Wycieczki aérogénératrices wirową Synteza

[Alain Coustou]

WIEŻE AEROGENERATORA (LUB WIEŻE VORTEX)

Wieże turbin wiatrowych (lub wieże wirowe) należą do rodziny wież słonecznych, których pierwszy projekt opracował czterdzieści lat temu francuski inżynier Egard Henri Nazare, prekursor w tej dziedzinie. W porównaniu z projektem Nazare i wszystkimi jego następcami, wieże wytwarzające powietrze wnoszą znaczące nowe cechy, zarówno pod względem liczby użytych sił, jak i efektów naturalnych, różnorodności przewidywanych źródeł kalorii oraz wielu szczegółów strukturę, przez cechy peryferyjnych szklarni i kalorycznego systemu magazynowania, a na koniec przez wydajność znacznie wyższą niż można się spodziewać po konkurencyjnych projektach. Te wieże są przedmiotem patentu w około trzydziestu krajach przez ich dwóch projektantów: badacza uniwersyteckiego Alaina Coustou (wykładowca na uniwersytecie w Bordeaux, specjalista w dziedzinie energii, klimatu i zrównoważonego rozwoju ) i informatyk Paul Alary (wydania online Eons Director Collection).

Według ich promotorów wieże turbin wiatrowych są przyszłym rozwiązaniem do masowej produkcji czystej i niedrogiej energii.
W krajach wyposażonych w elektrownie jądrowe mogłyby początkowo zwiększyć efektywność energetyczną poprzez znaczne zwiększenie mocy wyjściowej elektrowni bez zużycia dodatkowego materiału rozszczepialnego przy jednoczesnym zmniejszeniu emisji cieplnej, a tym samym uczynienie go bardziej akceptowalnym dla populacja - i całkowicie zastąpić elektrownie cieplne. Najstarsze lub najmniej bezpieczne elektrownie jądrowe mogłyby więc zostać bardzo szybko zatrzymane.
We wszystkich krajach wieże turbin wiatrowych mogą również działać autonomicznie, wyłącznie z wykorzystaniem odnawialnych źródeł energii, lub modernizować zrzuty wody chłodzącej z przemysłu, wytwarzając duże ilości energii elektrycznej i zmniejszając z czasem ich wpływ termiczny. środowisko.
W drugim etapie mogą wreszcie zapewnić ostateczną i płynną wymianę energii jądrowej oraz pozwolić na masową produkcję i niski koszt całkowicie niezanieczyszczającej energii elektrycznej, bez użycia paliwa i bez emisji gazów cieplarnianych.

We Francji elektrownie w niewielkim stopniu przyczyniają się do znoszenia efektu cieplarnianego: w tym kraju zaledwie 5% energii elektrycznej jest wytwarzane przez elektrownie cieplne, zmobilizowane głównie w godzinach szczytowego zużycia.
Niestety nie jest tak samo na poziomie globalnym. Ponad dwie trzecie całej energii elektrycznej wytwarzane jest przez elektrownie cieplne, spalające węgiel, ropę lub gaz. Ta sytuacja przyczynia się do dramatycznego zwiększenia efektu cieplarnianego, którego konsekwencje grożą wymknięciem się spod kontroli. Ponadto koszty produkcji energii elektrycznej ze źródeł cieplnych zwykle rosną wraz ze wzrostem cen ropy naftowej ze szkodą dla użytkowników, zarówno biznesowych, jak i indywidualnych.

