لقد اختُرعت العنفات للاستغناء عن الطاقة البشرية وإيجاد بديل لتحويل المصادر المتوفرة إلى طاقة يمكن التصرف بها في الأعمال المختلفة، وفي الأغلب الأحيان تعتمد هذه الآلات على أربعة مصادر رئيسية، كما سوف يتبين معكم عندما نتحدث عن الأمر بالتفصيل.

ما هي العنفات

العنفة: هي آلة تنقل طاقة الحركة الدورانية من مصدر مائي أو غيره، تجمعه باستخدام عنصر في تصميمها يعمل  كنظام تدوير، ليتم تحويل هذه الطاقة المسحوبة إلى طاقة مختلفة قابلة للاستخدام.

تُنجز العنفة هذه العملية عبر تروس ميكانيكية أو عبر التحريض الكهرومغناطيسي لإنتاج الكهرباء، وهنالك أنواع عديدة من العنفات، تعود أصولها إلى حضارة اليونان القديمة، ولا تزال الدراسات مستمرة حتى الآن لتطوير هذه الآلات كي يتم استغلالها بشكل أكثر فعالية.

هذا واختلافات العنفات تأتي من اختلاف الهدف المرغوب من كل نوع منها، فيوجد عنفات الرياح وأيضًا عنفات المياه، كما وهنالك العنفات الغازية التي تُستخدم في الطائرات ذات الدفع النفاث وبالإضافة إلى بعض وسائل النقل البرية والبحرية.

ويجدر بالذكر أن الطاحونة الهوائية والناعورة تُعتبر هي الأخرى من الأشكال المتنوعة للعنفات، رغم اختلاف طرائق إنجازها للوظائف التي تقوم بها.1

الأنواع المختلفة للعنفات

هنالك مقاييس عديدة في الواقع لتحديد أنواع هذه الآلات، نختصر ذكر بعض منها مثل الأنواع المبنية على السرعة، البطيئة، والمتوسطة، والسريعة، والأنواع المبنية على الحجوم الصغيرة، والمتوسطة، والكبيرة، أما باقي الأنواع فسوف نتحدث عنها بالتفصيل.

الأنواع الرئيسية للعنفات

يوجد أربع أنواع رئيسية من العنفات حسب اختلاف المهمات التي تُنجزها وطريقة عملها:

  • عنفات المياه (تدوير المولدات الكهربائية لتوليد الكهرباء).
  • عنفات البخار (توليد الطاقة في محطات الكهرباء).
  • عنفات الغاز (طائرات أو وسائل النقل البرية والبحرية).
  • عنفات الرياح (لتوليد الكهرباء).

أنواع العنفات حسب البنية الداخلية

  • عنفات الدفع

إذا كانت العنفة تستخدم طاقة الدفع من السوائل فقط، فيمكن القول وقتها أنها من عنفات الدفع، وطاقة الدفع الخاصة بالسوائل تعني في الواقع الطاقة الحركية للسوائل، وعند دخول هذه الطاقة من السوائل إلى العنفة، تستخدم كوقود لإدارة العنفة وجعلها تتحرك، ويبقى هنالك مستوى ثابت من الضغط أثناء عملية دخول المياه والتحويل إلى طاقة.

من أشهر الأمثلة على هذه العنفات، عجلة بيلتون التي تعتمد على نبضات المياه لتستخرج الطاقة من نبضات الماء المتحرك.

  • عنفات رد الفعل

في حال حدث تغير في ضغط المياه ولم يبقَ ثابتًا أثناء العملية، أو أنه استُخدمت طاقة الحركة بجانب طاقة الضغط لاستدارة العنفة وتحريكها، فنحن إذًا أمام عنفة تفاعلية أو كما تعرف أيضًا باسم عنفات رد الفعل.

من أشهر الأمثلة عليها، عنفة فرنسيس، وهي من العنفات الأكثر استخدامًا في الوقت الحاضر.

الأنواع حسب طريقة التدفق

لدينا هنا أربعة أنواع للعنفات مُقسمة حسب آلية التدفق كما يلي:

  • عنفة التدفق العرضي (مثل عجلة بيلتون).
  • عنفة ذات سريان أو تدفق قطري (مثل مضخة الطرد المركزي).
  • عنفة ذات تدفق محوري ( مثل عنفة كابلان، التي تعتبر أنها متفوقة على عنفة فرنسيس وساهمت في زيادة إنتاج الطاقة بفضل أدائها المتفوق وكفاءتها العالية).
  • عنفة تدفق مختلط (مثل عنفة فرنسيس).2

المراجع