Vortex rüzgar türbini kuleleri: sentezi

[Alain Coustou]

HAVALANDIRICI KULELERİ (VEYA VORTEX KULELERİ)

Rüzgar türbini kuleleri (veya vorteks kuleleri) kırk yıl önce, alanında öncülük eden Fransız mühendis Egard Henri Nazare tarafından geliştirilen güneş kuleleri ailesine aittir. Nazare projesi ve tüm halefleri ile karşılaştırıldığında, hava üreten kuleler, kullanılan kuvvetlerin sayısı ve doğal etkiler, öngörülen kalori kaynaklarının çeşitliliği ile, sayısız ayrıntı ile dikkat çeken yeni özellikler getiriyor. yapı, çevre seraların ve kalorik depolama sisteminin özellikleri ve son olarak, rakip projelerden beklenenden çok daha yüksek verim ile elde edilmiştir. Bu kuleler iki tasarımcı tarafından yaklaşık otuz ülkede patentlidir: üniversite araştırmacısı Alain Coustou (Bordeaux Üniversitesi'nde öğretim görevlisi, enerji, iklim ve sürdürülebilir kalkınma uzmanı) ) ve bilgisayar bilimcisi Paul Alary (Koleksiyon Direktörü Eons online editions).

Destekleyicilerine göre, rüzgar türbini kuleleri, temiz ve ucuz enerjinin seri üretimi için gelecekteki bir çözümdür.
Nükleer enerji santralleri bulunan ülkelerde, başlangıçta ek fissile malzeme tüketimi olmadan bir bitkinin güç çıktısını önemli ölçüde artırarak, ısıl emisyonlarını düşürerek enerji verimliliğini artırabilir ve böylece Nüfus - ve termik santralların tamamen yerini alıyor. En eski veya en az güvenli olan nükleer enerji santralleri çok hızlı bir şekilde durdurulabilir.
Tüm ülkelerde, rüzgar türbini kuleleri, yalnızca yenilenebilir enerji kaynaklarıyla özerk olarak da çalışabilir veya büyük miktarlarda elektrik üreterek ve zamanla termal etkilerini azaltarak endüstriyel soğutma suyu deşarjlarını yükseltebilir. çevre
İkinci bir adımda, nükleer enerjinin nihai ve pürüzsüz bir şekilde değiştirilmesini sağlayabilir ve yakıt kullanılmadan ve sera gazı emisyonu olmadan seri üretim ve tamamen kirletici olmayan elektrik enerjisinin düşük maliyetine izin verebilirler.

Fransa'da, elektrik santralleri sera etkisinin sürüklenmesine çok az katkıda bulunuyor: bu ülkede, elektriğin% 5'i, en yoğun tüketim saatleri sırasında mobilize olan termal elektrik santralleri tarafından üretilmiyor.
Ancak, ne yazık ki küresel düzeyde aynı değil. Tüm elektrik enerjisinin üçte ikisinden fazlası, kömür, petrol veya gaz yakan termik santraller tarafından üretilmektedir. Bu durum, sonuçları kontrolden kaçma tehdidinde bulunan sera etkisinin önemli ölçüde artmasına katkıda bulunmaktadır. Ek olarak, termal kaynaklardan elektrik üretme maliyeti, işletmelerde veya bireylerde olsun, kullanıcıların zararına artan petrol fiyatları ile artma eğilimindedir.

Düşük maliyetli kW / s sağlayabilen tamamen kirletici olmayan tesisler geliştirmek bu nedenle temel bir konudur. Bu, hidroelektrik enerjisinin neredeyse sınırlarına ulaştığı için, güneş ve rüzgar hem engelleyici bir şekilde pahalı hem de günün en iyi üçte biriyle sınırlı bir mevcudiyet sağladığından, hepsi bu kadar. Ekstra bir tane sağlayabilir. Nükleer enerji, özellikle atıklarının yeniden işlenmesi ve uzun süreli depolamanın güvenliği ile ilgili olarak yarattığı endişeler nedeniyle tartışılmaktadır.
Neyse ki, bir çözüm var: INPI tarafından verilen bir Fransız patentinin verilişine konu olan, hava jenerasyon kulesi projesi ile önerdiğimiz bir çözüm (patent n ° 0408809). Çok olumlu bir ön raporun ardından, dünya patenti yaklaşık otuz ülkeye Ocak 2007'ta verildi. Burada genel prensipleri, tanımları, işleyişini ve birçok avantajın bir kısmını sunuyoruz.

I - Genel ilkeler:

Tabanda alevlendirilmiş ve dört veya hatta beş kuvveti ve doğal etkileri, düşük maliyetli elektrik enerjisinin kütleli ve kalıcı üretimi için, doğal kaynakların tüketimi olmadan, kirlilik olmadan, hatta dört veya beş kuvvetin birleştirilmesi için optimize edilmiş içi boş bir kule benzeri yapının kullanılması sınırlı ve rüzgar türbinlerinde olduğu gibi rüzgar rejiminin düzensizliği nedeniyle cezalandırılmadan.
Kullanılan kuvvetler ve doğal etkiler:
1- Baca etkisi
2- Sera etkisi
3 - Coriolis'in "gücü"
4- Venturi etkisi
5- Ek olarak, rüzgarın kulenin çalışmasına hiç gerek kalmadan bir takviye sağlaması muhtemeldir ve endüstriden gelen kalorilerdeki düşük sıcaklıkları kullanarak tesisatın verimliliğini ve karlılığını güçlendirmek mümkündür. nükleer santraller, yakma tesisleri veya jeotermal enerji, aksi takdirde büyük ölçüde kaybedilir.

