دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .
تعداد صفحات : 76 صفحه -
قالب بندی : word
مقدمه
عرضه و تقاضای انرژی در جهان به صورت یکی از مهمترین مسائل روز درآمده است، به طوری که جهان تا پایان این قرن هم ممکن است با آن مواجه باشد. انرژیهای فسیلی مانند نفت و گاز و زغال سنگ روزی تمام خواهند شد و با پایان گرفتن آن چرخ تمدن بشری که بستگی مستقیم به انرژی دارد متوقف خواهد گشت. این امر سبب گشته است که کشورهای توسعه یافته صنعتی با جدیت هر چه تمامتر استفاده از سایر انرژی های موجود در طبیعت را مورد توجه قرار دهند. استفاده از انرژی خورشید، باد، جزر و مد، گرمای درون زمین و ... که به نام انرژی های نو موسومند مستلزم کار و کوشش و تحقیقات زیادی میباشد که باید از قبل انجام شده باشد. کشورهای توسعه یافته سالهاست که مطالعات دامنه داری را در این زمینه شروع کرده اند. چون موضوع انرژی یک مساله ی جهانی است و با تمام افراد کره ی زمین ارتباط مستقیم دارد، لازم است ابتدا مسائل آن را از همه ی جهات یک به یک مورد تجزیه و تحلیل قرار داده و با آن با یک دید جهانی برخورد نمائیم. برای درک سیستم انرژی از نقطه نظر فیزیکی لازم است مراحلی را که انرژی در جریان تبدیل و بهره‌برداری نهایی می پیماید بدانیم.
« انرژی اولیه» انرژیی است که از طبیعت بدست آمده باشد مانند انرژی آب سدها، نفت، زغال سنگ و ... به ندرت ممکن است این انرژی صورت «انرژی نهایی» یعنی انرژی آماده برای مصرف را داشته باشد.
یکی از انواع انرژی آماده برای مصرف، گاز طبیعی است و به همین جهت بسیار مورد توجه قرار دارد. اکثر انرژی های اولیه را باید به انرژی ثانویه بدل کرد تا بتوان از آن استفاده نمود. الکتریسیته و بنزین جز این دسته محسوب میشوند. برای اینکه انرژی به سهولت به دست مصرف کننده برسد باید در آن تغییراتی داده شود که به آسانی قابل انتقال و حمل و نقل بوده تا مورد استفاده قرار گیرد. در بسیاری موارد برای رساندن انرژی به دست مصرف کننده، از شبکه های برق فشار قوی، لوله های گاز رسانی و سرانجام سیستم های گرمائی استفاده میشود. سوختهای مایع به دلیل سهولت حمل و نقل و ذخیره کردن آنها مورد توجه قرار دارند.
با افزایش روز افزون جمعیت جهان و محدود بودن منابع انرژی، کلیه ی کشورها با مشکل انرژی روبرو هستند. انرژی برای همه ی مردم مساله ای است اساسی، انرژی در تمام شئون جامعه ی انسانی رسوخ کرده است، جنبه های مختلف آن از زندگی روزانه ی خانوادگی گرفته تا سیاست جهانی و بین المللی و طرح های توسعه ی ملّی را تحت تاثیر قرار داده است. انرژی در سالهای اخیر به علت پدیده ای که «بحران جهانی انرژی» نام گرفته اهمیت زیادی کسب کرده است و انرژی بادی یک از انرژیهای مهم به شمار می رود که به آن می پردازیم.
بادهای جهان جمعاً حدود TW 2700 انرژی در خود نهفته دارند. هزاران سال است که انسان برای بدست آوردن جز بسیار کوچکی از این انرژی، از آسیاب های بادی استفاده میکند. در سالهای اخیر با بالا رفتن قیمت انرژی های فسیلی، دوباره اذهان متوجه نیروی بادی شده است. انرژی بادی به علت رایگان بودن و آلوده نساختن محیط زیست بیشتر مورد توجه قرار دارد. استفاده از نیروی باد برای نیازهای محلی بسیار مناسب است. از TW 2700 انرژی موجود در باد حدود آن در 100 کیلومتری زمین قرار دارد.با احداث مبدل های بادی در سراسر جهان حداکثرTW 40 انرژی می توان به دست آورد. با این حال حتی 10 درصد این مقدار انرژی یعنی TW 4 از ظرفیت کلی انرژی آبی بیشتر است. قبل از نصب دستگاه توربین بادی لازم است نقاط باد خیز تعیین و مطالعاتی در خصوص شدت و دوام باد در طول سال به عمل آید و دستگاه توربین بادی در مکانی نسب شود که با دبه اندازه ی کافی در اکثر فصول سال وجود داشته باشد. از یک توربین بادی با محور افقی برای آب کشی از چاه و از یک توربین بادی با محور قائم برای تولید برق استفاده میشود. در مناطق باد خیز میتوان با استفاده از انرژی باد و نصب توربین های با محور افقی و قائم که ساخت آن بسیار ساده است برای کشیدن آب از زیر زمین و یا تولید برق استفاده کرد.