Podstawowym zagadnieniem jest zatem rozwój całkowicie nie zanieczyszczających instalacji, które mogą zapewnić niski koszt kW / h. Jest tak tym bardziej, że energia wodna prawie osiągnęła swoje granice, ponieważ zarówno energia słoneczna, jak i wiatrowa są zbyt drogie, a ich dostępność w najlepszym razie ograniczona do jednej trzeciej dnia. może zapewnić tylko jeden dodatkowy. Energia jądrowa jest dyskutowana ze względu na obawy, jakie budzi, szczególnie w odniesieniu do ponownego przetwarzania jej odpadów i bezpieczeństwa ich długoterminowego przechowywania.
Na szczęście istnieje rozwiązanie: to, które proponujemy z projektem wieży aerogeneracyjnej, która była przedmiotem przyznania francuskiego patentu przez INPI (patent nr 0408809). Po bardzo pozytywnym wstępnym raporcie światowy patent został przyznany w styczniu 2007 dla około trzydziestu krajów. Prezentujemy tutaj ogólne zasady, opis, działanie i wiele z wielu zalet.

I - Zasady ogólne:

Zastosowanie wydrążonej konstrukcji przypominającej wieżę rozkloszowanej u podstawy i zoptymalizowanej pod kątem połączenia czterech lub nawet pięciu sił i efektów naturalnych w celu masowej i stałej produkcji taniej energii elektrycznej, bez zanieczyszczeń, bez zużycia zasobów naturalnych ograniczone i nieobarczone karą za nieregularność reżimu wiatrowego, jak w przypadku turbin wiatrowych.
Zastosowane siły i efekty naturalne to:
1 - Efekt komina
2 - efekt cieplarniany
3 - „siła” Coriolisa
4 - efekt Venturiego
5- Ponadto wiatr prawdopodobnie zapewni uzupełnienie, nigdy nie będzie konieczne do działania wieży, i możliwe jest zwiększenie wydajności i rentowności instalacji dzięki wykorzystaniu kalorii w niskich temperaturach pochodzących z przemysłu , elektrownie jądrowe, spalarnie lub energia geotermalna, w przeciwnym razie w dużej mierze utracone.

II - Opis struktury i funkcji poszczególnych elementów:

Szczegółowy opis, plany i tekst międzynarodowego patentu można znaleźć na stronie projektantów wieży aerogeneracyjnej:
http://groups.msn.com/ToursAerogeneratrices2/
Korzystanie z wyszukiwarki Google (wyszukiwanie zaawansowane) pozwala również znaleźć wiele odniesień do turbiny wiatrowej (wpisując pełne wyrażenie) lub jej oryginalnego projektanta (Alain Coustou).

A / Przewidywane optymalne wymiary:
- Wysokość: metry 300
- Średnica u podstawy: mierniki 200
- Średnica wewnętrzna u góry: mierniki 25 do 30
- Obszar szklenia (efekt cieplarniany) wokół podstawy budynku: 3 do 5 Km2 w trybie autonomicznym, znacznie mniej łączącym zalety i naturalne efekty z odzyskiwaniem przemysłowych kalorii chłodzących lub z innych źródeł odnawialnych (energia geotermalna).
Możliwe są mniejsze wymiary, w zależności od dostępnych kalorii i potrzeb, zasada działa skutecznie na każdej wysokości co najmniej równej stu metrom.

B / Opis, od podstawy do góry:
1) Rozkloszowana podstawa, która zapewnia doskonałą stabilność całości, jest pomalowana na czarno. Wloty powietrza z żaluzjami są rozmieszczone na obrzeżach tej podstawy i są otoczone płotami, aby zapobiec przypadkowemu dostaniu się ptaków.
Pomiędzy każdym wejściem rozpoczyna się partycja. Przegrody, które jednocześnie funkcjonują jako konstrukcje wsporcze, są przerywane w środkowej części wieży. Mają zakrzywiony (płaski) kształt, aby zainicjować ruch obrotowy powietrza zasysanego do wieży, który zwiększa się od podstawy do góry i jest samowystarczalny dzięki sile Coriolisa. ,
2) Baza jest otoczona obszarem o różnym charakterze, w zależności od tego, czy budynek jest zbudowany w regionie z zasobami wodnymi.
- W regionach, w których występują zasoby hydrauliczne, baseny z czarnymi ścianami i dnem będą działać jak względne rezerwuary ciepła w nocy. Każdy basen może być wyposażony w czarny pływający koc, który kontroluje parowanie.
- W obszarach suchych lub pustynnych powierzchnia podłogi pokryta bitumem lub betonem zabarwionym na czarno może pełnić te same funkcje.
W obu przypadkach obszar przewidziany do wychwytywania kalorii słonecznych wynosi kilka km2 w trybie autonomicznym i jest zdominowany przez okna lekko nachylone od środka do obrzeża i generujące efekt cieplarniany. W praktyce powierzchnia szklarni zależy od średniego nasłonecznienia i szerokości geograficznej miejsca. Może być rzędu 4 Km2 na południu Francji dla wieży 300 m.
Obszar ten można jednak znacznie zmniejszyć w przypadku odzyskiwania kalorii przemysłowych lub z elektrowni jądrowej.

