مشروع توفير الطاقة الكهربائية وكذلك تقنيات توفير الطاقة في المباني، كما سنقوم بذكر طرق توفير الطاقة في المنزل، وكذلك سنطرح توليد الكهرباء في المنزل، وكل هذا من خلال مقالنا هذا تابعونا.
محتويات المقال
مشروع توفير الطاقة الكهربائية
المشاريع الصغيرة لتوليد الطاقة الكهرومائية بواسطة المياه الجارية (بالإنجليزية: Micro hydro)، هي نوع من مشاريع توليد الكهرباء التي تنتج عادة ما بين 5 إلى 100 كيلوواط من الكهرباء باستخدام التدفق الطبيعي للمياه.
ويمكن لهذهِ المنشآت توفير الطاقة لمنزل معزول أو مجتمع صغير، أو يمكن ربطها أحياناً مع شبكات الطاقة الكهربائية.
وهناك العديد من هذه المنشآت في جميع أنحاء العالم، ولا سيما في الدول النامية لأنها يمكن أن توفر مصدراً اقتصادياً للطاقة دون شراء الوقود.
إن المشاريع الصغيرة لتوليد الكهرباء بواسطة المياه الجارية تعتبر متممة لمشاريع توليد الكهرباء بواسطة الطاقة الشمسية لأن تدفق المياه يتيح توليد الكهرباء في كثير من الأماكن، ويكون في حده الأعلى في فصل الشتاء عندما تكون الطاقة الشمسية هي في حدها الأدنىٰ.
ويتم توليد الكهرباء بإستخدام عجلة بيلتون (Pelton) التي توفر ضغطاً أعلىٰ حتىٰ وإن كان تدفق المياه منخفضاً.
تكون المنشأة في كثير من الأحيان مجرد بركة على شكل سد صغير، في أعلىٰ شلال وتمد منه أنابيب لمسافة عدة مئات من الأقدام تؤدي في النهاية إلى موقع مولد صغير للكهرباء.
تقنيات توفير الطاقة في المباني
1- أجهزة استشعار للتحكم في القوابس الكهربائية:
تستخدم هذه التقنية لتوفير الطاقة من خلال التحكم في تشغيل وإقفال الإضاءة للغرف، خاصة في المباني الكبيرة والشركات، حيث تستشعر هذه الأجهزة الغرف المضاءة والخالية من الأشخاص، مثل؛ غرف الاجتماعات ودورات المياه، ومن ثم تقفل بشكل آلي.
2- أنظمة التظليل:
تؤثر حرارة الشمس على بعض الأجهزة في المنازل، مثل أجهزة التكييف والتدفئة، حيث تقوم على زيادة حرارتها مما يزيد من استهلاك الطاقة، لذلك يمكن وضع أنظمة التظليل على النوافذ للتخفيف من حرارة الشمس، والإبقاء على درجة حرارة الأجهزة ضمن الدرجة المثالية لها.
3- أنظمة التكييف الموفرة للطاقة (HVAC):
تستخدم أنظمة التكييف الموفرة للطاقة كتدبير وقائي لتوفير استهلاك الطاقة، حيث يتم تركيبها في مرحلة بناء المباني السكنية والشركات التجارية، ويقوم مبدأ عملها على وضع غطاء عادم قابل للتعديل، وجهاز توقيت لتقليل استخدامها عندما يكون النشاط في المبنى منخفضًا، ورغم أنها قد تكون مكلفة؛ إلا أن فوائدها تعد الأفضل على المدى البعيد.
4- ألواح الطاقة الشمسية:
تهدف ألواح الطاقة الشمسية إلى تسخين المياه بالطاقة الشمسية عوضًا عن استخدام الكهرباء، فهي بمثابة مصدر ممتاز للطاقة المستدامة، ومن خلال تثبيتها على أسطح المباني باتجاه أشعة الشمس، تعمل على تسخين المياه التي تستخدم في التنظيف والاستحمام والسباحة.
