مقاله درباره منابع انرژی فسیلی

اختصاصی از کوشا فایل مقاله درباره منابع انرژی فسیلی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 46

پیشگفتار

با در نظر گرفتن اینکه اکثر منابع انرژی فسیلی موجود کره زمین رو به کاهش و در بعضی موارد رو به نابودی است شاید بشر بتواند با اتکاء به طبیعت و منابع انرژیهای لایزال، آینده ای روشنتر برای خود تجسم نماید.

افزایش مداوم جمعیت، کشورهای جهان را بیش از پیش با مشکل کمبود انرژی روبرو ساخته و حیات بشری را تهدید می نماید. شاید با کوشش مداوم دانشمندان پرتو امیدی برچهره حیات در روی کره خاکی بتابد و بیم متلاشی شدن تمدن بشر در اثر کمبود انرژی و کثرت آلودگی محیط از بین برود.

بیرون رفتن انسان از دور طبیعی استفاده از انرژی خورشید مطمئناً از زمانی شروع گردید که انسان به آتش دست یافت و کاربرد آن را آموخت و توانست خود را از دیگر جانوران جدا نموده و از آنها دور شود.

خداوند حیات بر روی کره زمین را از سیستمی بسیار منظم و پیوسته برخوردار نموده که بشر جزء بسیار کوچک ولی متفکر آن محسوب می شود. موجودات مختلف براساس حس غریزی نهفته در وجودشان و شرایط ظاهری که خداوند برایشان آماده نموده، عمل میکنند. ولی انسان نه فقط از همان شرایط کم و بیش برخوردار است، بلکه با قدرت تفکر خود پویا بوده و کنجکاوانه در حال پیشرفت و دست اندازی به قوانین طبیعت است. در عین حال با بی توجهی به اکوسیستمی که از ازل برایش پایه ریزی شده مشغول بهم زدن توازن طبیی محیط زیست از طریق آلوده کردن آبها، از بین بردن جنگلها، آلوده کردن هوای تنفسی خویش از طریق استفاده نامحدود و غیرمسئولانه از انرژی های فسیلی جهت صنعت،‌ حمل و نقل، آماده کردن آب گرم مصرفی و فراهم نمودن آسایش مسکن خویش می باشد.

یکی از مهمترین عوامل آلوده کننده محیط زیست در جهان و بخصوص کشور ما، مصرف انرژی فسیلی در فضاهای مسکونی مردم برای تهیه اب گرم مصرفی و گرمایی فضای زندگی است که با هجوم روزافزون انسانها از روستا به شهرها به تعداد مصرف کنندگان سوخت های فسیلی که در واقع پایه های صنعت نوین جهان و منجمله ایران را شامل میشود افزوده می گردد. این روند رشد آلودگی از طریق ساختمان به علت بی توجهی طراحان و سازندگان به شرایط اقلیمی هر منطقه می باشد.

نسلها پیش که انسانهایی سرزمین ایران را جهت سکونت انتخاب و شروع به ساختن پوسته سوم انسانی (پوسته اول پوست طبیعی انسان، پوسته دوم پوشش مناسب با محیط زیست و پوسته سوم ساختمان را میتوان نامبرد) خود نمودند در شرایط مختلف آب و هوایی قرار گرفته و کوشش مقابله با شرایط محیطی و ایجاد فضای مناسب داخلی، آنها را با فرمها و روشهای مختلف ساختمانی در تطابق با محیط راهنما شد.

از این رو در پهن دشت کشورمان که دارای آب و هواهای مختلفی می باشد با سیستم های متعدد ساختمانی روبرو می شویم. در تداوم مبارزه با شرایط محیط خارج، تجربیات ذیقیمتی در طراحی، ساخت و انتخاب مصالح در ساختمان های سنتی کشور نهفته است که متأسفانه در زمان حاضر با برداشت غلط از معماری دنیای غرب، کلیه دانش و تجربیات اسلاف خود را از یاد برده و با تقلیدی ناقص که معماری بین المللی ، زمین های حاصلخیز این مرز و بوم را بتن ریزی می نماییم.

بیشتر دست اندرکاران، فرم ظاهری معماری گذشتگان را تقلید کرده و نام معماری سنتی روی آن می گذارند. در صورتی که فرم ظاهری معماری قدیم در اثر استفاده از مصالح ساختمانی منطقه، کارایی مصالح از لحاظ ایستایی و مقاومت در برابر بارها و فشارهای وارده ساختمان، مقابله در برابر گرما، سرما و نزولات جوی شکل میگیرد. البته فرهنگ منطقه نیز در فرم دهی هنر به عناصر ساختمانی مطمئناً مؤثر می باشد.

