Güneş kulesi girdap: İşletim

Depresyonlu güneş kulesi: bilimsel ve teknik yönler yılından beri François MAUGIS, Enerji Çevre Derneği. (tarafından sağlanan kanıtlardan SUMATEL şirketi)

1. Giriş

Fransız profesörün vakum kulesinin çalışma prensibi Edgard Nazare Kanadalı mühendis Louis MICHAUD'un "Atmosferik Vorteks Motoru" ile kıyaslanacak şekilde "girdap kulesi" veya "hava-termal elektrik santrali" vaftiz ettiği şeye iki farklı açıdan yaklaşılabilir: "termodinamik" yaklaşım veya "akışkanlar mekaniği" yaklaşımı.

1.1. Termodinamik yaklaşım (Carnot prensibi)

Atmosferin üst ve alt katmanları arasındaki sıcaklık farkının, büyüklüğünün ve hızının bir fonksiyonu olarak kule tarafından tahliye edilen bir miktar ısıya uygulanan bir döngü verimini (% birkaç) tetiklediği gerçeğinden başlıyoruz. yükselen hava. Bu, genel olarak geri kazanılabilir mekanik gücü verir. Elbette bir dizi parametre bu hesaplamaları değiştirir, ancak kılavuz oradadır. NAZARE, bu nedenle, Arşimet dengesi belirli bir yükseklikte ise, bir durum sıcaklığı olduğunu söyleyerek sonuca varır.

Zemin seviyesindeki (kulenin girişindeki) hava sıcaklığı ile yükseklikteki (sıcaktaki denge sıcaklığı) (dönen fenomenin tepesindeki) arasındaki fark, bu nedenle Carnot döngüsünü oluşturur. .

1.2. "Akışkanlar mekaniği" yaklaşımı (Bernoulli denklemi)

Yerdeki atmosferin, konvektif bir hücreyi (bulutu) indükleyen veya oluşturmayan bir durum eğrisine (sıcaklık ve nem) sahip olduğu gerçeğinden yola çıkıyoruz. Kule yalnızca konvektif hücreyi bir girdap fenomenine dönüştürmek için mevcuttur. Doğada, bu girdap yalnızca belirli koşullar altında oluşturulabilir. Bu kesin koşullar karşılanmazsa, yalnızca düzensiz "konvektif kabarcıklar" olur. Atmosferin durum eğrisinin bir fonksiyonu olarak sistemin mekanik gücünü veren, "basınç düşüşü ve sınır tabakaları" hesaplamaları ile ilişkili Bernoulli denklemidir.

Ayrıca Oku:  İndir: Bir motor AC jeneratörü Dönüşümü

1.3. Bu iki yaklaşımın sonuçları

SUMATEL şirketi (bu belgede uyandırıldı) Profesör NAZARE ile “Carnot” yaklaşımı üzerine yıllarca çalıştı. Daha sonra atmosferin durum eğrisi ile "akışkanlar mekaniği" yaklaşımı üzerinde çalıştı. Her iki durumda da çok benzer mekanik güç sonuçları elde etti. İlk hipotezlerin gerçekliğini teyit ederek, sonuçların bu tutarlılığı, proje ve araştırma ve geliştirme çabalarının peşinde SUMATEL firmasını güçlendirmiştir.

Sumatel güneş kulesi

Sumatel tarafından yapılan Vortex güneş kulesinin prototipi

2. Çalışma modu

Rakımdaki hava (atmosferik şnorkelin tepesi) ile kulenin tabanındaki hava arasındaki sıcaklık farkı sistemi çalıştırır. Bazen yanlışlıkla söylendiği gibi, gerçek kulenin tabanı ile tepesi arasındaki sıcaklık farkı değildir.

Girdap kulesi, "doğal bir termal balondan" ve dolayısıyla kulenin tabanından giren havanın yoğunluğu ile şnorkelin tepesindeki havanın yoğunluğu arasındaki farkı kullanır. Bu hava kütlesinin dönüşü, kuleninkinden (gerçek baca) çok daha yüksek yükseklikte "hayali" bir baca (tuba veya dönen hava sütunu) oluşturmayı mümkün kılar ve bu fenomeni kanundan ayırır. "Yükseklik-basınç-sıcaklık" ve bu nedenle bir denge yüksekliğine neden olur.