3) Średnica wieży zwęża się stopniowo od podstawy, co powinno prowadzić do znacznego przyspieszenia rosnącego przepływu powietrza (połączenie efektu komina i efektu Venturiego).
Górna część wieży jest cylindryczna lub prawie cylindryczna, prawdopodobnie nieco w kształcie ściętego stożka, najlepiej pomalowana na jasny kolor, na przykład biały.
Urządzenie do przekształcania energii kolumny powietrza w elektryczność, składające się z kilku etapów turbin lub śmigieł, kontrolowanych przez czujniki i zarządzanych przez program komputerowy, jest instalowane tuż przed szczytem budynku. Urządzeniu temu może towarzyszyć pochylenie wieży na jej poziomie, aby lepiej zapewnić ewakuację kolumny powietrza pomimo konwersji znacznej części jej energii kinetycznej.
Wreszcie rozbieżna owiewka przy wyjściu z turbin kontrolowałaby zakłócenia przepływu powietrza u szczytu wieży i eliminowała wszelki hałas, w każdym razie skrajnie niepożądany, ponieważ szczyt wieży o optymalnych wymiarach wzrósłby do metrów 300, a przepływ powietrza byłby skierowany w niebo. Ponadto, jeśli wieża znajduje się w pobliżu elektrowni jądrowej, nie będzie miała mieszkańców, biorąc pod uwagę otaczający ją obszar niezabudowany. Gdy zagrożenie dla ruchu lotniczego byłoby zerowe, ponieważ obszary założenia elektrowni są zabronione przelotu. Obecność wznoszącego się smugi powietrza przyczyniłaby się nawet do zabezpieczenia sąsiedniej elektrowni.

III - Działanie:

A / Efekt cieplarniany:
Powietrze otaczające podnóża wieży, naturalnie ogólnie cieplejsze niż na szczycie, podnosi się dzięki efektowi cieplarnianemu zapewnianemu przez oszklone powierzchnie.
1) Zapas kalorii powstaje w wyniku podgrzania asfaltowej podłogi lub pokrytej farbowanym na czarno betonem, a najlepiej ośmiokątnymi lub czworokątnymi zbiornikami wodnymi. Dobowa pojemność magazynowa kalorii jest rzeczywiście znacznie większa w przypadku basenów niż w przypadku bitumu lub betonu. Same umywalki są w kolorze czarnym i mogą być pokryte sztywnym, pływającym kocem lub półsztywnym czarnym odcieniem, który umożliwia pochłanianie ciepła słonecznego. To urządzenie przydałoby się tylko wtedy, gdy uznano za konieczne ograniczenie parowania zbiorników wody, aby go uratować lub ograniczyć ewentualną kondensację na szczycie wieży.
Z tego samego powodu rozchylona podstawa wieży może być pomalowana na czarno i zaizolowana przez oszklenie całej części, której nachylenie jest mniejsze niż 45 °.
Czarna strefa wchłaniania i rezerwy kalorii wokół podstawy budynku - to znaczy w trybie autonomicznym obszar o powierzchni około Km2 z betonu, bitumu lub, lepiej, basenów - jest zawieszony przez oszklenie pod która krąży w powietrzu, które zostanie podgrzane przed wciągnięciem przez wieżę.

