احتمالاً تا به حال یک توربین بادی را از نزدیک ندیده باشید. این امر کاملاً طبیعی است، چرا که عموماً آن ها را در خارج از شهرها و مناطق مسکونی و در نقاط بادخیز بنا می کنند. یکی از سوالاتی که ممکن است در ابتدا ذهن شما را درگیر کند این است که چرا رنگ توربین بادی سفید است؟
پوشش توربین بادی عموماً در تمام نقاط دنیا به رنگ سفید است و در این مقاله سعی داریم تا دلیل آن را بیابیم. برای این منظور در ابتدا لازم است با ساختار کلی یک توربین بادی آشنا شوید. در ادامه همراه ما باشید.
توربین بادی از چه اجزایی تشکیل شده است؟
افزایش جمعیت در سراسر دنیا باعث شده تا بشر به فکر دست یابی به روش های جدیدتر برای تولید انرژی، باشد. سوزاندن سوخت های فسیلی که به عنوان مهم ترین شیوه دست یابی به انرژی شناخته می شود، علاوه بر این که بی پایان نیستند، آسیب بسیاری هم به زمین وارد می کنند.
یک توربین بادی اجزای مختلفی دارد که در نتیجه فعالیت هماهنگ همه آن ها در کنار یکدیگر، انرژی جنبشی به انرژی الکتریکی تبدیل می شود. همه اجزا نقشی موثر دارند، اما برخی از آن ها را می توان مهم ترین قسمت ها دانست.
پره ها، کنترلر، ژنراتور، گیربکس و برج را می توان اجزای اصلی و پایه در یک توربین بادی معرفی کرد. قسمت های دیگر این وسیله به شرح زیر هستند:
بادسنج، ترمز، شفت با سرعت بالا، شفت با سرعت پایین، روتور، ابزار تشخیص جهت باد، باد نما، درایو انحرافی و موتور انحراف
نکته مهم در مورد توربین های بادی این است که تنها در یک بازه مشخص انرژی الکتریکی تولید می کنند. کنترلرها دستور راه اندازی را زمانی می دهند که سرعت باد به ۸ تا ۱۶ mph می رسد و آن را در سرعت ۶۵ mph، متوقف می کنند. مشخص کردن این بازه به منظور سالم نگه داشتن اجزای توربین است، چرا که در سرعت های بالاتر از ۶۵mph ژنراتور به شدت گرم می شود و ممکن است آسیب جبران ناپذیری ببیند.
پوشش توربین بادی چه نوع رنگی است؟
رنگ توربین ها بادی تقریباً در تمام اجزای آن ها پیاده سازی می شود. برج، پره ها، قسمت محافظ ژنراتور و دیگر تجهیزات لازم است همگی توسط یک پوشش مناسب پوشانده شوند، چرا که آن را در مقابل آسیب های محیطی بسیاری محافظت می کند.
عموماً این تجهیزات را در مناطقی که به شدت بادخیز هستند، نصب می کنند. این مناطق عموماً، شرایطی مناسب ندارند و گاهاً بسیار خشن و آسیب زننده خواهند بود. همین موضوع اهمیت وجود رنگ بر روی توربین بادی را نشان می دهد.
سه نوع از پوشش ها برای محافظت از این توربین ها وجود دارد که بیش ترین میزان حفاظت را در میان دیگر انواع دارند. در ادامه هر یک را معرفی و تحلیل خواهیم کرد.
پوشش های پلیمری
عموماً در این روش از موادی هم چون اکریلیک، پلی اورتان، اپوکسی و فلوروپلیمر استفاده می شود. این پوشش می تواند توان حفاظتی بالایی از توربین را ایجاد کند. مقاومت در برابر خوردگی و مواد شیمیایی، قابلیت اجرای آسان و محافظت از پایه ها در برابر رسوب گیری از مهم ترین ویژگی های مواد پلیمری مورد استفاده برای توربین ها هستند.
برای بهبود نتیجه پیاده سازی این پوشش، لازم است چند لایه با ضخامت ها مختلف از این مواد پلیمری را بر روی سطح توربین اجرا کنید. سه لایه اپوکسی و یک لایه رویی از پلی اورتان، می تواند یکی از بهترین ترکیب ها باشد. پلی اورتان در مقابل اشعه uv خورشید مقاوم است و لایه ها زیرین را محافظت می کند.
پوشش های فلزی
پیشرفت های بزرگی در زمینه طراحی توربین های بادی در سال های اخیر اتفاق افتاده که به دنبال کاهش هزینه ها برای ساخت و محافظت از آن ها هستند. علاوه بر مواد پلیمری، از فلزات غیر آهنی هم برای محافظت از توربین بادی استفاده می شود.
فلزاتی مانند آلومینیوم، روی یا آلیاژهای آن ها می توانند از تجهیزات توربین در مقابل شرایط سخت آب و هوایی، حفاظت کنند. در مناطق دریایی، ساحل ها یا موقعیت هایی که خاک شوری بالایی دار، استفاده از پوشش های فلزی بهترین گزینه خواهد بود.
