Akhsham
3rd September 2009, 11:59 AM
انواع نيروگاههايي که در سطح جهان به امر توليد برق اشتغال دارند عبارتند از:
1. نيروگاههاي بخاري
2. نيروگاههاي آبي
3. نيروگاههاي گازي
4. نيروگاههاي سيکل ترکيبي
5. نيروگاههاي اتمي
6. نيروگاههاي خورشيدي
7. نيروگاههاي بادي
8. نيروگاههاي پمپ ذخيره اي
9. نيروگاههاي جذر و مدي دريا
10. نيروگاههاي زمين گرمايي ( ژئوترمال)
11. نيروگاههاي موجي (موج دريا)
12. نيروگاههاي ديزلي
13. نيروگاههاي مگينتوهيدروديناميکmhd
14. نيروگاههاي بيوماس
15. و…
به طوري که از نام اين نيروگاهها بر مي‌آيد هريک ازآنها براي توليد برق، فن آوري ويژه اي دارند که درجاي خود توضيح خواهيم داد. در حال حاضر انواع نيروگاههايي که در کشور ما ايران دردست بهره برداري قراردارند عبارتند از: نيروگاههاي آبي، گازي، ديزلي، بادي، خورشيدي، سيکل ترکيبي و به زودي نوع اتمي آن نيز شروع به کارخواهد کرد.
ولي قبل ازاينکه وارد بحث نيروگاهها، توليد، انتقال و توزيع برق شويم، بهتراست کمي درباره کاربردهاي گوناگون انرژي ها و تبديل آنها به انرژي برق و روشهاي توليد آن سخن بگوييم.
استفاده از انرژيهاي خدادادي موجود درطبيعت، هميشه مورد نظربوده است. مطالعات گوناگوني براي تغيير شکل انرژي، به طوري که به کارگيري آن ساده باشد، صورت گرفته است. حاصل اين کوشش ها، انرژي الکتريکي است که ازتبديل ساير انرژي ها به دست مي آيد.
امروزه يکي ازمهم ترين شکل هاي انرژي که درتمام جهان مود استفاده قرار مي گيرد ، انرژي برق است. همان طور که درکتاب هاي علوم خوانده ايم، انرژيها قابل تبديل به يکديگرند. مثلاً انرژي مکانيکي را مي توان به انرژي الکتريکي تبديل کرد. به همين ترتيب انرژي شيميايي و حرارتي را و برعکس.
عوامل زيرسبب مي شوند که استفاده ازبرق ساده تر و راحت تر از ساير انرژيها باشد:
1. برق را مي توان به سهولت از نقطه اي به نقطه ديگر انتقال داد. به عنوان مثال توسط دو رشته سيم انرژي الکتريکي به خانه ما راه مي يابد.
2. کارکردن با برق ساده تر است.
3. دستگاههاي متعددي مي توان ساخت که با برق کار کنند.
4. درتبديل انرژي الکتريکي به انرژيهاي ديگرمواد زايد ايجاد نمي شودو…
انرژي الکتريکي کاربردهاي گوناگوني دارد که اهم آنها عبارتند از:
مصارف صنعتي
تقريباً بيش از نصف برق توليدي براي رفع احنياجات صنعتي به کار مي رود. موتورهاي الکتريکي در اندازه هاي کوچک و بزرگ چرخ صنايع را به حرکت درمي آورند. الکترومغناطيس هاي بزرگ در جرثقيل ها کار جابه‌جا کردن قطعات بزرگ فلزي را به عهده دارند.
کاربرد در کشاورزي
اگر شما فرزند يک کشاورز باشيد مي توانيد بسياري از کاربردهاي برق درمزارع را نام ببريد. مي دانيم تا چندي قبل بسياري از کارهاي مزرعه توسط کشاورزان و خانواده هاي آنان با کمک حيواناتي مثل اسب انجام مي شد. اينک چه تغييري پيدا شده است؟ مواد غذايي با بهاي کمتري از نظرهزينه نيروي انساني تهيه مي شود، کشاورزان از وسايل زندگي بهتر استفاده مي کنند و انرژي برق در کشاورزي به کار گرفته شده است.
