Termiczna turbina wiatrowa?

[BaudouinLabrique]

Aby poszerzyć możliwości dotarcia do większej liczby członków, zamieszczam tutaj to, co już umieściłem gdzie indziej, ale pogrupowałem tak, aby uniknąć konieczności odpowiadania na pytania, na które odpowiedzi były już pod proponowanymi linkami. dlatego zanim zaczniesz krytykować, kontestować, dziękuję za zadanie sobie trudu przeczytania jak najwięcej tego, co jest pod proponowanymi linkami.

Aby wytwarzać ciepło w technologii Low tech, istnieje rozwiązanie, które zostało jednak opracowane w Danii od pierwszego szoku naftowego: TURBINA WIATROWA ! System wykorzystujący efekt Joule'a (ciepło wytwarzane przez hamulec hydrauliczny).

« Aerogenerator termalny to system, który zamienia energię wiatru na ciepło zmagazynowane, gdy nie jest potrzebne, w dobrze izolowanym zbiorniku wodnym. Systemy te są obecnie prawdopodobnie najbardziej praktycznym i opłacalnym sposobem wykorzystania energii wiatrowej w domu. »
(Mc Cutcheon, Sean, Wind Power, Ottawa, Office of Conservation and Renewable Energy, 1981, s. 14: cytowane przez https://www.btb.termiumplus.gc.ca/tpv2a ... R%20HEATER)

« Generator ciepła oparty na tej zasadzie jest po prostu podobny do napędzanego wiatrem koła łopatkowego umieszczonego w izolowanym cieplnie zbiorniku na wodę. »

Tak jest w moim przypadku i moim osobistym projekcie: „ Możliwe jest również sprzężenie mechanicznej turbiny wiatrowej z pompą ciepła, co może być tańsze niż zastosowanie kotła gazowego lub elektrycznej pompy ciepła napędzanej przez turbinę wiatrową (turbina wiatrowa dedykowana do produkcji energii elektrycznej). »
(por. https://solar.lowtechmagazine.com/fr/20 ... dmill.html)

System ten można by zatem podłączyć pod ziemią (w celu poprawy wymiany ciepła) do kolektora obiegu wodnego glikolu (patrz zdjęcie); jest dostępny około 20 m od miejsca, w którym znajduje się już kubatura, która tym razem nie będzie już wykorzystywana jako rezerwa wody deszczowej, ale jako zbiornik do produkcji ciepła i podtrzymujący turbinę wiatrową.

W związku z tym, co następuje, ten typ turbiny wiatrowej, która wytwarza ciepło bezpośrednio, wydaje się być bez wątpienia najlepszym rozwiązaniem: „Ta technologia ma wydajność 2 do 3 razy wyższą w porównaniu z wersją pośrednią, tj. obejmującą etap konwersji w elektryczność”.

Wytworzone w ten sposób ciepło jest następnie bezpośrednio wykorzystywane do podgrzewania wody glikolowej w obiegu geotermalnym pompy ciepła.
Turbina wiatrowa Savoniusa (na małej wysokości około 4 m), która wytwarza ciepło w wyniku efektu Joule'a za pomocą wywieranego hamulca hydraulicznego, mogłaby wtedy załatwić sprawę.

Dostępność systemu umożliwiłaby również, po wstępnej instalacji, z jednej strony optymalizację wysokości masztu, a z drugiej strony podjęcie próby rozważnego dodania do niego wyższego wirnika Darrieus H (umieszczonego wyżej i asynchroniczne), aby w razie potrzeby zwiększyć wydajność
(por. http://www.retrouversonnord.be/HYBRIDE- ... RRIEUS.pdf).

Bez (karającego) pośrednika, jakim jest produkcja energii elektrycznej, straty są zatem znacznie mniejsze, a sprzęt (generator prądu, elektroniczne urządzenia przetwarzające, pompa, elektrozawory… i wszystkie źródła potencjalnych szkód) jest znacznie mniejszy.

