در دنيا 5 منبع انرژی ، كه تقريباً تمام برق دنيا را مهيا می كنند ، وجود دارد . آن ها ذغال سنگ ، نفت خام ، گاز طبيعی ، نيروی آب و انرژی هسته ای هستند . تجهيزات هسته ای ، ذغالی و نفتی از چرخه ی بخار برای برگرداندن گرما به انرژی الكتريكی – بر طبق ادامه متن – استفاده می كنند .
نيروگاه بخاری از آب بسيار خالص در يك چرخه يا سيكل بسته استفاده می كند . ابتدا آب در بويلرها برای توليد بخار در فشار و دمای بالا گرما داده می شود كه عموماً دما و فشار آن در يك نيروگاه مدرن به 150 اتمسفرو 550 درجه ی سانتيگراد می رسد . اين بخار تحت فشار زياد توربين ها را ( كه آن ها هم ژنراتورهای الكتريكی را می گردانند ، و اين ژنراتورها با توربين ها به طور مستقيم كوپل هستند ) می گردانند يا اصطلاحاً درايو می كنند . ماكزيمم انرژی از طريق بخار به توربين ها داده خواهد شد فقط اگر بعداً همان بخار اجازه يابد در يك فشار كم ( به طور ايده آل فشار خلاء ) از توربين ها خارج شود . اين مطلب می تواند توسط ميعان بخار خروجی به آب بدست آيد .
سپس آب دوباره بداخل بويلرها پمپ می شود و سيكل دوباره شروع می گردد . در مرحله ی تقطیر مقدار زيادی از گرما مجبور است از سيستم استخراج شود . اين گرما در كندانسور كه يك شكل از تبادل كننده گرمايی است ، برداشته می شود . مقدار بيشتری از گرمای آب ناخالص وارد يك طرف كندانسور می شود و آن را از طرف ديگر ترك می كند به صورت آب گرم ، داشتن گرمای به اندازه كافی استخراج شده از بخار داغ برای تقطير آن به آب . در هيچ نقطه ای نبايد دو سيستم آبی مخلوط شوند . در يك سايت ساحلی آب ناخالص داغ شده به سادگی به دريا برگشت داده می شود در يك نقطه با فاصله ی كوتاه . يك نيروگاه GW 2 به حدود 60 تن آب دريا در هر ثانيه احتياج دارد . اين برای دريا مشكل نيست ، اما در زمين تعداد كمی از سايت ها می توانند اين قدر آب را در يك سال ذخيره كنند . چاره ی ديگر بازيافت آب است . برج های خنك كن برای خنك كردن آب ناخالص استفاده می شوند به طوری كه آن می تواند به كندانسورها برگردانده شود ، بنابراين همان آب به طور متناوب به چرخش در می آيد . يك برج خنك كن از روی ساختار سيمانی اش كه مانند يك دودكش خيلی پهن است شناخته شده است و به صورت مشابه نيز عمل می كند . حجم زيادی از هوا داخل اطراف پايه ( در پايين و داخل و مركز لوله ی برج ) آن كشيده می شود و ازميانه ی بالايی سر باز آن خارج می شود . آب گرم و ناخالص به داخل مركز داخلی برج از تعدادی آب پاش نرم ( آب پاش با سوراخ های ريز ) پاشيده می شود و هنگامی كه آن فرو می ريزد با بالا رفتن هوا ( توسط هوای بالا رونده ) خنك می شود . سرانجام آب پس از خنك شدن در يك حوضچه در زير برج جمع می شود . برج خنك كن واقعاً يك تبدل دهنده گرمايی دوم ، كه گرمای آب ناخالص را به هوای اتمسفر می فرستد ، است ، اما نه مانند تبادل دهنده ی گرمايی اول ، در اين جا دو سيال اجازه می يابند با هم تماس داشته باشند و در نتيجه مقداری از آب توسط تبخير كم می شود .
برج های خنك كن هرگز قادر به كاهش دمای آب ناخالص تا پايين تر از دمای حدی هوا نيستند به طوری كه كارآيی كندانسور و از آن جا كارآيی تمام نيروگاه در مقايسه با يك سايت ساحلی كاهش می يابد . همچنين ساختمان برج های خنك كن قيمت كلی ساختمان و بنای نيروگاه را افزايش می دهد .
احتياج برای خنك كردن آب يك فاكتور مهم در انتخاب سايت نيروگاهی زغالی ، نفتی و هسته ای است . يك سايت كه مناسب است برای يك نيروگاه كه از يك نوع سوخت استفاده می كند به ناچار مناسب نيست برای يك نيروگاه كه از نوع ديگری سوخت استفاده می كند .

