مشروع توفير الطاقة الكهربائية

مشروع توفير الطاقة الكهربائية وكذلك تقنيات توفير الطاقة في المباني. وسنذكر أيضًا طرق توفير الطاقة في المنزل، وسنقدم أيضًا توليد الكهرباء في المنزل. كل هذا من خلال مقالتنا. تابعنا.

مشروع توفير الطاقة الكهربائية

مشاريع الطاقة الكهرومائية الصغيرة هي نوع من مشاريع توليد الكهرباء التي تنتج عادةً ما بين 5 و100 كيلووات من الكهرباء باستخدام التدفق الطبيعي للمياه.
يمكن لهذه المرافق توفير الطاقة لمنزل معزول أو مجتمع صغير، أو يمكن في بعض الأحيان توصيلها بشبكات الطاقة الكهربائية.
وتوجد مثل هذه المرافق في جميع أنحاء العالم، وخاصة في البلدان النامية، لأنها يمكن أن توفر مصدرا اقتصاديا للطاقة دون شراء الوقود.
تعتبر المشاريع الصغيرة لتوليد الكهرباء باستخدام المياه الجارية مكملة لمشاريع توليد الكهرباء باستخدام الطاقة الشمسية لأن تدفق المياه يسمح بتوليد الكهرباء في العديد من الأماكن، ويكون في أعلى مستوياته في فصل الشتاء عندما تكون الطاقة الشمسية في حدها الأدنى.
يتم توليد الكهرباء باستخدام عجلة بيلتون، والتي توفر ضغطًا أعلى حتى لو كان تدفق المياه منخفضًا.
غالبًا ما تكون المنشأة مجرد بركة صغيرة على شكل سد، في أعلى شلال، مع أنابيب تمتد عدة مئات من الأقدام منها تؤدي في النهاية إلى موقع مولد كهربائي صغير.

تقنيات توفير الطاقة في المباني

1- حساسات للتحكم في المقابس الكهربائية:

تستخدم هذه التقنية لتوفير الطاقة من خلال التحكم في تشغيل وإطفاء الإضاءة في الغرف، وخاصة في المباني والشركات الكبيرة، حيث تستشعر هذه الأجهزة أي الغرف مضاءة وأيها خالية من الأشخاص، مثل؛ يتم بعد ذلك قفل غرف الاجتماعات والحمامات تلقائيًا.
2- أنظمة التظليل :

تؤثر حرارة الشمس على بعض الأجهزة في المنازل، مثل أجهزة التكييف والتدفئة، حيث تعمل على زيادة درجة حرارتها، مما يزيد من استهلاك الطاقة. ولذلك يمكن وضع أنظمة التظليل على النوافذ لتقليل حرارة الشمس والحفاظ على درجة حرارة الأجهزة ضمن درجة الحرارة المثالية.
3- أنظمة التكييف الموفرة للطاقة (HVAC):

تستخدم أنظمة تكييف الهواء الموفرة للطاقة كإجراء وقائي لتوفير استهلاك الطاقة، حيث يتم تركيبها خلال مرحلة إنشاء المباني السكنية والشركات التجارية. يعتمد مبدأ عملها على وضع غطاء عادم قابل للتعديل وجهاز توقيت لتقليل استخدامها عندما يكون النشاط في المبنى منخفضًا، وعلى الرغم من أنها قد تكون باهظة الثمن؛ ومع ذلك، فإن فوائده هي الأفضل على المدى الطويل.
4- الألواح الشمسية:

تهدف الألواح الشمسية إلى تسخين المياه بالطاقة الشمسية بدلاً من استخدام الكهرباء. وهي بمثابة مصدر ممتاز للطاقة المستدامة، ومن خلال تركيبها على أسطح المباني المواجهة لأشعة الشمس، فإنها تقوم بتسخين المياه التي تستخدم في التنظيف والاستحمام والسباحة.
5- أنظمة العزل :

مبدأ عمل أنظمة العزل هو تنظيم درجات حرارة المباني القادرة على تبريد وتدفئة نفسها بشكل مستقل عن الخارج، وذلك من خلال التحكم في كمية الهواء المتسرب من المبنى مما يساعد على تقليل الحمل على أنظمة تكييف الهواء، و وبالتالي يقلل من استهلاك الكهرباء.
ومن أفضل أشكال العزل هو وضع القالب الخرساني المعزول (ICF) على شكل هيكل حول المبنى. تتكون هذه الخرسانة من رغوة البوليسترين التي يصعب اختراقها، وهي ليست عازلة للطاقة المهدرة فحسب، بل تعتبر أيضًا تقنية ممتازة ضد الحرائق والظروف الجوية السيئة للغاية.
6- إضاءة LED وضوء النهار:

تعتبر مصابيح LED بديلاً مثالياً للمصابيح المتوهجة التي عادة ما تستهلك الكثير من الطاقة، بينما تستهلك مصابيح LED خمس هذه الطاقة، وتعطي نفس كمية الضوء، بالإضافة إلى أنها تدوم لفترة أطول، وتتطلب استبدال وصيانة أقل .
من ناحية أخرى، يعتبر ضوء النهار بديلاً اقتصادياً لتوفير استهلاك الطاقة، لذا ينصح بإعطاء الأولوية لبناء النوافذ الزجاجية حول المبنى، للاستفادة من ضوء الشمس لأطول فترة ممكنة، ولأكبر مسافة ممكنة.
7- استخدم الأجهزة الموفرة للطاقة:

يوجد في السوق اليوم العديد من الخيارات المتاحة والمعتمدة للأجهزة التي توفر تقليل استهلاك الطاقة. على سبيل المثال، توفر بعض أنواع أجهزة الكمبيوتر طاقة أقل بنسبة 30% إلى 65% من الأجهزة الأخرى. إن البقاء على اطلاع بأحدث التطورات سيوفر للمستخدم خيار استخدام المعدات الأكثر كفاءة في استخدام الطاقة داخل المبنى.