NB Ta książka w języku angielskim jest częściowo dostępna w Google Books: https://books.google.be/books?id=mEtBN5 ... 2C&f=false

Jednak, co zaskakujące, prawie ignorowane przez władze i innych promotorów energii odnawialnej, " wytwarzająca ciepło turbina wiatrowa rozwiązuje główne wady energii wiatrowej, a mianowicie: jej niską gęstość energii i jej nieciągłość ". Właściwe jest wtedy „ wykorzystanie podobnych modeli do produkcji ciepła pozwala na obniżenie kosztów ich „energii wcielonej” („energii wcielonej”: energii niezbędnej w czasie życia produktu, z wyłączeniem użytkowania: wytwarzania, transportu, konserwacji, recyklingu itp.), a także wydłużając ich żywotność i poprawiając ich wydajność ".
« […] w przypadku modelowej mikroturbiny Savoniusa (średnica wirnika 0,5 m, wysokość masztu 2 m) obliczenia pozwoliły określić, że optymalna średnica śmigła wynosiła 0,388 m. » ; „[i][…] turbina wiatrowa Savoniusa okazuje się natomiast bardzo dobrym kandydatem do produkcji ciepła: ta mała turbina wiatrowa była w stanie wytworzyć do 1 kW mocy cieplnej (przy prędkości wiatru 15 m /s). »
(Detale : https://www.researchgate.net/profile/Yu ... achine.pdf )

Wyciąg z moich badań na ten temat i dostępny tutaj (od strony 4): https://www.retrouversonnord.be/glycolee.pdf

Zdjęcie: https://www.retrouversonnord.be/Eolienne-thermique.jpg

DETALE :

" Produkcja energii odnawialnej jest prawie w całości poświęcona wytwarzaniu energii elektrycznej. Jednak energia, z której korzystamy najczęściej, ma postać ciepła, które może być wytwarzane jedynie pośrednio przez panele fotowoltaiczne lub turbiny wiatrowe o dość niskiej wydajności. Kolektor słoneczny pozwala uniknąć etapu konwersji na energię elektryczną, a tym samym dostarcza odnawialną energię cieplną w sposób bezpośredni i bardziej efektywny."

" Bezpośrednie wytwarzanie ciepła jest tańsze, może (w zależności od warunków) być bardziej wydajne i bardziej zrównoważone niż pośrednie wytwarzanie ciepła".

" Słoneczna energia cieplna może być wykorzystana do produkcji ciepłej wody użytkowej, do ogrzewania lub do procesów przemysłowych. Ponadto technologia ta daje 2 do 3 razy wyższą wydajność w porównaniu z wersją pośrednią, czyli obejmującą etap konwersji na energię elektryczną."

„Bezpośrednim odpowiednikiem energii wiatru jest młyn, pradawna technika znana wszystkim i mająca co najmniej 2 lat. Energia obrotowa z wirnika przekazywana była bezpośrednio na wał maszyny, którą czy to jest piła do drewna czy grys koło. Chociaż jest stara, ta metoda zachowuje dziś swoje znaczenie, zwłaszcza w połączeniu z nowymi systemami, ponieważ oferuje lepszą wydajność tylko dzięki konwersji energii na energię elektryczną, a następnie z powrotem na energię rotacyjną.[/i]"

„Kolejnym ważnym czynnikiem jest obniżenie kosztów magazynowania ciepła, rzędu -60 do 70% w porównaniu z rozwiązaniem bateryjnym lub generatorami użytkowymi lub zapasowymi."

"Wtedy przekształcanie energii wiatru lub energii słonecznej bezpośrednio w ciepło (lub energię mechaniczną) może mieć wyższą wydajność niż w przypadku konwersji energii. Oznacza to, że potrzeba mniej konwerterów energii słonecznej lub wiatrowej - a zatem mniej miejsca i zasobów - aby zapewnić danej ilości ciepła. Krótko mówiąc, wytwarzająca ciepło turbina wiatrowa rozwiązuje główne wady energii wiatrowej, a mianowicie: niską gęstość energii i jej nieciągłość."

" Wreszcie produkcja ciepła bezpośredniego znacznie poprawia opłacalność i trwałość małych instalacji wiatrowych. Eksperymenty wykazały, że małe turbiny wiatrowe wytwarzające energię elektryczną mają bardzo niską wydajność i nie zawsze wytwarzają wystarczającą ilość energii, aby zrekompensować energię potrzebną do ich wytworzenia. 12 Z drugiej strony wykorzystanie podobnych modeli do wytwarzania ciepła umożliwia zmniejszenie ich „energii ucieleśnionej” („energia ucieleśniona”: energia niezbędna w czasie życia produktu, z wyłączeniem użytkowania (produkcja, transport, konserwacja, recykling itp.). ..)) i kosztów, a także zwiększenie ich żywotności i poprawę ich wydajności."

