پمپ بادی: تفاوت میان نسخه‌ها

۱۱٬۳۲۹ بایت اضافه‌شده ،  ۳ سال پیش
پمپ هاي بادي چيست و چگونه كار مي كند و شامل چه اجزايي است
جز (ربات ردهٔ همسنگ (۲۶) +مرتب (۹.۵): + رده:برداشت انرژی)
(پمپ هاي بادي چيست و چگونه كار مي كند و شامل چه اجزايي است)
پمپ آب بادي
[[پرونده:Wind-powered-agricultural-pump-1.jpg|بندانگشتی|یک نمونه از پمپ بادی]]
[[پرونده:Wind-powered-agricultural-pump-3.jpg|بندانگشتی||آب پمپ شده توسط یک پمپ بادی پیشرفته]]
[[پرونده:Water Pumping Windmill.jpg|بندانگشتی|150px|یک پمپ بادی چند پره در یک مزرعه در ایالت آیووا]]
'''پمپ بادی''' به [[پمپ|پمپی]] گفته می‌شود که توسط [[نیروی باد]] کار می‌کند. کاربرد اکثر [[توربین]]‌های بادی جهان، تلمبه آب برای آبیاری زمین‌های کشاورزی است. در بسیاری از نقاط جهان، هوا در طول سال یا بیش از حد خشک است که بتوان محصولات کشاورزی را به عمل آورد یا چند ماهی از سال باران می‌بارد و بقیه ماه‌های سال هوا خشک است. محصولات با ارزش کشاورزی معمولاً در طول ماه‌های بارانی به خوبی رشد می‌کنند، اما برای بقیه ماه‌های سال، آب کافی برای ادامه پرورش این محصولات، وجود ندارد. در فصول خشک، فقط علوفه برای تغذیه دام‌ها می‌روید. با این وجود، بعضی وقت‌ها ذخیره منابع [[آب‌های زیر زمینی]] به حدی است که بتوان از آن برای کشت محصولات کشاورزی استفاده نمود؛ این کار در صورتی امکان پذیر است که کشاورزان قادر باشند به این آب دسترسی پیدا کنند.
 
پمپ‌هاي آبکش با استفاده از انرژي رايگان باد و بدون نياز به هر گونه انرژي‌‍‌هاي الکتريکي يا فسيلي در کليه مناطق با حداقل سرعت وزش باد دو و نیم متر بر ثانيه، بطور خودکار در جهت جريان وزش باد قرار گرفته و قادر است آب را از عمق 50 متري به سطح زمين و منبع ذخيره‌‍‌ انتقال دهد.{{پانویس}}مزاياي پمپ هاي بادي
== توربین‌های پمپ کننده آب ==
توربین‌های بادی می‌توانند [[تلمبه|تلمبه‌ها]] را به کار اندازند تا آب را از عمق زمین خارج کنند و برای مصارف مورد نظر به کار رود. البته آب‌های زیر زمینی قبل از اختراع توربین‌های بادی هم به سطح زمین آورده می‌شد. برای این کار مردم از تلمبه‌های نفتی، که سوخت ارزان قیمتی است، استفاده می‌کردند؛ قیمت این تلمبه‌ها نیز ارزان بود و مردم توانایی خرید آن‌ها را داشتند. اما این قبیل تلمبه‌ها کارآیی نداشتند و مدتی بعد خراب می‌شدند. اگر چه نصب اولیه توربین‌های بادی پر هزینه است، اما در عوض پس از نصب، بسیار مطمئن هستند و هزینه‌های جاری آن‌ها نیز اندک است، چون هیچ گونه سوختی مصرف نمی‌کنند که هزینه داشته باشد.
کارآیی تلمبه‌هایی که با توربین‌های بادی کار می‌کنند تا آب را از عمق زمین خارج کنند، به شرایط سفره‌های آب زیر زمینی بستگی دارد. آب‌های سطحی پس از نفوذ در زمین در میان سنگ‌های پر خلل و فرج محبوس می‌شوند و سفره‌های آب‌های زیر زمینی را تشکیل می‌دهند. اگر این آب‌ها در اعماق زمین قرار داشته باشند، در آن صورت تلمبه به سختی خواهد توانست آب را بیرون بکشد. زمانی که وزش باد شدید باشد و پره‌های توربین هم با سرعت زیاد بچرخند، تلمبه می‌تواند، آب‌های موجود در سفره‌های زیر زمینی عمیق را بالا بیاورد. هنگام بارش باران، سطح آب‌های زیر زمینی بالا می‌آید و در ایام خشکسالی سطح این آب‌ها پایین می‌رود؛ البته مصرف بیش از حد آب نیز باعث پایین رفتن سطوح آب زیر زمینی است.<ref>کتاب انرژی باد نوشته ایان گراهام، مترجم مجید عمیق، ناشر نشر دلهام صفحه ۳۰ و ۳۱</ref>
 
