الطاقة الكهربائية إلى طاقة الرياح: كيفية التحويل ومتى وأين وحقائق


في هذه المقالة ، سنناقش كيفية حدوث تحول الطاقة من الطاقة الكهربائية إلى طاقة الرياح.

تزود الطاقة الكهربائية بالطاقة لتوليد طاقة الرياح. يتم تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية تنتج طاقة الرياح بسبب تآكل الهواء على الجسم.

كيف ترتبط الطاقة الكهربائية وطاقة الرياح؟

لإنتاج طاقة الرياح ، هناك حاجة إلى إرباك حالة باقي جزيئات الهواء.

تُستخدم الطاقة الكهربائية لإنتاج طاقة الرياح ويمكن أن تولد طاقة الرياح طاقة كهربائية وكلاهما ينتج الطاقة الميكانيكية أيضًا.

كيف يتم تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة الرياح؟

يمكن تحويل الطاقة الكهربائية بسهولة إلى طاقة رياح باستخدام محرك.

يقوم المحرك بإعداد حركة دورانية دائرية مع طاقة ميكانيكية تنتج طاقة الرياح وتعتمد قوة الرياح على عدد دورات النصل.

تستخدم الطاقة الكهربائية لإنتاج الأنشطة الميكانيكية أو لتشغيل المراوح. تنتج الحركة الدورانية للمراوح طاقة الرياح.

متى يتم تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة الرياح؟

يتم تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة رياح فقط بوجود الطاقة الميكانيكية.

الطاقة الميكانيكية ضرورية للغاية لإجراء التحويل. تعمل المراوح على تحريك الهواء عن طريق المرور عبر حجم الهواء مما يمنحه طاقة حركية لتسريع.

أين يتم تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة الرياح؟

تحدث عملية التحويل بشكل أساسي في حجم الهواء نفسه.

الكهربائية يتم تحويل الطاقة إلى ميكانيكية الطاقة ، التي تزود جزيئات الهواء بالطاقة الحركية لإنتاج طاقة الرياح. يُفقد جزء من الطاقة على شكل حرارة وصوت.

الطاقة الكهربائية إلى صيغة طاقة الرياح

تُعطى الطاقة الكهربائية بالصيغة E = qV حيث q هي الشحنة الإجمالية المستهلكة و v هو فرق الجهد.

نحن نعلم أن التيار يقاس من حيث التغير في الشحنة لكل وحدة زمنية ويُعطى كـ

أنا = ف / ر

حيث أنا حالي ، t هو الوقت و q شحنة

ومن ثم ، ف = ذلك

الآن ، تصبح الطاقة الكهربائية من حيث التيار ،

E = ItV

يتم إعطاء طاقة الرياح بواسطة الصيغة كـ

حيث P هي طاقة الرياح ،

أ هي منطقة مقطعية

V هي سرعة الهواء في حجم مكعب

ص هي كثافة الهواء

تتغير الطاقة الكهربائية إلى طاقة الرياح ويتم فقد جزء من الطاقة بعد ذلك

هذه الطاقة الحرارية تساوي Q = mcpΔT [/ latex]

لكن كمية الحرارة الناتجة أقل بكثير لذا يمكننا إهمالها هنا.

ومن ثم ، يمكن حساب سرعة الهواء للطاقة الكهربائية المتولدة باستخدام الصيغة

سرعة الهواء جذر تكعيبي لـ

الطاقة الكهربائية لكفاءة طاقة الرياح

تُعرَّف كفاءة الطاقة الكهربائية إلى طاقة الرياح بأنها إجمالي طاقة الرياح المنتجة باستخدام إجمالي الطاقة الكهربائية التي يتم توفيرها للجهاز.

نحن هنا مهتمون بالكفاءة بين الطاقة الكهربائية وطاقة الرياح المنتجة ، أي ،

ومن ثم يمكننا حساب كفاءة الطاقة الكهربائية لطاقة الرياح باستخدام الصيغة أعلاه.

أمثلة على الطاقة الكهربائية لطاقة الرياح

فيما يلي قائمة بأمثلة من الطاقة الكهربائية إلى طاقة الرياح: -

مراوح السقف

من الأمثلة السهلة على تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة الرياح مراوح السقف.

الطاقة الكهربائية لطاقة الرياح
مروحة سقف؛ حقوق الصورة: pixabay

عند تطبيق التيار الكهربائي ، الطاقة الكهربائية يسرع المروحة في حركة دورانية توفير الريح.

مراوح طاولة

يبدأ المحرك الكهربائي المستخدم في مروحة الطاولة بالدوران ، ومعه تتسارع مراوح المروحة بسبب إنتاج طاقة الرياح التي تلقي الهواء بالطاقة الحركية.

مراوح العادم

تستخدم هذه المراوح لإزالة الغاز المليء بثاني أكسيد الكربون من الغرفة وتساعد في التهوية. يعمل هذا أيضًا على تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة الرياح.