طرق توفير الطاقة في المنزل

1- استخدام المصابيح الموفرة للطاقة:

وهي توفر ما بين 25% إلى 80% من الطاقة الكهربائية، وتدوم لفترة أطول من 3 إلى 25 مرة، ولها أنواع مختلفة، مثل: مصابيح الهالوجين المتوهجة، ومصابيح الفلورسنت المدمجة (CFL)، ومصابيح الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED).
2- استخدم مقياس الحرارة المبرمج:

هو جهاز تمت برمجته ليتوقف أو يخفض أو يرفع درجة الحرارة تلقائيا في الغرف الفارغة أو التي ينام فيها الناس، دون الحاجة للتحكم يدويا في نظام التكييف أو التدفئة مما يوفر الطاقة.
3- شراء الأجهزة الموفرة للطاقة:

وغالباً ما تكون تكلفة شراء هذه الأجهزة أعلى، إلا أن تكاليف تشغيلها تكون أقل من الأجهزة التقليدية على المدى الطويل بنسبة تتراوح بين 9% إلى 25%.
4- تقليل نفقات تسخين المياه:

ويتم ذلك من خلال استخدام كميات أقل من الماء الساخن، أو خفض درجة الحرارة في سخان الماء، أو عزله، أو استبداله بآخر يوفر الطاقة، مع الانتباه إلى نوع الوقود الذي يشغل السخان، واختيار نوع السخان الذي يناسبه. يناسب احتياجات المستخدمين.
5- تثبيت النوافذ المخصصة:

ويتم ذلك عن طريق استخدام النوافذ التي تمنع تسرب الحرارة في المناطق الباردة، مثل: النوافذ ذات الطبقة المزدوجة، أو النوافذ المملوءة بالغاز المطلية بطبقة “منخفضة”، وغيرها من أنواع النوافذ المخصصة لمنع تسرب الحرارة. في المناطق الدافئة، يمكن طلاء النوافذ بطلاء خاص “منخفض”. “-e” والذي يعكس الضوء الساقط عليه من الشمس مما يساهم في الحفاظ على برودة الجو داخل المنازل.
6- منع تسرب الهواء :

ويتم ذلك عن طريق إغلاق الفتحات أو الشقوق الموجودة في المنزل، والتي تكون قريبة من الأبواب والنوافذ، أو في السقف، أو قريبة من التمديدات الكهربائية وأنابيب المياه.
7- عزل المنزل :

يجب عزل الجدران والعلية والطابق السفلي والأرضيات والمناطق الملحقة. يعتمد العزل على حجم المنزل ومناخ المنطقة التي يقع فيها، حيث يساهم في تقليل الفواتير من خلال الاحتفاظ بالحرارة خلال فصل الشتاء وإزالتها خلال فصل الصيف.
8- ضبط السلوكيات اليومية داخل المنزل:

ويتم ذلك من خلال إطفاء الأنوار في الغرف غير المستخدمة، ورفع درجة حرارة مكيف الهواء في الصيف وتقليل استخدامه في الشتاء لتقليل تكاليف فواتير الكهرباء، وأداء الأعمال المنزلية يدوياً دون استخدام الأجهزة الكهربائية. مثل غسل الأطباق يدوياً بدلاً من استخدام غسالة الصحون، وتعليق الغسيل خارج المنزل بدلاً من تجفيفه في المجفف الكهربائي، وتجميع الملابس وغسلها على درجة حرارة منخفضة لتوفير الطاقة، بالإضافة إلى فصل الأجهزة الكهربائية والإلكترونية عن الكهرباء. عندما لا تكون قيد الاستخدام.

توليد الكهرباء في المنزل

يتم توليد الكهرباء عن طريق تثبيت مسمار في منتصف اللوح الخشبي، ويتم لصق ملفات من الأسلاك النحاسية على أحد القرصين المضغوطين، مع توصيل كل ملف بمصباح LED صغير. وفي المرحلة النهائية يتم تثبيت القرص الآخر على اللوح الخشبي مع وجود المسمار في وسطه، مع لصق أربعة مغناطيسات عليه، ثم الحلقة المعدنية في منتصف القرص، ومن جهة أخرى مع المغناطيس، وعلى وفي الجانب المقابل، يتم لصق الغطاء البلاستيكي الأسطواني مع تثبيت القرصين معًا بحيث يكون المغناطيس مقابلًا لملفات الأسلاك، ونلاحظ عند تدوير القرص. يقوم المغناطيس بتوليد الكهرباء وإضاءة المصابيح اليدوية المثبتة على القرص الآخر.
– صناعة توربين صغير .
– مواسير بلاستيكية بأقطار مختلفة.
– مروحة صغيرة .
-لوحة بسيطة.
– الشريط اللاصق والغراء.
– أدوات الحفر .
– الأسلاك الكهربائية والقواطع الكهربائية.
– لوحة للصوت والضوء .
– لمبة توفير الطاقة .
– مولد كهربائي صغير بتيار ثابت.
أولاً: يتم بناء الدوار المتحرك ويتصل الدوار بالبرج. ثم نقوم ببناء الشفرات وتثبيتها على محور الدوران.
ثانياً: نقوم بتوصيل المولد الكهربائي بحيث تبدأ المروحة بالدوران بفعل الرياح وتولد طاقة كهربائية ولتشغيل لوحة الضوء والصوت والمصباح. يتم ذلك عن طريق توصيل الأسلاك المناسبة.