من منا لا يستخدم تطبيقات الخرائط مثل "Google" أو "Garmin" وغيرها من التطبيقات الخاصة بتحديد المواقع والوجهات، وهو الأمر الذي سهل على مستخدميها تفادي الازدحام وتحديد الوجهة المرغوبة، كما أن لها دور كبير على النطاق التجاري من خلال استخدامها في توصيل طلبات السلع والمأكولات والوجبات السريعة.

على الرغم من الفوائد العديدة  لهذه التطبيقات إلا أن أسوأ كابوس يمكن أن يتعرض له مستخدميها هو انقطاع خدمة الانترنت أو عدم توفر الشبكة أو تعرضها لخلل تقني ممكن أن يؤثر على أدائها، بالاضافة إلى السفر براً وعدم تفعيل خدمة التجوال .

الخبر السعيد هنا هو أنه أصبح بالإمكان الاستعانة بأنظمة الملاحة دون الحاجة لشبكة الانترنت وذلك بالاعتماد على شبكة الأقمار الصناعية من خلال التطبيقات التالية  المتوفرة لمستخدمي أجهزة IOS أو أجهزة ANDROID  :

١- تطبيق Here we go :

ويعد من أفضل التطبيقات التي تدعم الملاحة بدون انترنت بشرط أن يتم تحميل الخريطة مسبقاً ثم استخدامها لاحقاً من دون شبكة .

٢- Sygic :

يدعم الخرائط المحملة مسبقاً عن طريق شركة توم توم مع إمكانية التوجيه الثلاثي الأبعاد بالإضافة إلى دعم ميزة "البروجكتر" التي تعكس المعلومات والخرائط على الزجاج الأمامي للسيارة .

٣-Google maps :

الأشهر بين جميع التطبيقات، فهو يتيح لك تحميل ما يقارب ١٢٠ ألف كيلومتر مربع للاستخدام من دون شبكة حسب موقعك الإقليمي .

٤-Co pilot navigation :

يتيح لك هذا التطبيق إمكانية التحميل المسبق للإقليم بالإضافة إلى ميزة معرفة الحركة المرورية الحالية مثل الازدحام والحوادث المرورية والتحويلات واقتراح طرق بديلة، إلا أن من عيوبه هو نظام الاشتراك بدفع مقابل مادي لتفعيل هذه الخدمات .

٥- offline maps&Navigation :

من مميزات هذا التطبيق هو التحميل المسبق واستخدام التوجيه الصوتي الدقيق بالإضافة إلى خدمة التحذير من كاميرات رصد السرعة المسموح بها، ونظام تسجيل المسار .

باختصار معظم التطبيقات المتوفرة تحتاج إلى شبكة الانترنت للتحميل المسبق ، وإن كنت منزعجاً من عملية التحميل فيمكنك اختصار كل ذلك بشراء جهاز ملاحة محمول مثل Garmin أو الاعتماد على نظام الملاحة المدمج في سيارتك في حال توفره .

​نظام التكييف و التبريد VRF

م.خالد البلوشي-عضو هيئة التدريب

الهيئة العامة للتعليم التطبيقي و التدريب

المعهد الصناعي-صباح السالم

تم اخترع نظام VRF من قبل شركة دايكن Daikin Industries، Ltd. في عام 1982. يستخدم النظام المبرد كوسيط للتبريد والتدفئة حيث يتم التحكم في حجم غاز التبريد ولذلك سمية بالتدفق المتغير لغاز التبريد VRF. يتكون النظام من وحدة تكثيف خارجية واحدة ووحدات داخلية متعددة ويتم توزيعها داخل المبنى. على عكس الأنظمة القائمة التقليدية وحدات مركزية مدمجة قطعة واحد خارجية متضمنه المكثف والمبخر ذات مجاري هواء لتوزيع الهواء المبرد او الوحدات المركزية المنفصلة والتي تتكون من وحدة خارجية وداخلية. ويمكن لنظام VRF تبديله من التبريد إلى وضع التدفئة خلال فصل الشتاء بدون معدات إضافية مما يسمح بتقليل استهلاك الطاقة.

يشتهر نظام VRF بكفاءته الفائقة في استخدام الطاقة وقدرته على تقديم عائد مالي سريع. فإن الاستفادة من تقنية VRF ستتيح لك تقديم حل متطور. هذه التقنية تعمل على التدفق المتغير لغاز التبريد. أبسط تفسير لـ VRF هو وصفه بأنه نظام تكييف HVAC واسع النطاق بدون مجاري هواء يمكنه الأداء بسعة عالية. يختلف تصميم نظام VRF بناءً على التطبيق المستخدم. توفر تقنية VRF القدرة على تشغيل وحدات داخلية متعددة لمناطق متعددة على نفس النظام. والذي يوفر التدفئة والتبريد في وقت واحد كما هو موضح بالشكل. فإن شاغلي المبنى لديهم القدرة على تخصيص إعدادات درجة الحرارة لتفضيلاتهم الشخصية.

يمكن تطوير نظام VRF ليلبي احتياجات التحكم في مناخ منزل صغير يضم أسرة واحدة وصولاً إلى مبنى تجاري شاهق.

على عكس بعض تقنيات الانظمة القديمة، فإن أنظمة VRF هادئة للغاية. حيث يتمتع بميزة إضافية تتمثل في تقليل الضوضاء المحيطة داخل وخارج المبنى. تعتبر معدات VRF صغيرة مقارنة بالأنظمة الأخرى. هذا يجعل نظام VRF حلاً ممتازًا لتركيب معدات تكييف وتبريد وتدفئة في مناطق ذات مساحة محدودة ومختلفة. معدات VRF تزن أقل بكثير من المعدات التكييف المركزي المدمجة التقليدية، فإن تركيب نظام VRF أسهل ويتطلب جهدًا بدنيًا أقل من الأنظمة التقليدي.

ولكن هناك سلبيات لهذا النظام رغم إيجابيات الكثيرة.  يتم تركيب وصيانة نظام VRF فقط بواسطة محترفين مدربين في المصنع ومعتمدين بناءً على نوع نظام VRF الذي يتم تنفيذه. عند تلف احدى معدات نظام VRF لا يمكن استبدالها الا من نفس المصنع. وأخيرا التكلفة المادية غالبا ما تكون مرتفعة جدا مقارنة بالأنظمة التقليدية.

إعداد/عبدالله عبد الوهاب

تستثمر مصانع السيارات حول العالم في مشاريع الطاقة البديلة ابتداءً من السيارات الهجينة ووصولاً إلى السيارات الكهربائية التي لاقت رواجاً وضجة في السوق العالمي، ويتسائل البعض عن منافس السيارات الكهربائية في المستقبل وبالطبع تحتل سيارات الهيدروجين الصدارة في ذلك.

ما هي سيارات الهيدروجين ؟

 تعرف سيارات الهيدروجين بإسم السيارات العاملة بخلايا الوقود ، وتعمل على طاقة الهيدروجين السائل المكون من الأوكسجين ، حيث يتم التفاعل الكيميائى وينتج عنه طاقة كهربائية ، يقوم جهازالجنريتير بالسيارة بفصل الهدروجين عن الهواء ليقوم السائل بتوليد الطاقة للمحرك الكهربائي بينما يتم استخدام الأوكسجين في عملية الاحتراق الخاصة بالمحرك وعليه ينتج بخار من العوادم بدلاً من ثاني أكسيد الكربون الضار .

