ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

دراسة تأثير تغير البارامترات الرئيسية لغرفة تبادل الطاقة الأفقية, في نظام تحويل طاقة أمواج بحرية عرضية, على كفاءة النظام تجرييباً.

The impact of The variations in the main Parameters of The Horizontal Energy Exchange Chamber in a Sea Wave Energy Conversion System, on its Efficiency. An Experimental Study

1309   2   30   0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2015
  مجال البحث الهندسة التقنية
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Shamra Editor




اسأل ChatGPT حول البحث

يزداد الاهتمام ـ في العقود الأخيرة على نحو متزايد بالحصول على الطاقة الكهربائية من مصادر صديقة للبيئة, و تعتبر طاقة الأمواج البحرية العرضية إحدى هذه المصادر في البلدان الواقعة على البحار و المحيطات. و جدير بالذكر بأن هذا المصدر في سوريا لم يتم الاهتمام به مقارنة بالطاقات الشمسية و الريحية، لذلك يأتي هذا البحث كمساهمة متواضعة في هذا المجال من خلال تطوير نموذج تجريبي لنظام عمود الماء المتذبذب الذي يحول طاقة الأمواج العرضية البحرية إلى طاقة كهربائية و تنفيذه, و من ثم إجراء مجموعة تجارب بطريقة الخطأ و الصواب لدراسة تأثير بعض متغيرات النظام التكنولوجية على مردوده, و بالتالي على عدد دورات عنفة ويلز العاملة فيه, حيث تمثَل النتائج على شكل منحنيات واضحة القيمة, ليتم التوصل من خلالها إلى توصيات و مقترحات مناسبة حول إمكانية استخدام هذه التكنولوجيا في سوريا من جهة، و إمكانية تطويرها في المستقبل من جهة أخرى.


ملخص البحث
تتناول هذه الدراسة البحث في إمكانية تحويل طاقة الأمواج البحرية العرضية إلى طاقة كهربائية باستخدام نظام عمود الماء المتذبذب. تم تطوير نموذج تجريبي لهذا النظام وإجراء تجارب متعددة لدراسة تأثير بعض المتغيرات التكنولوجية على كفاءة النظام. تمثلت النتائج في منحنيات بيانية توضح تأثير هذه المتغيرات على عدد دورات عنفة ويلز المستخدمة في النظام. تم تقديم توصيات حول إمكانية استخدام هذه التكنولوجيا في سوريا وتطويرها مستقبلاً. الدراسة تعتمد على تحليل بيانات موجات البحر الأبيض المتوسط وتطبيق نظرية التشابه والنمذجة البعدية لتصميم النموذج التجريبي.
قراءة نقدية
تعتبر هذه الدراسة خطوة مهمة نحو استغلال مصادر الطاقة المتجددة في سوريا، إلا أنها تفتقر إلى تحليل اقتصادي شامل لتكلفة تنفيذ النظام مقارنة بمصادر الطاقة الأخرى. كما أن الدراسة تعتمد بشكل كبير على التجارب المخبرية، وهو ما قد لا يعكس بدقة الظروف الواقعية في البحر. يُفضل إجراء تجارب ميدانية لتأكيد النتائج المخبرية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تعزيز الدراسة بمزيد من التفاصيل حول تأثير العوامل البيئية المختلفة مثل التغيرات المناخية والملوحة على كفاءة النظام.
أسئلة حول البحث
  1. ما هو الهدف الرئيسي من هذه الدراسة؟

    الهدف الرئيسي هو دراسة تأثير تغير البارامترات الرئيسية لغرفة تبادل الطاقة الأفقية في نظام تحويل طاقة الأمواج البحرية العرضية على كفاءة النظام تجريبياً.

  2. ما هي التوصيات التي قدمتها الدراسة؟

    أوصت الدراسة بأن يكون السطح الداخلي لغرفة تبادل الطاقة أملساً لتقليل مفاقيد الطاقة، وبناء مزرعة تتضمن تكرار النموذج المقترح عشر مرات على الأقل في نفس الموقع، وإدراج النموذج ونتائج البحث ضمن المناهج التدريسية.

  3. ما هي العوامل التي تم دراستها لتحديد كفاءة النظام؟

    تم دراسة تأثير تغير حجم غرفة تبادل الطاقة، نسبة الماء إلى الهواء، ارتفاع العنفة عن سطح غرفة تبادل الطاقة، وقطر فتحة حجرة الهواء على كفاءة النظام.

  4. ما هي أهمية استخدام عنفة ويلز في هذا النظام؟

    تعتبر عنفة ويلز ملائمة لانتزاع الطاقة من تدفق الهواء المتذبذب الناتج عن حركة الأمواج العرضية بسبب تركيبتها البسيطة وانتزاعها للطاقة عند معدلات تدفق هواء ضعيفة، حيث تدور بنفس الاتجاه بغض النظر عن جهة تدفق الهواء.


