استفاده از انرژی تجدیدپذیر طی سالیان اخیر به عنوان راه حلی کارآمد برای حفظ زمین و مبارزه با تغییرات آب و هوایی ظهور کرد. ذخیره و استفاده از انرژی این منابع انرژی پاک نیاز به ابزار، تجهیزات و سیستم‌های خاصی دارد. لوله مبلی با خواص بی‌نظیرش نقش مهمی در ساخت این ابزار و تجهیزات و تسهیل ذخیره‌سازی و بهره‌برداری از این انرژی‌های پاک ایفا میکند. انرژی خورشیدی، زمین گرمایی، آبی و باد از جمله منابع انرژی تجدیدپذیر هستند. در ادامه در مورد اهمیت و نقش این مقاطع در ساخت این سیستم‌ها توضیح خواهیم داد. بررسی خواهیم کرد به چه شکل از لوله مبلی برای ساخت مزارع بادی، نیروگاه‌های برق-آبی و … استفاده میشود.
فهرست مطالب
مروری بر انرژی‌های تجدیدپذیر
انرژی تجدیدپذیر به انرژی حاصل از منابعی گفته میشود که به شکل طبیعی موجود هستند و حداقل در مدت زمان عمر انسان، عمر آنها به اتمام نمی‌رسد. برخلاف سوخت‌های فسیلی با منابع محدود، که استفاده از آنها باعث انتشار گازهای گلخانه‌ای هم میشود، منابع انرژی‌های تجدیدپذیر نامحدود هستند و می‌توانند جایگزینی پاک برای استفاده و تامین انرژی مورد نیاز انسان باشند. با استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر تغییرات آب و هوا اتفاق نخواهد افتاد، وابستگی صنایع به سوخت‌های فسیلی کاهش پیدا میکند و آینده بهتری در انتظار زمین و انسان‌ها خواهد بود.
انرژی خورشیدی، باد، برق آبی، ژئوترمال و زیست توده‌ای 5 مبنع اصلی برای انرژی‌های تجدیدپذیر هستند.
انرژی خورشیدی
سیستم‌های خورشیدی، انرژی نور خورشید را به برق یا انرژی گرمایی تبدیل می‌کنند. پنلهای فتوولتائیک نور را مستقیما به برق تبدیل میکند در صورتی که سیستم‌های حرارتی خورشیدی از نور خورشید برای گرم کردن آب یا سایر مایعات استفاده میکند.
انرژی بادی
در سیستم انرژی بادی از قدرت و فشار باد برای چرخاندن پره‌های توربین‌های بادی استفاده میشود و از طریق ژنراتور برق تولید میکند. مزرعه‌های بادی زمین‌هایی بزرگ در مناطق بادگیر هستند که تعداد زیادی توربین داخل آنها نصب شده است. بادگیر به این معنا که باد قوی و مداوم دارد.
انرژی برق آبی
در این سیستم‌ها از انرژی سقوط یا حرکت آب برای تولید برق استفاده میشود. برای این منظور یا بر روی رودخانه‌ها سدسازی صورت می‌گیرد، یا با تغییر مسیر رودخانه و ساخت مخازن آب انرژی آب را ذخیره می‌کنند. جریان این آب ذخیره شده باعث حرکت توربین‌های متصل به ژنراتور میشود و به این شکل از انرژی آب برای تولید برق استفاده میشود.
انرژی ژئوترمال
در این سیستم‌ها از انرژی گرمایی زیر زمین یا مستقیماً به شکل گرما استفاده میشود و یا مثل روش‌های قبلی از آن برای تولید برق استفاده می‌کنند. برای این منظور یا از خود مخازن زمین گرمایی و یا از پمپ‌های حرارتی زمین‌گرمایی استفاده میشود.
انرژی زیست توده
این انرژی از مواد آلی به دست می‌آید. مواد آلی چون مواد گیاهی، بقایای محصولات کشاورزی و حتی محصولات انرژی زا. این مواد آلی طی فرآیندهایی چون احتراق و تجزیه‌های بی‌هوازی به حرارت، برق یا سوخت‌های زیستی تبدیل می‌شوند.
نقش لوله مبلی در سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر
لوله مبلی بهره‌مند از تمام پیش‌نیازهای تولید این سیستم‌هاست. بادوام است، از لحاظ ساختاری برای ساخت سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر مناسب است و دقیقاً به همین خاطر محصولی بسیار مهم و کلیدی در این صنعت به حساب می‌آید. از نیروگاه‌های خورشیدی و توربین‌های بادی تا پروژه‌های برق آبی و سیستم‌های ژئوترمال، لوله مبلی نقش مهمی در ساخت، اجرا و بهره‌برداری از زیرساخت‌های انرژی‌های تجدیدپذیر دارد. در ادامه به تفکیک در مورد کاربرد لوله مبلی در این ساختارها توضیح می‌دهیم.