II - Çeşitli elementlerin yapı ve fonksiyonlarının tanımı:

Detaylı açıklama, planlar ve uluslararası patent metni, aerojenerasyon kulesinin tasarımcılarının sitesinde bulunabilir:
http://groups.msn.com/ToursAerogeneratrices2/
Google arama motorunun kullanılması (gelişmiş arama) ayrıca rüzgar türbinine (tam ifadeyi yazarak) veya özgün tasarımcısına (Alain Coustou) ilişkin birçok referans bulmanızı sağlar.

A / Öngörülen en uygun boyutlar:
- Yükseklik: 300 metre
- Tabandaki çap: 200 metre
- Üstte iç çap: 25 - 30 metre
- Binanın tabanı etrafındaki camlanma alanı (sera etkisi): Özerk işletimde 3 - 5 Km2, endüstriyel soğutma kalorilerinin geri kazanılması veya diğer yenilenebilir kaynaklardan elde edilen kuvvetler ve doğal etkileri çok daha az birleştirir (jeotermal enerji).
Mevcut kalorilere ve ihtiyaçlara bağlı olarak, en az yüz metreye eşit herhangi bir yükseklik için etkili bir şekilde çalışma prensibi daha düşük boyutlarda mümkündür.

B / Açıklama, tabandan tepeye:
1) Tamamıyla mükemmel bir stabilite sağlayan alevlendirilmiş taban siyah renkle boyanmıştır. Panjurlu hava girişleri bu tabanın çevresine yerleştirilmiştir ve kuşların yanlışlıkla girmesini önlemek için çitler ile çevrilidir.
Girişlerin her biri arasında bir bölüm başlar. Aynı anda destek yapıcı olarak işlev gören bölmeler kulenin orta kısmında kesintiye uğramaktadır. Kule içine emilen havanın dönme hareketini başlatmak için, tabandan tepeye yükselen ve Coriolis kuvveti sayesinde kendi kendine yeten, kavisli (düzlemsel) bir şekle sahiptirler. .
2) Taban, binanın su kaynakları olan bir bölgede inşa edilip edilmediğine bağlı olarak, farklı yapıdaki bir alanla çevrilidir.
- Hidrolik kaynakları olan bölgelerde, siyah duvarlı ve altı olan havzalar, gece boyunca göreceli ısı rezervuarı görevi görür. Her havuz buharlaşmayı kontrol etmek için siyah yüzer bir örtü ile donatılabilir.
- Kuru veya çöl alanlarında, bitümlü veya beton lekeli siyahla kaplı bir zemin yüzeyi aynı işlevleri yerine getirebilir.
Her iki durumda da, güneş kalorilerinin toplanması için öngörülen alan, özerk kullanımda birkaç Km2'tir ve merkezden çevreye hafif eğimli pencereler ve bir sera etkisi yaratan pencereler hakimdir. Uygulamada, seraların alanı ortalama güneş ışığına ve yerin enlemesine bağlı olacaktır. Fransa'nın güneyinde, 4 m kulesi için 2 Km300 siparişinde olabilir.
Bununla birlikte, bu alan endüstriyel kalorilerin geri kazanılması durumunda veya bir nükleer güç istasyonundan önemli ölçüde azaltılabilir.

3) Kulenin çapı, tabandan kademeli olarak daralır, bu da yükselen hava akışında önemli bir ivmeye yol açması gereken bir özelliktir (baca etkisi ve Venturi etkisinin kombinasyonu).
Kulenin üst kısmı silindiriktir veya neredeyse silindiriktir, muhtemelen hafif kesikli, tercihen beyaz renkte boyanmış ışıktır.
Binanın tepesinden kısa bir süre önce, hava kolonunun enerjisini, sensörler tarafından kontrol edilen ve bir bilgisayar programı tarafından yönetilen, birkaç kademeli türbinlerden veya pervanelerden oluşan elektriğe çeviren bir cihaz kurulur. Bu cihaza kinetik enerjisinin önemli bir kısmının dönüşümüne rağmen hava kolonunun tahliyesini daha iyi sağlamak için seviyesinde bir parlama eşlik edebilir.
Son olarak, türbinlerin çıkışında bulunan farklı bir kaporta, kulenin tepesindeki hava akımının bozulmalarını kontrol eder ve her durumda en uygun boyutta bir kulenin tepesinden bu yana herhangi bir gürültüyü ortadan kaldırır. 300 metrelere çıkar ve hava akımı gökyüzüne yönlendirilirdi. Ek olarak, eğer kule bir nükleer enerji santraline yakın bir yerde bulunuyorsa, onu çevreleyen inşa edilemez alan göz önüne alındığında sakinleri olmayacaktır. Hava trafiği tehlikesi söz konusu olduğunda sıfır olacaktır, çünkü santrallerin kurulduğu bölgelerde aşırı uçuş yasaktır. Yükselen bir hava hattının varlığı, komşu elektrik santralinin güvenliğine bile katkıda bulunacaktır.