1- حرارت و انسان

به منظور طراحی ساختمانهایی که از نظر استفاده از انرژی خورشیدی راندمان خوبی داشته باشند، آگاهی از اصول و مبانی تبادل حرارتی ضروری است. انرژی از راههای مختلف مانند دیوارها، سقفها، پنجره ها، کفها و سایر طرق تبادل حرارت به داخل یا خارج ساختمان انتقال می یابد. اینکه چرا تبادل حرارتی انجام می شود، مطلب پیچیده ای نیست. حرارت از فضاها یا مصالحی که دارای دمای بالاتری هستند به نقاطی که دارای حرارت کمتری هستند منتقل می شود. هدف از تدوین این کتاب، معرفی و بحث راجع به نحوه عبور و جابجایی حرارت است تا معماران بتوانند با روشهای صحیح، هزینه انرژی برای ایجاد شرایط آسایش در منازل و ساختمانهای کوچک را به حداقل برسانند. در فصل اول کتاب، اصول جریان اثری به طور مفصل مورد بحث قرار خواهد گرفت. ضمناً در همین فصل، فیزیک ساختمانهای اقلیمی نیز به اختصار بیان خواهد شد. این مطلب مبنای طراحی و اجرای ساختمانهای اقلیمی است که در فصل دوم تشریح خواهد شد.

تفکر ما راجع به انرژی، مبتنی بر تجربه ای است که از حرکت، صدا، نور و احساس گرما داریم. ولی باید دانست که انرژی در مواد ساختمانی اطراف ما نیز ذخیره می شود. در رشته مهندسی ساختمان در

دانلود پایان نامه منابع انرژی فسیلی و هسته ای-رشته برق

اختصاصی از کوشا فایل دانلود پایان نامه منابع انرژی فسیلی و هسته ای-رشته برق دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت:word ،قابل ویرایش

تعداد صفحات:91

مقدمه

استفاده از منابع انرژی فسیلی و هسته ای، مستلزم هزینه زیاد و افزایش آلودگی محیط زیست و عوارض مخرب ناشی از آن است، از این رو با بروز پدیده بحران انرژی در دنیا و از طرف دیگر پیشرفت تکنولوژی تبدیل انرژی باد، به انرژی الکتریکی که به کاهش قیمت آنها منجر شده، استفاده از انرژی باد اجتناب ناپذیر شده است. سیستم های مبدل انرژی باد، به انرژی الکتریکی از سال 1975 به شکل تجاری و در سطح وسیع در دنیا مورد استفاده قرار گرفته اند. هم اکنون با پیشرفت تکنولوژی میکروکامپیوترها و نیمه هادیهای قدرت امکان استفاده از سیستم کنترلی مدرن و در نتیجه تولید قدرت الکتریکی با کیفیت بالا از نیروی باد ایجاد شده است. تجربه نصب و راه اندازی نیروگاههای بادی در کشورهای صنعتی، به خصوص آمریکا و دانمارک نشان داده است که هزینه این سیستم ها قابل مقایسه با هزینه روش های سنتی و متداول تولید انرژی الکتریکی می باشد.

تامین انرژی الکتریکی برای بارهای شبکه با کیفیت بالا و تولید وقفه نیروی برق هدف اصلی یک سیستم قدرت می باشد. برای بالا بردن کیفیت انرژی الکتریکی نیاز است. کمیت های مختلف سیستم قدرت مانند راه اندازی از مدار خارج نمودن، بهره برداری در شرایط توان ثابت و…. کنترل شود. با توجه به ماهیت تغییرات سرعت باد در زمان های مختلف ایجاد شرایط کنترل برای سیستم های قدرت شامل مبدل های انرژی باد به الکتریکی حائز اهمیت می گردد. اجزاء مختلف یک سیستم قدرت بادی شامل: توربین بادی، ژنراتور، کنترل کننده زاویه گام پره و سیستم تحریک می باشد. که هر یک از این اجزاء انواع مختلف داشته و در مدل های مختلف براساس نیاز ساخته می شوند. لذا با توجه به موقعیت جغرافیایی ایران و اهمیت انرژی‌های تجدیدپذیر به این موضوع پرداخته می شود.