مزايا السيارات العاملة بالهيدروجين :

 لعل أفضل ميزة في السيارات العاملة بالهيدروجين هي سرعة تعبئتها، كما هو الحال في السيارات العاملة بالوقود، لا تستغرق سوى بضع دقائق ليتم ذلك ، بعكس السيارات الكهربائية التي تتطلب وقت أطول لشحنها قد يصل لساعات ، حتى وإن كانت بميزة الشحن السريع فلن تقل مدة الشحن عن ٢٥ دقيقة ناهيك عن ارتفاع تعرفة الكهرباء .

عيوب السيارات العاملة بالهيدروجين:

كحال أي نوع من السيارات، لابد من وجود بعض العيوب في السيارات العاملة بالهدروجين، تتمثل في قلة محطات ونقاط تزويد الهدروجين ، وإمكانية حدوث التماس وسرعة اشتعال بالسيارة بسبب التفاعل المفرط وهو الأمر الذي أدى إلى تردد بعض الشركات المصنعة للسيارات من إنتاج هذا النوع .

وعلى الرغم من ذلك إلا أن الكثير من الشركات المصنعة الأخرى قد بدأت في إنتاج هذا الخط من السيارات الهيدروجينية ، مثل شركة "بي أم دبليو" الألمانية للسيارات والتي قدمت نموذجاً لسيارة تعمل بالهيدروجين في عام ٢٠٠٩ وشركة تويوتا اليابانية للسيارات أنتجت سيارة "ميراي" والتي تُعرض للبيع حالياً في أسواق محددة ، كما تستثمر كلاً من شركتي هوندا وجيلي في بعض النماذج المستقبلية للسيارات الهدروجينية .

م.أحمد العثمان

المعهد العالي للطاقة

عندما يتم إضافة وحدة تحديد اتجاه DIRECTIONAL UNIT  إلى جهاز الوقاية ضد زيادة التيار يصبح الجهاز جهازاً وقائياً اتجاهياً ضد التيار، ولكي يصدر الجهاز إشارة فصل ويقوم بعمله بشكل صحيح يجب أن يتحقق به شرطان أساسيان:

1-    أن تزيد قيمه التيار عن قيمه تعيير ( <I )

2-     أن ينقضي زمن تعيير الجهاز ( t ) قبل أن تقل قيمة التيار ويرجع الجهاز PESET .

 

 أما بالنسبة لجهاز الوقاية ضد زيادة التيار الاتجاهي فيجب أن تتوافر به ثلاثة شروط أساسية لكي يصدر إشارة الفصل وهي:

1. أن يكون مرور التيار في الاتجاه الأمامي للجهاز FORWARD IRECTION أما إذا كان مرور التيار في الاتجاه العكسي فلا يعمل الجهاز .
   
   2- أن تزيد قيمه التيار عن قيمه تعيير  I>

3-    أن ينقضي زمن تعيير الجهاز t  قبل أن تقل قيمه التيار ويرجع الجهاز RESET  وهذا النوع من الأجهزة يكون مفيداً عندما يكون المطلوب هو فصل المغذي عند مرور تيار القصر في أحد الاتجاهات وعدم فصله في الاتجاه الآخر، وغالباً ما يتم تركيبه على مغذيات الدخول في لوحات التوزيع كما في الشكل ويتم تعيير الأجهزه كآلاتي :

إذا حدث قصر على أحد مغذيات الخروج من القضبان B فإنه يفصل بزمن ( 0.5 ثانيه ) ولا يفصل أي من الجهازين BI & B2 رغم أن قيمة تعيير الزمن لهما أقل من تغيير الأجهزة المركبة على مغذيات الخروج لأن مرور التيار سيكون في هذه الحالة في عكس اتجاه عملهما، عمل الأجهزة عندما يكون التيار المار فيهما خارجاً من قضبان التوزيع أما التيار الداخل إلى قضبان التوزيع فيكون عكس اتجاه عملهما.

وفي حال حدوث قصر على أحد المغذيات فإن اتجاه مرور التيارات يكون كما في الشكل ولما كان الجهازان B1&B1 اتجاهيان والتيار 13أمبير يمر في الاتجاه الأمامي للجهاز B1  فإنه يفصل بعد زمن ( 0.2 ثانيه ) وبعد زمن

( 1 ) ثانية يفصل الجهاز A1 وبذلك يتم غزل القصر ويبقي المغذي ( A2 -B2) بدون فصل ليغذي القضبان B  أما لو كان الجهازان B1&B2 غير اتجاهيين فإنه في حاله حدوث قصر عند F  كما في الحالة السابقة فإن كلا من المغذيين يفصل وتقطع التغذية عن القضبان B  أي أن تركيب أجهزه اتجاهية على مغذيات الدخول في لوحات التوزيع وفي جهة الجهد المنخفض للمحولات يساعد على تحقيق الإنتقائية SELECTIVITY  لنظام الوقاية .

 Static relays

م.عبد العزيز بكر

المعهد العالي للطاقة

يقصد بأجهزة الوقاية الاستاتيكية ( الساكنة ) تلك الأنواع الحديثة من المرحلات والتي تكون دوائر القياس والمقارنة فيها دوائر إلكترونية وليست أجزاء متحركة كما في الأجهزة الكهروميكانيكية، وقد تطورت صناعة أجهزة الوقاية الاستاتيكية خلال العشرين عاماً الماضية تطوراً كبيراً حيث كانت تعتمد على الترانزيستور Transistors وفي السنوات الأخيرة دخلت فيها الدوائر المتكاملة ( المدمجة ) linear silicon integrated circuits – والبوابات الرقمية Logic gates والدوائر المنطقية Logic circuits وأخيراً المعالجات Micro – processors ومع استخدام هذه المكونات أصبح من الممكن إنتاج مرحلات عالية الأداء وذات خواص متميزة لتواكب متطلبات وقاية الشبكات الحديثة التي اتسعت وازدادت تعقيداً .

وبالإضافة إلى كل ما سبق فالمرحلات الاستاتيكية تتميز بالآتي :

1 – السرعة العالية .     2 – الحساسية الفائقة . 3 – عدم الحاجة إلى الصيانة

4 – عدم تأثيرها بالصدمات والاهتزازات . 5 – صغر حجمها بالمقارنة بالأجهزة الكهروميكانيكية .

وقد أصبح ممكناً إنتاج مرحلات تحل محل جميع المرحلات الكهروميكانيكية التي سبق ذكرها فيما عدا بعض المرحلات المساعدة التي ما زالت تنتج من النوع ذو العضو المنجذب Attracted armature وتدخل في تكوين الأجهزة الاستاتيكية وذلك لبساطة تركيبها حيث يؤخذ منها خرج المرحل وتحتوى على عدد كبير من نقط التلامس Contacts

وقد واجهت صناعة المرحلات الاستاتيكية بعض الصعوبات منها :

1 – العديد من المكونات الإلكترونية التي تدخل في صناعة المرحلات تنتج بواسطة شركات أخرى غير التي تنتج المرحلات مما يحتم على صانعي المرحلات عمل اختبارات جودة صارمة على هذه المكونات قبل إدخالها في صناعة المرحلات .