5- أنظمة العزل:
إن مبدأ عمل أنظمة العزل هو تنظيم درجات الحرارة للمباني القادرة على تبريد وتدفئة نفسها بشكل مستقل على الخارج، وذلك من خلال السيطرة على كمية الهواء التي تتسرب من المبنى، مما يساعد على تقليل الحمل عن أنظمة التكييف، وبالتالي تخفيض استهلاك الكهرباء.
ومن أفضل أشكال العزل، هو وضع نموذج الخرسانة المعزول (ICF) على شكل هيكل حول البناء، وتتكون هذه الخرسانة من رغوة البوليسترين التي يصعب اختراقها، ولا تعد فقط عازل للطاقة المهدورة، وإنما تعتبر تقنية ممتازة ضد الحرائق والظروف الجوية السيئة جدًا.
6- إضاءة (LED) وضوء النهار:
تعتبر مصابيح (LED) بديلًا مثاليًا للمصابيح المتوهجة والتي تستهلك في العادة الكثير من الطاقة، فيما تستهلك مصابيح (LED) خمس هذه الطاقة، وتعطي نفس كمية الإضاءة، بالإضافة إلى أنها تدوم لفترة أطول، وتتطلب استبدالًا وصيانة أقل.
من جهة أخرى يعتبر ضوء النهار بديلًا اقتصاديًا لتوفير استهلاك الطاقة، لذلك ينصح بإعطاء الأولوية لبناء النوافذ الزجاجية حول المبنى، للاستفادة من ضوء الشمس لأطول وقت ممكن، ولأكبر مسافة ممكنة.
7- استخدام أجهزة موفرة للطاقة:
يوجد في الأسواق اليوم العديد من الخيارات المتاحة والمعتمدة للأجهزة التي توفر تقليلا لاستهلاك الطاقة، على سبيل المثال، بعض أنواع أجهزة الكمبيوتر توفر طاقة أقل بنسبة 30٪ إلى 65٪ من الأجهزة الأخرى، والبقاء على اطلاع على أحدث هذه التطورات، سيوفر للمستخدم الخيار في استخدام المعدات الأكثر توفيرًا للطاقة داخل المبنى.
طرق توفير الطاقة في المنزل
1- استخدام مصابيح التوفير:
حيث إنّها توفّر ما بين 25% إلى 80% من الطاقة الكهربائية، وتدوم أكثر بمقدار يتراوح بين 3 إلى 25 مرّة، ولها أنواع مختلفة، مثل: مصابيح الهالوجين المتوهجة، والمصابيح الفلورية المدمجة “CFL”، ومصابيح الصمّام الثنائي الباعثة للضوء “LED”.
2- استخدام ميزان الحرارة المُبرمج:
وهو جهاز تتمّ برمجته لإيقاف، أو تخفيض، أو رفع درجة الحرارة تلقائيّاً في الغرف الفارغة أو التي يكون فيها الأشخاص نائمون، دون الحاجة إلى التحكّم بنظام التكييف أو التدفئة يدويّاً ممّا يوفّر الطاقة.
3- شراء الأجهزة المُوفّرة للطاقة:
وغالباً ما تكون هذه الأجهزة ذات تكلفة شراء أعلى، إلّا أنّ تكاليف تشغيلها أقل من الأجهزة التقليدية على المدى الطويل بنسبة تتراوح بين 9% إلى 25%.
4- تقليل نفقات تدفئة المياه:
وذلك عن طريق استخدام كميات أقل من الماء الساخن، أو خفض الحرارة في سخان المياه، أو عزله، أو استبداله بآخر يوفّر الطاقة، مع الانتباه إلى نوع الوقود الذي يُشغّل السخّان، واختيار نوع سخّان يتناسب مع حاجات المُستخدِمين.