المراجع المستخدمة
WORLD ENERGY COUNCIL." Survey of Energy Resources". 22nd. ed., Report of the world energy council, 2010, 563
BADDOUR, EMILE. "Energy from waves and tidal currents" Institute for Ocean Technology, National Research Council. August, 2004. page 26
The 7th European Wave and Tidal Energy Conference "The Development of a Turbo- Generation System for Application in OWC Breakwaters".Portugal,2007, 6
قيم البحث

اقرأ أيضاً

يتضمن هذا البحث تصميم و تنفيذ نموذج تطبيقي يحَول طاقة الأمواج البحرية العرضية إلى طاقة كهربائية حيث يعمل النموذج تبعاً لنظام عمود الماء المتذبذب مستخدماً عنفة ويلز التيتستمد حركتها الدورانية من ضغط الهواء الذي تولده الأمواج البحرية في غرفة عمود تحويل الطاقة الخاص بالنظام المدروس. يشمل البحث, من خلال إجراء مجموعة تجارب على النموذج، دراسة تأثير بعض متغيرات النظام التكنولوجية على مردوده و بالتالي على عدد دورات العنفة العاملة فيه, و ذلك ضمن بارامترات الموجة و الشروط المناخية للساحل السوري, حيث تظهر النتائج على شكل منحنيات واضحة القيمة, ليتم التوصل من خلالها إلى توصيات و مقترحات مناسبة لتحسين النظام في المستقبل.
تعد منطقة قطينة في محافظة حمص من أكثر المناطق في سورية ملائمةً لإنشاء نظام تحويل طاقة ريحي. يمكن ربط هذا النظام مع الشبكة الكهربائية السورية بدون تكاليف كبيرة نظراً لقرب المنطقة من الشبكة. لكن تغير سرعة الرياح، الدائم و غير المستقر، يؤدي إلى ظهور جهو د مختلفة في التردد و المطال على خرج النظام غير مطابقة لجهد و تردد الشبكة الكهربائية السورية مما يعيق عملية الربط. يهدف هذا البحث إلى تصميم نظام تحويل طاقة ريحي ملائم لمنطقة قطينة و التحكم به بحيث نحصل دائماً على جهد و تردد ثابتين و مطابقين لجهد و تردد الشبكة الكهربائية السورية لتسهيل عملية ربطه مع الشبكة. و ذلك عند أي سرعة رياح على دخل النظام الريحي و من أجل أي حمولة على خرجه. تم اختيار العنفة الملائمة و المولد الملائم للمنطقة اعتماداً على بارامترات تابع احتمالي رياضي، يسمى تابع وايبل (Weibull Function). بعد ذلك تم تصميم نظام التحكم المناسب لمطابقة خرج النظام الريحي من جهد و تردد مع جهد و تردد الشبكة الكهربائية السورية. حيث تم التحكم بالمقطع الرافع - الخافض باستخدام متحكم تناسبي تكاملي (Proportional Integral) بحيث نحصل دائماً على جهد خرج مستمر ثابت مقداره. أما عملية التحكم بالقالبة فقد تمت باستخدام حلقتي، حلقة خارجية للتحكم بالجهد و حلقة داخلية للتحكم بالتيار. و ذلك من أجل الحصول على جهد جيبي ثلاثي الطور قيمته الفعالة الطورية (220V) و تردده (50 Hz). للتحقق من صحة و صلاحية و فعالية النظام المقترح، تمت نمذجته ببرنامج MATLAB و محاكاة عمله. و قد أظهرت نتائج المحاكاة إمكانية الحصول على جهد ذو مطال و تردد ثابتين لا يتغيران بتغير سرعة الرياح أو الحمولة.
يمكن إنتاج وقود الديزل الحيوي من الحموض الدسمة النقية أو من زيوت القلي (النفاية). و تتطلب النماذج التمثيلية لتعيين العلاقة الكمية بين شروط التشغيل المثلى و مردود عملية إنتاج وقود الديزل الحيوي، اعتمادًا على توازن الطاقة و الكتلة.
تم نظرياً توضيح فعل الكمون الذاتي لحاملة الشحنة في جملة مكونة من ثلاث طبقات رقيقة غير متجانسة. و تم الحصول على صيغ طاقة الكمون الذاتي لحاملة شحنة اختباريه متوضعة في الطبقة الوسطى من الجملة. و وفقت طاقة الكمون الذاتي للإلكترون و الثقب و طاقة اكستون فا ن - موت عددياً. تم رسم طاقة الكمون الذاتي للإلكترون و الثقب و طاقة اكستون فان – موت بتابعية البارامترات.
يتأثر الأداء الكهربائي للألواح الكهروشمسية بشكل كبير بدرجة حرارة تشغيل الخلايا الكهروشمسية السيليكونية بسبب خصائص السيليكون البلوري المستخدم فيها, فتنخفض الطاقة المتولدة من هذه الخلايا بارتفاع درجة حرارتها. و للحد من هذا الانخفاض في الطاقة تم تبريد ا لألواح الكهروشمسية باستخدام الماء, و ذلك بوضع أنبوب يحوي ثقوب عديدة منتظمة على أعلى اللوح و يجري الماء بشكل حر على سطحه بعدة تدفقات. فعند التدفق (4.224 l/min.m2), انخفضت درجة حرارة اللوح بمقدار حتى (20C°), و الزيادة المسجلة في الناتج الكهربائي خلال يوم كامل حوالي (12.8%), وارتفع المردود من (8.31%) إلى (9.62%) أي بمقدار (1.31%). و عند التدفق (3.167 l/min.m2), انخفضت درجة حرارة اللوح بمقدار حتى (18C°), و الزيادة المسجلة في الناتج الكهربائي حوالي (9.8%), و ارتفع المردود بمقدار (1.03%). أما عند التدفق (2.112l/min.m2), انخفضت درجة حرارة اللوح بمقدار حتى (15.5C°), و الزيادة المسجلة في الناتج الكهربائي حوالي (7.8%), و ارتفع المردود بمقدار (0.83%). كما أن جريان الماء على سطح اللوح الكهروشمسي يقلل ضياعات الانعكاس, لأن قرينة انكسار الماء (1.3) متوسط بين قرينة انكسار الهواء (1) و الزجاج (1.5), بالإضافة لذلك يبقى سطح اللوح نظيفاً.
التعليقات
جاري جلب التعليقات جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
mircosoft-partner

هل ترغب بارسال اشعارات عن اخر التحديثات في شمرا-اكاديميا