مزایا و معایب توربین های بادی خانگی
پیش بینی شده است که تا سال ۲۰۲۰ میلادی، سهم انرژی باد در تامین انرژی جهان تقریباً برابر با 375000 گیگاوات ساعت در سال باشد و برق تولید شده با باد، ۱۰ درصد از منبع برق جهان را تشکیل دهد.
استفاده از باد برای تأمین انرژی روز به روز در حال پیشرفت و گسترش است و تحقیقات گستردهای برای استفاده بهتر و کارآمدتر از انرژی باد در سراسر دنیا در حال انجام است. تکنولوژی های تولید برق از انرژی موجود در باد به سرعت در حال پیشرفت هستند و کمپانی های بزرگی در دنیا هر روزه فناوری های جدیدتری در این زمینه ارائه میکنند.
باد به عنوان یک منبع انرژی تجدید پذیرو پاک، آلودگی محیط زیست، تولید و انتشار دی اکسید کربن و باران های اسیدی را در پی ندارد. یک توربین بادی انرژی باد را با حرکت پرههای خود به انرژی مکانیکی تبدیل میکند. امروزه در ساخت پره ها مواد پیشرفته سبکی به کار میرود تا حتی کوچکترین جریان های هوایی را نیز حس کنند و وزن توربین نیز در صورت نیاز به افزایش طول پره ها زیاد سنگین نباشد.
طراحی توربین های بادی خانگی معمولاً طوری است که از نظر بیننده جذاب باشند بدون این که به کارکرد آنها خللی وارد شود.
محل نصب توربین های بادی خانگی
قبل از نصب توربین بادی خصوصاً در تعداد زیاد، باید ساختار پشت بام را از لحاظ قدرت و استحکام برای تحمل وزن توربین ها بررسی کرد. در شکل زیر در ردیف اول سه حالت ممکن برای نصب توربین های بادی بزرگ در ساختمان و در ردیف دوم دو حالت ممکن برای نصب توربین های بادی کوچک نشان داده شده است.
مرکز تجارت جهانی بحرین مثال خوبی از ساختمان های دارای توربین های بادی نصب شده در مقیاس بزرگ است. این سه توربین بادی مجموعاً بین 1100 تا 1300 مگاوات ساعت انرژی تولید میکنند و در مجموع 11% تا 15% از تأمین برق ساختمان را بر عهده دارند.
هر چه ارتفاع از سطح زمین بیشتر باشد سرعت باد نیز بیشتر است و این دلیلی است که توربین های بادی را تا حد امکان بلند میسازند. توان یک توربین بادی به مساحت جارو شده توسط پره ها بستگی دارد؛ به این معنی که اگر طول پره ها دو برابر شود، انرژی تولید شده 4 برابر میشود. در برخی موارد نیز هندسه یک ساختمان به دلیل افزایش سرعت باد در دیواره آن میتواند عملکرد یک توربین بادی را بهبود بخشد.
یکی از مسائلی که همیشه در مورد توربین های بادی خانگی وجود دارد، ترس از افتادن پره های توربین و آسیب به منطقه یا افراد است. این مسئله در مورد توربین های بادی سایز بزرگ در مزارع بادی خارج از شهر اهمیت زیادی ندارد اما در مورد توربین های نصب شده در بالای یک ساختمان بلند در شهر مسئله بسیار مهمی است.
با وجود اینکه استفاده از توربین های بادی خانگی در بسیاری از کشورهای دنیا گسترش یافته است اما طبق گزارش کارخانه های سازنده، عملکرد آنها در تولید برق هنوز به اندازه انتظار نیست و تا کنون نتوانسته اند به اندازه ظرفیت واقعی خود انرژی تولید کنند. بنابراین شاید بزرگترین مسئله توربین های بادی خانگی را مسئله اقتصادی دانست. هر چند که توربین های بزرگ موجود در مزارع بادی را میتوان جزء به صرفه ترین روش های تولید انرژی دانست، اما توربین های نصب شده روی ساختمان نسبت به هزینه زیاد خود عملکرد مطلوبی ندارند. در واقع علت عملکرد ضعیف آنها نسبت به توربین های بزرگ مزارع بادی، اندازه کوچک آنهاست. توربین های کوچک نمیتوانند بادهای شدید و سرکش را مهار و به اندازه کافی انرژی تولید کنند. توربین های با صرفه اقتصادی برای ساختار یک ساختمان بسیار بزرگ هستند.
مزایای توربین بادی خانگی
- عدم نیاز به سوخت، به دلیل اینکه سوخت توربین های بادی انرژی باد است که تمام نشدنی است.
- رایگان بودن انرژی باد
- کاهش مصرف سوخت های فسیلی با بهرهگیری از توربین های بادی
- کاهش آلودگی محیط زیست چون خروجی یک توربین بادی پاک است و به محیط و هوا ضرری نمیرساند.
- عدم نیاز به آب برای تولید انرژی
- توانایی تأمین بخشی از برق مورد نیاز یک ساختمان
- عدم نیاز به جا و مکان زیاد برای نصب
- کمتر بودن قیمت انرژی تولید شده توسط توربین بادی نسبت به انرژی های تجدید ناپذیر
معایب توربین بادی
- سر و صدای تولید شده توسط توربین ها، که با وجود پیشرفت تکنولوژی و به کارگیری مواد عایق و کم صدا هنوز هم سر و صدای ایجاد شده میتواند به عنوان یکی از معایب توربین ها ذکر شود.
- متغیر بودن انرژی باد و در نتیجه متغیر بودن برق تولید شده توسط توربین بادی
- عملکرد پایینتر آنها نسبت به توربین های نصب شده در مزارع بادی به علت ارتفاع کمتر، زیرا با افزایش ارتفاع از سطح زمین سرعت وزش باد بیشتر شده و مهار انرژی باد راحتتر است.
- مقرون به صرفه نبودن توربین های خانگی بدلیل عملکرد پایین آن نسبت به هزینه صرف شده برای آنها.
- به هم زدن محیط زندگی پرندگان
- احتمال خطر افتادن پره های توربین
در مجموع این مطلب میتوان گفت خوب است که از انرژی باد برای تأمین برق ساختمان های خود استفاده کنید اما بهتر است آن را در مقیاس بزرگ و در منطقه ای دوردست که توربین های بادی بزرگ جریان های شدید باد را مهار میکنند و سر و صدای آنها به منطقه مسکونی و شهری آسیب نمی زند، تولید کنید.