تبلیغات
انرژی خورشیدی - آشنایی با ژنراتور های آ -سنكرون
 
انرژی خورشیدی
انرژی خورشیدی برای همه

از اوایل دهه‌ هفتاد, مفهوم ذخیره‌سازی انرژی الکتریکی به شکل مغناطیسی مورد توجه قرار گرفت. با ظهور تکنولوژی ابر رسانایی، کاربردهای گوناگونی برای این پدیده فیزیکی مطرح شد. از معروف ترین این کاربردها می‌توان به SMES اشاره کرد. در SMES  انرژی در یک سیم‌پیچ با اندوکتاس بزرگ که از ابر رسانا ساخته شده است، ذخیره می‌شود. ویژگی ابر رسانایی سیم‌پیچ موجب می‌شود که راندمان رفت و برگشت فرایند ذخیره انرژی بالا و در حدود  95% باشد. ویژگی راندمان بالای SMES, آن را از سایر تکنیکهای ذخیره انرژی متمایز می کند. همچنین از آنجایی که در این تکنیک انرژی از صورت الکتریکی به صورت مغناطیسی و یا برعکس تبدیل می‌شود، SMES دارای پاسخ دینامیکی سریع می‌باشد. بنابراین می‌تواند در جهت بهبود عملکرد دینامیکی نیز بکار رود. معمولاً واحدهای ابر رسانایی ذخیره‌سازی انرژی را به دو گونه ظرفیت بالا (MWh 500) جهت ترازسازی منحنی مصرف، و ظرفیت پایین(چندین مگا ژول) به منظور افزایش میرایی نوسانات و بهبود پایداری سیستم می‌سازند.

بطور خلاصه مهم‌ترین قابلیت SMES جداسازی و استقلال تولید از مصرف است که این امر مزایای متعددی از قبیل بهره‌برداری اقتصادی، بهبود عملکرد دینامیکی و کاهش آلودگی را به دنبال دارد.

 

ابررسانایی

در سال 1908 وقتی كمرلینگ اونز هلندی در دانشگاه لیدن موفق به تولید هلیوم مایع گردید،با استفاده از آن توانست به درجه حرارت حدود یك درجه كلوین برسد.

یكی از اولین بررسی هایی كه اونز با این درجه حرارت پایین قابل دسترسی انجام داد،مطالعه تغییرات مقاومت الكتریكی فلزات بر حسب درجه حرارت بود. چندین سال قبل از آن،معلوم شده بود كه وقتی دمای فلزات به پایین‌تر از دمای اتاق برسد مقاومت آنها كاهش پیدا می كند. اما معلوم نبود كه اگر درجه حرارت تا حدود كلوین تنزل یابد  مقاومت تا چه حد كاهش پیدا می كند.  آقای اونز كه با پلاتینیم كار می كرد متوجه شد كه مقاومت نمونه سرد تا یك مقدار كم كاهش پیدا می كرد كه این كاهش به خلوص نمونه بستگی داشت. در آن زمان خالص‌ترین فلز قابل دسترس جیوه بود و در تلاش برای بدست آوردن رفتار فلز خیلی خالص، اونز ،مقاومت جیوه خالص را اندازه گرفت. او متوجه شد كه در درجه حرارت خیلی پایین مقاومت جیوه تا حد غیرقابل اندازه‌گیری كاهش پیدا می كند كه البته این موضوع، زیاد شگفت‌انگیز نبود اما نحوه از بین رفتن مقاومت، غیر منتظره می نمود. موقعی كه درجه حرارت به سمت صفر تنزل داده می شود به‌جای این‌كه مقاومت به آرامی كاهش یابد در درجه حرارت 4 كلوین ناگهان افت می كرد و پایین‌تر از این درجه حرارت ،جیوه هیچ‌گونه مقاومتی از خود نشان نمی داد. همچنین این گذار ناگهانی به حالت بی مقاومتی فقط مربوط به خواص فلزات نمی شد و حتی اگر جیوه ناخالص بود اتفاق می افتاد.آقای اونز قبول كرد كه پایین‌تر از 4 كلوین، جیوه به یك حالت دیگری از خواص الكتریكی كه كاملاً با حالت شناخته شده قبلی متفاوت بود رفته است و این حالت تازه «حالت ابر رسانایی» نام گرفت. بعداً كشف شد كه ابررسانایی را می توان از بین برد (یعنی مقاومت الكتریكی را می توان مجددا بازگردانید).  و در نتیجه معلوم شد كه اگر یك میدان مغناطیسی قوی به فلز اعمال شود این فلز در حالت ابر رسانایی دارای خواص مغناطیسی بسیار متفاوتی با حالت درجه حرارت‌های معمولی می باشد.

تاكنون مشخص شده است كه نصف عناصر فلزی و همچنین چندین آلیاژ در درجه حرارت‌های پایین،ابر رسانا می شوند. فلزاتی كه ابررسانایی را در درجه حرارت‌های پایین از خود نشان می دهند (ابر رسانا) نامیده می شوند. سال‌های بسیاری تصور می شد كه تمام ابررساناها بر طبق یك اصول فیزیكی مشابه رفتار می كنند. اما اكنون ثابت شده است كه دو نوع ابررسانا وجود دارد كه به نوع I و II مشهور می باشد. اغلب عناصری كه ابررسانا هستند ابررسانایی از نوع I را از خود نشان می دهند. در صورتی كه آلیاژها عموماً ابررسانایی از نوع II را از خود نشان می دهند. این دو نوع چندین خاصیت مشابه دارند. اما رفتار مغناطیسی بسیار متفاوتی از خود بروز می دهند.

پدیده‌ی ابر رسانایی در تكنولوژی از توانایی گسترده ای بر خوردار است زیرا بر پایه‌ی این پدیده،بارهای الكتریكی می توانند بدون تلفات گرمایی از یك رسانا عبور كنند. به‌طور مثال،جریان القا شده در یك حلقه‌ی ابر رسانا بدون وجود هیچ باطری در مدار به مدت چند سال بدون كاهش باقی می ماند. برای نمونه، در واشنگتن از یك حلقه ابر رسانای بزرگ برای ذخیره‌كردن انرژی الكتریكی در تكوما استفاده می شود. ذخیره‌ انرژی در این حلقه تا 5 مگاوات بالا می رود و انرژی در مدت مورد نظر آزاد می شود.

عمده مشكل ایجاد كردن شرایط برای این پدیده، دمای بسیار پایین آن می باشد كه باید دماهای بسیار پایین را محیا كرد. اما در سال 1986 مواد سرامیكی جدیدی كشف شد كه در دماهای بالاتری توانایی ابر رسانایی را داشته باشد. (تا كنون در دمای 138 درجه كلوین این امر میسر شده است).


دانلود مقاله در ادامه مطلب

دانلود کل مقاله در قالب فایل word



نوع مطلب :
برچسب ها :
لینک های مرتبط :
1396/05/17 06:27
Please let me know if you're looking for a article writer for your
blog. You have some really good articles and I
feel I would be a good asset. If you ever want to take some of the load off, I'd really like to write some material for your blog in exchange for a link back to mine.

Please send me an email if interested. Cheers!
1396/05/13 18:44
Having read this I thought it was very informative.
I appreciate you taking the time and energy to put this informative article together.
I once again find myself spending way too much time both reading and posting comments.
But so what, it was still worth it!
1396/05/8 01:11
Heya i am for the first time here. I found this board and I in finding It truly useful & it helped
me out much. I am hoping to offer one thing back and aid others such as you helped me.
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر





مدیر وبلاگ : احمد یعقوبیان قمشه
صفحات جانبی
آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :