از صنعت برق چه مي‌دانيم ؟
از صنعت برق چه مي‌دانيم ؟ انواع نيروگاههايي كه در سطح جهان به امر توليد برق اشتغال دارند عبارتند از:
1. نيروگاههاي بخاري
2. نيروگاههاي آبي
3. نيروگاههاي گازي
4. نيروگاههاي سيكل تركيبي
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 مگينتوهيدروديناميكmhd
14. نيروگاههاي بيوماس
15. و…
به طوري كه از نام اين نيروگاهها بر مي‌آيد هريك ازآنها براي توليد برق، فن آوري ويژه اي دارند كه درجاي خود توضيح خواهيم داد. در حال حاضر انواع نيروگاههايي كه در كشور ما ايران دردست بهره برداري قراردارند عبارتند از: نيروگاههاي آبي، گازي، ديزلي، بادي، خورشيدي، سيكل تركيبي و به زودي نوع اتمي آن نيز شروع به كارخواهد كرد.
ولي قبل ازاينكه وارد بحث نيروگاهها، توليد، انتقال و توزيع برق شويم، بهتراست كمي درباره كاربردهاي 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 شكل انرژي، به طوري كه به كارگيري آن ساده باشد، صورت گرفته است. حاصل اين كوشش ها، انرژي الكتريكي است كه ازتبديل ساير انرژي ها به دست مي آيد.
امروزه يكي ازمهم ترين شكل هاي انرژي كه درتمام جهان مود استفاده قرار مي گيرد ، انرژي برق است. همان طور كه دركتاب هاي علوم خوانده ايم، انرژيها قابل تبديل به يكديگرند. مثلاً انرژي مكانيكي را مي توان به انرژي الكتريكي تبديل كرد. به همين ترتيب انرژي شيميايي و حرارتي را و برعكس.
عوامل زيرسبب مي شوند كه 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 الكتريكي به خانه ما راه مي يابد.
2. كاركردن با برق ساده تر است.
3. دستگاههاي متعددي مي توان ساخت كه با برق كار كنند.
4. درتبديل انرژي الكتريكي به انرژيهاي ديگرمواد زايد ايجاد نمي شودو…
انرژي الكتريكي كاربردهاي گوناگوني دارد كه اهم آنها عبارتند از:
مصارف صنعتي
تقريباً بيش از نصف برق توليدي براي رفع احنياجات صنعتي به كار مي رود. موتورهاي الكتريكي در اندازه هاي كوچك و بزرگ چرخ صنايع را به حركت درمي آورند. الكترومغناطيس هاي بزرگ در جرثقيل ها كار جابه‌جا كردن قطعات بزرگ فلزي را به عهده دارند.
كاربرد در كشاورزي
اگر شما فرزند يك كشاورز باشيد مي توانيد بسياري از كاربردهاي برق درمزارع را نام ببريد. مي دانيم تا چندي قبل بسياري از كارهاي مزرعه توسط كشاورزان و خانواده هاي آنان با كمك حيواناتي مثل اسب انجام مي شد. اينك چه تغييري پيدا شده است؟ مواد غذايي با بهاي كمتري از نظرهزينه نيروي انساني تهيه مي شود، كشاورزان از وسايل زندگي بهتر استفاده مي كنند و انرژي برق در كشاورزي به كار گرفته شده است.
برق ـ البته توع خاصي از آن ـ تراكتور كشاورز را راه مي اندازد. باراو را حمل مي كند. آب را به مزارع و محل مسكوني مي رساند. بادبزن هاي الكتريكي هواي گرم تابستان را خنك مي كنند. برق، گرمابخش زمستان سرد است. مانع فاسد شدن مواد غذايي مي شود. صنايع غذايي را گسترش مي دهد.
كاربرد در شهرها
شهرها معمولاً 10 درصد برق توليدي را مصرف مي كنند. فروشگاهها، خانه ها ، هتلها، مساجد، بيمارستانها، ادارات و ديگرمراكز شهري برق مصرف مي كنند. درشهر سيستم هواي مطبوع، هواي ادارات، بيمارستانها، هتل ها و آپارتمان ها را درتابستان خنك و سالم نگه مي دارد. يك بيمارستان خوب بدون داشتن دستگاههاي برقي نظير اشعة ايكس، آسانسورها، تخت هاي جراحي، دستگاههاي استرليزه كردن، لامپ هاي مخصوص و ديگر وسايل نمي تواند خدمت لازم را در اختيار بيماران قرار دهد.
روشنايي اماكن و معابر در شب، كه نعمت بزرگي است فراموش نشود.
كاربرد 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، لكوموتيوها، مستقيم يا غير مستقيم از انرژي برق استفاده مي كنند. در خطوط كشتيراني از پختن غذا گرفته تا تهويه هواي كشتي از برق استفاده مي شود.