III - Çalışma:

A / Sera etkisi:
Kulenin eteğinin etrafındaki ortam havası, genellikle zirveninkinden daha sıcaktır, sırlı yüzeylerin sağladığı sera etkisi sayesinde sıcaklıkta yükselir.
1) Asfalt zeminin ısıtılması veya siyah boyalı beton ile kaplanması veya daha iyisi sekizgen veya dörtgen su havzaları ile kalori rezervi oluşturulur. Kalorilerin günlük depolama kapasitesi havzalarda gerçekten bitüm veya betonda olduğundan çok daha fazladır. Bu havzaların kendisi siyah renklidir ve güneş ısısının emilimini sağlayan sert yüzer bir örtü veya yarı sert siyah renk ile kaplanabilir. Bu cihaz, sadece su depolarının buharlaşmasının azaltılması, tasarruf edilmesi veya kulenin tepesindeki muhtemel yoğuşmanın sınırlandırılması için gerekli görülmesi durumunda faydalı olacaktır.
Aynı nedenden dolayı, kulenin genişletilmiş tabanı siyah renkte boyanabilir ve eğimi 45 ° 'den daha az olan tüm bölümün üzerine perdahlanarak yalıtılabilir.
Binanın tabanının her yanındaki kara emilim bölgesi ve kalori rezervi - yani otonom operasyonda, bazı Km2 beton, bitüm veya daha iyi havzaların bir alanı - altında camla taşar Bu, kule tarafından emilmeden önce ısıtılacak havayı dolaştırır.

2) Bu camlama alanı, alçak ve orta rüzgarda ısıtılan havanın kullanımını optimize etmek için elektronik olarak kontrol edilen bir deklanşör sistemi ile çevrilidir. Bu kepenklerin manevraları, şiddetli rüzgarlardan kaynaklanabilecek aşırı basınç fazlasıyla ilgili herhangi bir riskten kaçınmayı mümkün kılacaktır. Ayrıca kulenin performansını da arttırır.

3) Kulenin bir nükleer ya da termik elektrik santraline monte edilmesi, elektrik santralinin soğutma devresindeki suyun kalorilerinin üçüncül devreye iletilen su kullanılmasına izin verecektir. İkincisinin suyu, kulenin altında veya kulenin dışındaki havzalara, tesisin termodinamik etkinliğini koruma ihtiyacına bağlı kısıtlamalara bağlı olarak en yakın tabandan ya da daha uzak mesafelere yönlendirilecektir. . Kulenin tabanında (mevcut soğutma kulelerinde olduğu gibi) veya dış havzaların üstündeki basamaklı su tersiyer devresini, aynı havzaların üzerinde sisleme yapmak veya dolaştırmak için düşünebiliriz. ikincil devrenin suyu, kalorileri doğrudan suyun suyuna iletmek için havzalara yerleştirilmiş ince borulardan oluşan ağlarda. Seçilen modalite ne olursa olsun, önerilen sistem bu seviyede şu anda soğutma kuleleri ve kulenin tabanı ve doğrudan bitişik yeşil bölge olan kalorik iletim bölgesi olarak işlev görecek olan işlevi yerine getirecektir. Bu iletim için çeşitli yapılandırmalar düşünüyoruz. Yukarıda söylediğimiz gibi, seçilen konfigürasyon açıkça kalorileri geri kazanılacak olan tesisin termodinamik etkinliğini korumalıdır. Geleneksel soğutma kulelerinde çalışan mühendislerin tecrübeleri ve teknik bilgileri burada önerilen sistemin optimizasyonunu sağlayacaktır.
Bu çözelti, seraların alanını önemli ölçüde azaltma ve ılık suyun doğal olarak tahliye edilmesini sınırlama çift avantajına sahip olacaktır. Dahası, kulelerin bu konumu, 2 faktörü ile düşürülebilen KW / s maliyet fiyatının kayda değer bir şekilde düşürülmesine izin vermelidir, ya da daha önce arazi, trafo istasyonları ve çok yüksek gerilim hatlarının mevcudiyetine bağlı olarak, bazı personel maliyetleri de santralle paylaşılabilir. Son olarak, elektrik santrallerinden gelen sıcak atık suların kullanımı, hem nehirde ya da denizde su çekmeyi - şu anda her soğutma kulesi için saniyede 50 metreküp mertebesinde - su deşarjını sınırlandırmayı mümkün kılacaktır. aynı nehirlerde veya denizlerde ılık sular ve geleneksel soğutma kulelerini işe yaramaz hale getirir. Şimdiye kadar, nükleer santrallerin soğutma kulelerinden sonra deşarj edilen su, alındıklarından daha sıcak, denize deşarj için 15 ° C ve denize deşarj için 12 ° C daha sıcak. nehir. Bu nedenle nükleer santrallere ek olarak hava üreten kulelerin kurulumunun çözümü, çevrenin korunmasını büyük ölçüde iyileştirirken, kW / saat başına özellikle düşük bir maliyet sağlar (muhtemelen 2 yüzyıllar EUR / kWh, nükleer enerji için 3,5'a ve rüzgar türbinleri için 10 - 12'a karşı) ve sürdürülebilir kalkınma için koşulların sağlanması.
Bu nedenle, gelişmiş performanslarını görebilecek olan tüm nükleer santral (veya termal) + hava üreten kulelerdir.