2 -الحساسية الفائقة للدوائر الرقمية Digital circuits التي تدخل في صناعة المرحلات أوجدت مشكلة في كيفية المحافظة على موثوقية عمل المرحلات دون أن تأثرها بالتداخلات الكهربية Electrical interference الناشئة عن قربها من الجهود العالية والفائقة  .

3 – نظرا لاعتماد المرحلات بصورة أساسية على التيار المستمر، فقد تم تزويد كل مرحل بمصدر تغذية بالتيار المستمر يقوم بتخفيض الجهد المستمر المأخوذ من البطاريات من قيمته العادية  110 – 220 فولت ) إلى القيم التي تناسب المرحلات وهي ( 15 & 24 فولت ) ويطلق على وحدة التغذية D C / DC converter وتحتوى المحطة على مصدرين للتيار المستمر ( بطاريتين وجهازي شحن ) وكل منهما يسلك مساراً مخالفاً لمسار الآخر حتى يصل إلى خلية الوقاية وذلك لزيادة الموثوقية .

وهناك نوعين للمرحلات الاستاتيكية:

1 – النوع الأول: وهي المرحلات ذات الوظيفة الواحدة أو الوظائف المحدودة ويكون المرحل من وحدة واحدة وداخل غلاف واحد Casingومن أمثلة هذا النوع مرحلات الوقاية ضد زيادة التيار .

2 – النوع الثاني: وهي المرحلات المركبة التي تحتوى على عدد كبير من دوائر القياس والدوائر الإلكترونية وينتج المرحل على صورة كروت Modules متعددة لكل منها وظيفة محددة يتم التحكم فيها بواسطة معالج Micro – processor وتركب الكروت في حامل قياسي Standard rack وهناك الكروت التي تؤدى وظائف اختيارية يمكن أن تضاف إلى المرحل حسب رغبات الجهات التي تستعملها، ويكون للمرحل وحدة التغذية الخاصة به وأحياناً وحدتان كما في مرحلات وقاية القضبان نظراً لأهميتها، وكذلك وحدات الخرج وهي كروت تحتوى على مرحلات مساعدة كهروميكانيكية حيث توفر عدداً كبيراً من نقط التلامس تستخدم لإعطاء إشارات الفصل والإنذار ومن أمثلة هذا النوع مرحلات الوقاية المسافية ووقايات القضبان التفاضلية وغيرها .

وللتعرف على طريقة عمل المرحلات ذات الوظيفة الواحدة وكيفية أداء كل من دوائر المقارنة والقياس التي سبق استعراضها، نستعرض طريقة عمل مرحل الوقاية ضد زيادة التيار :

أولاً: الدوائر الأساسية المستخدمة عادة في هذه الأجهزة وهي :

1 – وحدات تحويل التيار المتردد AC الداخل إلى المرحل من محولات التيار إلى تيار مستمر Dc  لأغراض القياس والمقارنة .

2 – كاشفات القيمة Level detectors التي تقوم بمقارنة الكمية الداخلة إليها مع القيمة المعايرة عليها Current setting وعندما تزيد قيمة الإشارة الداخلة عن القيمة المعايرة عليها يعطي خرجاً في صورة رقمية والخرج الرقمي يقصد به أن يكون على صورة ( نعم أو لا ) وبلغة الحاسب ( 0  OR   1 ) .

3 – المؤقت Timer الذي يقوم بتأخير إصدار إشارة الفصل بعد صدورها من الكاشف لفترة زمنية محددة أو لفترة زمنية تتناسب مع قيمة التيار الداخل للمرحل

حيث يتحول التيار المتردد إلى تيار مستمر ذو قيمة مناسبة بواسطة محول تيار يقوم بتخفيض قيمة التيار ثم يوحد التيار بواسطة قنطرة توحيد ويؤخذ الجهد المستمر المقابل لقيمة التيار من على المقاومة الموصلة على التوازي .

يقوم كاشف القيمة Level detector 1 بمقارنة هذا الجهد مع القيمة المعاير عليها وعندما تتخطى قيمة هذا الجهد قيمة التغيير تصدر عن الكاشف إشارة بدء عمل

إلى الموقت وإذا كانت العلاقة التي اختيرت لعمل المرحل هي  العمل بعد زمن محد دDefinite time characteristic فان الموقت يقوم بإصدار إشارة الفصل بعد الزمن المحدد المعير عليه .

أما إذا كانت العلاقة التي اختيرت لعمل المرحل هي التناسب تبعاً لعلاقة معنية مع قيمة التيار فقد تكون إحدى هذه العلاقات :

                                              inverse time current characteristic  -1

2-Very inverse time current characteristic

3-Extremely inverse time current characteristic

فان المؤقت يستعين بوحدة تشكيل منحنى العلاقة بين الزمن والتيار Curve shape التي تقوم بحساب الزمن تبعاً لنوع العلاقة التي تم اختيارها ثم يصدر إشارة الفصل بعد مروره وعادة يقوم المؤقت بشحن مكثف وعندما تصل قيمة الشحنة إلى قيمة تعيير كاشف القيمة level detector يقوم الكاشف بإصدار إشارة لتفرغ المكثف .

وإذا كانت قيمة التيار الداخل إلى الجهاز أعلى من قيمة التعبير للفصل اللحظي والموضوعة على كاشف القيمة Level detector فانه يصدر إشارة تتخطى المؤقت لتعطي إشارة الفصل بدون أي تأخير زمني وتسمى في هذه الحالة Instantaneous  Trip   والرسم يوضح مراحل عمل جهاز وقاية ضد زيادة التيار استاتيكي .

ترجمه مقالات كريستيان دافنبورت.

اعداد: م.ناصر الخالدي 

سواء كنت تعرف ذلك أم لا، فإن سباق الفضاء الجديد الذي يتكشف هذه الأيام يتمحور حول الوصول إلى الإنترنت من خلاله!!!

منذ عام 2019، وضعت شركة SpaceX التابعة لـ Elon Musk أكثر من 1000 من أقمارها الصناعية Starlink في مدار أرضي منخفض كجزء من خطة لتوفير إنترنت عريض النطاق للمجتمعات المحرومة من البنية التحتية الأرضية لشبكات الانترنت في جميع أنحاء العالم، وفي الأسبوع الأخير من شهر أكتوبر الماضي، أعلنت أمازون أنها تخطط لوضع نموذج أولي من أقمارها الصناعية من مشروع Kuiper في المدار بحلول نهاية عام 2022 مع وضع هدف مماثل في الاعتبار.

التكنولوجيا تعمل من أجلك

تحاول هذه الشركات ملاحقة ما يقدر بنحو 4 مليارات من سكان الأرض المحرومين من الوصول إلى الإنترنت وكذلك الشركات التي تعمل في المناطق النائية مثل شركات الطيران والسفن السياحية.

لا يزال من غير الواضح كيف ستتغير هذه الخطط الكبيرة في النهاية، ولكن Starlink موجودة بالفعل وتخدم حوالي 90000 عميل حول العالم.

 في الماضي، حاول العديد من الأشخاص تحقيق ما تأمل به سبيس إكس وأمازون وون ويب ولكن جميع هذه المحاولات باءت بالفشل، فقد فشلت شركة Teledesic، وهي شركة مولها جزئياً بيل جيتس في منتصف التسعينيات، بعد ارتفاع تكاليفها إلى المليارات، وفشلت محاولات إيريديوم وجلوبال ستار بعد أن انتهى بهما المطاف إلى الإفلاس، كما تقدمت OneWeb بطلب للإفلاس قبل ظهورها العام الماضي.