- عدم نياز به هرگونه انرژي‌هاي الکتريکي يا فسيلي
== پانویس ==
{{پانویس}}
 
- استفاده از انرژي رايگان باد
 
- عدم نياز به خدمه و سرکشي هاي روزانه
 
- اقتصادي ترين روش جهت پمپاژ آب در کليه مناطق با حداقل
 
سرعت وزش باد
 
- سيستمي نيرومند جهت پمپاژ و ذخيره آب
 
- تکنولوژي سالم بدون هر گونه آلودگي محيط زيست
 
- دستگاهي کارآمد با طول عمر بيش از 20 سال
 
- عدم امکان هر گونه سرقت  
 
 
'''كاربرد‌هاي پمپ‌هاي بادی آبکش'''
 
- کاربرد در زيستگاه‌هاي حيات وحش و مناطق حفاظت شده
 
براساس برنامه‌هاي جهاني تدوين شده، رو به انقراض بودن برخي از گونه‌هاي جانوري در بسياري از نقاط جهان، دولت‌ها را ملزم داشته که در هر کشوري زيستگاه‌هاي اين جانوران به عنوان مناطق حفاظت شده در نظر گرفته شود. حفاظت در برابر شکار، تامين آذوغه به خصوص در ماه‌هايي که زيستگاه‌ها از پوشش گياهي و آذوغه مناسب برخوردار نيستند و در زمان خشک سالي، همچنين تامين آب آشاميدني سالم براي گونه‌هاي جانوري از مهمترين وظايف و دغدغه‌هاي مسئولين در اين مناطق مي‌باشد. با توجه به عدم دسترسي به شبکه توزيع برق و غير اقتصادي بودن انتقال برق در اين مناطق و هزينه‌هاي بالاي نقل و انتقال سوخت‌هاي فسيلي براي ساير سيستم‌هاي پمپاژ از جمله موتورهاي ديزلي و همچنين هزينه‌هاي بالاي انتقال آب از طريق تانکر، طرح پمپ‌هاي بادي آبکش براي تامين آب در اينگونه مناطق بسيار کارآمد خواهد بود.
 
- کاربرد درتامين آبشخور‌هاي دام در مراتع
 
دامداران مي‌توانند با نصب اين دستگاه در محل پرورش دام‌ها، چراگاه‌ها و مراتع، آب مورد نياز آبشخورهاي دام خود را به سهولت تامين كنند. اهميت اين دستگاه به ويژه در مناطقي است كه امكان استفاده از انرژي برق يا نقل و انتقال سوخت‌هاي فسيلي جهت بكارگيري ساير سيستم‌هاي پمپاژ آب وجود ندارد. همچنين امروزه پرورش حيواناتي چون شتر، شترمرغ، بوقلمون و… بصورت خاص مورد توجه قرار گرفته است. از آنجايي كه مناطق پرورش اينگونه حيوانات بيشتر مناطق كويري و دشت‌ها مي‌باشد استفاده از پمپ‌هاي بادي مناسب‌ترين شيوه‌ي تامين آب در اين گونه مناطق است.
 