باد رایگان است بشر از عهد باستان این نکته را به خوبی دریافته است و آسیاب بادی را ساخته است تا آب چاهها را بیرون بکشد و غلات را آرد کند. امروزه آسیابهای بادی دیگر منسوخ شده اند و جای خود را به مولدهای بادی داده اند که الکتریسته تولید می کنند. بهترین جا برای تاسیس مولدهای بادی سواحل دریا و تپه ها هستند. در این نقاط باد شدیدتر و منظم تر از نقاط دیگر می‌وزد. (برای تولید الکتریسته سرعت باد باید به طور متوسط 5 متر بر ثانیه، یعنی 18 کیلومتر در ساعت باشد.) اما باد این عیب بزرگ را دارد که فقط بعضی روزها و بعضی ساعات می وزد. اگر فقط به انرژی باد اتکا کنیم، به سرعت دچار کمبود الکتریسته
می شویم. پس راه حل چیست؟ راه حل این است که با استفاده از باتریها الکتریسته ای را که در ساعات بادخیز تولید شده است، ذخیره کنیم. راه دوم این است که مولد بادی را با موتوری که با سوخت کار می کند همراه سازیم. و در واقع یک گروه الکترون بوجود می آوریم. به این ترتیب می توانیم وقتی که باد نیست از الکتریسته ای که ماشین دوم تولید می کند استفاده کنیم. در حال حاضر در بسیاری از کشورهای در حال توسعه یا نقاط دور افتاده ای که برق رسانی به آنها ممکن نیست ازجمله در آرژانتین، استرالیا، آفریقای جنوبی … موادهای بادی می توانند نیاز یک مزرعه، چند خانه یا روستا را به برق تامین کنند. در اوایل قرن 14 میلادی بهره برداری گسترده از آسیابهای بادی در اروپا رایج گردید. اروپائیان بعدها روتور آسیابها را به بالای برجی انتقال داده اند که از چندین طبقه تشکیل می شود. نکته حائز اهمیت درباره آسیابهای مذکور آنست که پره ها بطور دستی در جهت باد قرار داده می شوند و این امر به کمک اهرم بزرگی در پشت آسیاب صورت می گرفت. بهینه سازی انرژی خروجی و حفاظت آسیاب در برابر آسیب دیدگی ناشی از بادهای شدید با جمع کردن پره های آن صورت می گرفت. نخستین مولدهای بزرگ به منظور تولید الکتریسته سال در اوهایو توسط چارلز براش ساخته شد. در سال 1888 ابداع انواع مولدهای بادی در مقیاس وسیع در 1930 در روسیه با ساخت ژنراتور بادی 100 کیلو واتی آغاز شد. طراحی روتورهای پیشرفته با محور عمودی در فرانسه توسط داریوس در دهه 1920 آغاز شد. از میان طرحهای پیشنهادی داریوس مهمترین طرح، روتوری است با پره های ایرفویل و انحنا دار که از بالا و پایین به یک محور عمودی متصل می شوند. در این زمینه، ابداعات دیگری صورت نگرفت و این طرح در سالهای اخیر به نام توربین داریوس مورد توجه قرار گرفته است. توسعه صنعت توربین های بادی، بسیار سریع بوده و در حال پیشرفت است. از ابتدای دهه 1980 تاکنون ظرفیت متوسط توربین بادی از 15 کیلو وات تا 8 مگا وات ارتقاء یافته است. مجموع ظرفیت نصب شده توربین های بادی در جهان به بیش از 25000 مگا وات بالغ می گردد. بنا بر محاسبات انجام شده، از باد در جهان
می توان 105-Ej (هر Ej ژول) برق گرفت و آنچه در عمل بدست می آید. 110Ej است و پیش بینی شده است تا 2020 میلادی 10 درصد از برق کل جهان از انرژی باد تولید خواهد شد. این صنعت همچنین باعث ایجاد 7/1 میلیون شغل می شود.

2-1- تاریخچه انرژی باد در جهان

انرژی باد از انواع قدیمی انرژی است که از بدو پیدایش کره زمین در آن وجود داشته و با پیشرفت جوامع انسانی مورد استفاده قرار گرفته است. کهن ترین دستگاههای مبدل باد در خاورمیانه، برای تهویه منازل بکار رفت که هنوز هم در بعضی شهرهای کویری ایران نظیر یزد بنام بادگیر از آن استفاده می شود. اولین توربین های بادی یا مبدل های انرژی باد به انرژی جنبشی در ایران شکل گرفت و کمی بعد در عصر حمورابی پادشاه بابل در عراق نیز گسترش یافت. نمونه های اولیه این توربین ها از محور عمودی استفاده
می کردند و دارای 4 پره بودند.

استفاده اصلی این توربین ها در آرد کردن غلات بود در 3 قرن قبل از میلاد، مصریها نمونه ای از توربین با محور افقی و 4 پره را ابداع کردند و بوسیله آن، هوای فشرده جهت ساختن ارگ در مراسم مذهبی را تامین کردند. آسیاب بادی در قرون وسطی در ایتالیا، پرتغال و اسپانیلا ظاهر شد و کمی بعد در انگلستان، هلند و آلمان نیز بکار برده شد. این ماشین ها می خواستند آب را به ارتفاع 5 متر پمپ نمایند. حتی از آن برای استخراج روغن از دانه های روغنی نیز استفاده کردند و بعدا انرژی باد علاوه بر خشکی در دریا نیز برای پیشبرد کشتی ها استفاده شد.

  3-1- تلاش برای تسخیر دریا

در اروپا مولدهای بادی بیشتر برای تولید الکتریسته «پاک» که در شبکه های سراسری تزریق می شود مورد استفاده قرار می گیرند. تاسیس مولدهای بادی در خشکی گاهی سبب اعتراض هایی می شود (حمایت از پرندگان و محیط زیست) برای اجتناب از این گونه دردسرها، بهتر است که پیش از نصب مولد های بادی مطالعات لازم را انجام دهیم.