ونتيجة لذلك فقد صرح Musk إنه على دراية بهذا التاريخ وأن نجاح Starlink لم يكن مضمونًا، لكنه يتمتع بميزة أنه قادر على إطلاق الأقمار الصناعية على صواريخ سبيس إكس فالكون 9 القابلة لإعادة الاستخدام التابعة لشركة من شركاته (سبيس اكس).

و يعمل المشرعون حالياً على توسيع نطاق الإنترنت إلى أجزاء من البلاد التي هي في أمس الحاجة إليه، فقد يتكون جيل جديد من الأقمار الصناعية قادرًا على المساعدة في إبقاء بعض العائلات في المناطق الريفية متصلة ببعضها وتعليم أطفالها – وسيكون تكلفة بنيته التحتية أقل بكثير من نظيراتها التقليدية وبالتالي ستكون أقل في تكلفة الاستخدام.

إليك ما تحتاج معرفته حول كيفية عمل خدمات الإنترنت الفضائية الجديدة:

1)الأقمار الصناعية مقابل الكابلات:

كانت خدمات الإنترنت عبر الأقمار الصناعية موجودة منذ فترة طويلة وتشير التقديرات الصادرة عن مكتب الإحصاء الأمريكي في عام 2019 إلى أن حوالي 8 ملايين مواطن أمريكي يعتمدون عليها للبقاء على اتصال، لكن هذه التجربة بعيدة كل البعد عن المتعة، ففي الكثير من الحالات، يكون الإنترنت عبر الأقمار الصناعية أبطأ بكثير مما يمكن أن تقدمه شركة الكابلات ويفرض العديد من مقدمي الخدمة قيودًا صارمة على كمية البيانات التي يمكنك استخدامها بشكل مريح، فلماذا يستخدم الناس هذه الطريقة؟ بالنسبة للكثيرين، لا سيما في المناطق الريفية أو التي يصعب الوصول إليها، هي الطريقة الأنسب، ويرجع ذلك إلى عدم توفر خيارات أخرى لهم.

ظل شاغلو الوظائف مثل HughesNet وViasat يطورون خدمة الإنترنت عبر الأقمار الصناعية في الولايات المتحدة منذ سنوات ويضعون أقمارهم الصناعية في مدارات عالية ومستقرة بالنسبة إلى الأرض - فوضعوها على بعد 22000 ميل من الأرض أو نحو ذلك، وذلك يعني عدم الحاجة إلى عدد كبير من الأقمار الصناعية لتغطية مساحة أكبر من الأرض، ولكن هناك مشكلة، فالإشارات المرسلة إلى هذه الأقمار الصناعية والعودة منها مرتبطة بسرعة الضوء، وأنواع مسافات الرحلة ذهابًا وإيابًا مما يعني تعرضها إلى التأخرأو ما يُعرف بـ(بنج)، وهو أمر لا مفر منه.

في الوقت ذاته، تتخذ الشركات الناشئة مثل مشروع Starlink نهجًا مختلفًا؛ فبدلاً من الاعتماد على عدد قليل من الأقمار الصناعية في مدارات عالية، فإنه يستخدم الكثير من الأقمار الصناعية في المدارات المنخفضة - بعضها يصل إلى 340 ميلاً فوق رأسنا!!!. ونظرًا لقربها من الأرض فعليًا، فلن يستغرق الأمر وقتًا طويلاً حتى تنتقل البيانات من منزلك إلى قمر صناعي إلى محطة أرضية سلكية وبالعكس، ونقصد بعبارة "الكثير من الأقمار الصناعية"، الآلاف من هذه الأقمار وتمتلك Starlink حاليًا أكثر من 1700 قمر صناعي يدور حول الكوكب وتهدف إلى إضاءة حوالي 10000 قمر إضافي، ومن جانبها فإن أمازون تخطط لاتباع نهجاً مماثلاً مع مشروعها Kuiper وتأمل في الحصول على إجمالي 3236 قمراً صناعياً في مدارات أرضية منخفضة، ولكن حتى الآن لم يتم إرسال أي منها.

ومع ذلك، دعونا نوضح شيئًا واحدًا، خدمات مثل Starlink لا يتم استخدامها في البلدان أو المدن المكتظة بالسكان، فهناك تُعد اتصالات الإنترنت السلكية والموثوقة أكثر شيوعًا ، ولكن هناك أكثر من 8 مليون مواطن أمريكي لايمكنهم الوصول سوى إلى مزود خدمة إنترنت عالي السرعة واحد، ووفقًا لدراسة نشرها معهد الاعتماد المحلي - فإنهم لا يواجهون  مشكلة كبيرة في الاتصال بالإنترنت.

2)ما الفائدة؟

تتمتع خدمات مثل Starlink بإمكانيات هائلة لمساعدة الأشخاص الذين ليس لديهم اتصال موثوق بالإنترنت على الاستفادة من كل ما تقدمه شبكة الويب، لكن مع ذلك لا يخلو الأمر من بعض السلبيات فهذه الخدمات تخضع لبعض القيود الطبيعية التي يتعين على شركات الإنترنت عبر الأقمار الصناعية الأخرى التعامل معها، فيمكن أن تؤدي الأمطار الغزيرة أو الرياح إلى بعض الاضطرابات في الخدمة.

3)لماذا تعتبر الأقمار الصناعية التي تدور حول الأرض المنخفضة هي السباق الفضائي الجديد؟

يختلف موقع Viasat قليلاً كونه يقدم للعملاء مستويات عديدة للخدمة بناءً على السرعة، فكلما دفعت أكثر، زادت سرعة الإنترنت لديك، ولكن هذه السرعات يمكن أن تضعف إذا قمت مثلاً بالتحميل أو البث أو اللعب أكثر من اللازم، حيث يمكن للعملاء توقع سرعات تنزيل تتراوح بين 100 ميجابت في الثانية و200 ميجابت في الثانية من الخدمة، والتي تكلف 99 دولارًا شهريًا.

هذه السرعات المُعلن عنها أسرع بكثير مما تقدمه الشركات الحالية، ولكن هناك فرق كبير آخر فخدمات Starlink ليس لديها حد أقصى لكمية البيانات عالية السرعة التي يمكنك استخدامها، ومن الممكن أن يتغير ذلك مع تزايد أعداد مستخدمي الشبكة، وفي الوقت الحالي، يمكن أن يؤدي هذا النقص في القيود إلى جعل الخدمة جذابة بشكل جدي لأي شخص ليس لديه إمكانية الوصول إلى اتصال سلكي أكثر موثوقية.

وهذا قد ذكرت شركة اختبار سرعات الانترنت Ookla في أغسطس من العام الماضي أن متوسط سرعة الخدمة كان 97.23 ميغابت في الثانية – وتعتبر مناسبة للبث والألعاب ومحادثات الفيديو وفي الوقت نفسه ، كان متوسط النتائج من HughesNet و Viasat أقل من ربع نتائج Starlink وأبطأ مما ستحدده لجنة الاتصالات الفيدرالية على أنه إنترنت واسع النطاق.

