موتور تيار متردد عالي الجهد من شركة Tellhow Technology لمصانع الطاقة الجيothermal

تُعد المحركات الكهربائية ذات التيار المتردد عالي الجهد مكونات أساسية في محطات الطاقة الجيوحرارية، حيث تدعم العمليات الحرجة المتضمنة تحويل الحرارة المستمدة من قشرة الأرض إلى طاقة كهربائية. تعمل هذه المحركات عند جهود تتراوح عادة بين 6 كيلو فولت و13.8 كيلو فولت، وهي مصممة هندسياً لتتحمل التحديات الفريدة التي تواجهها في البيئات الجيوحرارية، بما في ذلك درجات الحرارة المرتفعة والغازات المسببة للتآكل والسوائل الغنية بالمعادن. في محطات الطاقة الجيوحرارية، تقوم المحركات الكهربائية ذات التيار المتردد عالي الجهد بشكل أساسي بتشغيل المضخات التي تُحرك السوائل الجيوحرارية، مثل مياه البحر المالحة، من الخزانات الجوفية إلى السطح. تحتوي هذه السوائل في كثير من الأحيان على مواد صلبة مذابة ومركبات الكبريت والغازات المسببة للتآكل مثل كبريتيد الهيدروجين، مما يتطلب استخدام محركات ذات أغطية متينة مقاومة للتآكل، ويتم تصنيعها عادةً من الفولاذ المقاوم للصدأ أو سبائك النيكل لمنع التدهور. يجب أن تعمل هذه المضخات باستمرار تحت ضغوط عالية، مما يجعل عزم الدوران العالي والموثوقية في المحركات أمراً بالغ الأهمية. توفر المحركات ذات التيار المتردد عالي الجهد عزم الدوران اللازم لتجاوز المقاومة الأولية لضخ السوائل الثقيلة والمشبعة بالمعادن، مما يضمن معدلات تدفق مستمرة ضرورية لتحقيق كفاءة في تبادل الحرارة. كما أنها تُشغل المعدات المساعدة، بما في ذلك أبراج التبريد المُحكمة بالهواء التي تكثف البخار بعد مروره عبر التوربينات، حيث تتيح أنظمة تحكم السرعة المتغيرة (VFD) التحكم الدقيق في السرعة لتحسين كفاءة التبريد وفقاً للظروف الجوية المحيطة. يُعد إدارة الحرارة عاملاً مهماً في التصميم، نظراً لأن محطات الطاقة الجيوحرارية تعمل في بيئات ذات درجات حرارة مرتفعة، تتجاوز في كثير من الأحيان 40°م. تحتوي المحركات على أنظمة تبريد متقدمة، مثل أغلفة مبردة سائلاً أو تهوية هوائية قسرية مع مواد مقاومة للحرارة، للحفاظ على درجات حرارة التشغيل المثلى ومنع تدهور العزل. يتم تصميم أنظمة العزل خصيصاً بحيث تكون مقاومة لتقدم العمر الحراري والتدهور الناتج عن التعرض للبخار المسبب للتآكل، وغالباً ما تستخدم عزل فئة H أو أعلى يتحمل درجات حرارة تصل إلى 180°م. بالإضافة إلى ذلك، تقوم هذه المحركات بتشغيل مضخات معالجة المياه التي تعالج السوائل الجيوحرارية لإزالة المعادن منها، ومنع الترسبات والانسداد في الأنابيب والمعدات. تقلل كفاءتها العالية من استهلاك الطاقة المساعدة، وهو أمر بالغ الأهمية لتعظيم إنتاج الطاقة الصافي في محطات الطاقة الجيوحرارية. تتيح أنظمة المراقبة المستمرة، بما في ذلك أجهزة الاستشعار الخاصة بالاهتزاز ودرجة الحرارة واهتراء المحامل، إجراء صيانة استباقية لاكتشاف المشكلات مبكراً، وتقليل وقت التوقف في المنشآت التي قد تتعقد فيها عمليات الإصلاح بسبب الظروف البيئية القاسية. وبجمعها بين المتانة ومقاومة التآكل والأداء الموثوق، تسهم المحركات الكهربائية ذات التيار المتردد عالي الجهد في كفاءة واستدامة توليد الطاقة الجيوحرارية، وهي مصدر للطاقة المتجددة منخفض الانبعاثات الكربونية.