بررسی مکان‏ یابی و پتانسیل‏ سنجی تلمبه‏ های بادی جهت استفاده عشایر و حیات‌وحش در مناطق گرمسیری استان ایلام

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک بیوسیستم دانشکده کشاورزی، دانشگاه ایلام، ایلام، ایران

2 استادیار گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم دانشکده کشاورزی، دانشگاه ایلام، ایلام، ایران

3 دانشیارگروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ایلام، ایلام، ایران

4 دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ایلام، ایلام، ایران

چکیده
استان ایلام به لحاظ موقعیت جغرافیایی و تنوع آب و هوایی، مورد توجه عشایر کوچ‏رو قرار دارد. اغلب مناطق گرمسیری دارای سفره‏های آبرفتی می‏باشند و قابلیت بهره‏برداری در عمق‏های کم دارند؛ که امکان استفاده از تلمبه‏های بادی جهت استحصال آب مورد نیاز عشایر کوچ‏رو قشلاقی را فراهم می‏آورد. در این پژوهش پتانسیل سنجی مناطق مستعد و تعیین نقاط مناسب، جهت ارزیابی و مدل‌سازی آن‌ها در استان ایلام مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور پمپ تلمبه‏ای منطقه‏ی دشتلگ برای یک سال کاری مورد ارزیابی قرارگرفت. در بررسی میانگین داده‏های میدانی مربوط به فصول سال میانگین سرعت وزش باد و دبی استحصالی در فصل بهار بیشترین و فصل تابستان کمترین مقدار را داشت. نتایج تحقیق نشان داد تأثیر سرعت وزش باد و عمق آب چاه بر دبی استحصالی کامل مشهود است. کسری آب موردنیاز عشایر منطقه دشتلگ حدود 1969920 لیتر در چهار ماه پایانی سال از تلمبه بادی استحصال می‏گردد. در آنالیز تلمبه بادی با نتایج آماری ثبت شده پنج ساله هواشناسی، بیشترین دبی استحصالی در آذرماه سال‏های 1395 و 1397 با میزان 168/1 لیتر بر ثانیه به ثبت رسیده است. بیشترین میزان انرژی استحصالی مربوط به فصل بهار، 42/306 وات است. بهترین ساختار شبکه شبکه عصبی در تحقیق 1-7-3 با 3 لایه ورودی و 7 نرون در لایه پنهان و یک خروجی با مقادیر ضریب تبیین (R2) برابر 16/97 و ضریب همبستگی 96/0 برآورد گردید.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