این صنعت امروزه به سرعت در حال رشد است و در بسیاری نقاط جهان زمین های وسیعی را که در معرض باد زیاد هستند به نام «مزرعه ی باد» نامگذاری کرده و با باد، الکتریسیته تولید می نمایند. این نیرو آن قدر زیاد شده که انرژی آن مستقیماً به شبکه ی تغذیه ی شهرها متصل شده است.
امید به آن است که در آینده ای نه چندان دور هموطنان عزیز استفاده از انرژی های نو و به خصوص انرژی باد را جدی بگیرند و در رفع نقائص و مشکلات آن بکوشند تا این انرژی ارزان و بی پایان بیش از پیش مورد استفاده ی مردم عزیز کشورمان قرار گیرد.
فصل اول
تاریخچه
بشر از زمانهای بسیار دور به نیروی لایزال باد پی برده بود، آسیاب های بادی و کشتی های بادی که هزاران سال قبل معمول بود گویای این امر است.
طبق اسناد و مدارک موجود اولین کرجی که با نیروی باد حرکت میکرد توسط مصریان ساخته شد و اولین آسیاب بادی برای آرد کردن غلات 200 سال قبل از میلاد مسیح توسط ایرانیان بنا گردید. هم اکنون تعدادی آسیاب بادی در روستاهای بین خواف و تایباد وجود دارد که به کار مشغولند.
آسیاب های بادی اولیه با محور قائم بودند، بعد از مدتی آسیاب های بادی با محور افقی و پروانه های سه گوش باد بزنی معمول گشت، هنوز هم نمونه هایی از این آسیاب ها را می توان در نواحی مدیترانه پیدا کرد.
در قرن 11 میلادی در خاورمیانه آسیاب های بادی استفاده های گوناگونی شد. آسیاب های بادی در قرن 13 میلادی به کشورهای اروپایی راه یافت. در 5000 سال قبل یک کرجی با نیروی باد در رود نیل حرکت میکرد. این قدیمی ترین نقشه در خصوص استفاده ی انسان از نیروی باد برای حرکت در روی آب میباشد. نصب بادبان به یک محور مرکزی که با استفاده از نیروی باد، تولید نیروی چرخشی میکرد بعداً انجام گرفت و بشر به وسیله آن توانست نیروی لازم را برای آبکشی جهت آبیاری، آرد کردن غلات و سرانجام اره کردن چوب به دست آورد.
آسیاب های بادی با محور قائم:
چنانکه اشاره شد ایرانیان اولین کسانی بودند که در حدود 200 سال قبل از میلاد مسیح برای آرد کردن غلات از آسیاب های بادی با محور قائم استفاده کردند.
آسیاب های بادی با محور افقی:
آسیاب های بادی با محور افقی در قرن دوازدهم میلادی ساخته شدند. آسیاب بادی با محور افقی که بادبان های سه گوش آن به وسیله 10 دیرک چوبی نگاهداری میشود، این آسیاب هم اکنون در کشور یونان برای آرد کردن غلات به کار مشغول است.
در ادامه خلاصه اقداماتی را که کشورهای مختلف جهان برای مهار کردن نیروی باد و گرفتن انرژی از این منبع لایزال بعمل آورده اند، ذکر میکنیم.
تجربه ی ایرانیان:
دیدیم ایرانیان اولین کسانی بوده اند که در 2200 سال قبل از توربین های بادی با محور قائم استفاده کرده اند. باد های جنوب ایران و استفاده از نیروی به خصوص بادهای سیستان از قدیم مورد توجه بوده است، چنانکه ابوالحسن علی بن حسین مسعودی، در مروج الذهب و معادن الجواهر مینویسد:
دیار سیستان دیار باد و ریگ است و همان شهر است که گویند باد آنجا آسیاب ها گرداند و آب از چاه کشد و باغها سیراب کند و در همه ی دنیا شهری نیست که بیشتر از آنجا از باد سود برد و خدا داناتر است.
ابن حوقل، در صوره الارض می نویسد:
در سیستان بادهای سخت مداوم می وزد و به همین سبب در آنجا آسیاب های بادی برای آرد کردن گندم ساخته اند. این بادها ریگها را از جایی به جای دیگر می برند (ریگ روان) و مردم آنجا با استفاده از تجارت گذشتگان که بر پایه ی دانش هندسه استوار است سرزمین خود را از خطر ریگ روان نگه می دارند، و اگر این مراقبت نمی بود، ریگ، شهرها و دیه ها را نابود میکرد و من شنیدم که مردم آنجا وقتی بخواهند ریگ را از جایی به جای دیگر، بی آنکه زمین مجاور را فرا گیرد منتقل کنند، در نزدیک ریگ، تپه و دیوارهایی از چوب و خار و جز آن تعبیه کنند و در پایین آن در برابر باد دری قرار دهند، باد از آنجا داخل شده و آن را می پراکند و در بالای آن چون گردبادی می سازد و ریگ را در جایی که منظور ایشان است منتقل میکند.
در ایران در 20 سال اخیر تلمبه های بادی برای آبکشی از چاه ساخته شده است که این تلمبه ها در مراتع کشور برای تهیه ی آب مورد نیاز دام و همچنین کمک به حیات وحش نصب گردیده است.