برق ـ البته توع خاصي از آن ـ تراکتور کشاورز را راه مي اندازد. باراو را حمل مي کند. آب را به مزارع و محل مسکوني مي رساند. بادبزن هاي الکتريکي هواي گرم تابستان را خنک مي کنند. برق، گرمابخش زمستان سرد است. مانع فاسد شدن مواد غذايي مي شود. صنايع غذايي را گسترش مي دهد.
کاربرد در شهرها
شهرها معمولاً 10 درصد برق توليدي را مصرف مي کنند. فروشگاهها، خانه ها ، هتلها، مساجد، بيمارستانها، ادارات و ديگرمراکز شهري برق مصرف مي کنند. درشهر سيستم هواي مطبوع، هواي ادارات، بيمارستانها، هتل ها و آپارتمان ها را درتابستان خنک و سالم نگه مي دارد. يک بيمارستان خوب بدون داشتن دستگاههاي برقي نظير اشعة ايکس، آسانسورها، تخت هاي جراحي، دستگاههاي استرليزه کردن، لامپ هاي مخصوص و ديگر وسايل نمي تواند خدمت لازم را در اختيار بيماران قرار دهد.
روشنايي اماکن و معابر در شب، که نعمت بزرگي است فراموش نشود.
کاربرد درحمل و نقل
حمل و نقل زميني، دريايي، هوايي به صورت پيشرفته امروزي فقط با استفاده از نيروي برق مقدور است. ماشين هاي سواري، اتوبوس ها، لکوموتيوها، مستقيم يا غير مستقيم از انرژي برق استفاده مي کنند. در خطوط کشتيراني از پختن غذا گرفته تا تهويه هواي کشتي از برق استفاده مي شود.
هواپيما هاي مسافربري يا نظامي، روشنايي، گرما، تهويه، کنترل فشار وقدرت خود را توسط نيروي برق تأمين مي کنند.
کاربرد ارتباطاتي ( مخابرات )
تلگراف، تلفن، راديو و برنامه هاي فضايي قدرت خود را از برق دريافت مي کنند. بدون برق نفوذ به داخل فضا و شناخت ناديده هاي فضايي و ارتباط با کرات آسماني امکان پذير نيست. امروزه کشورهاي جهان توسط دستگاههاي مخابراتي به هم وصل هستند. از ايستگاههاي راديويي مختلف مي توان اخبار را شنيد.
فکر مي کنيم همين مختصر توضيح دربارة اهميت صنعت برق و شناخت آن کافي باشد و حال به سروقت روش هاي توليد برق مي رويم و سپس به درون نيروگاه گاه برمي داريم.
به طوري که مي دانيم، انرژي الکتريکي قابل ديدن نيست. با وجود اين اطراف ما را پوشانيده است. مي توان گفت الکتريسيته همه جا هست. در حقيقت قسمتي از ساختمان تمام مواد طبيعي الکتريسيته است. تنها کاري که بايد انجام دهيم اين است که الکتريسيته را از درون مواد بيرون بياوريم و به کارگيريم.
همان طور که گفتيم برق شکلي از انرژي است که از تبديل ساير انرژي ها به وجود مي آيد. دستگاهي را که ساير انرژي ها را به انرژي برق تبديل مي کند، مولد مي نامند.
پيل، يک مول برق است. اين مولد، انرژي شيميايي را به انرژي الکتريکي تبديل مي کند. درباره پيل ( باتري ) درکتاب هاي علوم به طور مفصل بحث شده است. پيل به دو صورت، پيل خشک و پيل تر موجود است. هريک از شما براي يک بار هم که شده پيل را به کار برده ايد. پيل خشک براي به کار انداختن وسايل بازي، راديوها، چراغ قوه ها و ضبط صوت ها و گروه ديگري از وسايل الکتريکي مورد استفاده قرار مي گيرند. پيل هاي مزبور در اندازه و شکل هاي مختلف ساخته مي شوند. اين پيل ها پس از مدتي برق آنها تمام مي‌شود و ديگر نمي‌توان از آنها استقاده کرد.
يکي ديگر از انواع مولدهاي شيميايي، انباره يا باتري اتومبيل است که آن را باتري تر نيز مي نامند. از اين باتري هاي تر امروزه علاوه بر اتومبيل، درمراکز صنعتي و از جمله در داخل نيروگاهها نيز براي موارد اضطراري استفاده مي کنند. اين باتري ها طوري طراحي شده اند که مي توانند در دفعات زياد پر و خالي شوند.