2) Obszar oszklenia jest otoczony elektronicznie sterowanym systemem żaluzji, aby zoptymalizować wykorzystanie powietrza ogrzewanego przy niskim i średnim wietrze. Manewrowanie tymi okiennicami pozwoliłoby uniknąć wszelkiego ryzyka związanego z nadmiarem nadciśnienia, które mogłoby wynikać z gwałtownych wiatrów. Poprawiłoby to również wydajność wieży.

3) Instalacja wieży w miejscu elektrowni jądrowej lub cieplnej pozwoliłaby na wykorzystanie kalorii wody z obwodu chłodzącego elektrowni, przekazywanych do obwodu trzeciorzędowego. Woda tego ostatniego byłaby kierowana pod wieżą lub do basenów na zewnątrz wieży, albo z najbliższej podstawy, albo z większej odległości, w zależności od ograniczeń związanych z potrzebą utrzymania wydajności termodynamicznej zakładu , Możemy rozważyć kaskadowy obwód trzeciorzędowy wody w podstawie wieży (jak w obecnych wieżach chłodniczych) lub nad zewnętrznymi basenami, albo zamgląc nad tymi samymi basenami, albo krążąc woda z obwodu wtórnego w sieci drobnych rur umieszczonych w zbiornikach w celu przekazywania kalorii bezpośrednio do wody tego drugiego. Niezależnie od wybranej modalności, proponowany system na tym poziomie spełniałby funkcję, która jest obecnie funkcją wież chłodniczych i podstawy wieży, a bezpośrednio sąsiadująca zielona strefa działałaby jako strefa przekazywania kalorii. Rozważamy różne konfiguracje tej transmisji. Jak powiedzieliśmy powyżej, wybrana konfiguracja powinna oczywiście zachować wydajność termodynamiczną zakładu, którego kalorie zostaną odzyskane. Doświadczenie i wiedza inżynierów, którzy pracowali nad konwencjonalnymi wieżami chłodniczymi, zapewniłyby optymalizację zaproponowanego tutaj systemu.
To rozwiązanie miałoby podwójną zaletę polegającą na znacznym zmniejszeniu powierzchni szklarni i ograniczeniu odprowadzania ciepłej wody do środowiska naturalnego. Ponadto ta lokalizacja wież powinna pozwolić na znaczne obniżenie ceny kosztu KW / h, co można by obniżyć o współczynnik 2, a nawet więcej w zależności od wcześniejszej dostępności gruntów, stacji transformatorowych i linii bardzo wysokiego napięcia, niektóre koszty personelu można również podzielić z elektrownią. Wreszcie, zastosowanie gorących ścieków z elektrowni umożliwiłoby zarówno zmniejszenie poboru wody w rzece lub na morzu - obecnie rzędu 50 metrów sześciennych na sekundę dla każdej wieży chłodniczej - w celu ograniczenia zrzutów wody. ciepłe wody w tych samych rzekach lub na morzu i sprawiają, że konwencjonalne chłodnie kominowe stają się bezużyteczne. Do tej pory woda odprowadzana za wieżami chłodniczymi elektrowni jądrowych jest jeszcze cieplejsza niż w momencie ich pobierania, 15 ° C dla zrzutów do morza i 12 ° C dla zrzutów do morza. rzeka. Rozwiązanie instalacji wież generujących powietrze oprócz elektrowni jądrowych może zatem znacznie poprawić ochronę środowiska, zapewniając jednocześnie szczególnie niski koszt na kW / h (prawdopodobnie rzędu 2 centymetrów d EUR / kWh, w porównaniu do 3,5 w przypadku energii jądrowej i od 10 do 12 w przypadku turbin wiatrowych) i zapewniając warunki dla zrównoważonego rozwoju.
Dlatego też cała elektrownia jądrowa (lub cieplna) + wieże wytwarzające powietrze mogłyby zobaczyć ich lepszą wydajność.