5 – مراجع
[1] H. A. Shams abadi, S. Minaei, H. Hosseini, Use of wind turbine in water pumping station. 7th Scientific Conference on Renewable, Clean and Efficient Energy, Tehran, Kimia Energy Thinkers Co, 2015. (In Persian)
[2] M. R. Mirghaed, Technical-economic optimization of wind turbines that can be installed in the country based on design indicators, Faculty of Energy Engineering, Sharif University of Technology, Pp.1-2, 2012.
[3] R. Amrollahi, K. A. Azizipour, review of wind and geothermal energy applications of the water desalination in Iran and the world, Journal of Renewable and New, Vol. 9, No. 2, pp. 141-149, 2022. (In Persian)
 [4] M. Amelio, S. Bova, Exploitation of moderate wind resources by autonomous wind electric pumping systems, Renewable Energy, Vol. 21, pp. 255-269, 2000.
[5] H. Jaafari, S. Shahidinrzhad, Replacing wind energy with fossil fuels in pumping water for agricultural purposes, The Second International Conference on Fuel Consumption Optimization in Buildings, Tehran, Iran Fuel Consumption Optimization Organization, 2010. (In Persian)
[6] D. Fadaie, Determining the characteristics of large turbines for agricultural use in Iran, Articles in scientific journals. Iran Energy, magazine 6-12, pp. 3-15, 2001. (In Persian)
[7] B. Theodor, Standard Handbook for Mechanical Engineers, Seventh Edition, Mcgraw-hill Book Company, pp. 6-27, 1967.
[8] M. Ambrosio, M. Medaglia, Vertical Axis Wind Turbines: History, Technology and Applications, Master thesis in Energy Engineering, Hogskolan Halmstad, pp. 7-9, 2010.
[9] M. Peillo´n, R. Sa´nchez, A. M. Tarquis, The use of wind pumps for greenhouse microirrigation: a case study for tomato in Cuba, Agr Water Manage, 107–114, 2013.
[10] H. Seifi, S. Kouravand, M. Seifi Davary, S. Mohammadzadeh, Experimental study of self-starting torque required to operate darriues the vertical axis wind turbine, Journal of Renewable and New Energy, Vol. 9, No. 2, pp. 9-19, 2022.
[11] H. Abdeli, B. Sarisaraf, A. Hossaini shamchi, Feasibility study of a case study: Province "Wind energy potential and its application in East Azerbaijan industrial development projects, Geographical space, Vol. 28, pp. 87-104, 2009. (In Persian)
[12] J. M. L. M. Palma, F. A. Castro, L. F. Ribeiro, A. H. Rodrigues, A. P. Pinto, Linear and Nonlinear Models in Wind Resource Assessment and Wind Turbine Micro-siting in Complex Terrain, J. Wind Eng. Ind. Aerod., Vol. 96. pp. 2308- 2326, 2008.
[13] A. Rasheed, K. Sorli, R. Holdahl, T. Kvamsdal, A Multiscale Approach to Micrositing of Wind Turbines, Energy Procedia, Vol. 14, pp.1458-146, 2012.
[14] K.H. Lee, J. Sang-Ook, P. Kyung-Hyun, L. Dong-Ho, L. Kyeong-Woo, P. Jong-Po, Numerical Optimization of Site Selection for Offshore Wind Turbine Installation Using Genetic Algorithm, Current Applied Physics, Vol. 10, No. 2, pp. 302- 30, 2010
[15] F. Mojarad, Sh. Hemati, Evaluation of wind energy capability in Kermanshah and Kurdistan provinces, Journal of Applied Research in Geographical Sciences, 13th year 29:137-157, 2013. (In Persian)
[16] T. Aized, S. M. Sohail Rehman, S. Kamran, A. H. Kazim, S. Ubaid ur Rehman, Design and analysis of wind pump for wind conditions in Pakistan, Advances in Mechanical Engineering, Vol. 11, No. 9, pp.1687814019880405, 2019.
[17] N. Machini, J.M. Okero, Design of A Windmill For Pumping Water, Department Of Mechanical And Manufacturing, Engineering, University Of Nairobi, 2009.
[18] R. Shahbazi, Potentiometric analysis and wind turbine application of a small horizontal axis to supply power to a part of the greenhouse needs in Firoozkouh, Journal of Renewable and New Energy, Vol. 6, No. 2, pp. 105-113, 2019. (In Persian)
[19] F. Farhangdoust, M. Khabiri, Active control of megawatt wind turbine systems using neural networks, Fourth International Conference on New Approaches in Energy Conservation, 2014. (In Persian)
[20] M.Godarzi, S.A.Hossaini, K. Mohammadipour, Evaluation of the efficiency of multilayer artificial neural networks model in short-term wind speed forecasting, The Fourth National Conference on Soil Conservation and Watershed Management with a Focus on Dust, 2020. (In Persian)
[21] L. Donadio, J. Fang, F. Porté-Agel, Numerical Weather Prediction and Artificial Neural Network Coupling for Wind Energy Forecast, Energies, 14, 338,2021.
[22] T. C. Akinci, Short Term Wind Speed Forecasting with ANN in Batman, Turkey, Electronics and electrical engineering Conference, 1,107, 2011.
[23] M. Peillón, R. Sánchez, A.M. Tarquis, The use of wind pumps for greenhouse microirrigation: a case study for tomato in Cuba, Agr Water Manage, Vol. 120, pp. 107–114, 2013.
[24] T.R. Ayodele, A.S.O. Ogunjuyigbe, T.O. Amusan, Techno-economic analysis of utilizing wind energy for water pumping in some selected communities of Oyo State, Nigeria, Renew Sustain Energy Rev, Vol. 91, pp. 335–343, 2018.
[25] S. Rehman, A.Z. Sahin, Wind power utilization for water pumping using small wind turbines in Saudi Arabia: a techno-economical review, Renew Sustain Energy, Vol. 16, No. 7, pp. 4470–4478, 2012.
 [26] L. Ming, T. Lei, C. Shuliang, Design method of controllable blade angle and orthogonal optimization of pressure rise for a multiphase pump, Energies, Vol. 11, pp. 1048–1068, 2018.
[27] A. H. I. Lee, H. H. Chen, H.Y. Kang, Multicriteria Decision Making on Strategic, Selection of Wind Farms,Renewable Energy, Vol. 34, No. 1, pp. 120- 126, 2009.
[28] B. Mohammadi, Wind power assessment in Kurdistan province, 335 - Earth and Space Physics, Volume 41, Number 2, Summer, pp. 32, 2015. (In Persian)
 

  • تاریخ دریافت 27 مرداد 1402
  • تاریخ بازنگری 15 آبان 1403
  • تاریخ پذیرش 23 دی 1403