" Oficjalnie przetestowano wydajność jednej z pierwszych w Danii małych turbin wiatrowych wytwarzających ciepło. Calorius typu 37 – wysoki na 9 metrów i wyposażony w wirnik o średnicy 5 metrów – wytwarzał 3,5 kilowata ciepła przy prędkości wiatru 11 m/s (silna bryza, Beaufort 6). Jest to porównywalne z ciepłem wytwarzanym przez mniejsze kotły używane do ogrzewania pomieszczeń. W latach 1993-2000 duńska firma Westrup zbudowała łącznie 34 turbiny wiatrowe, z których 17 nadal działało w 2012 roku7."

" Większa turbina wiatrowa z hamulcem hydraulicznym (7,5 metra średnicy, 17 metrów masztu) została zbudowana w 1982 roku przez braci Svaneborg i ogrzewała dom jednego z nich (podczas gdy drugi wybrał turbinę wiatrową i elektryczny system ogrzewania). Złożona z 3 łopat wykonanych z włókna szklanego turbina wiatrowa wytwarzała według nieoficjalnych pomiarów do 8 kilowatów ciepła – co jest porównywalne z mocą dostarczaną przez kocioł elektryczny małego domu jednorodzinnego. 7"
https://solar.lowtechmagazine.com/fr/20 ... dmill.html

AMORTYZACJA :

Amortyzuje się szybko: francuscy studenci rzeczywiście ustalili, co następuje:

"W tej części chcemy porównać koszt użytkowania konwencjonalnego elektrycznego podgrzewacza wody i naszego systemu. Rozważamy balon o objętości [...]
Zakładając cenę kWh na poziomie 0,17 € (podczas gdy cena kWh prawdopodobnie będzie wyższa w najbliższej przyszłości), korzystanie z elektrycznego podgrzewacza wody wiąże się z rocznym kosztem 745 €.
Koszt niskobudżetowej turbiny wiatrowej o mocy 200 W wynosi około 350 EUR [3]. Szacując część miksera przy tych samych kosztach, uzyskujemy całkowity koszt naszego systemu w wysokości 700 €. Tak więc zwrot z inwestycji uzyskujemy po około 1 roku”.
a ponieważ cena kWh w Belgii jest trzykrotna, amortyzacja dla ECS nastąpi w ciągu 4 miesięcy.
https://www.retrouversonnord.be/HotEole ... eolien.pdf

[Ahmed]

Jeśli celem jest produkcja ciepła, łatwiej i bardziej racjonalnie jest postępować bezpośrednio, a nie wytwarzać pośredniego wektora, takiego jak elektryczność.
Jeśli jednak weźmiemy pod uwagę, że ciepło jest zdegradowaną formą energii (co nie znaczy, że jest bezużyteczne!), rozumiemy zainteresowanie produkcją energii elektrycznej, która ma wiele zastosowań, bardziej zróżnicowanych i cenniejszych: całkiem słusznie mówimy o egzergia, aby scharakteryzować ten gradient w zastosowaniach.

[BaudouinLabrique]

Jeśli celem jest produkcja ciepła, łatwiej i bardziej racjonalnie jest postępować bezpośrednio, a nie wytwarzać pośredniego wektora, takiego jak elektryczność.
Jeśli jednak weźmiemy pod uwagę, że ciepło jest zdegradowaną formą energii (co nie znaczy, że jest bezużyteczne!), rozumiemy zainteresowanie produkcją energii elektrycznej, która ma wiele zastosowań, bardziej zróżnicowanych i cenniejszych: całkiem słusznie mówimy o egzergia, aby scharakteryzować ten gradient w zastosowaniach.

„interes produkcji energii elektrycznej”, mówisz, ale zgodnie z opisem ze słabą wydajnością i kosztownymi pośrednikami i źródłami szkód oraz z ograniczoną żywotnością (patrz mój wpis wprowadzający).

Uwaga: obsesja na punkcie elektryki sprawiła, że ​​zapomniała lub odrzuciła zalety technologii Low tech, a ponadto umożliwia dostęp do autonomii obywateli nie tylko łatwiejszy, bardziej zrównoważony, ale także znacznie bardziej przystępny finansowo (znacznie mniej materiału i osiągalny niż w przypadku recyklingu).

[Ahmed]

Możliwe, że odnawialne źródła energii słabo nadają się do produkcji energii elektrycznej ze względu na ich rozproszony charakter i straty związane z procesem, ale w przypadku niektórych zastosowań przeważa jakość tego wektora, który może zrekompensować te ograniczenia.
Jak już wspomniałem, jesteśmy całkowicie zgodni co do tego, że bezpośrednia produkcja ciepłej wody jest prostsza i rzeczywiście wymaga mniej wyrafinowanego sprzętu, takiego jak słoneczny podgrzewacz wody, który jest szeroko rozpowszechniony z tych powodów.