من جانبها، لم تؤكد أمازون ما تخطط لفرضه مقابل الوصول إلى الإنترنت عبر Project Kuiper، أو ما إذا كان سيتعين على الأشخاص الاشتراك مباشرة أو من خلال موزع. وأشارت أمازون في بعض اختباراتها إلى أن سرعات التنزيل كانت عالية تصل إلى 400 ميجابت في الثانية، مما قد يؤدي إلى مكالمات فيديو وجلسات تعلم عن بعد أكثر موثوقية، مع ذلك، هناك شيئان يجب مراعاتهما هنا:

 أولاً، بمجرد أن يبدأ الأشخاص في استخدام خدمة Kuiper، فمن شبه المؤكد أنك لن ترى سرعات عالية باستمرار.

وثانيًا، Kuiper كخدمة غير موجودة حتى الآن، ومن المحتمل ألا تكون موجودة لبضع سنوات على الأقل.

م / فيصل زهيم العازمي

عضو هيئة تدريب-معهد التدريب المهني

مغيرات الجهد في أنظمة الطاقة الشمسية لها أهمية قصوى وضرورية في تحويل التيار الكهربي المستمر ( DC ) إلى التيار الكهربي المتردد ( AC )، وهناك ثلاث أنواع رئيسية لهذه المغيرات التي تستخدم في الشبكات الكهربائية وهي :

• المحول المركزي (Central inverter)  وفيه يتم الاعتماد على مغير رئيسي واحد من خلاله يتم ربط جميع ألواح الطاقة الشمسية مباشرةً، فتشكل مجموعات يتم توصيلها على التوالي ( series ) بطريقتين، الطريقة الأولى تسمي بطريقة " الجهد المنخفض " وفيها يكون عدد الألواح في كل مجموعة قليل بحد أقصى 5 ألواح ويكون فيها الجهد منخفض ومن عيوبها أن شدة التيار الكهربي تكون عالية لانخفاض الجهد فتحتاج إلى أسلاك سميكة مرتفعة التكلفة ومن مميزاتها أنها لا تتأثر بظل الألواح لقلة عددها، والطريقة الثانية تسمى بطريقة " الجهد العالي " وفيها يكون عدد الألواح في كل مجموعة كبير ومن مميزاتها انخفاض شدة التيار الكهربى بها لارتفاع الجهد فتحتاج إلى اسلاك أقل سماكة وغير مكلفة ومن عيوبها ارتفاع نسبة تأثير ظل الألواح بها لزيادة عدد ألواح المجموعات .
• سلسلة المغيرات ( String inverters ) : وفيها يكون لكل مجموعة ألواح مغير مستقل خاص بها ومن مميزاتها عدم ارتباط المجموعات مع بعضها فكل مجموعة مستقلة عن الأخرى ويمكن ابعاد المجموعات عن بعضها فيقل تأثير الظل بينها وتكون كفاءة المجموعات أعلى، وتعد هذه المغيرات الأكثر استخداماً فى الأنظمة التي يتم استخدامها بالأماكن السكنية والتجارية.

المحول الوحدة ( Module inverter ) : ويمتاز هذا النوع بصغر حجمه فلكل لوح شمسي محول وحدة خاص به وتمتاز أيضاً بطاقتها الإنتاجية العالية ولكن من عيوبه ارتفاع تكلفته وتأثره بالعوامل الجوية الخارجية .

Saad S. Alahmad

Higher Institute of Energy

All new completed electrical installation should be tested before connection to the supply, to ensure that the installation is technically sound and free from any possible short circuits, etc. the main reasons, to test a new electrical installation or house wiring before it is switched on to the mains are as follows:

• To know the cause of failure of a particular circuit or circuits or equipment and to locate the exact position of break down.
• To ensure that it is free from faults and is as per electricity rules.
• These tests will receive the attention of the owner before any possible undue damage occurs.
  
  

The tests should be made on a new electrical installation before it is switched on to the mains are as under:

1. Insulation resistance test between installation and earth.
2. Insulation resistance test between conductors.
3. Testing of polarity.
4. Testing of earth continuity paths.
5. Earth resistance test.
   
   

Insulation Resistance Test between Installation and Earth

This test is performed to know the standard of insulation of wires and cables used in the installation. 

It also ensures that the insulation is sufficient enough to avoid any possible leakage of current to earth. 

The leakage of the current to earth should not exceed 0.03% of the full load current.

Before performing insulation resistance test between installation and earth the conditions to be fulfilled for the position of the main switch, fuses, switches, and other points should be as under:-

• main switch in OFF position,
• fuses beyond the main switch should be in position,
• all switches in ON position.
• all lamps and other equipment should be in their position.
  
  

For testing the whole installation, the test is conducted on the main switch. A testing set known as megger is used for the test. It is a special form of the ohmmeter.

To perform this test, the phase and the neutral is short-circuitedtemporarily at any suitable point as shown in Figure.

The 'L' (line terminal) of the megger is connected to the short circuit point in the main switch and the earth terminal marked (E) is connected to earth continuity conductor or some good earth point near-by. 

The handle of the tester is turned at a high speed so that sufficient testing voltage is produced. The reading on the dial of the megger is noted. 

The insulation resistance thus measured should not be less than 0.5 MΩ on a firm, sound and fixed wiring.

If the insulation resistance is below this value, the wiring section giving that value should be rewired or checked thoroughly until the required value is obtained.

Insulation Resistance Test between Wiring Conductors

To ensure that the insulation of the cables or wires is not damaged and there is no leakage between them, this test is performed. 

Before performing this test, the position of the main switch, fuses, switches, etc. should be as under:

• main switch in OFF position,
• all switches in ON position,
• all lamps and other appliances should be removed,
• fuses beyond the main switch should be in position.

The line terminal of the megger is connected to phase terminal of the installation and the earth terminal of megger is connected to neutral wire.

The insulation resistance so measured should not be less than 0.5 MΩ and not more than 1 MΩ.

Polarity Test in House Wiring

In a low voltage installation, this test is performed to verify that all single pole switches have been connected to phase wire throughout the installation. 

It is very necessary to place all switches on phase so that when a switch is made OFF, the connected appliance is quite dead.

If the switch is connected to the neutral wire then the connected appliance will get phase even if the switch is in OFF position and remain alive.  

There is absolutely no difference in the functioning of the switch in either case, but from the safety point of view to avoid shock, etc. the phase should always be given through the switch and neutral direct to the point.

The simple method of conducting the polarity test is by using a test lamp.

Before performing this test the position of the main switch, fuses, switches, etc. should be as under:

• main switch in ON position,
• all switches in OFF position,
• all lamps and other appliances should be removed.

One end of the test lamp is connected to earth wire and the other end to the incoming terminal of the switch.

If the lamp lights, it indicates that the switch is connected to phase wire, otherwise to neutral wire.

Earth Continuity Test of Electrical Installation

To perform this test with the help of megger, the main switch is opened, the main fuses are withdrawn, all the switches are made ON and all the lamps are put in position.

The 'L' (line terminal) of the megger is connected to the phase conductor in the main switch and 'E' (earth terminal) of the megger is connected to an earth point.

In this test, megger should indicate a resistance value between 0.5 and 1 mega ohm.

In this case, if earthing of all the metallic parts and the earth wire will be in good condition, a sufficient amount of current will flow through test circuit and megger will show a reading up to 1 MΩ.