Ama hepsi bu kadar değil.
Nispeten yüksek sıcaklıkta yeterli bir atık su akışının mevcudiyeti durumunda, suyun tümünün veya bir kısmının doğrudan kulenin tabanı altında ve / veya depolama alanlarının üstünde havaya buğulanması Kalorilerin bunların kule tarafından emilen havaya geçişini iyileştirmesi muhtemeldir. Ek olarak, bu havanın nem ile doldurulması, hava üreten kulede üretilen yapay rüzgârın enerjisini, bununla birlikte, kulenin üstünde muhtemel ve zararsız bir yoğuşma fenomeninin maliyetini artıracaktır.
Benzer şekilde, suyun ön ısıtma işleminde neredeyse aynı avantajlara sahip havzaları beslemek için termal kaynak, jeotermal enerji veya endüstriyel kaynaklı kaloriler (demir çelik endüstrisi, dökümhaneler, çimento tesisleri, yakma tesisleri ...) kullanılabilir. Kulenin tabanından. Aerojenerasyon kulenin prensibi, 100 metreden yaklaşık 300 metreye veya daha fazla olan boyutlar için geçerlidir, kulenin boyut seçimini tekrar kazanılabilir kalorilerin önemine uyarlamak mümkündür; güneş kalorileri ve havzalarda depolanması.

B / Baca etkisinin kombinasyonu, Coriolis kuvveti ve Venturi etkisi:

1) Şömine efekti
Cam yüzeyin altında ve kulenin alevlenmiş tabanının altında sıkışan sıcak hava baca etkisiyle içi boş yapıya yükselir.
Bu iyi bilinen fenomen, tek başına, yüksekliği 300 metre ile sınırlandırılmış bir kule için cihazın yeterli etkinliğini sağlamak için yeterli olmaz. Kendimizi baca etkisiyle sınırlarsak, o zaman İspanya ve Avustralya'daki güneş kulesi inşaat projelerinde olduğu gibi, ciddi inşaat sorunlarına yol açan 500 metre yüksekliğinde bir 1000 kulesine ihtiyacımız olacaktı. Ve tekrar! Hava kolonunun çıkma oranı saatte en az yaklaşık altmış kilometreye ulaşamadı ve genel performans vasat olurdu ...
Hava üreten kulenin çok özel mimarisinin devreye girdiği yer burasıdır ve iki tamamlayıcı doğal güçten yararlanılarak üretilen enerjiyi en üst düzeye çıkarır.

2) Coriolis'in Gücü (veya Etkisi)
Kulenin tabanına giren hava, dönüşünü başlatan eğri bölmeler tarafından yönlendirilir. Her hava giriş yuvası arasında ortaya çıkan bu bölümler aynı zamanda bir taşıyıcı yapı işlevi de gerçekleştirmektedir. Kulenin merkezi çekirdeği, yükselen havanın dönüşünün simetrisini garanti eder.
Böylece Coriolis etkisi, kasırga ve atmosferik sellerin dönme yönünün kökeni olan bu doğal "kuvvet" olan Coriolis etkisi ile kasırga fenomeni başlatılır. Böylece tutsak ve kendi kendine yeten bir kasırga elde ediyoruz. Sıcak hava artık yükselmekten memnun olmamakla birlikte, türbin aşamaları için sağlanan aynı yönde hızlı bir dönme hareketi ile canlandırılmaktadır.
Böylece ikincisine iletilen önemsiz olmayan bir kinetik enerji takviyesine ek olarak, yükselen hava kolonunun bu dönüşü, ortam ortamına göre nispi hızı arttırmadan türbinlerin dakika başına devir sayısını arttırmayı mümkün kılar. Bu son nokta, hava üreten kulelerin çözümü için önemli bir ek aerodinamik avantajdır.

- Coriolis'in "gücü" dünyanın dönmesinin bir sonucudur. Kuzey yarımkürede, hareketli hava kütlelerini sağa saptırma ve döndürme eğilimindedir. Doğada, bu fenomen özellikle siklonların ve kasırgaların dönme yönünün kökenindedir. Güney yarımkürede bu dönme yönünün tersine dönmesi nedeniyle, Coriolis kuvveti ekvatora yaklaştıkça zayıflar, bu noktada ortadan kaybolur. Öte yandan, sera etkisi, intertropikal bölgedeki aerojenerasyon kulelerin çevresinde maksimum olduğundan, dünyanın bu bölgesindeki Coriolis etkisinin zayıflığı için telafi vardır.