- کاربرد در کشاورزي
 
پمپ‌هاي بادي در مدل‌هاي پرقدرت مي‌تواند جايگزين مناسب براي موتورهاي ديزلي و برقي (کفکش‌ها) در تامين آب مزارع و باغات باشد. در مدل‌هاي پرقدرت ميانگين دبي خروجي دستگاه بين 2 تا 3 ليتر در ثانيه مي‌باشد با طراحي استخر با گنجايش مناسب کشاورزان مي‌توانند آب مورد نياز را در طول چند روز ذخيره و سپس مورد استفاده قرار دهند. علاوه بر اين دستگاه قابليت مديريت و سازماندهي منابع آبي و اجراي سيستم‌هاي آبياري قطره‌اي و باراني را نيز دارد.
 
-کاربرد در مناطق ييلاق و قشلاق جهت تامين آب عشاير و دام
 
ايلات و عشاير از جمله جمعيت‌هاي مهاجر در كشور ما هستند كه سهم عمده‌اي نيز در دامداري دارند. نصب پمپ‌هاي بادي در مناطق قشلاق و ييلاق كه محل اقامت زمستانه و تابستانه ايلات و عشاير است علاوه بر تامين و ذخيره سازي آب مورد نياز دام‌ها مي‌تواند در تامين آب شرب و مصارف محلي براي عشاير كارآمد باشد بويژه كه غالبا استفاده از ساير سيستم‌هاي پمپاژ آب در چنين مناطقي مقدور نيست.
 
-کاربرد در حوضچه‌هاي پرورش ماهي و آبزيان
 
يکي از ملزومات حوضچه‌هاي پرورش ماهي و آبزيان تزريق پيوسته اکسيژن به داخل حوضچه مي‌باشد. پمپ‌‌هاي آبکش به خوبي مي‌تواند پاسخگوي اين نياز حوضچه‌هاي پرورش ماهي باشد. بدين صورت که با نصب دستگاه در اطراف حوضچه‌، آب بطور پيوسته از حوضچه پمپاژ و مجددا به صورت آبشاري به داخل حوضچه سرازير مي‌گردد. بنابراين سيکل تزريق اکسيژن در تمام طول شبانه روز بطور خودکار و بدون نياز به هرگونه انرژي‌اي، جز انرژي رايگان باد، انجام خواهد شد.
 
-کاربرد براي چاه هاي کم آب
 
يکي از مشکلاتي که در چاه‌هاي کم آب با آن مواجه هستيم اين است که با شروع پمپاژ آب، پس از مدت زمان کوتاهي چاه خشک شده و ناگزير بايد مدت زماني صبر کنيم تا مجددا سطح آب چاه به حدي برسد که بتوان آن را پمپاژ کرد. در اين گونه موارد استفاده از کفکش‌هاي برقي و يا موتورهاي ديزلي مستلزم روشن و خاموش کردن‌هاي مکرر در طول شبانه روز مي‌باشد که عملا در چنين مواردي استفاده از اين سيستم‌هاي پمپاژ مقدور نمي‌باشد. با بکارگيري پمپ‌هاي بادي آبکش در اين گونه چاه‌ها، در زماني که سطح آب چاه در حد استخراج باشد، آب توسط دستگاه پمپاژ مي‌شود. با اتمام آب چاه، دستگاه به صورت هرز کار مي‌کند تا مجددا سطح آب چاه افزايش يافته و بتوان آن را پمپاژ کرد. اين در حالي است که هرز کارکردن دستگاه هيچگونه اختلالي در عملکرد آن ايجاد نخواهد کرد. بنابراين اين دستگاه در تمام طول شبانه روز بطور خودکار اندک آب چاه را استخراج و به منبع ذخيره انتقال مي‌دهد.
 