1. سیستم‌های انرژی خورشیدی
در سیستم‌های انرژی خورشیدی از لوله مبلی به عنوان پایه پنل خورشیدی استفاده میشود. به کمک این مقاطع می‌توان پایه و چهارچوبی محکم ساخت که پنل را محکم و با زاویه درست در جای خود نگه می‌دارد و به کمک این زاویه دقیق، پنل می‌تواند حداکثر انرژی را دریافت کند.
این لوله‌ها در سیستم‌های حرارتی خورشیدی هم استفاده می‌شوند. اینجا به عنوان زیرساز کالکتورهای خورشیدی، مبدل‌های حرارتی و سیستم‌های لوله کشی معمول کاربرد دارد.
2. سیستم‌های انرژی بادی
اجزایی از توربین‌های بادی که انرژی باد را به برق تبدیل می‌کنند از لوله مبلی ساخته شده‌اند. با استفاده از لوله مبلی در ساختار بدنه این توربین‌ها، قدرت، استحکام و ثبات مورد نیاز برج توربین تامین میشود. این مقاطع می‌توانند ساختار و یکپارچگی این سازه را تامین‌کنند و کمک می‌کنند که توربین بتواند عملکرد خوبی در محیطهای بادی داشته باشد.
3. پروژه‌های برق-آبی
در پروژه‌های برق-آبی از لوله مبلی در ساخت خط لوله و دریچه‌های تنظیم آب استفاده میشود. این خط لوله‌ها آب را از مخزن به توربین منتقل میکند و انرژی مورد نیاز را از جاری شدن و سقوط آب دریافت میکند.
4. سیستم‌های ژئوترمال
در این سیستم‌ها از انرژی گرمایی زیر سطح زمین یا برای تولید برق و یا برای سیستم‌های گرم‌کننده استفاده می‌کنند. لوله مبلی در ساختمان مبدل‌های حرارتی یا روکش‌های چاه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. با وجود این مقاطع، انتقال حرارت به شکل موثر صورت می‌پذیرد و سیستم در شرایط زیرزمینی عمر مفید طولانی خواهد داشت.
مزایای استفاده از لوله مبلی در سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر
استفاده از لوله مبلی در این سیستم‌ها مزایای زیادی دارد. خواص و ویژگی‌های منحصر به فرد و کاربردی این مقاطع آن را به بهترین گزینه برای تقویت زیرساخت‌های انرژی‌های تجدیدپذیر تبدیل کرده است. در ادامه به 6 مورد از این نقاط قوت اشاره می‌کنیم.
1. استحکام و ماندگاری
نسبت استحکام به وزن خوب لوله مبلی، مقاومت ساختاری بسیار خوبی در سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر ایجاد میکند. لوله مبلی در برابر فشار باد، تجهیزات سنگین و شرایط محیطی چالش برانگیز عملکرد مناسبی دارد. ماندگاری بالا این مقاطع تضمین کاربردی بودن سیستم برای استفاده طولانی مدت است، فرآیند نگهداری از تجهیزات را تسهیل میکند و گزینه‌ی ایده‌آلی برای پروژه‌های بزرگ خواهد بود.
2. مقاومت در برابر زنگ‌زدگی
مقاومت دربرابر زنگ‌زدگی ویژگی بسیار مهمی برای سیستم‌هایی است که در فضای باز یا محیطهای نامساعد قرار دارد. لوله مبلی به واسطه‌ی انواع روش‌های پوشش‌دهی و گالوانیزاسیون حفاظی مقاوم و موثر دربرابر عوامل خورنده و باعث زنگ‌زدگی خواهد داشت. مقاومت بالا در برابر زنگ‌زندگی تاثر مثبتی بر افزایش طول عمر مقاطع هم دارد و تداوم عملکرد درست و مناسب آنها را حتی در محیطهای مستعد زنگ و خوردگی تضمین میکند.
3. انعطاف و انطباق‌پذیری
لوله مبلی بسیار منعطف است این ویژگی باعث میشود که ایجاد تغییر شکل در لوله‌ها به مقتضی محصول تولیدی امکان پذیر و بسیار ساده باشد. لوله مبلی به سادگی شکل می‌گیرد، خم میشود و با طراحی‌های خاص سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر منطبق است. این انعطاف و انطباق‌پذیری بالا مقاطع مبلی امکان اجرا طراحی‌های پیچیده را برای طراحان فراهم میکند.