برقي که به روشهاي مختلف توليد مي شود به نام برق جريان مستقيم يا برق d.c برق جريان متناوب a.c نامگذاري شده است . برق d.c مانند يک خيابان يک طرفه است. الکترون ها مانند وسايط نقليه فقط دريک جهت حرکت دارند. برق a.c يا برق جريان متناوب در صنعت و مصارف خانگي مورد استفاده قرارمي گيرد.
دستگاهي را که برق a.c توليد مي کند، مولد يا ژنراتور مي نامند. برحسب اينکه انرژي لازم براي به حرکت درآوردن مولد از چه منبعي دريافت شود، مولد را با آن نام مي خوانند. مانند نيروگاههايي که قبلاً انواع آنها را نام برده ايم. به عنوان مثال اگر براي گرداندن مولد، از انرژي حرارتي استفاده شود، مولد را توربوژنراتور حرارتي مي گويند که از جمله آنها توربوژنراتورهاي بخاري است.
طرز کار اين نوع مولد به اين ترتيب است که ابتدا آب را به وسيله سوختي مانند زغال سنگ، گاز و مواد نفتي مانند مازوت به بخارتبديل مي کنند. بخارتوليد شده پس از عبور از لوله هاي مخصوص با فشارزياد به پره هاي توربين برخورد مي کند و آن را به گردش درمي آورد. چون محور توربين و محور ژنراتور به هم متصلند، درنتيجه ژنراتور شروع به چرخيدن کرده و برق توليد مي کند.
مولد برقي که به وسيلة موتور ديزلي به گردش درمي آيد به نام ديزل ژنراتور ناميده مي شود. به همين ترتيب مي توان براي توليد برق از انرژي باد، خورشيد، آب و همچنين از انرژي هسته اي استفاده کرد .
يادمان نرود که دينام دوچرخه هم يک ژنراتور کوچک برق است که محور آن توسط انرژي پاهايمان هنگام رکاب زدن به حرکت درمي آيد و مقداري از انرژي ما به برق تبديل مي شود و ما مي توانيم در روشنايي لامپ دوچرخه، به حرکت خود در شب ادامه دهيم.
1. نيروگاههاي بخاري
2. نيروگاههاي آبي
3. نيروگاههاي گازي
4. نيروگاههاي سيکل ترکيبي
5. نيروگاههاي اتمي
6. نيروگاههاي خورشيدي
7. نيروگاههاي بادي
8. نيروگاههاي پمپ ذخيره اي
9. نيروگاههاي جذر و مدي دريا
10. نيروگاههاي زمين گرمايي ( ژئوترمال)
11. نيروگاههاي موجي (موج دريا)
12. نيروگاههاي ديزلي
13. نيروگاههاي مگينتوهيدروديناميکmhd
14. نيروگاههاي بيوماس
15. و…
به طوري که از نام اين نيروگاهها بر مي‌آيد هريک ازآنها براي توليد برق، فن آوري ويژه اي دارند که درجاي خود توضيح خواهيم داد. در حال حاضر انواع نيروگاههايي که در کشور ما ايران دردست بهره برداري قراردارند عبارتند از: نيروگاههاي آبي، گازي، ديزلي، بادي، خورشيدي، سيکل ترکيبي و به زودي نوع اتمي آن نيز شروع به کارخواهد کرد.
ولي قبل ازاينکه وارد بحث نيروگاهها، توليد، انتقال و توزيع برق شويم، بهتراست کمي درباره کاربردهاي گوناگون انرژي ها و تبديل آنها به انرژي برق و روشهاي توليد آن سخن بگوييم.
استفاده از انرژيهاي خدادادي موجود درطبيعت، هميشه مورد نظربوده است. مطالعات گوناگوني براي تغيير شکل انرژي، به طوري که به کارگيري آن ساده باشد، صورت گرفته است. حاصل اين کوشش ها، انرژي الکتريکي است که ازتبديل ساير انرژي ها به دست مي آيد.
امروزه يکي ازمهم ترين شکل هاي انرژي که درتمام جهان مود استفاده قرار مي گيرد ، انرژي برق است. همان طور که درکتاب هاي علوم خوانده ايم، انرژيها قابل تبديل به يکديگرند. مثلاً انرژي مکانيکي را مي توان به انرژي الکتريکي تبديل کرد. به همين ترتيب انرژي شيميايي و حرارتي را و برعکس.