- کاربرد در روستاها
 
شايد هنوز در بسياري از دهكده‌ها، روستاها و مناطق محروم استفاده از شيوه‌هاي ابتدايي براي استخراج آب مرسوم باشد. پمپ‌هاي آبکش مي‌توانند جايگزين مناسب، ارزان و بي‌دغدغه براي استخراج آب جهت كاربردهاي خانگي، محلي و ذخيره سازي آب براي مصرف در طول سال باشد.
 
- کاربرد جهت انتقال آب
 
از جمله کاربرد‌هاي پمپ‌هاي بادي در انتقال آب از نقطه‌اي به نقطه‌ي ديگر مي‌باشد به عنوان مثال:
 
1- انتقال آب از رودخانه به محل مورد نظر
 
2- انتقال آب در سطوح شيبدار
 
3- انتقال آب از سطح به منبع‌هاي هوايي
 
4- انتقال آب در سطح افقي تا مسافت‌هايي در حدود 500 متر.
 
 
'''مکانيزم عملکرد پمپ‌های بادي آبکش'''
 
هنگامي که جريان باد به مجموعه پروانه پمپ بادي آبکش وزش پيدا مي‌کند. نيروي مکانيکي باد سبب به چرخش در آوردن پروانه مي‌شود. گشتاور پروانه بوسيله گيربکس به حالت رفت و برگشتي تبديل شده و اين نيرو توسط مجموعه انتقال به پمپ دستگاه در داخل چاه آب منتقل مي‌شود. پمپ دستگاه که از نوع پمپ‌هاي سيلندري رفت و برگشتي است، طي فرايند مکش آب را بداخل سيلندر و لوله‌هاي انتقال آب منتقل مي‌کند. چنانچه جهت وزش باد تغيير کند سيستم دنباله دستگاه به گونه‌اي طراحي شده است که بطور خودکار دستگاه را در جهت جديد وزش باد قرار مي‌دهد. همچنين در سرعت‌هاي وزش باد بالاتر از 15 متر بر ثانيه به منظور جلوگيري از خسارات احتمالي به سيستم، دستگاه بطور خودکار از جهت وزش باد خارج شده و در حالت Stand up قرار مي‌گيرد.
 
 
'''اجزاي توربين‌هاي بادي آبکش'''
 
اجزاي اصلي توربين‌بادي آبکش عبارت است از:
 
1- مجموعه پروانه
 
2- گيربکس
 
3- دنباله
 
4- دکل
 
5- پمپ
 
6- مجموعه انتقال نيرو مي‌باشد که در ادامه به طور مختصر توضيح داده خواهد شد.
 
 
-  پروانه
 
نقش پروانه در توربین‌هاي بادي آبکش، دريافت انرژي جنبشي باد بصورت حركت چرخشي و تبديل آن به توان مکانيکي مي‌باشد. اجزاء تشكيل دهنده پروانه؛ پره‌ها، رينگ‌ها و قيم‌ها مي‌باشند. پره‌ها داراي ابعاد و شکل‌هاي متفاوتي هستند و توسط اتصالات پيچ و مهره بر روي پروانه نصب مي‌شوند. شکل، ابعاد و تعداد پره‌ها بسته به قدرت مورد نياز براي پمپ بادي متفاوتست. اساسا تغيير هر يک از اين پارامترها در ميزان دريافت انرژي مکانيکي باد تاثير گذار خواهد بود.
 
 
- گيربکس
 
گيربكس از يك پوشش چدني تشكيل شده كه علاوه بر اينكه به عنوان يك مخزن روغن مورد استفاده قرار مي‌گيرد، عضوي اسكلتي جهت نگهداري سيستم انتقال قدرت و اجزاي كليدي توربین بادي در كنار هم است. نقش اصلي گيربكس در توربین بادي تبديل حركت چرخشي پروانه به حركت انتقالي سوپاپ مي‌باشد.
 