روی و آلومینیوم از طریق آبکاری الکتریکی، گالوانیزه گرم یا پاشش حرارتی بر روی قطعات مختلف توربین بادی قرار می گیرند. پیاده سازی این پوشش با توجه به شرایط، می تواند در محل قرار گیری توربین یا در کارخانه و در هنگام ساخت، انجام شود.
به کمک دو پوشش معرفی شده می توان یک روش حفاظت بسیار کارآمد را معرفی کرد که پوشش دوبلکسی نام دارد. در این شیوه ابتدا از پوشش فلزی به عنوان لایه های اولیه استفاده می شود و سپس چند لایه از مواد پلیمری بر روی آن قرار می گیرند. در این شرایط با از بین رفتن پوشش پلیمری هم چنان لایه زیرین وجود خواهد داشت.
پوشش های سرامیکی
در این پوشش به طور معمول از موادی هم چون اکسید آلومینیوم، تیتانیا آلومینیوم یا اکسید کروم برای حفاظت از سطح توریبن، استفاده می شود. این مواد در برابر اصطحکاک بسیار مقاوم هستند و کم ترین میزان سایش را خواهند داشت. استقامت بالا در برابر حرارت ها بسیار بالا از دیگر ویژگی های این پوشش ها است.
همین ویژگی ها باعث شده تا بیش تر از پوشش برای حفاظت از صطعات داخلی و در معرض سایش و فرسایش استفاده شود. قطعات چرخنده که مدام در حالت فعالیت هستند، بسیار سریع فرسوده می شوند، اما به کمک پوشش سرامیکی می توان طول عمر آن ها را بسیار افزایش داد.
یکی دیگر از کاربرد ها مهم برای این پوشش ها در پره ها است. لبه پره ها در حال فرسایش پیوسته با هوا هستند. استفاده از مواد معدنی و سرامیکی می تواند کمک کند این فرسایش بسیار کم تر باعث آسیب پره ها شود.
اهمیت وجود پوشش توربین بادی
همان طور که پیش تر نیز اشاره کردیم، توربین های بادی درمعرض آسیب ها محیطی بسیاری هستند که باعث افت بازدهی و کاهش طول عمر آن ها خواهد شد.
یک توربین بادی از زمان نصب تا زمانی که از چرخه تولید انرژی خارج می شود، همواره در حال فرسایش است. برای این منظور لازم است به هر روش ممکن روند این فرسایش را کند کنیم تا طول عمر و بازدهی توربین بالا برود.
جدی ترین آسیب هایی که یک توربین را تهدید می کنند، خوردگی، زنگ زدگی، از بین رفتن لبه پره ها و آسیب از طریق باد های تند و باران های شدید است. هر یک از این موارد می توانند باعث کاهش بازدهی و عملکرد توربین بادی شوند و برای جلوگیری از آن باید به طور دائمی توسط پوشش ها، محافظت شود.
نکته مهم در مورد پوشش های محافظ این است که باید با توجه به شرایط و منطقه ای که توربین قرار است در آن نصب شود، انتخاب شوند. برای مثال در مناطقی که ممکن است میزان آسیب بالا باشد بهتر است از پوشش های دوبلکسی استفاده شود که بیش ترین مقاومت را در برابر انواع دیگر دارند.
رنگ آمیزی توربین بادی
آخرین لایه ای که بر روی قسمت ها مختلف توربین بادی اعمال می شود، رنگ آن ها است. ممکن است این تصور در ذهن شما باشد که توربین های بادی هم هم چون بسیاری از تجهیزات و وسایل دیگر ممکن است رنگ ها بسیار متنوعی داشته باشد. برای رنگ آمیزی این توربین ها چندان تنوع رنگی وجود ندارد و اگر تا به حال دقت کرده باشید، عموماً به رنگ سفید هستند.
رنگ های دیگر نیز قابل استفاده هستند اما ویژگی هایی که رنگ سفید دارد، باعث شده تا عموماً به رنگ سفید یا نقره ای باشند. رنگ هایی مانند زرد یا بنفش در میان گزینه های قابل اجرا بر روی توربین ها در نظر گرفته می شوند، اما تا به حال استفاده گسترده ای از آن ها نشده است.
رنگ نقره ای بعد از سفید، پر استفاده ترین رنگ برای توربین های بادی است. به کار بردن نقره ای باعث می شود که حشرات کم تری در اطراف توربین جمع شوند و این موضوع کمک می کند پره های توربین آسیب کم تری ببیند. در ادامه با ما همراه باشید تا دلایل اصلی این که چرا توربین های بادی سفید هستند را بررسی کنیم.
دلیل محبوبیت رنگ سفید در رنگ آمیزی توربین ها
اگر به دنبال تصاویری از توربین های بادی در اینترنت باشید، مشاهده می کنید که تمام آن ها به رنگ سفید هستند. از ابتدا توربین های بادی به رنگ سفید معرفی و تولید شده اند و شاید همین موضوع باعث شده تا کم تر کسی این سوال در ذهنش ایجاد شود که چرا همه توربین ها سفید رنگ هستند؟
مهم ترین دلایل استفاده این رنگ برای توربین های بادی را به شرح زیر هستند:
همرنگ شدن با محیط اطراف
با این که این توربین ها را عموماً در خارج ار شهرهای نصب می کنند، اما اهیمت آسیب نرساندن به محیط زیست هم چنان باقی است. توربین ها سازه های بسیار بزرگی هستند که ارتفاع زیادی هم دارند. رنگی که برای پوشاندن آن ها استفاده می شود، باید این قابلیت را داشته باشد که کم ترین جلب توجه را ایجاد کند و با محیط اطراف خود همخوان باشد.