If it will be in bad condition then it will offer high resistance to the current. As a result, a very low quantity of current will flow and megger will show a reading more than 1 MΩ .

Therefore, if the megger shows a high reading (more than 1 MΩ), it means that the main switch or conduit is not properly earthed or the earth wire is broken somewhere requiring correction

بقلم م. طارق الخالدي

عضو هيئة التدريب بمعهد الدتريب المهني

لا شك أن توفير الطاقة أمر واجب تفرضه جميع الشرائع و الأعراف، و الطاقة الكهربية هي إحدى الطاقات الهامة التي يجب توفير أي قدر ممكن منها سواءً تحولت إلى طاقة ضوئية أو حرارية أو كيميائية أو ميكانيكية، فإذا كان لدينا عدد من اللمبات و كانت الحاجة لا تستدعي إضاءتها كلها، فإنه يجب إنقاص مستوي الإضاءة بخفض الجهد للتوفير في الطاقة الكهربية.

و قد ظهرت في الأسواق مؤخراً أجهزة بنوعيات متعددة خاصة بتوفير الطاقة تستخدم مع معظم الأجهزة و المعدات التي تعمل بالطاقة الكهربية، إلا أن التعامل و اختيار هذه الأجهزة يجب أن يتسم بالحذر الشديد للأسباب التالية:ـ

1.استخدام الجهاز " الثايرستور" لتخفيض الجهد على الحمل  يتسبب في تشويه موجة الجهد عن الشكل الجيبي Sinusoidal مما يؤدي إلى مشاكل كثيرة لأي حمل يحتوي على ملفات و قلب حديدي من شرائح الصلب السيليكوني حيث ترتفع درجة حرارة القلب الحديدي و تظهر أصوات عالية غير مرغوبة.

2. إذا كان الحمل لا يحتوي على ملفات أو قلب حديدي و كان عبارة عن مقاومات فقط مثل أحمال التسخين بأنواعها أو أحمال إضاءة بلمبات عادية أو أحمال التحليل الكهروكيميائي وكان جهاز توفير الطاقة يعطي موجة مشوهة عن الموجة الجيبية تحدث مشاكل لعدادات قياس استهلاك الطاقة الكهربية ومحولات التوزيع والشبكة الكهربية.

3. عدم استخدام أجهزة توفير الطاقة مع الثلاجات الكهربية المنزلية بأنواعها سواءً كانت للتبريد أو للتجميد ولا يجب استخدامها مع أجهزة التكييف أو الكباسات الترددية لأن هذه المعدات يكون المحرك الكهربي فيها محملاً بالحمل الكامل وخفض الجهد الذي يحدثه جهاز توفير الطاقة سوف يؤدي إلى زيادة استهلاكها و ليس إلى توفيرها.

كما أن خفض الجهد يؤدي إلى إنقاص عزم البدء للمحرك بدرجة لا تمكنه من بدء الدوران ويؤدي ذلك إلى احتراق ملفات المحرك الكهربي لهذه المعدات خصوصاً في المناطق التي يكون فيها جهد الشبكة منخفضاً.

متى و كيف تستخدم أجهزة موفرات الطاقة؟

يجب أن يكون الجهد الخارج من جهاز توفير الطاقة جهداً جيبياً بقدر الإمكان، و هو ما يمكن أن تعطيه الأجهزة الحديثة، كما يجب أن يشتمل الجهاز على إمكانية التحكم في قيمة جهد خرج الجهاز بحيث يتم ضبط الجهد حسب حاجة الحمل، وعندها يمكن استخدام الجهاز مع جميع أحمال التسخين والتحليل الكهروكيميائي والإضاءة بكافة أنواع اللمبات سواء كانت ذات فتيلة عادية أو غاز بمحولات أو ممانعات، أما استخدام هذه الأجهزة مع المحركات الكهربية ـ و هو موضوعنا الرئيسي ـ فيخضع للظروف التي سنتناولها فيما بعد.

يوصل الجهاز بين المنبع الكهربي كما بالشكل رقم (1) حيث يحتوي الجهاز على مجموعة وحدات "ثايرستور" أو "ترانزستور" لتخفيض الجهد و دوائر التحكم في إشعال هذه الوحدات إذ يجب أن يتأثر الإشعال بتيار و جهد الحمل.

كما يشتمل الجهاز علي "ميكروبروسيسور" لبرمجة نبضات الإشعال حسب حاجة الحمل. يوضح الشكل رقم (1) استخدام الجهاز مع المحركات التأثيرية ثلاثية الأوجه و هي أكثر أنواع المحركات شيوعاً في الاستخدام لمزاياها العديدة عن باقي المحركات.

و لكن كيف يتم توفير الطاقة الكهربية التي تستهلكها المحركات الكهربية؟

عندما يتم تحميل المحرك بحمل ميكانيكي معين، فإن قدرة خرج المحرك الكهربي تكون مساوية لقدرة الحمل الميكانيكي، ولكن قدرة دخل المحرك الكهربي تكون أكبر من قدرة الخرج بمقدار المفاقيد المستهلكة في المحرك الكهربي.

و يتم توفير الطاقة بإنقاص هذه المفاقيد و ذلك بخفض جهد دخل المحرك إلى قيمة معينة تكون عندها المفاقيد بأقل قيمة لهذا الحمل.

 ويلاحظ أن كل حمل له قيمة مناسبة للجهد تكون عندها المفاقيد بأقل قيمة  إذا زاد الجهد أو نقص عن هذه القيمة فإن المفاقيد تزداد، كما يلاحظ أن تغيير جهد المحرك لن يؤثر على الحمل في زيادة أو إنقاص سرعته ـ و بالتالي تبقى قدرة الحمل ثابتة كما سيظهر من منحنيات الخواص التالية:ـ

يوضح الشكل رقم (2).. تغير سرعة المحرك التأثيري مع تغير العزم عند جهود مختلفة ـ من 300 إل 60 فولت ـ و كلما يزداد عزم الحمل تنخفض السرعة إذا كان الجهد ثابتاً، وتنخفض السرعة بمعدل أكبر كلما انخفض الجهد، و لكي يعمل المحرك عند كل عزم بأقل مفاقيد أي بأعلى كفاءة Maximum Efficiency فإننا نجد أن سرعة المحرك و الحمل تكونا ثابتين عند 1440 لفة/دقيقة لهذا المحرك الذي كانت قدرة حمله الكامل 2 حصان ويعمل عند جهد وجه بقيمة 220 فولت.

يلاحظ أن هذه السرعة التي تحدث عندها الكفاءة العظمي تزداد قليلاً عن مثيلتها للمحركات الأكبر قدرة، و تقل قليلاً للقدرات الأقل، كما يلاحظ أن أقصى كفاءة لا تحدث عند أقل تيارات للمحرك لأن أقل مفاقيد تعني أقل مجموع لمفاقيد حديد المحرك Iron Losses  و مفاقيد نحاس الملفات Copper Losses و كلما زاد التيار مع زيادة عزم الحمل زادت مفاقيد النحاس ونقصت مفاقيد الحديد، و لهذا.. فإن أقل مفاقيد لا تكون عند أقل تيارات، و قد وجد أن أقصى معامل قدرة Max.Power Factor يحدث أيضا عند سرعة ثابتة لكل محرك ـ كانت 1400 لفة/دقيقة للمحرك 2 حصان ـ و هي أقل من سرعة أقصى كفاءة للمحرك كما في الشكل رقم (2)

متى يفضل استخدام جهاز توفير الطاقة؟

عندما نجد أن الحمل على المحرك الإستنتاجي الثلاثي الأوجه تتغير قيمته من فترة إلى أخري.. و خصوصاً عندما تكون معظم الفترات بحمل منخفض عن الحمل الكامل للمحرك أو أن المحرك يعمل لفترات طويلة عند اللاحمل.. و هنا يجب استخدام جهاز توفير الطاقة، أما إذا كان المحرك يعمل باستمرار بالحمل الكامل فإنه لا داعي أبداً لاستخدام جهاز توفير الطاقة لأنه لن يوفرها حيث سيعطي المحرك جهداً مساوياً للجهد المقنن.