 
- دنباله
 
دنباله از يك بازوي فلزي تشكيل شده كه به قسمت پشتي پوشش گيربكس متصل و داراي حركت لولايي شكل مي‌باشد. به انتهاي بازوي دنباله، بادبان دنباله متصل مي‌باشد. نقش دنباله در توربین‌هاي آبکش عبارت است از:
 
الف). قرار دادن پروانه به صورت خودكار در راستاي جريان وزش باد
 
در حالت طبيعي دنباله تحت زاويه قائمه نسبت به پروانه و به موازات جريان وزش باد قرار دارد، چنانچه جهت وزش باد تغيير كند، باد تحت زاويه به بادبان دنباله نيرو وارد كرده و دنباله را آنقدر به سمت مورد نظر حركت مي‌دهد تا شعاع وزش باد با دنباله موازي شده و با چرخش گيربكس بر روي سه پايه دكل، پروانه كاملا در جهت وزش باد قرار گيرد.
 
ب). متوقف نمودن پروانه در مواقع تعميرات و فصولي كه نياز به پمپاژ آب نمي باشد
 
براي متوقف كردن پروانه سيستم ترمز به گونه اي طراحي شده كه با كشيدن دسته ترمزي كه در قسمت پاييني دكل نصب شده دنباله به موازات پروانه منتقل و پروانه خودبخود از جريان وزش باد خارج و متوقف شود.
 
 
- دکل
 
دكل‌ها از اجزاء فلزي گالوانيزه ساخته و توسط اتصالات پيچ و مهره به يكديگر متصل مي‌گردند. بسته به مقاومت مورد نظر دكل‌ها مي‌توانند داراي 3 يا 4 پايه باشند. جنس و ساختار دكل بايد به گونه‌اي باشد كه از هر گونه آسيب‌هاي طبيعي و خوردگي در هواي باز ايمن باشد، بنابراين بر روي كليه قطعات دكل يك پوشش آبكاري گالوانيزه گرم ايجاد مي‌گردد. بادبند‌هاي فلزي تمام نبشي كه قسمت‌هاي افقي (نبشي هاي کلافي) و عمودي (نبشي هاي پايه) را به يكديگر متصل مي‌كنند، نقش بسزايي در افزايش مقاومت دكل دارند. البته در مناطق با بادهاي بسيار قدرتمند استفاده از سيم‌هاي مهار مي‌تواند در تقويت دكل موثر باشد.
 
 
- پمپ
 
پمپ توربین‌هاي بادي آبکش از نوع پمپ‌هاي سيلندري است كه پيستون تحت تاثير حركت انتقالي بازوي گيربكس داراي حركت رفت و برگشتي در داخل سيلندر مي‌باشد. در انتهاي پيستون پوششي چرمي يا پکينگ‌ ضدسايش هم قطر داخلي سيلندر ايجاد شده كه بر روي جداره داخلي سيلندر لغزيده و تحت فرايند مكش آب را بداخل سيلندر مي‌كشد. در داخل پمپ چندين دريچه تعبيه شده كه چگونگي ورود و خروج، نگهداري آب و  تخيله آب را كنترل مي‌كنند. نوع پمپ‌ها بسته به کاربرد آنها بسيار متنوع مي‌باشد. معمولا براي كاربردهاي كشاورزي از پمپ‌هايي با دبي خروجي بالا و براي كاربردهاي دامپروري و مصارف خانگي از پمپ‌هايي با دبي خروجي پايين‌تر استفاده مي‌گردد. براي جلوگيري از هرگونه خوردگي، جنس كليه قطعات از آلياژ‌هاي برنج يا فولادهاي ضد زنگ انتخاب شده است.
<br />
[[رده:آسیاب‌های بادی]]
[[رده:انرژی بادی]]
کاربر ناشناس