Ale to nie wszystko.
W przypadku dostępności wystarczającego przepływu ścieków w stosunkowo wysokiej temperaturze, zamglenie całej lub części wody bezpośrednio w powietrze pod podstawą wieży i / lub nad basenami magazynowymi kalorie prawdopodobnie poprawią przekazywanie ich do powietrza zasysanego przez wieżę. Ponadto ładowanie tego powietrza wilgocią zwiększyłoby energię sztucznego wiatru wytwarzanego w wieży generującej powietrze, jednak kosztem prawdopodobnego i nieszkodliwego zjawiska kondensacji nad wieżą.
Podobnie możliwe jest użycie źródła termicznego, energii geotermalnej lub kalorii pochodzenia przemysłowego (hutnictwa żelaza i stali, odlewni, cementowni, spalarni ...) do zasilania basenów prawie tymi samymi zaletami w podgrzewaniu wody i od podstawy wieży. Zasada wieży aerogeneracyjnej obowiązuje dla wymiarów od 100 metrów do około 300 metrów lub więcej, możliwe jest dostosowanie wyboru wymiarów wieży do znaczenia odzyskiwanych kalorii, bez ponownego liczenia kalorie słoneczne i ich magazynowanie w basenach.

B / Połączenie efektu komina, siły Coriolisa i efektu Venturiego:

1) Efekt kominka
Ciepłe powietrze uwięzione pod szklaną powierzchnią i pod rozszerzoną podstawą wieży unosi się do pustej struktury na skutek efektu komina.
Samo to dobrze znane zjawisko nie wystarczyłoby do zapewnienia wystarczającej wydajności urządzenia dla wieży, której wysokość jest ograniczona do mierników 300. Gdybyśmy ograniczyli się do efektu komina, potrzebowalibyśmy wieży 500 o wysokości 1000, tak jak w projektach budowy wież słonecznych w Hiszpanii i Australii, stwarzających poważne problemy konstrukcyjne. I znowu! Szybkość wznoszenia kolumny powietrza nie mogła osiągnąć w najlepszym razie około sześćdziesięciu kilometrów na godzinę, a ogólna wydajność byłaby mierna ...
To tutaj zaczyna się szczególna architektura wieży wytwarzającej powietrze, co skutkuje maksymalizacją energii wytwarzanej dzięki wykorzystaniu dwóch uzupełniających się sił naturalnych.

2) Siła (lub efekt) Coriolisa
Powietrze, które dostaje się do podstawy wieży, jest prowadzone przez zakrzywione przegrody, które inicjują jego obrót. Przegrody te, które powstają między każdą wnęką wlotu powietrza, pełnią również funkcję struktury nośnej. Centralny rdzeń wieży gwarantuje symetrię obrotu wznoszącego się powietrza.
W ten sposób inicjowane jest zjawisko trąby powietrznej, utrzymywanej i wzmacnianej przez efekt Coriolisa, tę naturalną „siłę”, która leży u podstaw kierunku obrotu cyklonów i torrentów atmosferycznych. W ten sposób otrzymujemy uwięzione i samowystarczalne tornado. Gorące powietrze nie jest już usatysfakcjonowane wznoszeniem się, ale jest ożywione szybkim ruchem obrotowym w tym samym kierunku, co przewidziany dla stopni turbiny.
Oprócz nieistotnego uzupełnienia energii kinetycznej w ten sposób przekazywanej temu drugiemu, ten obrót wstępującej kolumny powietrza umożliwia zwiększenie liczby obrotów turbiny na minutę bez zwiększania prędkości względnej względem otaczającego ośrodka. Ten ostatni punkt jest ważną dodatkową zaletą aerodynamiczną dla rozwiązania wież wytwarzających powietrze.