3) Venturi etkisi
Tabanda genişleyen ve baca etkisiyle hava arttıkça iç çapı daralan kulenin özel mimarisi, yükselen hava akışında önemli bir ivmelenmeye ve Venturi etkisiyle dönüşe neden olur ( Yavaş bir nehrin akıntısını yapan aynı etki, yatağı daraldığında hızlanır). Kulenin üst kısmında, tabanın 1 / 7'ine eşit bir iç çap ve yaklaşık otuz derecelik bir sıcaklık farkıyla, hava kolonunun hızı birkaç yüz km / s olacaktır. Bu hızın birçok makine 0,7'i aşmasından kaçınmak gerekli olacaktır, çünkü ötesinde, biri 25 metre çapındaki türbinlerin kanatlarının akışının ve dirençlerinin kontrolünde sorunlara yol açan bir transonik alana ulaşacaktır.
Böylece, hava kolonu tarafından taşınan enerji, boru biçimindeki bir bacadaki basit baca etkisiyle elde edilecek olana ve tabandan tepeye sabit bir çapla elde edilebilecek olana kıyasla önemli ölçüde yükseltilir.

Venturi etkisinin hesaplanması son derece basittir: taban ve üst arasında, hava akışının hızı, kulenin iç yüzeyinin üstteki taban / iç yüzeyine oranına eşit bir katsayı ile çarpılır. 7'e eşit çaplarda bir oran için, yüzeylerin oranı 49'e eşittir. Merkez çekirdeğin işgal ettiği alanı, tabanın yarı kavisli bölümlerini ve türbin treninin bağlantılarını çıkararak, yaklaşık 50'e geçer. Bu nedenle, sadece 10 Km / s'nin tabanındaki bir yukarı hız, türbinlerin tabanındaki daha dar bir seviyede 500 Km / s'lik bir potansiyel hıza neden olur. Tabii ki diğer parametreler de dikkate alınmalıdır: taban ve üst arasındaki sıcaklık farkını artırarak çok daha yüksek hızlar elde etme olasılığı, hava kolonunun dönüşünden dolayı kinetik enerjinin bir eki, kinetik enerjinin yakalanması, kompresörlerin ve tahliye vanalarının kullanılması vb. için türbinlerin varlığı.

C / Hava kolonunun kinetik enerjisinin elektrik enerjisine dönüştürülmesi:
Esir ve kendi kendine yeten hava deliğinin enerjisi kulenin üst kısmında türbinlerin veya pervanelerin bir treni ile toplanır, tamamı özel olarak yükselen hava kolonunu "boğmamak" için tasarlanmıştır. Türbinler, sensörler (hava akışının kayıt hızları ve türbinlerin dönüş hızları) ve belirli bir bilgisayar programı aracılığıyla yönetilir. Kulenin tabanına uzatılmış olarak, türbin hattının merkezi çekirdeği ayrıca türbinin ağırlığını desteklemeye yardımcı olabilir ve kabloların veya bir iç asansörün geçişine izin verebilir. Ayrıca, yapay siklonun "gözü" ekseninde yer alması, hava kolonunun dönüşünü engellemeden simetriyi sağlamaya yardımcı olur.
Bu nedenle kinetik enerjinin% 75'inden daha fazlasının elektriğe dönüştürüldüğünü, geri kalanının kaçınılmaz basınç kayıplarına karşılık geldiğini veya fırtına olgusunun kendi kendini idare etmesi için tasarlandığını tahmin etmek mantıklıdır. Bu nedenle, buhar türbinlerinin veya hidrolik türbinlerin (kurulum türüne bağlı olarak% 90 sırasına göre) verimliliğine ulaşmadıkça, verim, teorik olarak sınırlı bir rüzgar türbinden elde edilebilecek olandan daha yüksektir. Tek kanallı, yatay eksenli bir rüzgar türbininin, rüzgarın kinetik enerjisinin% 59'inin hiçbir zaman mekanik enerjiye dönüştürülemeyeceğini gösteren "Betz'in Yasası" ile. Kulenin yapısı, hava damarının zorla hızlandırılması, türbinlerin birkaç aşamasının kullanılması ve çeşitli kuvvetlerin ve doğal etkilerin kombinasyonu ile geri kazanım kalorilerinin üstesinden gelmek bu kısıtlamayı aşmaktadır.
Her durumda, "Betz yasası", tek bir türbini olan basitleştirilmiş bir kuleye uygulanmış olsa bile, bu, aynı çapta bir rüzgar türbinininkinden 4000 katından daha büyük bir kullanılabilir güce neden olacaktır. türbin, 16 sırasındaki iki çözelti arasındaki hava hızı farkı ve 3 gücündeki havanın hızına bağlı olarak mevcut güç (çift hız = 8 kat daha fazla güç; 16 = 4096 kat daha fazla güçle çarpılır). Hava üreten kule ve konvansiyonel rüzgar türbinleri arasında, aslında bir jet uçağı ve hafif pervaneli uçaklar arasında bulunan ile karşılaştırılabilir bir fark vardır. Kulenin iç mimarisi aynı zamanda turbojet motorun mimarisiyle de benzerlik göstermektedir.
Bu şekilde elde edilen elektrik üretimi kalıcıdır. Özellikle, geleneksel rüzgar türbinlerinin aksine, rüzgardan neredeyse tamamen bağımsızdır. Muhtemel dalgalanmalar, sadece tabandaki ve kulenin tepesindeki hava sıcaklıkları arasındaki fark değişimlerinden gelebilir.
Sistem ısı birikiminde çalışır, tamamen güneş enerjisi durumunda bile, gündüz ısı biriktirilebilir ve geceleri elektrik üretmek için kullanılabilir.
Kurulu kapasite birkaç yüz megawatt olabilir: 500 - 700 MW arasında otonom operasyonda, tabanın havası ile zirveninki arasında otuz derecelik bir farkla, 1000 MW'tan daha fazla soğutma devresinden çıkan atık maddelerin kalorilerinin geri kazanılacağı bir termal ya da nükleer enerji santraline yakın bir tesisat.
Bununla birlikte, şuanda enerji santralleri tarafından gereksiz yere kısmen tüketilen bu kaloriler ihmal edilemez. Burada, Fransa'da inşa edilen son tesislerden biraz daha az güçlü olan İsviçre nükleer santrali Gösgen örneğini vereceğiz. Bu tesisin soğutma kulesi, alt atmosferde, 2 milyar kWh yıllık eşdeğeri olan 17 milyon kWh'den daha fazla bir ısı gücünü sürekli olarak atmaktadır. Ancak kulenin soğutmasından sonra kaybedilen enerjidir.
Böyle bir tesisin ikincil devresinin ısısının geri kazanılması, her rüzgar türbini kulesi için en azından 1000 MW'a veya daha fazlasına eşit bir güce ulaşmayı ve böylece bir nükleer reaktörün enerjisine yaklaşmayı umabilir. Herhangi bir zorluk çıkarmaması gereken nükleer santral ile birleşmiş enerji santralinin ısıl veriminin düşmesini engellememelidir.