عوامل زيرسبب مي شوند که استفاده ازبرق ساده تر و راحت تر از ساير انرژيها باشد:
1. برق را مي توان به سهولت از نقطه اي به نقطه ديگر انتقال داد. به عنوان مثال توسط دو رشته سيم انرژي الکتريکي به خانه ما راه مي يابد.
2. کارکردن با برق ساده تر است.
3. دستگاههاي متعددي مي توان ساخت که با برق کار کنند.
4. درتبديل انرژي الکتريکي به انرژيهاي ديگرمواد زايد ايجاد نمي شودو…
انرژي الکتريکي کاربردهاي گوناگوني دارد که اهم آنها عبارتند از:
مصارف صنعتي
تقريباً بيش از نصف برق توليدي براي رفع احنياجات صنعتي به کار مي رود. موتورهاي الکتريکي در اندازه هاي کوچک و بزرگ چرخ صنايع را به حرکت درمي آورند. الکترومغناطيس هاي بزرگ در جرثقيل ها کار جابه‌جا کردن قطعات بزرگ فلزي را به عهده دارند.
کاربرد در کشاورزي
اگر شما فرزند يک کشاورز باشيد مي توانيد بسياري از کاربردهاي برق درمزارع را نام ببريد. مي دانيم تا چندي قبل بسياري از کارهاي مزرعه توسط کشاورزان و خانواده هاي آنان با کمک حيواناتي مثل اسب انجام مي شد. اينک چه تغييري پيدا شده است؟ مواد غذايي با بهاي کمتري از نظرهزينه نيروي انساني تهيه مي شود، کشاورزان از وسايل زندگي بهتر استفاده مي کنند و انرژي برق در کشاورزي به کار گرفته شده است.
برق ـ البته توع خاصي از آن ـ تراکتور کشاورز را راه مي اندازد. باراو را حمل مي کند. آب را به مزارع و محل مسکوني مي رساند. بادبزن هاي الکتريکي هواي گرم تابستان را خنک مي کنند. برق، گرمابخش زمستان سرد است. مانع فاسد شدن مواد غذايي مي شود. صنايع غذايي را گسترش مي دهد.
کاربرد در شهرها
شهرها معمولاً 10 درصد برق توليدي را مصرف مي کنند. فروشگاهها، خانه ها ، هتلها، مساجد، بيمارستانها، ادارات و ديگرمراکز شهري برق مصرف مي کنند. درشهر سيستم هواي مطبوع، هواي ادارات، بيمارستانها، هتل ها و آپارتمان ها را درتابستان خنک و سالم نگه مي دارد. يک بيمارستان خوب بدون داشتن دستگاههاي برقي نظير اشعة ايکس، آسانسورها، تخت هاي جراحي، دستگاههاي استرليزه کردن، لامپ هاي مخصوص و ديگر وسايل نمي تواند خدمت لازم را در اختيار بيماران قرار دهد.
روشنايي اماکن و معابر در شب، که نعمت بزرگي است فراموش نشود.
کاربرد درحمل و نقل
حمل و نقل زميني، دريايي، هوايي به صورت پيشرفته امروزي فقط با استفاده از نيروي برق مقدور است. ماشين هاي سواري، اتوبوس ها، لکوموتيوها، مستقيم يا غير مستقيم از انرژي برق استفاده مي کنند. در خطوط کشتيراني از پختن غذا گرفته تا تهويه هواي کشتي از برق استفاده مي شود.
هواپيما هاي مسافربري يا نظامي، روشنايي، گرما، تهويه، کنترل فشار وقدرت خود را توسط نيروي برق تأمين مي کنند.
کاربرد ارتباطاتي ( مخابرات )
تلگراف، تلفن، راديو و برنامه هاي فضايي قدرت خود را از برق دريافت مي کنند. بدون برق نفوذ به داخل فضا و شناخت ناديده هاي فضايي و ارتباط با کرات آسماني امکان پذير نيست. امروزه کشورهاي جهان توسط دستگاههاي مخابراتي به هم وصل هستند. از ايستگاههاي راديويي مختلف مي توان اخبار را شنيد.