5- تركيب نوافذ مخصّصة:
وذلك عن طريق استخدام نوافذ تمنع تسرّب الحرارة في المناطق الباردة، مثل: النوافذ المزدوجة، أو النوافذ المملوؤة بالغاز المطلية بطبقة “low-e”، وغيرها من أنواع النوافذ المخصّصة لمنع تسرّب الحرارة، وفي المناطق الدافئة يُمكن طلاء النوافذ بطلاء خاصّ من نوع “low-e” الذي يعكس الضوء الساقط عليها من الشمس ممّا يُساهم في المُحافظة على برودة الجو داخل المنازل.
6- منع تسريب الهواء:
وذلك عن طريق إغلاق الفتحات أو التشققات الموجودة في المنزل، والتي تكون قريبةً من الأبواب والنوافذ، أو الموجودة في السقف، أو القريبة من التمديدات الكهربائية وأنابيب المياه.
7- عزل المنزل:
حيث يجب عزل الجدران، والعليّة، والقبو، والأرضيات، ومناطق التمديدات، ويعتمد العزل على مساحة المنزل ومناخ المنطقة الموجود فيها، إذ إنّه يُساهم في تخفيض الفواتير عن طريق الاحتفاظ بالحرارة خلال الشتاء، وإبعادها خلال الصيف.
8- ضبط السلوكيات اليومية داخل المنزل:
وذلك عن طريق إطفاء المصابيح في الغُرف غير المُستخدمة، ورفع درجة حرارة مكيّف الهواء في الصيف وتقليل استخدامه في الشتاء لتقليل تكاليف فواتير الكهرباء، وأداء الأعمال المنزلية يدوياً دون استخدام الأجهزة الكهربائية؛ كغسيل الصحون يدوياً بدلاً من استخدام غسالة الصحون، ونشر الغسيل خارج المنزل بدلاً من تجفيفه في المُجفّف الكهربائي، وتجميع الملابس وغسلها على درجة حرارة منخفضة لتوفير الطاقة، إضافةً إلى فصل الأجهزة الكهربائية والإلكترونية عن الكهرباء في حال عدم استخدامها.
توليد الكهرباء في المنزل
يتم توليد الكهرباء من خلال تثبيت المسمار في وسط اللوح الخشبي ويتم لصق لفات من السلك النحاسي على أحد القرصين المدمجين وذلك مع توصيل قطبي لكل ملف بلمبة ليد صغيرة في المرحلة الأخيرة يثبت القرص الآخر على اللوح الخشبي وفي وسطه المسمار مع لصق أربع مغناطيسات عليه ثم يتم لصق حلقة معدنية في وسط القرص المدمج من جهة المغناطيسات ومن الجهة المقابلة يلصق الغطاء الأسطواني البلاستيكي مع تركيب القرصان معاً بحيث تكون المغناطيسات مقابلة للملفات السلكية ونلاحظ عند تدوير القرص المغناطيسي أنه قد تم توليد الكهرباء وإضاءة اللمبات اليد المركبة على القرص الآخر.
– صنع توربين صغير.
– أنابيب البلاستيكية مختلفة الأقطار.
– مروحة صغيرة.
– لوحة بسيطة.
– شريط لاصق وغراء.
– أدوات حفر.
– أسلاك كهربائية وقواطع لها.
– لوحة للصوت والضوء.
– لمبة موفرة للطاقة.
– مولد كهربائي صغير بتيار ثابت.
أولاً: يتم بناء الجزء الدوار المتحرك ونصل الجزء الدوار مع البرج ثم نقوم ببناء الشفرات ونثبتها على المحور الدوار.
ثانياً: نقوم بتوصيل المولد الكهربائي لتبدأ المروحة في الدوران بفعل الرياح وتوليد الطاقة الكهربائية ولتشغيل لوحة الضوء والصوت واللمبة ويتم ذلك من خلال توصيل الأسلاك المناسبة .