4. مقرون به صرفه بودن
لوله مبلی گزینه‌ای مقرون به صرفه برای اجرا زیرساخت این سیستم‌هاست. قیمت ارزان مواد اولیه این لوله در کنار استحکام و طول عمر بالا، آن را به گزینه‌ای مقرون به صرفه برای این منظور تبدیل کرده است. علاوه بر این لوله مبلی به حداقل تعمیر و نگهداری نیاز دارد، این ویژگی خود، تاثیر قابل توجهی بر هزینه‌های نهایی دارد.
5. قابلیت بازیافت
قابلیت بازیافت مقاطع مبلی، آنها را به انتخابی پایدار برای ساخت سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر تبدیل کرده است. با پایان عمر مفید مقاطع مبلی، این لوله‌ها بازیافت می‌شوند و مجددا برای تولید محصول جدیدی مورد استفاده قرار می‌گیرند. به این شکل نه تبدیل به زباله می‌شوند و نه تاثیر نامناسبی بر روی طبیعت دارند. در واقع قابلیت بازیافت اجزا سازنده سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر کاملا همسو با هدف و سیاست کلی این سیستم‌ها یعنی آسیب کمتر به طبیعت است.
6. در دسترس بودن
به طور کلی مقاطع مبلی و به طور خاص لوله مبلی مقطعی فولادی است که در انواع سایزها و ضخامت‌ها در بازار موجود است و تهیه آنها برای ساخت سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر طبیعتا ساده خواهد بود. این مقاطع مطابق با استانداردهای تولید لوله مبلی ساخته می‌شوند در نتیجه کاملا مطابق با نیاز صنایعی خواهند بود که از آنها به عنوان ماده اولیه استفاده میکند.
جمع‌بندی
همان‌طور که توضیح دادیم لوله مبلی به لطف ویژگی‌های بی‌نظیرش نقش مهمی در موفقیت و پیشرفت سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر ایفا میکند. این عملکرد مناسب آن را به یکی از مهم‌ترین و البته کاربردی‌ترین مواد اولیه در صنعت و به ویژه در سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر تبدیل کرده است. استحکام آن مقاومت ساختاری مورد نظر سیستم را فراهم میکند، مقاومتی که دربرابر زنگ‌زدگی به واسطه‌ی آبکاری یا سایر پوشش‌های محافظ در این مقاطع به وجود می‌آید طول عمر لوله مبلی را چندین برابر میکند و آن را مناسب استفاده در فضاهای باز کرده است و مهم‌تر از همه فرآیندپذیری بالا آن، این امکان را به طراح و تولیدکننده می‌دهد که با کمترین مشکل بتوانند ساختار مورد نظر خود را اجرا کنند. در آینده و با پیشرفت تکنولوژی تولید لوله مبلی و سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر، قطعاً این مقطع به جزئی ضروری برای تولید انرژی پاک و پایدار تبدیل خواهد شد به خصوص که قیمت لوله مبلی نسبت به سایر رقبایش و با توجه به مزایایی که ارائه می‌دهد، قابل مقایسه نیست.
پرسش و پاسخ
آیا امکان استفاده از لوله مبلی در تاسیسات زیرآبی سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر وجود دارد؟
بله این امکان وجود دارد اما میزان سازگاری این مقطع با هدف بستگی به فاکتورهایی مثل شرایط خاص و نیازهای پروژه، عمق و شرایط محیطی دارد. زمان استفاده از این مقاطع در تاسیسات زیر آبی به منظور جلوگیری از تخریب سازه تمرکز اصلی باید بر فاکتورهایی مثل مقاومت دربرابر زنگ‌زدگی، تکنیک‌های جوشکاری زیرآبی و حفاظت کاتودی باشد. علاوه بر این طراحی‌های خاص و تکنیک‌های نصب مخصوص برای اجرای درست پروژه تحت فشار آب، جزر و مد نیاز هست.
ضدزنگ بودن لوله مبلی چطور به افزایش طول عمر ساختار پنلهای خورشیدی در محیطهای صحرایی کمک میکند؟
باتوجه به زاویه مطلوب تابش نور خورشید در محیطهای صحرایی، از پنلهای خورشیدی در این مناطق زیاد استفاده میشود اما در محیطهای صحرایی احتمال ایجاد زنگ و خوردگی در مقاطع فولادی هم بسیار زیاد است به همین دلیل ضدزنگ بودن لوله مبلی ویژگی ضروری برای افزایش طول عمر و قابل اعتماد بودن ساختار آن خواهد بود. با استفاده از لوله مبلی ضدزنگ، سازه دربرابر فاکتورهای محیطی مقاوم است، دچار زنگ و خوردگی نمیشود، طولانی مدت قابل استفاده است و نگهداری از آن سادهتر خواهد بود.