فکر مي کنيم همين مختصر توضيح دربارة اهميت صنعت برق و شناخت آن کافي باشد و حال به سروقت روش هاي توليد برق مي رويم و سپس به درون نيروگاه گاه برمي داريم.
به طوري که مي دانيم، انرژي الکتريکي قابل ديدن نيست. با وجود اين اطراف ما را پوشانيده است. مي توان گفت الکتريسيته همه جا هست. در حقيقت قسمتي از ساختمان تمام مواد طبيعي الکتريسيته است. تنها کاري که بايد انجام دهيم اين است که الکتريسيته را از درون مواد بيرون بياوريم و به کارگيريم.
همان طور که گفتيم برق شکلي از انرژي است که از تبديل ساير انرژي ها به وجود مي آيد. دستگاهي را که ساير انرژي ها را به انرژي برق تبديل مي کند، مولد مي نامند.
پيل، يک مول برق است. اين مولد، انرژي شيميايي را به انرژي الکتريکي تبديل مي کند. درباره پيل ( باتري ) درکتاب هاي علوم به طور مفصل بحث شده است. پيل به دو صورت، پيل خشک و پيل تر موجود است. هريک از شما براي يک بار هم که شده پيل را به کار برده ايد. پيل خشک براي به کار انداختن وسايل بازي، راديوها، چراغ قوه ها و ضبط صوت ها و گروه ديگري از وسايل الکتريکي مورد استفاده قرار مي گيرند. پيل هاي مزبور در اندازه و شکل هاي مختلف ساخته مي شوند. اين پيل ها پس از مدتي برق آنها تمام مي‌شود و ديگر نمي‌توان از آنها استقاده کرد.
يکي ديگر از انواع مولدهاي شيميايي، انباره يا باتري اتومبيل است که آن را باتري تر نيز مي نامند. از اين باتري هاي تر امروزه علاوه بر اتومبيل، درمراکز صنعتي و از جمله در داخل نيروگاهها نيز براي موارد اضطراري استفاده مي کنند. اين باتري ها طوري طراحي شده اند که مي توانند در دفعات زياد پر و خالي شوند.
برقي که به روشهاي مختلف توليد مي شود به نام برق جريان مستقيم يا برق d.c برق جريان متناوب a.c نامگذاري شده است . برق d.c مانند يک خيابان يک طرفه است. الکترون ها مانند وسايط نقليه فقط دريک جهت حرکت دارند. برق a.c يا برق جريان متناوب در صنعت و مصارف خانگي مورد استفاده قرارمي گيرد.
دستگاهي را که برق a.c توليد مي کند، مولد يا ژنراتور مي نامند. برحسب اينکه انرژي لازم براي به حرکت درآوردن مولد از چه منبعي دريافت شود، مولد را با آن نام مي خوانند. مانند نيروگاههايي که قبلاً انواع آنها را نام برده ايم. به عنوان مثال اگر براي گرداندن مولد، از انرژي حرارتي استفاده شود، مولد را توربوژنراتور حرارتي مي گويند که از جمله آنها توربوژنراتورهاي بخاري است.
طرز کار اين نوع مولد به اين ترتيب است که ابتدا آب را به وسيله سوختي مانند زغال سنگ، گاز و مواد نفتي مانند مازوت به بخارتبديل مي کنند. بخارتوليد شده پس از عبور از لوله هاي مخصوص با فشارزياد به پره هاي توربين برخورد مي کند و آن را به گردش درمي آورد. چون محور توربين و محور ژنراتور به هم متصلند، درنتيجه ژنراتور شروع به چرخيدن کرده و برق توليد مي کند.
مولد برقي که به وسيلة موتور ديزلي به گردش درمي آيد به نام ديزل ژنراتور ناميده مي شود. به همين ترتيب مي توان براي توليد برق از انرژي باد، خورشيد، آب و همچنين از انرژي هسته اي استفاده کرد .
يادمان نرود که دينام دوچرخه هم يک ژنراتور کوچک برق است که محور آن توسط انرژي پاهايمان هنگام رکاب زدن به حرکت درمي آيد و مقداري از انرژي ما به برق تبديل مي شود و ما مي توانيم در روشنايي لامپ دوچرخه، به حرکت خود در شب ادامه دهيم.