همچنین بایستی موقعیت نصب مولدهای بادی، در معرض راه پرندگان مهاجر قرار نگیرد. حال که نصب این مولدها در خشکی مشکلاتی دارد، پژوهشگران متوجه دریاها شدند. مثلا کشور دانمارک با نصب مولدهای بسیار عظیم در مناطق کم عمق سواحل خود نمونه بسیاری خوبی را ارائه داده است (دکل این مولدهای بادی 90 متر و طول متغیرهایش 40متر است.) آلمان، بلژیک، ایرلند هم به پیروی از دانمارک قصد دارند که با ایجاد پارک های بزرگ و نصب ژنراتورهای بادی در آنها به اندازه نیروگاه های معمولی الکتریسته تولید کنند. امروزه مولدهای بادی را در مناطق کم عمق دریاها کار می گذارند.

4-1- وضعیت کنونی بهره برداری از انرژی باد در جهان

نیروگاههای بادی در سراسر جهان به سرعت در حال گسترش می باشند. به طوریکه انرژی باد در میان دیگر منابع و گزینه های انرژی عنوان سریع الرشدترین صنعت را به خود اختصاص داده اند. نرخ رشد این صنعت در سال 2001 میلادی سالانه 35 درصد و در سال 2002 میلادی سالانه 28 درصد گزارش شده است. در پایان سال 2002 میلادی کل ظرفیت نصب شده جهان به 22400 مگاوات رسیده که در این میان آلمان، اسپانیا، آمریکا، دانمارک و هند سهم بیشتری دارند. تا پایان 2002 میلادی این 5 کشور روی هم 26000 مگا وات یعنی 84 درصد از ظرفیت نصب شده در جهان را در اختیار داشته اند.

کل سرمایه در گردش صنعت انرژی باد در سال 2002 میلادی 7 میلیارد یورو بوده است. هر کیلو وات برق 1000 دلار هزینه دارد که 750 دلار آن به هزینه تجهیزات و مابقی به هزینه های آماده کردن سایت، نصب، راه اندازی و نگهداری مربوط می شود. در چند سال اخیر با بزرگ شدن سایز، توربین های تجاری، قیمت سرمایه گذاری آنها کاهش یافته است. صنعت انرژی باد منافع اقتصادی و اجتماعی مختلفی دارد که مهمترین آنها عبارتند از:

1-4-1 نداشتن هزینه اجتماعی:

این هزینه ها در تمام گزینه های متعارف انرژی (مانند منابع فسیلی) وجود دارند، اما با وجود هزینه های قابل توجه در بررسی های اقتصادی لحاظ نمی شود. انجمن انرژی باد در جهان (W.W.E.A) هزینه ها را به کوه یخی تشبیه کرده است. که حجم عظیم آن زیر آب است! کاهش اتکا به منابع انرژی وارداتی: در کشورهایی مثل ایران که می توان به این موضوع از جنبه افزایش صادرات نفت نگاه کرد.

 2-4-1 اثرات زیست محیطی:

در جوامع بشری توسعه با بکار گیری انرژی بیشتر، میسر می گردد و بدین ترتیب انسان خصوصیات فیزیکی، شیمیایی، بیولوژیکی اجتماعی و سنتی محیط زیست و منطقه ای نقش مهمی را به عهده دارد و کسب اطلاع از میزان اثر بخشی انواع مختلف انرژیهای مورد استفاده بر سلامت محیط زیست و موجودات زنده، وضع مقررات و استانداردهای زیست محیطی جهت کاهش آثار زیانبار همچنین استفاده از تکنولوژی و فن آوری مناسب جهت کنترل آلودگی و از همه بهتر جایگزینی انرژی تجدید شوند و پاکیزه به جای انرژی های آلاینده و تجدید ناشونده شاید بتوان آینده ای پاک را برای انسانها به ارمغان آورد.

با پیدایش نوآوریهایی در زمینه تولید انرژی مناسب برای هر کار خاص می توان مانع از ضایعات زیست محیطی و آلودگی هوا و … شد. احتراق سوختهای فسیلی موجب ورود حجم عظیمی از اکسیدهای سولفور، نیتروژن، مونوکسیدکربن و دی اکسید کربن در هوا می شود. میزان انتشار آلاینده ها فوق به ترتیب به نوع سوخت و همچنین مکانیزم های بکار گرفته شده در کنترل آلودگی بستگی دارد. آلودگی هوا می تواند به شکل مه- دود، باران اسیدی و ذرات معلق پدیدار گردد. واکنش های هیدروکربن ها و اکسیدهای نیتروژن در حضور تشعشعات فرابنفش موجب تولید ترکیبات سمی می گردد که در نهایت سلامتی و حیات انسان، جانوران و به طور کلی اکوسیستم را در معرض خطر قرار خواهد داد.

3-4-1- اثرات گلخانه ای

از بعد دیگر سوختهای فسیلی موجب بالا رفتن درجه حرارت اتمسفر و افزایش میزان در دراز مدت شاهد افزایش درجه حرارت کره زمین، ذوب یخهای قطبی، بالا آمدن سطح آبها، به زیر آب رفتن مناطق ساحلی خواهیم بود. چنانچه گفته شد در دهه های اخیر همگام با صنعتی شدن جوامع پیشرفت های سریع تکنولوژی به علت استفاده بیش از حد از منابع انرژی تجدید ناپذیر (سوختهای فسیلی)، بشر به فکر دستیابی به منابع بهتر و مطلوبتر انرژی افتاده است. در این بخش ما به انرژی تجدید پذیر باد می پردازیم.