Kulenin gücü (Bernoulli fludies mekaniği) yalnızca ürüne bağlıdır: "tubanın yüksekliğine göre yoğunluk farkı".

Havanın yükselme oranını belirleyen, şnorkelin tepesindeki hava ile yerdeki hava arasındaki sıcaklık farkıdır.

Ayrıca Oku:  Rüzgar enerjisi: rüzgar enerjisi

NAZARE, SUMATEL'in hesaplamaları ve “XJunior” ve “Matematik Ortağı” na emanet edilenler, yukarıda belirtilen genel kurallara uyulduğunu teyit etmektedir. Girdap kulesi doğal bir atmosferik fenomen gibi çalışır ve bu fenomenlere uygulananlarla aynı kuralları ve aynı matematiksel yasaları takip eder.

Bugüne kadar, işte gösterilmiştir:

  • fenomen tek başına veya yapay olarak başlayabilir
  • fenomen kendi kendine devam edebilir
  • fenomen atmosferde yükselir
  • dönme yönü önemli değil (neredeyse sıfır Coriolis)
  • Büyük bir hava kütlesi, fenomenin dengesine ve gücüne ve şnorkelin yüksekliğine izin verir
  • Sadece atmosferin durum eğrisi (sıcaklık-nem) ve adyabatik ve sözde-adyabatik eğriler fenomeni düzenler.
  • Bu fenomen, yalnızca bir kısmından yararlanılabilecek (boğulma acısı altında) önemli bir mekanik güç üretir.
  • fenomen kulede yoğuşma suyu üretir, ancak küçük miktarlarda (iki fazlı akış)
  • fenomen büyük miktarlarda soğuk üretir (kulenin içindeki girdapta 0 ° C'den az)
  • fenomen yükseklik bulutları (atmosferin durum eğrisinin işlevi) ve belirli koşullar altında yağmur oluşturur
Ayrıca Oku:  Fotovoltaik Elektrik: imalat ve gri enerji

Profesör Nazare'nin ilk projesine kıyasla evrimler

Yukarıda belirtilen gözlemler, iki hava geçiş bölümü (kulenin tabanında ve venturi boynundaki) arasındaki oranı değiştirerek kulenin geometrisini değiştirmeye yönelik SUMATEL'i yönlendirdi.

Nazare için, venturi boynundan 10 kat daha büyük bir hava giriş bölümüne sahip olmak zorunda kaldık, SUMATEL bu oranı 7'e geri getirdi.

İlk operasyonel ve gerçekten gösterici bir prototipin büyüklüğü olacak bir 300m kulesi için, hava akımı bir sıcaklık deltası için 130 ton / saniye olacaktır (tabandaki hava girişi arasındaki sıcaklık farkı). Kule ve dönen fenomenin tepesi) 30 ° C ve% 85 nem içeriği. Bu durumda, sömürülebilir mekanik güç 250MW, hava hızı kulenin zemin seviyesindeki girişinde 4m / s ve 200 m / s olacaktır (not: 700'ten daha fazla). km / s !!) venturi geçidinde (50 t / s ataleti için (Nazare tarafından hesaplanan 30 yerine 100 m çapında).

Bu kulelerin büyüklüğü ve yerel olarak üretilen atmosferik rahatsızlıklar göz önüne alındığında (bulut, yağmur veya çiseleyen yağmur, kulenin etrafındaki 2 3 km'deki havayı soğutmak), Nazare’in söylediği gibi yerleşim alanlarının uzağında ve elbette sıcak bölgelerde bulunacaklar.

Daha fazla:

- SUMATEL'in çalışmaları hakkında bilgi
- Güneş kuleleri hakkında raporlar ve dosyaları indirmek
- Enerji Çevre Derneği iletişim bilgileri:

Dernek Enerji Ortamı
7 Fontaine Chaalis yolu
60300 MONTLOGNON
energie.environnement@wanadoo.fr

YORUM BIRAKIN

E-posta adresiniz gösterilmeyecektir. Doldurulması zorunlu alanlar * ile işaretlenmiştir *