أنواع مولدات الكهرباء ومواصفاتها
قبل أن نتحدث عن أنواع مولدات الكهرباء دعونا نتعلم المزيد عن هذه المولدات بشكل عام دعونا أولاً نلقي نظرة على تاريخها وكيف ظهر المولد الحديث.
تاريخ المولدات الكهربائية
يمكن إرجاع أول مولد معروف إلى عام 1831 للمبتكر البريطاني مايكل فاراداي. لقد استخدم تصميمًا بسيطًا جدًا لصنع الجهاز ، حيث استخدم قضيب مغناطيسي وسلك ملفوف وأنبوب مصنوع من مواد محايدة لصنعه. ثم قام بتوصيل المعدات التي قام ببنائها بجلفانومتر ، والذي يستخدم بشكل أساسي للكشف عن التيارات الكهربائية. لذلك ، بعد أن قام بالملحقات ، لاحظ فاراداي أنه كلما كان يحرك المغناطيس عبر السلك الملفوف ، كانت القراءات داخل الجلفانومتر تتغير باستمرار.
استمرت الإبرة في الحركة حتى عندما تُرك المغناطيس ثابتًا ، وخلص فاراداي إلى أن هناك تيارات كهربائية تتدفق باستمرار عبر الملف. وقد دفعه هذا بدوره إلى إنشاء قرص فاراداي ، والذي يُعرف اليوم بأنه أول مولد كهرومغناطيسي في العالم. وعلى مر السنين ، تم تطوير تلك التكنولوجيا ببطء من قبل العلماء والمهندسين ، وكان ذلك بمثابة قفزة في إنتاج مثل هذه المولدات المذهلة خارج الشبكة.
إذن ما هي بعض أفضل انواع مولدات الكهرباء التي تستخدم اليوم؟
أنواع مولدات الكهرباء
1. مولد البنزين
هذه المولدات سهلة الاستخدام بشكل لا يصدق ويتم تشغيلها بواسطة موارد الوقود المتوفرة بسهولة. بصرف النظر عن استخدام الوقود وسهولة التشغيل ، هناك جانب أساسي آخر وهو السعر المعقول.
تتميز مولدات البنزين بأنها مناسبة جدًا للتنقل وتأتي بشكل عام مصممة بأحجام يمكن التحكم فيها لتكون محمولة قدر الإمكان. هذا ما يجعلها مثالية لرحلات التنزه الطويلة أو بعض الأستخدامات الأخرى.
تعتبر مولدات البنزين مثالية إذا كنت لا تبحث عن الكثير من الطاقة. إنها خالية من المتاعب وأسهل بكثير في الإعداد من معظم الأنواع الأخرى من المولدات.
من سلبيات هذا النوع من المولدات أنها تنتج انبعاثات أعلى نسبيًا من أنواع المولدات الأخرى. كما تخلق الكثير من الضوضاء أثناء التشغيل ، لذلك إذا كنت أنت أو الحي الذي تعيش فيه حساسًا للضوضاء ، فقد لا تكون مولدات البنزين هي الخيار المناسب لك.
2. مولدات الكهرباء الاحتياطية
يمكن تعريف المولدات الاحتياطية بسهولة على أنها نظام طاقة كهربائية يعمل تلقائيًا دون الحاجة إلى تشغيلها يدويًا.
يتم استخدامها بشكل أساسي كوحدات طاقة طارئة ومن حيث الآلية فهي مماثلة تقريبًا لمولدات البنزين وتعمل على الديزل. لكن لديهم خزان خارجي أكبر بكثير من تلك الموجودة في طرازات البنزين ، مما يساعدهم على توفير الطاقة لمدة 48 ساعة على الأقل ، حسب الاستخدام.
يجعل الخزان الأكبر حجمًا أكبر وأقل قابلية للحمل من مولدات البنزين. محركها من الدرجة التجارية وصُنع ليكون قويًا جدًا.
