МенюРубрики

Оновлені сонячні вежі

Оновлена сонячна вежа – химера сонячної і вітрової енергетики

Прихильники альтернативної енергетики винайшли нову концепцію генератора, що поєднує у одному проекті сонячні концентратори і вертикальні вітряки. Пристрій здається фантастично абсурдним, проте в Іспанії експериментальний проект Оновленої Сонячної Вежі (SUT – Solar Updraft Tower) успішно пропрацював 7 років, замість 3 запланованих.

Rozetka UA

Теоретичне обґрунтування

Ідея такої конструкції витала в повітрі з часів Леонардо Да Вінчі. Саме йому приписують винахід пристрою, яке повинно міститися всередину димової труби, і за рахунок тяги, обертати вертел з м'ясом, яке смажиться над вогнем вогнища. Але тільки на початку 20-го століття, кілька інженерів, незалежно один від одного запропонували ідею сонячної вежі.

Схема була така: на вільному відкритому просторі, наприклад в пустелі, будувалася висока труба. Поверхня навколо неї покривалася чорним матеріалом, щоб краще нагріватися. В результаті, з'являється тяга в трубі, і якщо всередину помістити вертикальний генератор, то вироблятиметься електроенергія. Тобто джерело енергії був альтернативний, але змішаного походження: нагрівало Сонце, але обертав вітер (повітряний потік).

Rozetka UA

Реальні експерименти і перевірка теорії

В 1982 році, недалеко від Мадрида, німці побудували оновлену сонячну вежу. Так як проект був експериментальним, він не припускав комерційної експлуатації, а значить фактичний дохід не передбачався. Тому бюджет був урізаний.

Але педантичні німецькі інженери на чолі з Йоргом Шлайхом, примудрилися побудувати трубу діаметром 10 м. заввишки майже 200 метрів і масою всього 125 тонн! Для економії, каркас труби обшили бляхою товщиною 1,25 мм!

Навколо сонячної вежі, на площі 46000 м2 було сформовано теплоулавливающее поле колектора. По всій моделі розмістили близько 180 датчиків, які щомиті(!) записували інформацію. Всередині вежі встановили вітрогенератор, який при різниці температур 20C, виробляв 50 кВт електроенергії альтернативного джерела.

Проект був розрахований на 3 роки, але німецька башта простояла і пропрацювала 7 років! Після ретельного вивчення всіх даних, був зроблений висновок, що така конструкція може генерувати до 200 мегават електроенергії.

Вже на початку 21-го століття, аналогічні проекти запустили в Китаї. Але їх вежа була заввишки 50 метрів, зате більше в діаметрі. Пропрацювала вона недовго, всього 3 роки.

Висновки та проекти

За розрахунками спеціалістів ефективність оновленої сонячної вежі залежить від її висоти і різниці температур. Відповідно, чим вище вежа, тим більше повинно бути поле колектора.

З 2008 року, було запропоновано кілька великомасштабних проектів, просто вражають своїми амбіціями. Наприклад:

  • Ciudad Real Torre Solar – висота 750 метрів, площа колектора 3,5 км2. Місце дислокації центральна Іспанія, потужність 40 МВт;
  • Solar Tower Buronga – висота 1 км, площа колектора близько 12 км2, розташована в Західній Австралії, потужність до 200 МВт;
  • Greentower – висота 1,5 км, діаметр 200 м, площа колектора 37 км2, розташування – Намібія, потужність 400 МВт. Побічно, під колекторами будуть вирощуватися рослини. і вироблятися гумус, для перетворення безплідних пустель на родючі землі.

Є ще кілька менш масштабних проектів, з вежі висотою не більше 500 м. Але до комерційної стадії жоден проект ще доведений не був.

Але були і більш цікаві пропозиція – похила сонячна вежа. Її пропонували будувати/формувати на схилі гори. Наприклад, за розрахунками інженерів, похилий тунель на горі з перепадом висот в 2 км, зможе забезпечити тягу повітря, для генерації 250-300 МВт електроенергії.

Сонячна вежа в приватному секторі

Якщо пропорційно зменшити запити, то можна побудувати у себе у дворі невелику сонячну вежу. Швидкість повітряного потоку обчислюють за формулою

В Ботсвані побудували вежу висотою 20 метрів, діаметром 2 м, площею колектора 160 м2. Пристрій зміг виробляти близько 3 КВт електроенергії.

При діаметрі труби 60 см і висоті 20 м, щосекундний обсяг затягиваемого повітря буде близько 6,1 м3. Але це при різниці температур 55C. Якщо спробувати задіяти ефект Вентурі, то ефективність приватної сонячної вежі можна істотно підвищити.

 

Вид з вежі на дах з почорнілою грунтом під колектором. Можна побачити різні тестові матеріали для покриття навісу і 12 великих полів незачищеної грунту для сільськогосподарської випробувальної майданчики.

 

 

Тут можна завантажити відео, і завантажити собі на ютубі канал

http://www.enviromission.com.au/IRM/content/animations.aspx?RID=306

http://www.enviromission.com.au/IRM/content/video/2007discoveryenviromission_x264.mp4

https://www.engineeringnews.co.za/article/solar-tower-sheds-light-on-littleused-technology-2008-07-25

Проект до Ботсвані https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032107000585?via=ihub

Додати коментар

Вашу адресу email не буде опубліковано. Обов'язкові поля позначені *

\n\n<\/ins>\n","html_block":"\n\n<\/ins>\n","group":"0","resolution_from":"\u221e","resolution_to":"\u221e"}]});\n\n<\/ins>\n","html_block":"\n\n<\/ins>\n","group":"0","resolution_from":"\u221e","resolution_to":"\u221e"}]});","html_block":"","group":"0","resolution_from":"\u221e","resolution_to":"\u221e"}]});\n<\/ins>\n\n<\/center>","html_block":"