IV - Bazı bonuslar:

Hava üreten kulelerin yükseklikleri (optimum boyut için 300 metre sırasına göre) ve mimarileri (alevlendirilmiş bir tabanı çevreleyen yarı silindirik bir üst bölüm) mimarisinin tamamlayıcı olarak kullanılması muhtemeldir. Kârlılıklarını artırmak için ihmal edilebilir. İşte bunlardan bazıları:
Zirvenin yakınındaki dairesel bakım platformu, orman bölgesinde itfaiye istasyonu olarak kullanılabilir.
Antenler, vericiler ve yeniden yayıncılar: radyo, televizyon, mobil telefon vb. Aktarıcı antenler binanın yüksekliğinden daha yüksek etki yarıçapına sahip olacaklar ve popülasyon için risk oluşturmayacaklar.
Sabit rüzgar hızlarına sahip bölgelerde, kulenin yarı-silindirik kısmını çevreleyen halka şeklindeki rüzgar türbinlerinin halkaları (dikey eksenleri olacaktır), geleneksel bir rüzgar türbininin ürettiğinden çok daha ekonomik bir enerji bonusu sağlayacaktır: Kule tarafından oluşturulan "serbest pilonun" yüksekliği, zeminin rahatlaması ile bozulmadan, rüzgar akışının daha fazla stabilitesini garanti edecektir.

İlk olarak, bağlantı jeneratör kuleleri ve nükleer enerji santralleri, bazı reaktörlerin derhal kapatılmasına izin verirken ikisinin de verimliliğini önemli ölçüde artıracaktı. Bu aynı zamanda termik santrallerin (dünyanın artan elektrik üretiminin üçte ikisini işletmemizi, unutmamamızı sağlar!) İşletmeyi daha da kolaylaştıracak, ve Fransız ekonomik büyümesine ciddi bir destek vermek, Avrupa ve dünya - ve dolayısıyla istihdama - ve doğanın korunmasına.
Ayrıca, halihazırda geleneksel elektrik, nükleer enerji veya rüzgâr üretimi yapan şirketlerin know-how'ı, hava üreten kulelerin geliştirilmesinde, yapımında ve yönetiminde harikalar yaratmalıdır. Bu yeni enerji devrimine başlayacak olanlar için, marka imajlarını geliştirirken, enerji konusunda dünyada lider bir konum edinme ya da sürdürme şansı.
Daha sonra, ömrünün sonuna gelmiş nükleer santrallerin elektrik üretimini durdurmak gerektiğinde, hava üreten kuleler, sosyal drama veya ekonomik problemler olmadan devralmak için orada olacaklar. Güneş kalorili sensörlerin (seralar) yüzeyini uzatmak, düşük geri kazanılabilir kaloriler üreten faaliyetlere yakın implantasyonu desteklemek ya da elektrik santralinin reaktörlerinden birini çalışmasını sağlamak için yeterli olacaktır. Birkaç tur beslemek için sadece düşük kalorili bir ısı jeneratörü (kaynar su değil) olarak boşta kullanın. Nükleer santral bulunmayan ülkeler, termik santraller tarafından kaybedilen kalorileri kullanmak ve böylece aynı şartlar altında yeni tesisler inşa etmekten kaçınmak ve güneş kalorileri kullanmaktan her zaman mümkün olacaktır. kulelerin işletilmesinde faydalı endüstriyel veya jeotermal sistemler.
"Tours Aérogénératrices" çözümü gerçekten evrensel mesleğe sahip bir çözümdür. Ve projenin uzmanlık için sunulduğu mühendislerden birinin işaret ettiği gibi, "yüzyılın icadı" ve "yeni bir ekonomik devrim" in başlangıcı olabilir.