- „Siła” Coriolisa jest konsekwencją obrotu ziemi. Na półkuli północnej ma tendencję do odchylania ruchomych mas powietrza w prawo i ich obracania. Z natury zjawisko to powstaje przede wszystkim w kierunku obrotu cyklonów i tornad. Ponieważ następuje odwrócenie tego kierunku obrotu na półkuli południowej, siła Coriolisa słabnie, gdy zbliża się do równika, w którym to momencie znika. Z drugiej strony, ponieważ efekt cieplarniany jest maksymalny wokół wież aerogeneracyjnych w strefie międzyzwrotnikowej, kompensowana jest słabość efektu Coriolisa w tej części globu.

3) Efekt Venturiego
Szczególna architektura wieży, rozszerzana u podstawy i której średnica wewnętrzna zwęża się, gdy powietrze unosi się przez efekt komina, powoduje znaczne przyspieszenie rosnącego przepływu powietrza i rotacji przez efekt Venturiego ( ten sam efekt, który powoduje, że nurt powolnej rzeki przyspiesza, gdy koryto się zwęża). Przy średnicy wewnętrznej w górnej części wieży równej 1 / 7th podstawy i różnicy temperatur około trzydziestu stopni, prędkość kolumny powietrza wynosiłaby kilkaset km / h Konieczne będzie jedynie uniknięcie przekroczenia tej prędkości przez wiele maszyn 0,7, ponieważ poza tym można byłoby dojść do pola transonicznego stwarzającego problemy z kontrolą przepływu i oporu łopat turbin o średnicy 25.
W ten sposób energia przenoszona przez kolumnę powietrzną jest znacznie zwiększona w porównaniu z tym, co można uzyskać przez prosty efekt komina w strukturze rurowej i stałej średnicy od podstawy do góry.

Obliczenie efektu Venturiego jest niezwykle proste: między podstawą a górą prędkość przepływu powietrza jest mnożona przez współczynnik równy stosunkowi wewnętrznej powierzchni wieży do jej podstawy / wewnętrznej powierzchni u góry. Dla stosunku średnic równego 7 stosunek powierzchni jest równy 49. Odejmując obszar zajmowany przez rdzeń centralny, półzakrzywione przegrody podstawy i zamocowania zespołu turbin, przechodzi do około 50. Dlatego prędkość w górę u podstawy tylko 10 Km / h powoduje, że prędkość potencjalna wynosi 500 Km / h na węższym poziomie u podstawy turbin. Oczywiście należy wziąć pod uwagę inne parametry: możliwość uzyskania znacznie wyższych prędkości poprzez zwiększenie różnicy temperatur między podstawą a szczytem, ​​uzupełnienie energii kinetycznej z powodu obrotu kolumny powietrza, obecność turbin do wychwytywania energii kinetycznej, możliwe zastosowanie sprężarek i zaworów tłocznych itp.

