طاحونة بانيمون

طاحونة بانيمون هي نوع من توربينات الرياح ذات المحور الرأسي . تتميز بمحور دوران رأسي، بينما تتحرك شفرات التقاط الرياح بالتوازي مع اتجاه الرياح. في المقابل، يشير عمود توربينات الرياح ذات المحور الأفقي (HAWT) إلى اتجاه الرياح، بينما تتحرك شفراتها بزاوية قائمة على قوة دفع الرياح. تُعد طاحونة بانيمون نوعًا بدائيًا وغير فعال من طواحين الهواء. ^{[ 1 ]} أي أن طاحونة بانيمون تعتمد بشكل أساسي على مقاومة الهواء، بينما تعتمد شفرات توربينات الرياح ذات المحور الأفقي على قوة الرفع . ^{[ 1 ]}

تاريخياً، صُنعت أقدم آلة هوائية معروفة على يد الفرس، وكانت بتصميم البانيمون، الذي يتألف من جدار به شقوق، يحيط بمحور رأسي يحتوي على أربعة إلى ثمانية أشرعة قماشية . ومع هبوب الرياح ، كانت الأشرعة تُدير المحور ، الذي كان بدوره متصلاً بمطاحن الحبوب أو نوع من وسائل النقل المائي (مع أن التفاصيل الفعلية لهذه الطرق غير معروفة). ^{[ 2 ]}

أقدم تصميم مسجل لطاحونة هوائية يعود أصله إلى فارس ، وقد اختُرع في الفترة ما بين 700 و 900 ميلادي. ^{[ 3 ] [ 4 ]} كان هذا التصميم يُعرف باسم "بانيمون"، ويتكون من أشرعة خشبية رأسية خفيفة الوزن مثبتة بدعامات أفقية على عمود رأسي مركزي. بُني في البداية لضخ المياه، ثم عُدّل لاحقًا لطحن الحبوب أيضًا. ^{[ 1 ]} ربما كانت الآلات التي تعمل بالطاقة الهوائية معروفة قبل ذلك، ولكن لا يوجد دليل واضح على وجود طواحين هوائية قبل القرن التاسع. ^{[ 5 ]}

تُنسب روايةٌ أسطوريةٌ اختراع طاحونة الهواء إلى أبي لؤلؤة فيروز . فقبل أن يصبح عبدًا للخليفة الراشد عمر بن الخطاب ( حكم من 634 إلى 644 )، قيل إن أبا لؤلؤة صمّم وبنى طواحين هواء. ^{[ 6 ]} وقد اشتكى إلى عمر من الضريبة الباهظة التي فرضها عليه سيده المغيرة بن شعبة . فكتب عمر إلى المغيرة مستفسرًا عن الضريبة، وكان ردّ المغيرة مُرضيًا، لكن عمر رأى أن الضريبة المفروضة على أبي لؤلؤة معقولةٌ نظرًا لدخله اليومي. ثم يُروى أن عمر طلب من أبي لؤلؤة أن يصمّم له طاحونة هواء، فأجابه أبو لؤلؤة: "والله، سأبني هذه الطاحونة التي سيتحدث عنها العالم". ^{[ 7 ]} إلا أن هذه الرواية قد تكون إضافةً أُضيفت في القرن العاشر. ^{[ ٨ ]} يعود تاريخ أول دليل واضح على وجود طواحين الهواء ذات المحور الرأسي إلى القرن التاسع الميلادي، في منطقة سيستان الفارسية (إيران وأفغانستان حاليًا ) ، كما وصفها الجغرافيون المسلمون. ^{[ ٩ ]} انتشرت طواحين الهواء على نطاق واسع في العالم الإسلامي، ثم امتدت لاحقًا إلى الهند والصين. ^{[ ١٠ ]}

تُحرّك الرياح شفرات زهرة البانيمون في دائرة لتدوير عمود الدوران. ولتحقيق ذلك، يجب أن تتحرك الشفرات مع اتجاه الرياح فقط على جانب واحد من الدائرة، وعكس اتجاهها على الجانب الآخر. ولمنع الشفرات المتحركة عكس اتجاه الرياح من أن تُدفع للخلف، يُمكن تغطية نصف زهرة البانيمون، أو تثبيت الشفرات بحيث تدور حافتها باتجاه الرياح عندما تُحرّكها العجلة عكس اتجاهها. ^{[ 1 ]}

تصل أجهزة تسخير طاقة الرياح التي تعتمد على مقاومة الهواء إلى أقصى كفاءة لها عندما يُدفع المجمع بعيدًا عن اتجاه الرياح. ولأن ألواح الرياح لا تعمل أثناء عودتها إلى الجانب المواجه للرياح من الجهاز، فإن الدوار في تصميم زهرة البانيمون الفارسية لا يستطيع استخلاص الطاقة إلا من الرياح التي تضرب نصف مساحة التجميع (انظر الرسم التوضيحي).

تُعدّ توربينات البانيمون من أقل أنواع توربينات الرياح كفاءةً . ومع ذلك، فهي أيضاً من أكثر الأشكال التي يتم إعادة ابتكارها وتسجيل براءات اختراع لها. ^{[ 1 ] [ 11 ]}

• توربينات رياح صغيرة
• توربينات الرياح

• معلومات لغوية حول الكلمة
• أُرشف بتاريخ 19 يوليو 2011 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine) .