تعد المولدات الاحتياطية مثالية كنظم أمان عند استخدامها في أجهزة معينة مثل المصاعد والحماية من الحرائق وأنظمة الكشف والإضاءة الاحتياطية بالإضافة إلى أجهزة دعم الحياة مثل أجهزة التهوية ووحدات العناية المركزة / وحدات التحكم المركزية وما إلى ذلك.
أحد جوانب السلبية لهذه المولدات ، خاصة العالية الجودة التي توفر طاقة أكبر أنها باهظة الثمن وبعيدة عن متناول معظم المشترين العاديين. كما أنها تتطلب الكثير من الصيانة أيضًا.
3. مولدات الديزل
يعمل مولد الديزل ، المعروف عادةً باسم مجموعة الديزل ، كما يوحي الاسم ، على أحد مصادر الوقود الأقل قابلية للاشتعال.
تعمل مولدات الديزل على مزيج من محرك ديزل ومولد كهربائي ، بعض النماذج تعمل على أنواع أخرى مثل الغاز الطبيعي والوقود السائل ، لكن الديزل أثبت أنه أكثر كفاءة في إنتاج الطاقة عندما يتعلق الأمر بمثل هذه المولدات.
إذا كنت تبحث عن مولد كهرباء متين بشكل كبير ، فإن موديلات الديزل هي إلى حد بعيد أكثر الخيارات ديمومة الموجودة اليوم. بصرف النظر عن تصميم المحرك القوي والشكل الخارجي ، فإن متطلبات الصيانة منخفضة جدًا أيضًا.
سوف تستمر معك مدى الحياة ، حيث يحترق وقود الديزل بشكل أكثر برودة مقارنة بالمصادر الطبيعية الأخرى مثل البنزين. يقلل انخفاض الحرارة بشكل كبير من العبء الواقع على المحرك ويجعله أكثر كفاءة مع زيادة كثافة الطاقة وإنتاج الطاقة.
يأتي محرك الديزل بأسعار معقولة مثل محركات البنزين وهي بديل رائع بالفعل.
عندما يتعلق الأمر ببعض عيوب المولدات التي تعمل بالديزل ، فهناك اثنان في المقام الأول يتبادران إلى الذهن.
أولها ؛ تمامًا مثل نماذج البنزين ، فإنها أيضًا تنبعث منها الكثير من الانبعاثات الضارة التي تسبب تلوث الهواء ويمكن أن تكون سامة إلى حد ما إذا تم استنشاقها بكميات كبيرة. كما أن مولدات الديزل لا تعمل كما ينبغي في البيئات الرطبة.
إنه يعمل بشكل جيد بشكل جيد تحت درجات حرارة شديدة البرودة على عكس موديلات البنزين ، ولكن إذا تبلل ، فإن الرطوبة في الوقود الرئيسي ستدمر المحرك.
4. مولدات الغاز الطبيعي
أفضل شيء في مولدات الكهرباء التي تعمل على الغاز الطبيعي هو بلا شك كفاءتها في استهلاك الوقود. وهي أيضًا متشابهة كثيرًا في التصميم لمولدات البنزين والديزل ، لكنها تستخدم إما البروبان أو غاز البترول المسال كمصدر للطاقة.
الغاز الطبيعي المضغوط هو أحد أنظف أنواع الوقود الأحفوري (عند الاحتراق). لديهم معدل انبعاث أقل بكثير من البنزين والديزل وأرخص بكثير أيضًا.
تتمتع مولدات الغاز الطبيعي ، بشكل عام ، بالقدرة على تقليل تكلفة التشغيل الإجمالية لكابينة خارج الشبكة بهامش طويل جدًا. يجعل الوقود الأرخص ، وتكاليف الصيانة الأرخص ، وشراء الماكينة بشكل عام أرخص ، هذه المولدات ذات قيمة مذهلة.
على الرغم من أن مولدات الغاز الطبيعي قد لا تحتوي على بعض العيوب الكبيرة مثل بعض أنواع مولدات الكهرباء الأخرى ، إلا أن هناك نوعين أساسيين ، نعتقد أنه يجب ذكرهما.