نيروگاه های ذغال – سوختی ( Coal-Fired Power Stations )

پيش از اين نيروگاه های سوخت ذغال سنگ نزديك باری كه آن ها تأمين می كردند ساخته می شدند . يك نيروگاه خروجی GW 2 ، درحدود 5 ميليون تن ذغال در سال مصرف می كند . در انگلیس كه بيشتر ذغال نيروگاه توسط ريل حمل می شود ، اين نشان می دهد ، يك مقدار متوسط در حدود 13 تن در روز را كه هر كدام 1000 تن را حمل می كنند . اين يعنی اين كه نيروگاه های ذغال – سوختی به يك ريل متصل نياز دارند مگر اين كه نيروگاه درست در دهانه ی معدن ( بسيار نزديك به معدن ) ساخته شود.

نيروگاه های نفت – سوختی ( Oil-Fired Power Stations )

سوخت نفتی نيروگاه می تواند مشتق شود به نفت خام كه نفتی است هنگامی كه از چاه بيرون می آيد ، و نفت باقيمانده كه باقی می ماند هنگامی كه بخش های قابل دسترس استخراج شوند در تصفيه نفت . قيمت انتقال نفت توسط خطوط لوله كمتر از انتقال ذغال سنگ با ريل است ، اما حتی همان نيروگاه های سوخت نفت خام هم اغلب در نزديكی اسكله ها و لنگرگاه های با آب عميق كه برای تانكرهای اندازه متوسط ( تانكرهای حمل و نقل سوخت ) مناسب است ، واقع می شوند . نفت باقيمانده نيرگاه های سوختی احتياج دارد در نزديكی تصفيه خانه كه آن ها را تأمين می كند واقع شوند . اين به دليل است كه نفت باقيمانده بسيار چسبناك است و می تواند فقط منتقل شود در ميان خطوط لوله به طور اقتصادی اگر آن گرم نگه داشته شود .

نيروگاه های هسته ای ( Nuclear Power Stations )

در مقابله با ذغال سنگ و نفت ، ارزش انتقال سوخت هسته ای ناچيز است به دليل مقدار استعمال خيلی كم . يك نيروگاهGW 1 در حدود 41/2 تن اورانيوم در هر هفته نياز دارد . اين مقايسه می شود به طور بسيار مطلوب با 50000 تن سوخت كه در يك هفته در نيروگاه ذغال – سوختی سوزانده می شد . نيروگاه های هسته ای در حال حاضر تقريباً آب خنك بيشتری درمقايسه با نيروگاه های ذغال سوختی و نفت – سوختی استفاده می كنند ، به علت كارايی و بازده پايين آن ها . همه ی نيروگاه های هسته ای در انگلیس ، با يك چشم داشت ، در ساحل واقع می شوند و از آب خنك دريا استفاده می كنند .

نيروگاه های برق – آبی ( Hydroelectric Power Stations )

نيروگاه های برق – آبی بايد جايی واقع شوند كه دهانه آب دردسترس هست ، و نظر به اين كه اين اغلب در مناطق كوهستانی است ، آن ها ممكن است به خطوط انتقال طولانی برای حمل توان به نزديك ترين مركز يا پيوستن به شبكه نياز داشته باشند . همه ی طرح های برق – آب به دو فاكتور اساسی وابسته هستند : يكی جريان آب و يكی اختلاف در سطح يا دهانه . نياز دهانه ممكن است فراهم شود بين يك درياچه و يك دره باريك ، يا توسط ساختن يك سد كوچك در يك رودخانه كه جريان را منحرف می كند به سمت نيروگاه ، يا توسط ساختن يك سد مرتفع در مقابل يك دره برای ساخت يك درياچه ی مجازی.
* ارسال مقاله توسط عضو محترم سایت با نام کاربری : mashhadizadeh