هل من الممكن تركيب توربينات رياح صغيرة على السطح؟

مع تزايد الطلب على الطاقة المتجددة، تفكر العديد من الأسر والشركات في تركيب توربينات رياح صغيرة على أسطح منازلهم. قد تبدو هذه الخطة مثالية، لكن في الواقع هناك العديد من العوامل التي يجب أخذها في الاعتبار. ستستكشف هذه المقالة جدوى ومشاكل توربينات الرياح على الأسطح.

تحليل الجدوى

ميزة

استغلال المساحة: استغلال مساحة السطح الفارغة دون شغل مساحة أرضية إضافية

مصدر طاقة قريب المدى: يمكنه تقليل خسائر النقل، وهو مناسب بشكل خاص للأنظمة غير المتصلة بالشبكة أو الهجينة

الصورة البيئية: الاستخدام المرئي للطاقة المتجددة لتعزيز الصورة البيئية

الحد

مصادر طاقة الرياح: عادةً ما تكون البيئات الحضرية ذات سرعات رياح أقل واضطرابات أكثر، مما يؤدي إلى كفاءة أقل بكثير من المتوقع

حدود الحجم: حجم تركيب السقف محدود، وتوليد الطاقة عادة ما يكون صغيرًا جدًا (عادةً أقل من 20% من استهلاك الكهرباء المنزلي)

الاقتصاد: دورة عائد الاستثمار طويلة، وربما تتجاوز 10 سنوات

القضايا المحتملة الرئيسية

1. قضايا السلامة الهيكلية

حمل إضافي: تعمل توربينات الرياح وهيكلها الداعم على زيادة الأحمال الدائمة والديناميكية على السطح

متطلبات التقييم الهيكلي: لم تأخذ معظم المباني القائمة في الاعتبار مثل هذه الأحمال الإضافية وتتطلب من مهندسي الإنشاءات المحترفين تقييمها

مخاطر الطقس المتطرفة: قد تشكل ظروف الرياح القوية تهديدًا للاستقرار العام للمباني

2. مشاكل الاهتزاز

الاهتزازات الدقيقة المستمرة: قد تنتقل الاهتزازات الميكانيكية أثناء التشغيل عبر هياكل المباني

التأثيرات طويلة المدى: قد تؤدي إلى إجهاد مواد البناء، أو فك الموصلات، أو إتلاف طبقة العزل المائي للسقف

خطر الرنين: قد تتوافق سرعات الدوران المحددة مع التردد الطبيعي للمبنى، مما يؤدي إلى تضخيم تأثيرات الاهتزاز

3. التلوث الضوضائي

الضوضاء الديناميكية الهوائية: صوت "السوش" الناتج عن دوران الشفرات، وعادة ما يكون في نطاق 40-60 ديسيبل

الضوضاء الميكانيكية: ضوضاء التشغيل الصادرة عن المولدات وعلب التروس

التأثير الليلي: يكون أكثر وضوحًا عندما تقل الضوضاء الخلفية، مما قد يؤثر على راحة السكان والجيران

4. قضايا أخرى

التأثير البصري: قد يؤدي تغيير مظهر المبنى إلى انتهاك لوائح المجتمع أو التأثير على قيمة الممتلكات

صعوبة الصيانة: موقع السقف يزيد من صعوبة وخطورة الصيانة

الاتصال بالشبكة: قد يتطلب معدات معقدة ومكلفة متصلة بالشبكة

خطر البرد والحطام: قد تنكسر الأوراق وتنتج مقذوفات في ظل الظروف الجوية القاسية

اقتراحات التنفيذ

إذا كان التثبيت لا يزال قيد الدراسة، فمن المستحسن:

إجراء تقييم احترافي لطاقة الرياح (مع بيانات لمدة عام واحد على الأقل)

تقييم قدرة تحمل المبنى من قبل المهندسين الإنشائيين

اختر مروحة المحور الرأسي ذات الاهتزاز والضوضاء المنخفضة

فهم اللوائح المحلية ومتطلبات الترخيص

حساب العائدات الاقتصادية الفعلية مع الأخذ في الاعتبار تكاليف الصيانة

ينبغي إعطاء الأولوية لأنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية، والتي عادة ما تكون أكثر ملاءمة للتركيب على الأسطح

خاتمة

بالنسبة لمعظم المباني الحضرية، فإن توربينات الرياح الصغيرة على السطح غالباً ما لا تكون الخيار الأمثل. إن توليد الطاقة الفعلي محدود، ولا يمكن تجاهل المشاكل المحتملة المتعلقة بالسلامة الهيكلية والضوضاء والصيانة. في المقابل، عادة ما تكون أنظمة الطاقة الشمسية على الأسطح أكثر عملية واقتصادية. قد تكون المساكن المستقلة في المناطق الريفية أو الضواحي أكثر ملاءمة للنظر في مثل هذه التركيبات عندما تكون موارد الرياح جيدة ويسمح الهيكل بذلك. يجب أن يعتمد أي قرار يتعلق بالتركيب على التقييم المهني وليس فقط الحماس البيئي.