5-1 اهمیت و لزوم بکارگیری انرژی باد از بعد اقتصادی

بازارانرژی یک بازار رقابتی است که در آن تولید برق در نیروگاههای بادی در مقایسه با نیروگاه های سوختهای فسیلی برترهای نوینی را پیش روی کاربران قرار داده است. از برتریهای نیروگاه بادی اینست که در طول مدت زمان، عمر خود، سالهای زیادی را بدون نیاز به هزینه سوخت، تولید خواهد کرد. در حالیکه هزینه دیگر منابع تولید انرژی در طول این سالها افزایش خواهند یافت. فعالیت های گسترده بسیاری از کشورهای جهان برای تولید الکتریسته از انرژی باد، سرمشقی برای دیگر کشورهایی است که در این زمینه راه درازی را در پیش دارند. بسیاری از مناطق اقتصادی در حال رشد در منطقه آسیا واقع شده اند. و اقتصاد رو به رشد کشورهای آسیایی از جمله ایران باعث شده تا این کشورها بیش از پیش به تولید الکتریسته احساس نیاز کرده و اقدام به تولید الکتریسته از منابع غیر فسیلی کند. افزون بر این موارد؛ نبود شبکه برق سراسری در بسیاری از بخش های روستایی نیز مهر تاییدی بر سیستم های تولید انرژی زده است. پس در خصوص دورنمای آینده اقتصادی استفاده از انرژی باد در ایران می بایست گفت استفاده از این انرژی موجب صرفه جویی فرآورده های نفتی به عنوان سوخت می شود. صرفه جویی حاصل در درجه اول موجب حفظ فرآورده های نفتی گشته که امکان صادرات و مهم تر اینکه تبدیل آن به مشتقات بسیار زیاد پتروشیمی با ارزش افزوده بالا را فراهم می سازد. در درجه دوم تولید الکتریسیته از این انرزی فاقد هر گونه آلودگی زیست محیطی بوده که همین عامل کمک شایانی به حفظ طبیعت سالم محیط زیست بشری کرده و در نتیجه مسیر برای نیل به توسعه پایدار اقتصادی اجتماعی فراهم می گردد. گسترش نیروگاه های بادی در راستای کاهش بهای تمام شده برق تولیدی افزایش چشم گیری نشان می دهد. به گونه ای که بهای هر کیلووات ساعت برق تولیدی از 40 سنت در سال 1990 به حدود 6 سنت در سال 2002 رسیده است. عدم مصرف سوخت، هزینه کم راهبری، تعمیر و نگهداری و آلوده نکردن محیط زیست از مزایای نیروگاه های بادی است. لازم به ذکر است به طور متوسط برای هر کیلووات ساعت برق تولیدی نیروگاه بادی حدودا 28/0 متر مکعب گاز طبیعی با آهنگ جهانی 4 سنت بر متر مکعب صرفه جویی می شود.

منابع انرژی فسیلی و هسته ای

اختصاصی از کوشا فایل منابع انرژی فسیلی و هسته ای دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

مقدمه :

استفاده از منابع انرژی فسیلی و هسته ای، مستلزم هزینه زیاد و افزایش آلودگی محیط زیست و عوارض مخرب ناشی از آن است، از این رو با بروز پدیده بحران انرژی در دنیا و از طرف دیگر پیشرفت تکنولوژی تبدیل انرژی باد، به انرژی الکتریکی که به کاهش قیمت آنها منجر شده، استفاده از انرژی باد اجتناب ناپذیر شده است. سیستم های مبدل انرژی باد، به انرژی الکتریکی از سال 1975 به شکل تجاری و در سطح وسیع در دنیا مورد استفاده قرار گرفته اند. هم اکنون با پیشرفت تکنولوژی میکروکامپیوترها و نیمه هادیهای قدرت امکان استفاده از سیستم کنترلی مدرن و در نتیجه تولید قدرت الکتریکی با کیفیت بالا از نیروی باد ایجاد شده است. تجربه نصب و راه اندازی نیروگاههای بادی در کشورهای صنعتی، به خصوص آمریکا و دانمارک نشان داده است که هزینه این سیستم ها قابل مقایسه با هزینه روش های سنتی و متداول تولید انرژی الکتریکی می باشد.

تامین انرژی الکتریکی برای بارهای شبکه با کیفیت بالا و تولید وقفه نیروی برق هدف اصلی یک سیستم قدرت می باشد. برای بالا بردن کیفیت انرژی الکتریکی نیاز است. کمیت های مختلف سیستم قدرت مانند راه اندازی از مدار خارج نمودن، بهره برداری در شرایط توان ثابت و…. کنترل شود. با توجه به ماهیت تغییرات سرعت باد در زمان های مختلف ایجاد شرایط کنترل برای سیستم های قدرت شامل مبدل های انرژی باد به الکتریکی حائز اهمیت می گردد. اجزاء مختلف یک سیستم قدرت بادی شامل: توربین بادی، ژنراتور، کنترل کننده زاویه گام پره و سیستم تحریک می باشد. که هر یک از این اجزاء انواع مختلف داشته و در مدل های مختلف براساس نیاز ساخته می شوند. لذا با توجه به موقعیت جغرافیایی ایران و اهمیت انرژی‌های تجدیدپذیر به این موضوع پرداخته می شود.

باد رایگان است بشر از عهد باستان این نکته را به خوبی دریافته است و آسیاب بادی را ساخته است تا آب چاهها را بیرون بکشد و غلات را آرد کند. امروزه آسیابهای بادی دیگر منسوخ شده اند و جای خود را به مولدهای بادی داده اند که الکتریسته تولید می کنند. بهترین جا برای تاسیس مولدهای بادی سواحل دریا و تپه ها هستند. در این نقاط باد شدیدتر و منظم تر از نقاط دیگر می‌وزد. (برای تولید الکتریسته سرعت باد باید به طور متوسط 5 متر بر ثانیه، یعنی 18 کیلومتر در ساعت باشد.) اما باد این عیب بزرگ را دارد که فقط بعضی روزها و بعضی ساعات می وزد. اگر فقط به انرژی باد اتکا کنیم، به سرعت دچار کمبود الکتریسته
می شویم. پس راه حل چیست؟ راه حل این است که با استفاده از باتریها الکتریسته ای را که در ساعات بادخیز تولید شده است، ذخیره کنیم. راه دوم این است که مولد بادی را با موتوری که با سوخت کار می کند همراه سازیم. و در واقع یک گروه الکترون بوجود می آوریم. به این ترتیب می توانیم وقتی که باد نیست از الکتریسته ای که ماشین دوم تولید می کند استفاده کنیم. در حال حاضر در بسیاری از کشورهای در حال توسعه یا نقاط دور افتاده ای که برق رسانی به آنها ممکن نیست ازجمله در آرژانتین، استرالیا، آفریقای جنوبی … موادهای بادی می توانند نیاز یک مزرعه، چند خانه یا روستا را به برق تامین کنند. در اوایل قرن 14 میلادی بهره برداری گسترده از آسیابهای بادی در اروپا رایج گردید. اروپائیان بعدها روتور آسیابها را به بالای برجی انتقال داده اند که از چندین طبقه تشکیل می شود. نکته حائز اهمیت درباره آسیابهای مذکور آنست که پره ها بطور دستی در جهت باد قرار داده می شوند و این امر به کمک اهرم بزرگی در پشت آسیاب صورت می گرفت. بهینه سازی انرژی خروجی و حفاظت آسیاب در برابر آسیب دیدگی ناشی از بادهای شدید با جمع کردن پره های آن صورت می گرفت. نخستین مولدهای بزرگ به منظور تولید الکتریسته سال در اوهایو توسط چارلز براش ساخته شد. در سال 1888 ابداع انواع مولدهای بادی در مقیاس وسیع در 1930 در روسیه با ساخت ژنراتور بادی 100 کیلو واتی آغاز شد. طراحی روتورهای پیشرفته با محور عمودی در فرانسه توسط داریوس در دهه 1920 آغاز شد. از میان طرحهای پیشنهادی داریوس مهمترین طرح، روتوری است با پره های ایرفویل و انحنا دار که از بالا و پایین به یک محور عمودی متصل می شوند. در این زمینه، ابداعات دیگری صورت نگرفت و این طرح در سالهای اخیر به نام توربین داریوس مورد توجه قرار گرفته است. توسعه صنعت توربین های بادی، بسیار سریع بوده و در حال پیشرفت است. از ابتدای دهه 1980 تاکنون ظرفیت متوسط توربین بادی از 15 کیلو وات تا 8 مگا وات ارتقاء یافته است. مجموع ظرفیت نصب شده توربین های بادی در جهان به بیش از 25000 مگا وات بالغ می گردد. بنا بر محاسبات انجام شده، از باد در جهان
می توان 105-Ej (هر Ej ژول) برق گرفت و آنچه در عمل بدست می آید. 110Ej است و پیش بینی شده است تا 2020 میلادی 10 درصد از برق کل جهان از انرژی باد تولید خواهد شد. این صنعت همچنین باعث ایجاد 7/1 میلیون شغل می شود.