مولدات الغاز الطبيعي على الرغم من قوتها ، إلا أنها ليست متينة مثل موديلات الديزل ويمكن أن تتعطل في ظروف الطقس شديدة البرودة أيضًا
تكلفة التركيب أعلى أيضًا ، حيث سيتعين عليك إجراء الكثير من التوصيلات لجعل خطوط الغاز تعمل. ومع ذلك ، فإن المولد ، وكذلك الوقود نفسه ، رخيص للغاية.
5. المولدات المحمولة
تشتهر المولدات المحمولة بمحرك الاحتراق الخاص بها ، وهو مصمم خصيصًا لإنتاج وتوصيل طاقة كهربائية مؤقتة.
يتم تشغيلها إما بالغاز وأحيانًا بالديزل ، وهي جيدة إذا كان لديك كابينة صغيرة خارج الشبكة مع عدد قليل من الأجهزة الكهربائية.
قد لا يكونوا قادرين على إنتاج الطاقة لساعات عديدة متتالية ، ولكن بالنسبة للضروريات الأساسية مثل الإضاءة ، والبرادات الصغيرة ، وحتى التلفزيون ، فإن هذه المولدات مثالية.
تعمل محركات المولدات المحمولة عن طريق تدوير توربين صغير ، والذي بدوره ينتج كمية محدودة من الطاقة الكهربائية.
بصرف النظر عن كونها مصدرًا كهربائيًا رائعًا للكبائن الصغيرة ، فإن المولدات المحمولة تكون سهلة الاستخدام عندما يتعلق الأمر بتوفير حل الإضاءة لعمال البناء في المواقع البعيدة. كما أنها تستخدم لإضاءة الطوارئ في المنازل عند انقطاع التيار الكهربائي.
نظرًا لأن المولدات المحمولة تعمل بالديزل أو الغاز ، فإن معدل انبعاثها مرتفع نسبيًا . حاول ألا تستخدم هذه المولدات داخل الأماكن المغلقة.
علاوة على ذلك ، نظرًا لصغر حجمها ، لم يتم تصنيعها لتكون متينة مثل بعض أنواع مولدات الكهرباء الأخرى.
6. مولدات الطاقة الشمسية
تستخدم مولدات الكهرباء هذه إشعاع الشمس لالتقاط وتخزين الطاقة ثم استخدامها في شكل طاقة كهربائية. تعمل هذه المولدات بشكل عام بمساعدة الألواح الشمسية ، والتي تستخدم لالتقاط الطاقة الشمسية ثم تخزينها في البطاريات.
نظرًا لأن معظم الأجهزة اليوم تستخدم التيار المتردد ، فإن المحولات الموجودة في مولد الطاقة الشمسية تغير الطاقة المخزنة إلى هذا النوع قبل أن يتم نقلها في جميع أنحاء المنزل.
تتكون المولدات الشمسية على وجه التحديد من ثلاثة أجزاء رئيسية تعمل معها ؛ هي البطاريات والعاكس وجهاز التحكم في الشحن.
تعمل هذه المكونات الثلاثة في انسجام تام لتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية ولها ناتج طاقة مرتفع نوعًا ما.
عند تشغيل المولد الشمسي ، فإنه يبدأ فورًا باكتساب الطاقة الكهربائية وتخزينها من خلال الألواح. لا توجد تكاليف وقود عندما يتعلق الأمر بمولدات كهذه فهي تعتمد على مصادر الطاقة المتجددة ، ولا توجد انبعاثات ضارة تدعو للقلق أيضًا.
تعد نماذج المولدات التي تعمل بالطاقة الشمسية من أغلى الأنواع الموجودة اليوم. ستكلفك البطاريات وأجهزة التحكم في الشحن وحتى الألواح بعض المال ، لكنها ستساعدك على توفير الوقود بشكل كبير على المدى الطويل.
لديهم أيضًا متطلبات صيانة أعلى ، حيث أن المولدات ليست متينة وتميل إلى التلف حتى مع القليل من الاستخدام القاسي.