 ما هي المزايا الأخرى لجهاز توفير الطاقة؟

ـ تحسين معامل القدرة و بالتالي إنقاص التيار وتحسين خواص الشبكة الكهربية وسعر استهلاك الطاقة الكهربية.

ـ تخفيض صوت المحرك ودرجة حرارته وبالتالي إطالة عمر المحرك مع إنقاص حاجته للصيانة.

ما هي البيانات اللازمة لاختيار جهاز توفير الطاقة؟

يتطلب اختيار الجهاز معرفة جهد التشغيل للمحرك و تيار الحمل الكامل وقدرة المحرك ونوعه ووجود محول خاص بالمحرك من عدمه لأنه إذا كان للمحرك محول خاص به فيفضل استخدام الجهاز عند دخل المحول وبالتالي يجب ذكر جهود وتيارات دخل المحول في وجود المحرك بالحمل الكامل على خرج المحول.

بقلم: أ. محمود حسين الحاج

عضو هيئة التدريب بمعهد التدريب المهني

الكهرباء اللاسلكية هي حلم عمره أكثر من 100 عام قد يتحول إلى حقيقة في السنوات القادمة وقد أدى ظهور الشحن اللاسلكي والمركبات الكهربائية و5 G والحاجة إلى مزيد من الاستدامة إلى دفع أجزاء مختلفة من العالم لكي تعمل بكامل طاقتها على تطوير تقنية نقل الكهرباء لاسلكيا.

وهناك عدد من الشركات مثل شركة Wave Inc. الأمريكية وشركة Space Power Technologies ومقرها اليابان وشركة Emrod الناشئة في نيوزيلندا التي تعمل حاليًا على تقنية نقل الطاقة اللاسلكية بإجراء الاختبارات الميدانية لبعض الأنظمة لتقديم حل كهربائي لاسلكي فعال واقتصادي وقابل للتطبيق. 

لمحة تاريخية عن نقل الطاقة الكهربائية لاسلكيا

قبل أن ندخل في المبادرات الثورية المختلفة المتعلقة بالكهرباء اللاسلكية، من المهم أن نفهم أصل هذه التكنولوجيا والمفهوم الأساسي وراءها الذي يجعلها اختيارًا موثوقًا لاحتياجات الطاقة المستقبلية.

ففي عام 1891 صمم المخترع الصربي الأمريكي نيكولا تسلا ملف Tesla، وهو جهاز فريد يعمل على مبدأ الرنين الكهربائي وكان قادرًا على نقل الكهرباء بدون أسلاك، ومع ذلك يمكن للملف توصيل الكهرباء لاسلكيًا على مسافات قصيرة فقط وبسبب إمكاناته المحدودة لم يتضح أنه تطبيق عملي لنقل الكهرباء لاسلكيًا.  

كان تسلا لا يزال مهووسًا بفكرته عن الطاقة اللاسلكية، لذلك في السنوات التي تلت ذلك عمل على بناء محطة طاقة يمكنها إجراء نقل طاقة لاسلكي عالي الجهد (WPT) من خلال هذه التجربة، ويهدف Tesla إلى نقل الرسائل لاسلكيًا على مسافات طويلة إما باستخدام سلسلة من الأبراج ذات المواقع الاستراتيجية أو نظام البالونات المعلقة.

فقام ببناء محطة إرسال لاسلكية في لونغ آيلاند تسمى Tesla أو برج (Wardenclyffe) والتي يعتقد أنها يمكن أن تثبت أن نقل الكهرباء لاسلكيًا بعيد المدى كان ممكنًا لكن لسوء الحظ رفض المستثمر JP Morgan تقديم المزيد من الأموال لتجاربه، وتم إغلاق المشروع في عام 1906 وتم هدمه لاحقًا.

ربما يكون نيكولا تسلا قد مات في عام 1943 ولم يكتمل حلمه بالكهرباء اللاسلكية ، ولكن في المائة عام الماضية أثبت عدد من  التجارب والدراسات أن المخترع العبقري ربما كان على المسار الصحيح في نهجه باستخدام الأرض بدلاً من الأسلاك كوسيلة لنقل الطاقة اللاسلكية . 

تطوير طُرُقٍ مُخْتَلِفَةٍ لِنَقْل الطَّاقَة لاسلكياً وَالْبَحْوث جَارية لتنفيذ ذلك عَلَى نِطَاقٍ وَاسِعٌ

Ø     نقل طاقة الميكروويف

في هذه الطريقة يتم تحويل إشعاع الميكروويف إلى طاقة كهربائية بالتيار المستمر بمساعدة مستقبل الميكروويف ومقوم التيار المستمر حيث كانت أعلى كفاءة تم تحقيقها من خلال نقل طاقة الميكروويف 84٪ والتي تم تسجيلها في عام 1975 من قبل فريق في اليابان، لكن الأنظمة ذات الإنتاج العالي للطاقة كانت ذات كفاءة أقل، وسيكون الهدف التالي هو تحقيق نقل طاقة عالية الكفاءة عبر مسافات طويلة.

كشفت الأبحاث المنشورة في أغسطس2021 في جامعة Tesocoba باليابان أن إشعاع الميكروويف عالي الطاقة يمكن أن يعمل كمصدر لاسلكي فعال للطاقة لإطلاق الصواريخ في الفضاء وذلك عندما يتم إرسال صاروخ إلى الفضاء فإن الوقود يمثل حوالي 90 ٪ من وزنه ويمكن التخلص من هذا الحمل باستخدام تقنية الطاقة اللاسلكية القائمة على الميكروويف.

Ø     إرسال الأقمار الصناعية الشمسية

هذه طريقة واعدة تتضمن استخدام أقمار صناعية تعمل بالطاقة الشمسية موضوعة في مدار أرضي مرتفع سيحول القمر الصناعي ضوء الشمس إلى طاقة وتتكون هذه الطاقة من الموجات الدقيقة. ثم يتم إرسال إشارات الميكروويف هذه إلى هوائي على الأرض أو إلى محطة شبكة رئيسية.

من هناك سيتم نقل الإشارات إلى محطة شبكة أساسية والتي ستحول الموجات الدقيقة إلى كهرباء ذات تيار مستمر في محطة الشبكة ثم سيتم تحويل الكهرباء أيضًا إلى حزم طاقة على غرار حزم بيانات الإنترنت، والتي سيتم نقلها إلى المنازل الفردية وتخزينها في جهاز استقبال للطاقة. 

أعلن معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا مؤخرًا أن عضو مجلس الإدارة دونالد برين، وهو أيضًا مالك شركة الاستثمار العقاري Irvine Company، سيتبرع بمبلغ 100 مليون دولار لمشروع الطاقة الشمسية الفضائية (SSPP) التابع لمعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ويهدف هذا المشروع الطموح إلى إنشاء شبكة طاقة لاسلكية تعتمد على الأقمار الصناعية والميكروويف يمكنها توفير الطاقة باستمرار في أي مكان على وجه الأرض.

Ø     انتقال الليزر

تم إثبات أن أكثر محولات DC إلى الليزر كفاءة هي صمامات ثنائية ليزر ذات الحالة الصلبة مثل تلك المستخدمة تجاريًا في اتصالات الليزر بالألياف الضوئية والفضاء الحر ويسمح نقل الليزر للمستقبل الكهروضوئي باستقبال أشعة الليزر وتوليد الطاقة الكهربائية منها وتكمن ميزة نقل الطاقة القائم على الليزر في أنه يمكن التحكم في أشعة الليزر بسهولة أكبر من أجل النقل الكهربائي اللاسلكي بعيد المدى.

لم تعد الطاقة اللاسلكية حلما لنيوزيلندا

ستختبر شركة Emrod الناشئة في مجال الطاقة قريبًا نموذجًا أوليًا لإعداد البنية التحتية للطاقة اللاسلكية في نيوزيلندا وإذا نجح الاختبار فسيكون هذا بمثابة دفعة كبيرة لخطط حكومة نيوزيلندا لإعداد نقل الطاقة اللاسلكي في جميع أنحاء البلاد.   

صممت Emrod تقنية فريدة للطاقة عن بعد تستخدم شبكة لاسلكية من الهوائيات والمستقيمات (الهوائيات المعدلة) التي تحمل الطاقة على شكل موجات كهرومغناطيسية طويلة المدى من نقطة إلى أخرى، في البداية يتم توصيل الكهرباء عبر الهوائيات على شكل حزمة غير مؤينة لها تردد مكافئ لموجات الراديو. 

ووفقًا للشركة فإن "ستارة أمان ليزر منخفضة الطاقة تضمن إيقاف شعاع الإرسال فورًا قبل أن يصل أي جسم عابر (مثل طائر أو مروحية) إلى الشعاع الرئيسي، مما يضمن عدم ملامسته أبدًا لأي شيء باستثناء الهواء النظيف".

تدعي Emrod أن هذه التكنولوجيا مناسبة تمامًا للتضاريس الجبلية لنيوزيلندا ويمكنها تحمل الظروف الجوية المتغيرة في المنطقة وتعتبر تقنية نقل الكهرباء اللاسلكية المستندة إلى rectenna أيضًا نعمة للمناطق التي لا يمكن فيها تركيب شبكات الطاقة التقليدية بسبب القيود المالية أو الجغرافية.

في حين أن المشروع مدعوم من قبل حكومة نيوزيلندا، يتوقع جريج كوشنير الرئيس التنفيذي لشركة Emrod أن الناس قد يعارضون الكهرباء اللاسلكية بنفس الطريقة التي يشككون بها بشأن تقنية 5 G ويعتقد أن التحدي الحقيقي المرتبط بهذا المشروع هو طمأنة الناس أن الكهرباء اللاسلكية من Emrod لا تؤدي إلى أي إشعاع ضار.

كما تمتلك Emrod أيضًا مكتبًا في بوسطن وهناك احتمال قوي بأن يتم تنفيذ مشروع الكهرباء اللاسلكية القادم للشركة في الولايات المتحدة. 

بعض المبادرات الرائدة الأخرى لنقل الطاقة اللاسلكية

العقد الجديد للقرن الحادي والعشرين هو طلب حلول طاقة نظيفة وغير محدودة لذا الكهرباء اللاسلكية التي تعتبر بديلاً رائعًا لمصادر الطاقة التقليدية لديها القدرة على إحداث ثورة في قطاع الطاقة النظيفة وهذا هو السبب أيضًا في حدوث العديد من التطورات المثيرة للاهتمام في جزء WPT: 

v    كهربة المركبات اللاسلكية المتقدمة (WAVE) هي شركة تقنية أمريكية تصنع حلول الطاقة اللاسلكية للسيارات الكهربائية المتوسطة والعالية الطاقة كما يمكن تركيب أنظمة الشحن التي توفرها Wave تحت الأرض أو تحت الطرق أو في مناطق وقوف السيارات، وهي قادرة على توصيل طاقة لاسلكية تصل إلى 1 ميغا واط. 
تشير التقارير الأخيرة إلى أن الشاحنة الكهربائية شبه القادمة من Tesla قد تستخدم تقنية الشحن اللاسلكي الاستقرائي من Wave لتلبية متطلبات الطاقة الخاصة بها. 

v    Beyond Earth هو معهد أبحاث غير هادف للربح اقترح رؤية لإنشاء نظام لنقل الطاقة الشمسية عبر الأقمار الصناعية يعمل بكامل طاقته ويذكر المعهد أن النظام اللاسلكي المقترح يمكنه تشغيل التطبيقات الصناعية على الأرض وكذلك العمليات البشرية على القمر. 
حيث يتكون نظام الطاقة المقترح من وحدتين رئيسيتين؛ قمر صناعي فضاء شمسي يستقبل الطاقة من الشمس ويعالج نفس الشيء من خلال الخلايا الكهروضوئية والمركزات والوحدات الفرعية WPT وجهاز استقبال من شأنه أن ينقل الطاقة إلى الأرض أو القمر حسب المتطلبات.
يوصي المعهد باستكمال نظام الطاقة اللاسلكية القائم على الأقمار الصناعية الشمسية بحلول عام 2030.

v    تعاونت وزارة النقل في إنديانا (INDOT) مع جامعة بوردو وشركة الأسمنت الألمانية Magment لاختبار طرق الأسمنت المغناطيسي التي يمكن أن تشحن المركبات الكهربائية أثناء تحركها عليها ففي المرحلة الأولى ستجري بوردو اختبارات معملية لتأكيد جدوى الطرق الممغنطة المقترحة. 
وبمجرد الموافقة عليها من قبل الجامعة سيتم إنشاء طريق اختبار سريع بطول 1312 قدمًا (400 متر) باستخدام الأسمنت المغناطيسي من Magment ، ثم سيتم إجراء الاختبارات على الطريق بشاحنات تعمل بقوة 200 كيلو وات وإذا نجحت الاختبارات فستستخدم الدولة التكنولوجيا بشكل أكبر لتطوير الطرق العامة.
يعد مشروع الشحن اللاسلكي الأرضي هذا جزءًا من مبادرة ASPIRE (تعزيز الاستدامة من خلال البنية التحتية للطاقة لكهرباء الطرق) التي تدعمها مؤسسة العلوم الوطنية والعديد من المؤسسات العامة والخاصة الأخرى.

v    تعمل WiTricity، وهي شركة مقرها الولايات المتحدة، على تقنية Park and-charge التي تهدف إلى شحن السيارات الكهربائية عبر الرنانات المغناطيسية أثناء وقوف السيارات. 

إلى جانب إنترنت الأشياء والذكاء الاصطناعي، يعد نقل الطاقة اللاسلكية أيضًا تطورًا تكنولوجيًا لا مفر منه ستختبره البشرية على مستوى جديد تمامًا في السنوات القادمة.