Sonuç olarak, rüzgar türbini kuleleri her yönden mükemmel çözümdür. Sadece kitlesel ve özellikle düşük bir maliyetle elektrik üretecekler, aynı zamanda fosil yakıt kullanmadan sürdürülebilir kalkınmayı garanti edeceklerdir. Hava üreten kulelerin çevresel tehlikesi sıfırdır. Esir kasırga kaçamaz çünkü enerjisinin çoğunu türbinlere verir. Ek olarak, cihaz çevreye zararı asgariye indirerek, hiç gaz yaymaz.
Hava üreten kulelerin geliştirilmesi lehine hızlı bir karara varması gereken tüm nedenler, önce basitleştirilmiş ve nispeten ucuz bir modüler yapı şeklinde bir değerlendirme modeli oluşturarak, sonra da uygulayarak Fransa'da ve dünyadaki iddialı bir inşaat programına doğru ilerliyor.

Alain Coustou - 13-06-2007


Not: Buluş, Fransa'da ve Avrupa, Asya ve Kuzey Amerika'da otuz ülkede koruyan uluslararası bir patentin konusudur.

[fil]

bu mükemmel yazı için teşekkür ederiz.

Avustralyalıların 1 kule projesinin nerede olduğunu biliyor musunuz? Sanırım inşaat izinleri 2006'ta verildi?

[Willaupuis]

Muhtemelen aptalca bir şey söyleyeceğim, ama hey, makaleyi okurken zihnim kaşınıyor. benim tuhaf fikrim:

Benzer bir etkiye sahip olacak şekilde dikey tüneli kazarak aynı etkiyi yaratmak için bir dağdan faydalanabilir

[fil]

Neden olmasın Ama korkarım zor olacak. Kayada zor, zor kariyer

(Ek olarak, bölgedeki tüm ekolojistlerin inleyeceği ve onların güzel dağlarını mahvedeceğiniz olacaktır. )

[Christophe]

Projenin yazarı tarafından bana gönderilen bazı resimler ve dosyalar:





Teknoloji Sunum Dosyaları:

https://www.econologie.com/tours-solaire ... -3494.html
https://www.econologie.com/tour-solaire- ... -3495.html
https://www.econologie.com/tours-solaire ... -3496.html
https://www.econologie.com/tour-solaire- ... -3497.html

[Christophe]

Bu fırsatı sizinle, güneş kuleleri (özellikle de yeni olmayan fikir) çalışmaları hakkında başka bir belgeyi paylaşmak için alıyorum. Edgar Nazar 60'teki 80 yılında

https://www.econologie.com/tour-solaire- ... -3493.html

Alıntı yapıyorum:

Bugün ne dediğimiz, yükselen vortekslerin veya mini siklonların evcilleştirilmesine dayanan aerotermal bitkiler veya vorteks kulesi (Atmospheric Vortex Engine), basit tek akışlı güneş sistemlerinden (özellikle Avustralya 1000 m kule projesi) ayırt edilmelidir, ancak çok daha düşük verimlilik ve şüpheli karlılık.

Merkezi aerotermal deneysel venturi şekilli Nazare, 300 m'nin venturi boynunda bir çap ve 30 m'nin venturi boynundaki bir çap ve 30 ° C'nin sıcaklık farkı için (delta t) atmosferin üst ve alt katmanları arasında bir yükseklik oluşturmak istedi. , bir elektrik gücü 200 MW (yaklaşık olarak).

Bugüne kadar, bilinen tek başarı güneş baca İspanya'daki Manzanares'e ait. Alman tasarım ofisi Schlaich Bergermann & Partners tarafından 1982 yılında inşa edilen bu deneysel kule, 200 m çapında dairesel bir güneş kollektörünün merkezinde 10 m yüksekliğinde, 250 m çapında silindirik bir bacadan oluşmaktadır ( Yerden 6000 m yüksekte 2 m2 cam) ve havanın ısıtılmasına izin verir.
Onun gücü 50 KW.

Ancak şu anda geliştirilmekte olan çözüm nedir? En berbat ...

[Alain Coustou]

bu mükemmel yazı için teşekkür ederiz.
Avustralyalıların 1 kule projesinin nerede olduğunu biliyor musunuz? Sanırım inşaat izinleri 2006'ta verildi?

İltifatınız için teşekkürler.
Almanya-Avustralya Enviromission projesi aşağı doğru revize edildi ve 500 m beton kulesi için planlar yeniden yapıldı; teknik olarak neredeyse orijinal olan orijinal projeye kıyasla% 80 üretim kapasitesinde azalma oldu. ulaşılamaz. Yapım bilgilerime göre 2010'e geri itildi ve kule yalnızca 40 000 Mw üretecek (200 m güneş kulesi için 000 1000'a karşı).

