من الطاقه الميكانيكية المنتجه لتشغيل المضخة مباشرة وتتم الاشارة بالتفصيل لجميع الوحدات والتصاميم وكيفية الانتاج لاحقا والشكل( 1-1 ) صوره مبسطه لهذا المشروع .
الشكل (1-1)
2-ايضا كما اشرنا سابقا فهناك طريقه اخرى للاستفاده من طاقة الرياح فى توليد طاقه كهربية يستفاد منها فى تشغيل مضخات المياه لكن من الجانب الهندسى فان هذه الطريقة مكلفة جدا وتحتاج الى ايدى عاملة مهره للتشغيل والصيانه والشكل (1-2) ادناه توضيح لكيفية انتاج الكهربا وتخزينها فى غرف البطاريات ومن ثم الاستفادة منها فى تشغيل المضخة
اخوكم مزمل فضل المولي مصطفي
