حياة

ليستر ألان بيلتون - الطاقة الكهرومائية

ليستر ألان بيلتون - الطاقة الكهرومائية

اخترع ليستر بيلتون نوعًا من توربينات المياه النفاثة تسمى بيلتون ويل أو توربين بيلتون. يتم استخدام هذا التوربين لتوليد الطاقة الكهرومائية. إنها واحدة من التقنيات الخضراء الأصلية ، لتحل محل الفحم أو الخشب بقوة سقوط المياه.

ليستر بيلتون وتوربينات بيلتون المائية

ولد ليستر بيلتون في عام 1829 في فيرميليون ، أوهايو. في عام 1850 ، هاجر إلى كاليفورنيا خلال فترة اندفاع الذهب. جعل بيلتون رزقه كنجار وكاتب طاحونة.

في ذلك الوقت ، كان هناك طلب كبير على مصادر الطاقة الجديدة لتشغيل الآلات والمصانع اللازمة لتوسيع مناجم الذهب. تعتمد العديد من المناجم على المحركات البخارية ، لكن تلك المناجم كانت تحتاج إلى لوازم قابلة للنفاذ من الخشب أو الفحم. ما كان وفيرًا هو الطاقة المائية من الصخور الجبلية والشلالات السريعة الجري.

كانت الأحواض المائية التي كانت تستخدم لتشغيل مطاحن الدقيق تعمل بشكل أفضل على الأنهار الأكبر حجماً ولم تعمل بشكل جيد في الجداول والشلالات الجبلية الأسرع سرعة والأقل كثافة. ما نجح هو التوربينات المائية الأحدث التي تستخدم عجلات بأكواب بدلاً من الألواح المسطحة. كان التصميم البارز في توربينات المياه هو بيلتون ويل ذو الكفاءة العالية.

كتب و. ف. دوراند من جامعة ستانفورد في عام 1939 أن بيلتون قام باكتشافه عندما لاحظ توربينات مياه غير متوازنة حيث اصطدمت نفاثة الماء بالكؤوس بالقرب من الحافة بدلاً من منتصف الكوب. انتقل التوربينات بشكل أسرع. دمج بيلتون هذا في تصميمه ، مع مقسم على شكل إسفين في منتصف كوب مزدوج ، تقسيم الطائرة. الآن المياه التي يتم إخراجها من نصفي الأكواب المنقسمة تعمل على دفع العجلة بشكل أسرع. اختبر تصميماته في عامي 1877 و 1878 ، وحصل على براءة اختراع في عام 1880.

في عام 1883 ، فازت التوربينات Pelton بمسابقة التوربينات المائية الأكثر كفاءة والتي عقدتها شركة Idaho Mining Company في غراس فالي ، كاليفورنيا. أثبت توربين بيلتون كفاءة 90.2 ٪ ، وكان التوربينات من أقرب منافسيه كفاءة 76.5 ٪ فقط. في عام 1888 ، قام ليستر بيلتون بتشكيل شركة بيلتون ووتر ويل في سان فرانسيسكو وبدأ في تصنيع التوربين المائي الجديد.

وضع التوربينات ذات العجلات المائية Pelton المعيار حتى اخترع إريك كرودسون من قبل دافع Turgo في عام 1920. ومع ذلك ، فإن عجلة الدفع Turgo كانت تصميمًا محسنًا يعتمد على التوربينات Pelton. كان Turgo أصغر من Pelton وأرخص لتصنيع. هناك نظامان مهمان آخران لتوليد الطاقة الكهرمائية ، هما توربين تايسون ، وتوربين بانكي (وتسمى أيضًا توربين ميشيل).

تم استخدام عجلات Pelton لتوفير الطاقة الكهربائية في المنشآت الكهرومائية في جميع أنحاء العالم. واحد في مدينة نيفادا كان انتاج 18000 حصان من الكهرباء لمدة 60 عاما. أكبر الوحدات يمكن أن تنتج أكثر من 400 ميجاوات.

الطاقة الكهرومائية

تعمل الطاقة الكهرومائية على تحويل طاقة تدفق المياه إلى كهرباء أو كهرومائية. يتم تحديد كمية الكهرباء المولدة من خلال حجم الماء وكمية "الرأس" (الارتفاع من التوربينات في المحرك إلى سطح الماء) الناتج عن السد. كلما زاد التدفق والرأس ، زاد إنتاج الكهرباء.

القوة الميكانيكية لسقوط المياه هي أداة قديمة. من بين جميع مصادر الطاقة المتجددة التي تولد الكهرباء ، فإن الطاقة الكهرومائية هي الأكثر استخدامًا. إنها واحدة من أقدم مصادر الطاقة وقد استخدمت منذ آلاف السنين لتحويل عجلة مجداف لأغراض مثل طحن الحبوب. في القرن الثامن عشر الميلادي ، كانت الطاقة الكهرومائية الميكانيكية تستخدم على نطاق واسع في الطحن والضخ.

حدث أول استخدام صناعي للطاقة الكهرومائية لتوليد الكهرباء في عام 1880 ، عندما تم تشغيل 16 مصباحًا باستخدام الفرشاة باستخدام التوربينات المائية في مصنع ولفيرين للكراسي في غراند رابيدز ، ميشيغان. تم افتتاح أول محطة للطاقة الكهرومائية في الولايات المتحدة على نهر فوكس بالقرب من أبليتون ، ويسكونسن ، في 30 سبتمبر 1882. وحتى ذلك الوقت ، كان الفحم هو الوقود الوحيد المستخدم لإنتاج الكهرباء. كانت محطات توليد الطاقة الكهرمائية المبكرة عبارة عن محطات تيار مباشر تم تصميمها لتزويد القوس الكهربائي والإضاءة المتوهجة خلال الفترة من حوالي 1880 إلى 1895.

نظرًا لأن مصدر الطاقة الكهرومائية هو الماء ، يجب أن تكون محطات الطاقة الكهرومائية موجودة على مصدر للمياه. لذلك ، لم يتم استخدام الطاقة الكهرومائية على نطاق واسع حتى تم تطوير تقنية نقل الكهرباء عبر مسافات طويلة. بحلول أوائل القرن العشرين ، كانت الطاقة الكهرومائية تمثل أكثر من 40 في المائة من إمدادات الولايات المتحدة من الكهرباء.

شهدت السنوات من عام 1895 وحتى عام 1915 تغيرات سريعة تحدث في تصميم الطاقة الكهرومائية ومجموعة واسعة من أنماط النباتات التي تم بناؤها. أصبح تصميم محطات الطاقة الكهرومائية موحدًا جيدًا بعد الحرب العالمية الأولى ، حيث كان معظم التطوير في عشرينيات وثلاثينيات القرن الماضي يتعلق بالمصانع الحرارية ونقلها وتوزيعها.


شاهد الفيديو: Meet Corliss Archer: Beauty Contest Mr. Archer's Client Suing Corliss Decides Dexter's Future (شهر اكتوبر 2021).