ساخت توربین بادی-جلسه اول

اهداف جلسه:
آشنایی با مفاهیم جریان هوا و انرژی های تجدیدپذیر
 ۱- هوا هرگز ساکن نمی ماند
 ۱-۱- هوا در حرکت
بادکنکی را باد کنید و دهانه اش را با دو انگشت محکم بگیرید تا هوای آن بیرون نیاید. اکنون سطح آن را لمس کنید. چرا این قدر سفت است؟ فشردگی هوای درون بادکنک سطح آن را کشیده است. هوا در فشار است و می خواهد بگریزد. اگر دهانه ی بادکنک را رها کنید، هوا با صدایی سوت مانند بیرون می آید. به بیان دیگر، شما باد ایجاد کرده اید. علت به وجود آمدن باد این است که فشار درون بادکنک بیش تر از فشار اطراف آن است. باد چیزی نیست به جز هوایی که به حرکت در می آید تا اختلاف فشار را از بین ببرد.
 ۱-2- تابش خورشیدی در استوا و در قطب ها
کره ی زمین را پوششی از هوا، به نام جو(اتمسفر)، فراگرفته است. زمین، در جاهایی که پرتوهای نور خورشید به طور مستقیم از بالا به آن برخورد می کند-یعنی در عرض های جغرافیایی نزدیک به خط استوا- بیش تر گرم می شود. همه ی اجسام در اثر گرما منبسط می شوند. اگر نتوانند منبسط شوند، در فشار قرار می گیرند. این همان اتفاقی است که برای کل هوای دور تا دور کره ی زمین می افتد. جاهایی که خورشید با بیش ترین شدت می درخشد-که همیشه اطراف خط استوا است- فشار هوا از همه جا بیش تر است. در نزدیکی قطب ها، فشار هوا کم تر است. هوایی که در فشار است همواره سعی می کند به جایی برود که فشار کم تر است، یعنی به طرف قطب ها. شاید فکر کنید توده های هوای نزدیک خط استوا در یک خط مستقیم به سمت قطب ها حرکت می کنند. اما در واقع توده های هوا می چرخند، که این یعنی آن ها اختلاف فشار را با حرکت های مارپیچی بزرگ تر و کوچک تر از بین می برند. این منطقه ها را «پرفشار» یا «کم فشار» می نامند.
                                                                  ۱-۳- صفحه ی جهت یاب با جهت های وزش باد
                                                                                       ۱-۴- مقیاس شدت باد
۲- انرژی تجدیدپذیر
2-1- مناطق پرفشار و کم فشار
علاوه بر تعدیل سراسری فشار هوا در بالای کره ی زمین، اختلاف فشار جنبه ی جغرافیایی هم دارد. این تفاوت ها در نتیجه ی اختلاف درجه ی گرم شدن یا سرد شدن هوا در وقت های متفاوت روز به وجود می آید.
نمای زمین نیز نقش مهمی ایفا می کند. هوای بالای بیابان ها و مزرعه های غلات رسیده بیش تر از هوای بالای دریاها و کوه ها گرم می شود. حرکت هایی که به این علت در هوا به وجود می آید امکان دارد تا حد زیادی از جهت عمومی وزش باد در مناطق پرفشار و کم فشار منحرف شود. برای مثال، حرکت هوا در مناطق ساحلی و در کوهستان شدیدتر از جاهای دیگر است. با این حال، خورشید همیشه در این قضیه دخالت دارد. انرژی باد صورت تغییر یافته ی انرژی خورشیدی است.
 ۲-۲- انرژی تجدیدپذیر بی پایان
جو سیاره ی ما دارد گرم تر و گرم تر می شود. در نتیجه، افراط و تفریط های بیش تر و بیش تری در وضع هوا رخ می دهد: رگبارهای سیل آسا و راه افتادن سیل، گردبادهای تند(تورنادو) و آتش سوزی جنگل ها، مقصر اصلی دی اکسید کربنی است که موتور اتومبیل ها، نیروگاه ها و کارخانه ها بیرون می دهند. گاز دی اکسید کربن از احتراق سوخت های فسیلی(نفت، زغال سنگ، گازهای طبیعی) حاصل می شود. اما ذخایر این مواد در چند دهه ی آینده به پایان خواهد رسید. به همین دلیل، نیاز ما به بهره برداری از انرژی های تجدیدپذیر مانند گرمای خورشید، نور خورشید، سوخت گیاهی، گرمای برآمده از اعماق کره ی زمین و انرژی حاصل از جزر و مد و امواج دریا روز به روز بیش تر می شود. نیروگاه های آبی نیز انرژی تجدیدپذیر را تأمین می کنند و البته باد. باد یک منبع طبیعی، نامحدود و سازگار با محیط زیست است و هیچ گاه تمام نمی شود. نیروگاه های بادی در گوشه و کنار جهان در حال ساخته شدن هستند و ظرفیت کل تولید برق آن ها در ماه مارس 2008(فروردین 1387) به 100000مگاوات رسیده است.
تکلیف:
1- باد انرژی اش را از کجا می آورد؟
2- چرا سوزاندن سوخت های فسیلی مخاطره آمیز است؟
محل بازدید:
از نیروگاه بادی منجیل بازدید کنید.
منبع مطالعه:
کتاب آب، باد و انرژی خورشید. نویسنده: گای آرنولد، مترجم: ولی الله اوجانی.

تنظیم کننده: محبوبه همت

مطالب مرتبط:
ساخت توربین بادی-جلسه اول
ساخت توربین بادی-جلسه دوم
ساخت توربین بادی-جلسه سوم
ساخت توربین بادی-جلسه چهارم
ساخت توربین بادی-جلسه پنجم
ساخت توربین بادی-جلسه ششم
ساخت توربین بادی-جلسه هفتم
ساخت توربین بادی-جلسه هشتم
ساخت توربین بادی-جلسه نهم
ساخت توربین بادی-جلسه دهم
ساخت توربین بادی-جلسه یازدهم 
ساخت توربین بادی-جلسه دوازدهم