فهرست مطالب :

فصل اول : مقدمه

فصل دوم : استفاده از انرژی باد

فصل سوم : معرفی انواع توربین های بادی- ساختار الکتریکی مکانیکی

فصل چهارم : ژنراتور نیروگاه بادی

فصل پنجم : بررسی سیستم های مبدل باد به انرژی الکتریکی

فصل ششم : سیستم آسنکرون

فصل هفتم : مبدلهای الکتریکی

پایان نامه سوختهای فسیلی

اختصاصی از کوشا فایل پایان نامه سوختهای فسیلی دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : WORD ( قابل ویرایش ) تعداد صفحات:75

مولدهای بخار نیروگاه که در نیروگاههای تولید برق به کار می‌روند موضوع اصلی این کتاب را تشکیل می‌دهند. مولدهای بخار نیروگاهی مدرن اساساً دو نوع هستند:

1 – نوع استوانه‌ای لوله آبی زیر بحرانی

2 – نوع یکبار گذر فوق بحرانی. واحدهای فوق بحرانی معمولاً در فشار MPa24 و بالاتر کار می‌کنند که بالاتر از فشار بحرانی آب Mpa 09ر22 ، است. مولد بخار  استوانه‌ای زیر بحرانی معمولاً در حدود Mpa 13 یا Mpa 18 کار می‌کند. بسیاری از مولدهای بخاری که در دهه 1970 و 1980 خریداری شده‌اند از نوع استوانه‌ای لوله آبی هستند که در Mpa 18 کار می‌کنند و بخار فوق گرم با دمای 540 تولید می‌کنند و دارای یک یا دو مرحله بازگرمایش بخار هستند. این مولدها قابلیت سوزاندن زغال پودر شده و سوختهای نفتی را دارند، هر چند که سوختهای نفتی به علت افزایش قیمت و مشکلات مربوط به تامین آنها به تدریج کنار گذاشته می‌شوند. گاز طبیعی، هر چند که هنوز در برخی از نقاط دنیا در نیروگاهها مصرف می‌شود، با این همه به خاطر گرانی آن اکنون در ایالات متحده آمریکا بیشتر در مصارف خانگی مورد استفاده است. به هر حال، گاز طبیعی یک سوخت تمیز سوز و نسبتاً بدون آلودگی است. ظرفیت بخاردهی مولدهای بخار نیروگاهی مدرن بالاست، و مقدار آن از 125 تا 1250 می‌تواند تغییر کند. قدرت نیروگاهها نیز بین 125 تا 1300 مگاوات است.

از سوی دیگر، مولدهای بخار صنعتی آنهایی هستند که در شرکتهای صنعتی و موسسات دیگر کاربرد دارند و انواع مختلفی را شامل می‌شوند. این مولدها می‌توانند همانند مولدهای بخار نیروگاهی از نوع لوله آبی و با سوخت زغال پودر شده باشند، اگر چه در آنها از زغال کلوخه‌ای، نفت یا گاز طبیعی، و غالباً ترکیبی از آنها، و همچنین از زباله‌های شهری، انرژی پسماندهای پردازشی یا فرآورده‌های فرعی دیگر نیز می‌توان استفاده کرد. در برخی از آنها حتی از گرمایش الکتریکی استفاده می‌شود. برخی از نوع بازیابنده گرما هستند که در آنها از گرمای پسماند فرآیندهای صنعتی استفاده می‌شود این مولدها همچنین می‌توانند از نوع لوله آتشی باشند. مولدهای بخار صنعتی معمولاً بخار فوق گرم تولید نمی‌کنند، بلکه بخار اشباع یا حتی فقط آب گرم تولید می‌کنند ( در این صورت آنها را می‌توان مولد بخار نامید) کار این مولدها در فشارهای از چند کیلوپاسکال تا Mpa5/10 انجام می‌شود، و ظرفیت بخاردهی (یا آب گرم) آنها از کمتر از 1 تا 125تغییر می‌کند.

مولدهای بخار با سوختهای فسیلی غالباً با توجه به برخی اجزا یا ویژگی‌هایشان به صورت زیر تقسیم‌بندی می‌شوند:

1 – دیگهای لوله آتشی

2 – دیگهای لوله آبی

3 – دیگهای گردش طبیعی

4 – دیگهای گردشی کنترل شده

5 – دیگهای جریان یکبار گذر

6 – دیگهای زیربحرانی

7 – دیگهای فوق بحرانی

دیگ لوله آتشی

دیگهای لوله آتشی از اواخر قرن هیجدهم با اشکال اولیه گوناگونی برای تولید بخار جهت مصارف صنعتی مورد استفاده بوده‌اند. امروزه دیگر از این نوع دیگها در نیروگاههای بزرگ استفاده نمی‌شود. در این فصل، این نوع دیگ به دلایل تاریخی گنجانده می‌شود، در مقابل دیگهای لوله آبی مدرن مورد تاکید خواهند بود. دیگهای لوله آتشی هنوز در صنایع به کار می‌روند و در آنها بخار اشباع با فشار حداکثر Mpa 8/1 و ظرفیت 3/6 تولید می‌شود. هر چند که اندازه آنها بزرگتر شده است ولی طرح کلی آنها در طی 25 سال گذشته به طور چشمگیری تغییر نیافته است.

دیگ لوله آتشی شکل خاصی از دیگ نوع پوسته‌ای است. دیگ نوع پوسته‌ای عبارت است از ظرف یا پوسته‌ای بسته و معمولاً استوانه‌ای که محتوی آب است و بخشی از پوسته، مثلاً قسمت پایینی آن، به طور ساده در معرض گرمای شعله یا گازهای حاصل از احتراق خارجی قرار می‌گیرد. دیگ پوسته‌ای امروزه به اشکال نوتری مانند دیگ الکتریکی تکامل یافته است، که در آنها گرما توسط الکترودهای مستقر در آب تامین می‌شود. در نوع دیگری از این دیگها، گرما به وسیله انباره و بدین ترتیب تامین می‌شود که بخار تولید شده در یک منبع خارجی از داخل لوله‌های درون پوسته عبور می‌کند. در هر دو نوع این دیگها، پوسته در معرض گرمای مستقیم نیست.