هواپيما هاي مسافربري يا نظامي، روشنايي، گرما، تهويه، كنترل فشار وقدرت خود را توسط نيروي برق تأمين مي كنند.
كاربرد ارتباطاتي ( مخابرات )
تلگراف، تلفن، راديو و برنامه هاي فضايي قدرت خود را از برق دريافت مي كنند. بدون برق نفوذ به داخل فضا و شناخت ناديده هاي فضايي و ارتباط با كرات آسماني امكان پذير نيست. امروزه كشورهاي جهان توسط دستگاههاي مخابراتي به هم وصل هستند. از ايستگاههاي راديويي مختلف مي توان اخبار را شنيد.
فكر مي كنيم همين مختصر توضيح دربارة اهميت صنعت برق و شناخت آن كافي باشد و حال به سروقت روش هاي توليد برق مي رويم و سپس به درون نيروگاه گاه برمي داريم.
به طوري كه مي دانيم، انرژي الكتريكي قابل ديدن نيست. با وجود اين اطراف ما را پوشانيده است. مي توان گفت الكتريسيته همه جا هست. در حقيقت قسمتي از ساختمان تمام مواد طبيعي الكتريسيته است. تنها كاري كه بايد انجام دهيم اين است كه الكتريسيته را از درون مواد بيرون بياوريم و به كارگيريم.
همان طور كه گفتيم برق شكلي از انرژي است كه از تبديل ساير انرژي ها به وجود مي آيد. دستگاهي را كه ساير انرژي ها را به انرژي برق تبديل مي كند، مولد مي نامند.
پيل، يك مول برق است. اين مولد، انرژي شيميايي را به انرژي الكتريكي تبديل مي كند. درباره پيل ( باتري ) دركتاب هاي علوم به طور مفصل بحث شده است. پيل به دو صورت، پيل خشك و پيل تر موجود است. هريك از شما براي يك بار هم كه شده پيل را به كار برده ايد. پيل خشك براي به كار انداختن وسايل بازي، راديوها، چراغ قوه ها و ضبط صوت ها و گروه ديگري از وسايل الكتريكي مورد استفاده قرار مي گيرند. پيل هاي مزبور در اندازه و شكل هاي مختلف ساخته مي شوند. اين پيل ها پس از مدتي برق آنها تمام مي‌شود و ديگر نمي‌توان از آنها استقاده كرد.
يكي ديگر از انواع مولدهاي شيميايي، انباره يا باتري اتومبيل است كه آن را باتري تر نيز مي نامند. از اين باتري هاي تر امروزه علاوه بر اتومبيل، درمراكز صنعتي و از جمله در داخل نيروگاهها نيز براي موارد اضطراري استفاده مي كنند. اين باتري ها طوري طراحي شده اند كه مي توانند در دفعات زياد پر و خالي شوند.
برقي كه به روشهاي مختلف توليد مي شود به نام برق جريان مستقيم يا برق d.c و برق جريان متناوب a.c نامگذاري شده است . برق d.c مانند يك خيابان يك طرفه است. الكترون ها مانند وسايط نقليه فقط دريك جهت حركت دارند. برق a.c يا برق جريان متناوب در صنعت و مصارف خانگي مورد استفاده قرارمي گيرد.
دستگاهي را كه برق a.c توليد مي كند، مولد يا ژنراتور مي نامند. برحسب اينكه انرژي لازم براي به حركت درآوردن مولد از چه منبعي دريافت شود، مولد را با آن نام مي خوانند. مانند نيروگاههايي كه 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 كه از جمله آنها توربوژنراتورهاي بخاري است.
طرز كار اين نوع مولد به اين ترتيب است كه ابتدا آب را به وسيله سوختي مانند زغال سنگ، گاز و مواد نفتي مانند مازوت به بخارتبديل مي كنند. بخارتوليد شده پس از عبور از لوله هاي مخصوص با فشارزياد به پره هاي توربين برخورد مي كند و آن را به گردش درمي آورد. چون محور توربين و محور ژنراتور به هم متصلند، درنتيجه ژنراتور شروع به چرخيدن كرده و برق توليد مي كند.
مولد برقي كه 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 كرد كه دراين باره، هنگام توضيح دربارة كار اين نوع نيروگاهها مفصل تر صحبت خواهيم داشت.
يادمان نرود كه دينام دوچرخه هم يك ژنراتور كوچك برق است كه محور آن توسط انرژي پاهايمان هنگام ركاب زدن به حركت درمي آيد و مقداري از انرژي ما به برق تبديل مي شود و ما مي توانيم در روشنايي لامپ دوچرخه، به حركت خود در شب ادامه دهيم.