قد يستغرق شحن البطاريات بالكامل أيضًا وقتًا طويلاً. كما تتأثر قدرات تخزين الطاقة بالسماء الملبدة بالغيوم.
7. مولدات العاكس
تعد مولدات العاكس من أكثر موديلات المولدات المحمولة والصامتة الموجودة اليوم.
تأتي هذه المولدات مع محرك مزود بمولد ينتج طاقة التيار المتردد. ثم يتم تحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر بمساعدة المقوم المثبت في المحرك نفسه.
هذه الآلية هي التي تساعد على إبقاء المولد هادئًا حتى عندما يعمل لوقت إضافي لتوفير خرج طاقة أعلى.
إنها أكثر كفاءة في استهلاك الوقود بنسبة 20 في المائة من موديلات البنزين والديزل القياسية أيضًا وتساعد على توفير نوع معين من الطاقة الكهربائية الآمنة للاستخدام للأجهزة الإلكترونية الحساسة مثل الأجهزة اللوحية والهواتف الذكية وما إلى ذلك.
تستخدم مولدات العاكس المغناطيس لإخراج التيار المتردد أولاً ، والذي يتم تحويله على الفور إلى التيار المستمر ، ثم يتم تحويله مرة أخرى إلى التيار المتردد.
أحد الأشياء المدهشة في مولدات العاكس التي نحبها هو أن سرعة المحرك يتم ضبطها تلقائيًا بناءً على كمية الطاقة التي يجب استخدامها.
أما بالنسبة لسليبات هذه المولدات بالمقارنة مع الموديلات المحمولة والغازية ، فإن مولدات العاكس أغلى بكثير ولها تكلفة تركيب عالية نسبيًا.
ثانيًا ، خرج الطاقة الخاص بهم ليس مرتفعًا كما قد يرغب البعض. قد تكون مثالية للمنازل الصغيرة والكبائن ولكن للأماكن الصناعية الأكبر مثل المصانع وكذلك للآلات والأدوات الثقيلة ؛ فهي ليست مناسبة على الإطلاق.
8. مولدات الهيدروجين
تعد مولدات الهيدروجين جديدة نسبيًا في هذا المجال ، وتشبه كثيرًا النماذج الشمسية فهي طريقة صديقة للبيئة جدًا لتوليد الطاقة.
منذ القرن التاسع عشر ، سعت العديد من شركات الطاقة إلى تطوير مولدات يمكن أن تعمل بالهيدروجين. يمكن العثور على الهيدروجين بكثرة في كل مكان ، خاصة في مصادر مثل الماء. إنها مصدر وقود غير سام ، ولا تترك أي انبعاثات وراءها ، وتنتج طاقة أكثر من مصادر الوقود الأخرى.
تم تصميم مولدات الهيدروجين لتكون محمولة أيضًا. يجعلها ناتجها العالي من الطاقة مثالية لمجموعة متنوعة من الاستخدامات مثل تشغيل المختبر والمنازل الكبيرة والأجهزة كثيفة الطاقة مثل مكيفات الهواء والثلاجات.
يعد تشغيل مولدات الهيدروجين وصيانتها أمرًا سهلاً مقارنةً بالمولدات الشمسية. إنها أكثر ثباتًا في التصميم أيضًا ويمكنها التعامل مع القليل من الاستخدام الخشن جيدًا.
وعلى عكس النماذج الشمسية ، فإن قدرتها على إنتاج الطاقة لا تعتمد على الظروف الجوية السائدة. ما عليك سوى تزويد الماكينة بالوقود في أي وقت تريده.
لا تتوفر مولدات الهيدروجين بسهولة مثل بعض أنواع مولدات الكهرباء الأخرى الموجودة اليوم. لا تصنعها الكثير من الشركات ، وتلك التي تجعلها باهظة الثمن وأحيانًا أكثر بكثير من تلك التي تعمل بالطاقة الشمسية ، وبعيدًا عن متناول الكثير.
إقرأ أيضاً: ماهي أنواع المولدات الكهربائية وتطبيقاتها