Mühendis Edgard Henri Nazare'nin projesi aslında vorteks kulelerinin tüm projelerinin atası.
Bununla birlikte, Coustou-Alary girdap kulesine kıyasla, birçok eksiklikleri vardı. Şu anda, Nazare planlarını (Sumatel) miras alan şirket, Batı Hint Adaları'ndaki Bouillante'nin jeotermal alanında 60 m modelini deniyor. Amaç bir 300 m kulesi inşa etmektir (hemen hemen tüm vorteks kuleleri projeleri en uygun olarak kabul edilen bu yüksekliğe yaklaşıyor gibi görünmektedir), bunun üst yarısı Laval nozülü (roket nozülü) şeklinde olan ve 10'tan 20 Km'ye kadar olan kalıcı bir kasırga, yüksekliği kuleden hava emmek ve böylece tabanının çevresine yerleştirilmiş türbinleri çevirmek olacaktır. Nazare-Sumatel kulesinin yapısı bu nedenle Coustou-Alary kulesinden çok farklı ve güvenliği çok daha problemli. Sumatel'in kurucusunun dikkatini kaçma kontrolü için sırayla yarattığı kasırganın görülme riskine çekmeye çalıştım (tek kişi ben değilim), ama onun fikrine istekli.
Bununla birlikte, bu risk Alary ile geliştirdiğim kulenin ve küçük bir mühendis ekibinin olduğu gibi tamamen mevcut değil. Kasırganın enerjisi büyük ölçüde üst kısma yerleştirilen türbinler tarafından emilir (hava sütununun yavaşlaması üst kaplamanın alevlenmesiyle telafi edilir) ve ayrıca, kepenklerin bir çift tepesi Kule tabanına ve seraların çevresine havanın girmesi.

Willaupuis'in önerisini yanıtlamak için (dağda veya dağda bulunan bir cihaz), kendisine güven verir, o aptal değildir! Bu tür projeler olmuştur, ancak bu, optimum geometriyi elde etmek için çok büyük problemler doğuracaktır.

Alain Coustou

[Christophe]

Kule sadece 40 000 Mw üretecektir (200 m güneş kulesi için 000 1000'a karşı).

Uh 40 Mw değil mi? Çünkü 40 Gw bana çok benziyor ...

ve 10 Km yüksekliğinde kalıcı bir 20 kasırgası bırakacak, bunun amacı kuleden havayı emmek ve böylece tabanının çevresine yerleştirilmiş türbinleri çevirmektir.

Vay be ... 10 ila 20 km yüksekliğinde bir kasırga, 300 metrelik "küçük" bir kule değil!

Bu kadar enerji üretmek nasıl mümkün olabilir? Bir amplifikasyon olgusu var mı?

[Alain Coustou]

Kule sadece 40 000 Mw üretecektir (200 m güneş kulesi için 000 1000'a karşı).

Uh 40 Mw değil mi? Çünkü 40 Gw bana çok benziyor ...

ve 10 Km yüksekliğinde kalıcı bir 20 kasırgası bırakacak, bunun amacı kuleden havayı emmek ve böylece tabanının çevresine yerleştirilmiş türbinleri çevirmektir.

Vay be ... 10 ila 20 km yüksekliğinde bir kasırga, 300 metrelik "küçük" bir kule değil!
Bu kadar enerji üretmek nasıl mümkün olabilir? Bir amplifikasyon olgusu var mı?

Hata! Tabii ki bir kayma oldu. Bu açıkçası 40 Mw.
Nazare-Sumatel kulesi için Sumatel mühendisleri, Laval nozülü şeklinde üst yarıdan çıkan dönen havanın kasırga başlatma etkisine güveniyorlar. Onlar için, kulenin "sanal" bir uzantısı ve doğanın büyütmek ve sürdürmek için kendi kendine bakacağı gerçek ve devasa bir kasırganın görünümü var.
Söylemeye gerek yok, çok şüpheli kalıyorum ve böyle bir şey olursa, tehlikesiz inanmam. Kasırga kuleden ayrılabilir ve boğulmadan önce komşu bölgeleri tahrip edebilir. Ya da daha kötüsü, kabarmayı ve kulenin kendisini gizleyebiliyordu.
Sumatel'in bu şekilde üretilen bir kasırganın emme etkisine güvenmede yalnız olmadığı söylenmelidir. Kanadalı Michaud, otuz yıl önce, havanın daha büyük bir yapıda dönmesi ve Venturi etkisi olmaksızın gökyüzüne doğru çok daha açık bir şekilde dönmesiyle daha da "çılgın" bir proje geliştirmişti. Bununla birlikte, projesi Nazare kulelerinin aksine (6 metrelik ölçekli bir model Fransa'da Sumatel tarafından test edildi, ancak elbette olasılığı kanıtlanmayı bekleyen harici bir kasırga ortaya çıkmadan test edildi. ) ve benimle çalışan iki mühendisin üssünde bir gaz treniyle ısıtılan 3 metrelik deneysel bir modeli test ettiği rüzgar jeneratörü kuleleri.
Her durumda, Coriolis etkisi tarafından iletilen ek "dikey" enerji ihmal edilebilir olsa bile, rüzgar türbini kulesinin türbinlerinin verimliliğini önemli ölçüde artıracak olan döner bileşeni için aynı olmayacaktır. Ve bunun için, yapının "kasırgasının" kaçmasına gerek yok ...

Alain

[fil]

Ve (büyük bir bina için olduğu gibi) üzerine düştüğü bir uçağı görme riskinden başka, hava seyrüseferinin riskleri nelerdir? Mikro iklimin görünme riskini almıyor muyuz? Ya da orta irtifada rahatsızlıklar?