[sicetaitsimple]

Oczywiście bardziej "wygodnie" jest założyć nowy wątek niż odpowiadać na pytania zadane w poprzednim...energia-odnawialna/mlyn-hydrauliczny-energia-i-centralne-ogrzewanie-t11531-20.html.
Po prostu skopiuję ostatni:
"Po prostu zauważyłem, że wszystko mieszasz, celowo lub nie. Bo w pierwszym poście piszesz:
„W związku z tym, co następuje, ten typ turbiny wiatrowej, która wytwarza ciepło bezpośrednio, wydaje się być niewątpliwie najlepszym rozwiązaniem: „Ta technologia ma wydajność 2 do 3 razy wyższą w porównaniu z wersją pośrednią, tj. zamiana na energię elektryczną”.
podczas gdy w twoim artykule jest napisane:
"Energia cieplna słoneczna może być wykorzystana do produkcji ciepłej wody użytkowej, ogrzewania czy procesów przemysłowych. Ponadto technologia ta ma wydajność 2 do 3 razy wyższą w porównaniu do wersji pośredniej, czyli np. obejmującej etap konwersji na energię elektryczną."

O czym mówisz? Energia słoneczna czy wiatrowa?

[BaudouinLabrique]

Oczywiście bardziej "wygodnie" jest założyć nowy wątek niż odpowiadać na pytania zadane w poprzednim...energia-odnawialna/mlyn-hydrauliczny-energia-i-centralne-ogrzewanie-t11531-20.html.
Po prostu skopiuję ostatni:
"Po prostu zauważyłem, że wszystko mieszasz, celowo lub nie. Bo w pierwszym poście piszesz:
„W związku z tym, co następuje, ten typ turbiny wiatrowej, która wytwarza ciepło bezpośrednio, wydaje się być niewątpliwie najlepszym rozwiązaniem: „Ta technologia ma wydajność 2 do 3 razy wyższą w porównaniu z wersją pośrednią, tj. zamiana na energię elektryczną”.
podczas gdy w twoim artykule jest napisane:
"Energia cieplna słoneczna może być wykorzystana do produkcji ciepłej wody użytkowej, ogrzewania czy procesów przemysłowych. Ponadto technologia ta ma wydajność 2 do 3 razy wyższą w porównaniu do wersji pośredniej, czyli np. obejmującej etap konwersji na energię elektryczną."

O czym mówisz? Energia słoneczna czy wiatrowa?

Ignoruję (błędną) próbę intencji.

Co do reszty wydawało mi się, że to oczywiste: energetyka wiatrowa, no! ; Nic nie mieszam, bo NIGDY o tym nie mówiłem słoneczny termiczny! Chodzi tu (być może trzeba to powtórzyć) o ciepło wytwarzane nie przez słońce przez wiatr!

Moje ramiona opadają!

[sicetaitsimple]

na fakcie, że produkcja ciepłej wody w sposób bezpośredni jest prostsza i faktycznie wymaga mniej wyrafinowanych materiałów, takich jak słoneczny podgrzewacz wody, który jest szeroko rozpowszechniony z tych powodów.

To całkowicie dyskusyjne.
Z jednej strony dlatego, że przynajmniej w naszych szerokościach geograficznych, solarny podgrzewacz wody wymaga uzupełnienia elektrycznego o niewiele ponad 100% zapotrzebowania na miesiące zimowe.
Z drugiej strony, ponieważ jest to zasadniczo instalacja hydrauliczna podlegająca bardzo silnym dziennym wahaniom temperatury, która niekoniecznie jest „prosta” w obsłudze w czasie bez interwencji konserwacyjnych, zwłaszcza że zwykle dzieje się to na dachu.

[sicetaitsimple]

Moje ramiona opadają!

I twój stosunek wydajności 2 do 3 też... Przeczytaj ponownie swoje źródło.

[BaudouinLabrique]

Moje ramiona opadają!

I twój stosunek wydajności 2 do 3 też... Przeczytaj ponownie swoje źródło.

To wynika z obserwacji i wydaje mi się to logiczne, skoro nie ma pośredników, a nawrócenie z natury rzeczy ograniczające
(przypomnienie : https://solar.lowtechmagazine.com/fr/20 ... dmill.html)

[Ahmed]

Wspomniałem o słonecznej energii cieplnej (która sprawdza się dobrze w odpowiednich przypadkach), ponieważ jestem dużo bardziej powściągliwy co do przedstawionych tutaj możliwości małego wiatru.