المبرد

يعمل المبرد على دفع الهواء البارد في الغرفة وبالتالي يكون مفيدًا خلال فصل الصيف. إنه يعمل بشكل أساسي على ضغط جزيئات الماء المتبخرة من حجم الماء والتبريد ثم إطلاق الهواء البارد في الغرفة.

مكيف هواء

هنا أيضًا يتم إنتاج الأكسجين السائل عن طريق ضغط الأكسجين المفلتر من الهواء الخارجي ، وتبريد الأكسجين السائل ، ثم توسيع السائل إلى الشكل الغازي وإطلاق الهواء البارد في المحيط.

مكيف هواء؛ حقوق الصورة: pixabay

سيارة كهربائية متحركة

عندما تكون المركبات الكهربائية في حالة حركة ، يتم إنتاج طاقة الرياح بسبب تآكل الرياح على سطح السيارة.

طواحين الهواء

تقوم الطاحونة بتحويل طاقة الرياح إلى طاقة كهربائية وهذه الدورات يتم تكثيفها باستخدام محرك على العمود. هذا يزيد من الطاقة المولدة من طاحونة الهواء.

توربينات

التوربينات الدوارة تعمل تنتج الطاقة الكهربائية طاقة الرياح عن طريق التحويل الطاقة الميكانيكية المتولدة.

خليط

تبدأ ريش الخليط بالدوران عند تشغيل التيار الكهربائي. تعطي هذه الحركة الدورانية طاقة الرياح والاهتزاز أيضًا. يتم إنتاج طاقة الرياح هذه من آلة الخليط أيضًا بسبب المحرك الدوار.

طيارات

تدور محركات الطائرة بدون طيار بسبب مصدر الطاقة. الثقة المطبقة على الأرض لرفع الطائرة بدون طيار إلى أعلى ترجع إلى طاقة الرياح التي تنتجها المراوح الدوارة للطائرة بدون طيار.

طائرة بدون طيار؛ حقوق الصورة: pixabay

وحدة المعالجة المركزية‏:

تحتوي وحدة المعالجة المركزية للكمبيوتر على مروحة صغيرة تعمل على تصريف الحرارة الناتجة عن تشغيل الكمبيوتر لفترة طويلة.

مجفف الشعر

تحتوي على مروحة كهربائية تدور وتدفع الرياح الساخنة.

مكنسة الكهربائية

تحتوي على محرك كهربائي يدير المروحة ويدفع الهواء في اتجاه منفذ العادم ويجمع الغبار من الهواء المتدفق إلى الداخل.

الأسئلة المتكررة

كم تبلغ طاقة الرياح في مساحة 60 م 3 إذا كانت سرعة الرياح 1.165 م / ث وكثافة الهواء XNUMX كجم / م3?

معطى: أ = 60 متر مربع

الخامس = 3 م / ث

ع = 1.165 كجم / م3

باستخدام معادلة طاقة الرياح ، لدينا ،

طاقة الرياح في هذه المنطقة 314.55 J.

ما كفاءة الطاقة الكهربائية البالغة 95 جول في إنتاج طاقة الرياح مع الهواء الذي يعمل بسرعة 3 م / ث في غرفة مربعة الشكل 15 م؟

معطى: طول الغرفة ل = 15 م

E = 95J

الخامس = 3 م / ث

كثافة الهواء p = 1.165kg / m3

مساحة الغرفة

l2= 152= 2252

ومن ثم ، فإن الكفاءة

تم العثور على كفاءة الطاقة الكهربائية لطاقة الرياح 37.24%.

أكشيتا ماباري

مرحبًا ، أنا أكشيتا ماباري. لقد حصلت على ماجستير. في الفيزياء. لقد عملت في مشاريع مثل النمذجة العددية للرياح والأمواج أثناء الإعصار ، وفيزياء اللعب وآلات التشويق الآلية في مدينة الملاهي على أساس الميكانيكا الكلاسيكية. لقد تابعت دورة تدريبية حول Arduino وأنجزت بعض المشاريع الصغيرة على Arduino UNO. أحب دائمًا استكشاف مناطق جديدة في مجال العلوم. أنا شخصياً أعتقد أن التعلم يكون أكثر حماساً عندما يتعلم بالإبداع. بصرف النظر عن هذا ، أحب القراءة ، والسفر ، والعزف على الجيتار ، وتحديد الصخور والطبقات ، والتصوير ، ولعب الشطرنج. اتصل بي على LinkedIn - LinkedIn.com/in/akshita-mapari-b38a68122

آخر المقالات

رابط إلى هيكل وخصائص NaOH Lewis: 17 حقائق كاملة

هيكل وخصائص NaOH Lewis: 17 حقائق كاملة

هيدروكسيد الصوديوم عبارة عن قاعدة غير عضوية قوية ذات كتلة مولية 40 جم / مول. دعونا نناقش المزيد من هيدروكسيد الصوديوم في المقالة التالية. NaOH عبارة عن قاعدة معدنية قلوية ، لذا فإن طبيعة القاعدة قوية جدًا. إنه أيوني ...