دیگ لوله آتشی صورت تکامل یافته دیگ پوسته‌ای است که در آن به جای بخار، گازهای گرم از داخل لوله‌ها عبور می‌کنند. به دلیل بهبود انتقال گرما، بازده دیگ لوله آتشی خیلی بیشتر از دیگ پوسته‌ای اولیه است و مقدار آن به حدود 70 درصد می‌رسد.

در دیگهای لوله آتشی، لوله ها به صورتهای افقی، عمودی، یا مایل قرار می‌گیرند، اما لوله‌های افقی بیشتر متداول هستند. کوره و آتشدان در زیر انتهای جلویی پوسته واقع هستند. گازها به طور افقی از قسمت زیرین می‌گذرند و سپس تغییر جهت می‌دهند و آنگاه از لوله‌های افقی عبور می‌کنند و در قسمت جلو وارد می‌شوند.

دیگهای لوله آتشی بر دو نوع‌اند: (1) دیگ با جعبه آتش (2) دیگ کشتی اسکاچ . در دیگ با جعبه آتش، کوره یا جعبه آتشی همراه با لوله‌های آتشی در داخل پوسته قرار می‌گیرند. در دیگ کشتی اسکاچ احتراق در داخل یک یا چند محفظه احتراق استوانه‌ای که معمولاً در داخل و نزدیک به ته پوسته اصلی قرار دارند، انجام می‌گیرد. گازها از قسمت عقب محفظه‌ها خارج می‌شوند و پس از تغییر جهت از داخل لوله‌های آتشی به طرف جلو می‌آیند و از طریق دودکش خارج می‌شوند. در دیگهای کشتی اسکاچ معمولاً از سوختهای مایع یا گاز استفاده می‌شود.

فهرست مطالب :

فصل اول :  مولدهای بخار با سوختهای فسیلی

دیگ لوله آتشین .................................................................................................................................. 3

دیگ لوله آبی ( نمونه های اولیه ) ........................................................................................................... 5

دیگ لوله مستقیم ................................................................................................................................. 6

دیگ لوله خمیده .................................................................................................................................. 7

دیگ لوله آبی ..................................................................................................................................... 8

فصل دوم : سوختها و احتراق

زغال سنگ ........................................................................................................................................ 12

آنتراسیت ........................................................................................................................................... 13

زغال سنگ قیری ................................................................................................................................ 14

زغال سنگ زیرقیری ........................................................................................................................... 14

زغال سنگ چوب گونه ....................................................................................................................... 15

زغال سنگ نارس................................................................................................................................ 15

تجزیه زغال سنگ............................................................................................................................... 16

تجزیه مستقیم...................................................................................................................................... 16

روش تجزیه کمی عناصر...................................................................................................................... 17

ارزش گرمایی..................................................................................................................................... 18

سوخت اندازهای مکانیکی.................................................................................................................... 18

احتراق پودر زغال................................................................................................................................ 21

ماشینهای خردکن................................................................................................................................ 23

کوره های سیکلونی............................................................................................................................. 26

فصل سوم : توربینها

مقدمه................................................................................................................................................. 30

اصل ضربه.......................................................................................................................................... 36

اصطکاک شاره................................................................................................................................... 37

نشت.................................................................................................................................................. 37

اتلاف ناشی از رطوبت بخار.................................................................................................................. 38

اتلاف ناشی از خروج بخار................................................................................................................... 40

اتلاف بر اثر انتقال گرما........................................................................................................................ 41

اتلاف مکانیکی و الکتریکی.................................................................................................................. 41

بازده طولی......................................................................................................................................... 42

فصل چهارم : سیستم چگالش – آب تغذیه

مقدمه ................................................................................................................................................ 45

چگالنده های تماس مستقیم.................................................................................................................. 46

چگالنده ی افشانه ای ........................................................................................................................... 47

چگالنده ی تک فشاره و چندفشاره ....................................................................................................... 50

اندازه و جنس لوله ها .......................................................................................................................... 52

فصل پنجم : سیستم آبگردشی

برجهای خنک کن تر........................................................................................................................... 54

برجهای خنک کن با جریان مکانیکی هوا............................................................................................... 56

برجهای خنک کن با جریان طبیعی هوا................................................................................................... 57

فصل ششم : چرخه های توربین گازی و ترکیبی

استفاده از دماهای بالاتر ....................................................................................................................... 62

مواد .................................................................................................................................................. 63

خنک سازی....................................................................................................................................... 63

خنک سازی با هوا............................................................................................................................... 64

سوختها.............................................................................................................................................. 66

چرخه های ترکیبی – کلیات................................................................................................................. 68