با توجه به شرایط عنوان شده تنها رنگی که نزدیک ترین ویژگی های مورد نیاز را دارد، سفید است. سفید آسان تر از رنگ های دیگر با محیطی که در آن است همخوان خواهد بود. استفاده از رنگ ها تیره یا براق برای توربین های بادی توصیه نمی شود، چرا که با توجه به ابعاد این تجهیزات، شاهد صحنه های جالبی در محیط طبیعی نخواهیم بود.
امنیت
هیچ رنگی به اندازه سفید نمی تواند توجه هر بیننده ای را به خود جلب کند. همین موضوع دلیل دیگری بر سفید بودن توربین ها خواهد بود. علاوه بر خطراتی که ممکن است یک سازه با این ابعاد در روی سطح زمین برای خودرو ها و وسایل نقلیه ایجاد کند، در آسمان هم ممکن است سبب ایجاد مشکلاتی شوند.
لازم است رنگ توربین بادی به گونه ای باشد که در روز یا شب، به بهترین شکل قابل تشخیص باشد. سفید این امکان را می دهد که خلبانان به راحتی بتوانند پره ها و برج توربین را تشخیص دهند. این رنگ بیش از هر رنگ دیگری بازتاب نور دارد و در شرایط کم نور و شب ها هم قابل شناسایی خواهد بود.
محافظت از اجزا
هر چه رنگی که برای توربین استفاده می شود تیره تر باشد، جذب نور بالاتری خواهد داشت. برای یک توربین بادی که همواره در معرض آسیب های محیطی مانند خوردگی و پوسیدگی است، جذب انرژی خورشید می تواند هم چون یک عامل سرعت دهنده به آسیب پذیری باشد.
جذب گرما و انرژی می تواند باعث آسیب به قسمت های بیرونی و حتی قسمت های داخلی شود. اجزا داخلی و ژنراتور که در داخل توربین در حال فعالیت هستند در اثر گرما ممکن است آسیب ها جبران ناپذیری ببینند. به بیانی دیگر این موضع می تواند طول عمر و بازدهی این تجهیزات را به شدت کاهش دهد.
رنگ سفید قادر خواهد بود تا بیش تر اشعه های مضری که به آن برخورد می کنند را بازتاب دهد. این قابلیت در طولانی مدت از بدنه و اجزای داخلی توربین حفاظت می کند و کمک می کند در دمای کنترل شده، بیش تر کارایی را ارائه دهند.
زیبایی شناختی
باورهای مختلفی در مورد رنگ سفید وجود دارند، اما به طور کلی این رنگ در طیف رنگ های محبوب همه قرار دارد. سفید یکی از ساده ترین رنگ های شناخته می شود و قابلیت سازگاری بسیاری دارد. از طرفی سفید بودن توربین ها کمک می کند کم تر ابعاد بزرگشان به چشم بیاید و راحت تر قابل قبول باشند.
از طرفی رنگ سفید می تواند به عنوان یک بوم خالی در نظر گرفته شود و در برخی قسمت ها توربین از این قابلیت برای تبلغات استفاده شود. البته این کاربری بیش تر برای قسمت های پایینی برج امکان پذیر است.
توربین بادی، ابزاری برای تولید رایگان برق
در این مقاله سعی کردیم تا اطلاعات کاملی در مورد رنگ توربین بادی و محبوب ترین رنگ یعنی رنگ سفید، ارائه کنیم. این تجهیزات نقش مهمی در تولید انرژی الکتریکی خواهند داشت، هر چند که امروزه چندان مورد استقبال نیستند. بدون شک این تجهیزات در آینده بخش بزرگی از نیاز بشر به تولید انرژی را به دوش خواهند کشید و بر خلاف روش های که تا به امروز مورد استفاده بوده اند، کم ترین میزان آسیب را به طبیعت خواهند رساند.
مزیت بزرگی که در مورد این روش تولید برق وجود دارد، این است که به عنوان یک روش تمام ناشدنی شناخته می شود. تنها نیاز یک توربین بادی برای تولید انرژی الکتریکی، وزش باد است. خوش بختانه بر روی کره زمین مناطق بسیاری وجود دارند که باد خیز هستند و برای این کار مناسب خواهند بود.
برخی کشور ها مانند ایالات متحده آمریکا، سرمایه گذاری های بزرگی برای احداث مزارعی از توربین های بادی کرده اند و برای تأمین انرژی خود از آن به صورت بهینه استفاده می کنند. همین موضوع باعث شده تا تحقیقات بسیاری در مورد ساختار و پوشش توربین بادی انجام گیرد و اطلاعاتی بسیار کارآمد به دست بیایند.