C / Konwersja energii kinetycznej słupa powietrza na energię elektryczną:
Energia uwięzionej i samowystarczalnej wyrzutni powietrza jest gromadzona w górnej części wieży przez ciąg turbin lub śmigieł, przy czym całość jest specjalnie zaprojektowana tak, aby nie „dusić się” wznoszącej się kolumny powietrza. Turbiny są zarządzane za pomocą czujników (rejestrujących prędkości przepływu powietrza i rotacji turbin) oraz specjalnego programu komputerowego. Przedłużony do podstawy wieży centralny rdzeń turbiny może również pomóc utrzymać ciężar turbiny i umożliwić przejście kabli lub wewnętrznej windy. Ponadto, umiejscowiony w osi „oka” sztucznego cyklonu, pomaga zapewnić symetrię bez ograniczania obrotu kolumny powietrza.
Rozsądne jest przewidywanie, że ponad 75% energii kinetycznej jest w ten sposób przetwarzane na energię elektryczną, a pozostała część odpowiada nieuniknionym stratom ciśnienia lub jest przeznaczona na samozachowanie zjawiska burzy. Bez osiągania wydajności turbin parowych lub turbin hydraulicznych (rzędu 90% w zależności od rodzaju instalacji), wydajność jest zatem wyższa niż wydajność, którą teoretycznie można uzyskać z turbiny wiatrowej, ograniczona według „prawa Betza”, które pokazuje, że jednokanałowa turbina wiatrowa o osi poziomej nigdy nie będzie w stanie przetworzyć więcej niż 59% energii kinetycznej padającego wiatru na energię mechaniczną. Konstrukcja wieży, wymuszone przyspieszenie żyły powietrznej, zastosowanie kilku etapów turbin oraz połączenie kilku sił i efektów naturalnych, a także kalorii odzyskanych przezwycięża to ograniczenie.
W każdym razie, nawet gdyby „prawo Betza” miało zastosowanie do uproszczonej wieży z pojedynczą turbiną, spowodowałoby to dostępną moc ponad 4000 razy większą niż turbina wiatrowa o tej samej średnicy co turbina, różnica prędkości powietrza między dwoma rozwiązaniami jest rzędu 16 i dostępnej mocy w zależności od prędkości powietrza przy mocy 3 (podwójna prędkość = 8 razy większa moc; pomnożone przez 16 = 4096 razy większa moc). Między wieżą wytwarzającą powietrze a konwencjonalnymi turbinami wiatrowymi istnieje różnica porównywalna z różnicą między samolotem odrzutowym a lekkimi samolotami śmigłowymi. Wewnętrzna architektura wieży ma również oczywiste podobieństwa z silnikiem turboodrzutowym.
Wytworzona w ten sposób energia elektryczna jest stała. W szczególności jest prawie całkowicie niezależny od wiatru, w przeciwieństwie do konwencjonalnych turbin wiatrowych. Możliwe fluktuacje mogą wynikać wyłącznie ze zmian różnicy między temperaturami powietrza u podstawy i na szczycie wieży.
System działa w trybie akumulacji ciepła, nawet w przypadku operacji wyłącznie słonecznej, ciepło może być gromadzone w ciągu dnia i wykorzystywane w nocy do wytwarzania energii elektrycznej.
Zainstalowana moc może wynosić kilkaset megawatów: rzędu 500 do 700 MW w trybie autonomicznym z trzydziestostopniową różnicą między powietrzem podstawy a szczytem, ​​więcej niż 1000 MW w przypadku instalacja w pobliżu elektrowni cieplnej lub jądrowej, z której odzyskane zostaną kalorie ścieków z obwodu chłodzącego.
Jednak te kalorie, obecnie częściowo niepotrzebnie rozpraszane przez elektrownie, nie są nieistotne. Podamy tutaj przykład szwajcarskiej elektrowni jądrowej Gösgen, nieco mniejszej niż ostatnie elektrownie zbudowane we Francji. Chłodnia kominowa tego zakładu nieustannie wyrzuca energię cieplną o wartości ponad 2 milionów kWh w niższej atmosferze, co stanowi roczny ekwiwalent 17 miliardów kWh. Ale to energia tracona po ochłodzeniu przez wieżę.
Odzysk ciepła z obwodu wtórnego takiej elektrowni mógłby mieć nadzieję na osiągnięcie mocy co najmniej równej 1000 MW lub więcej dla każdej wieży turbiny wiatrowej, zbliżając się w ten sposób do reaktora jądrowego. Powinno po prostu unikać pogorszenia sprawności cieplnej elektrowni sprzężonej z elektrownią jądrową, co nie powinno stanowić żadnych trudności.

IV - Niektóre bonusy:

Wieże wytwarzające powietrze, ze względu na ich wysokość (rzędu 300 dla optymalnego wymiaru) i ich architekturę (quasi-cylindryczna górna część nad rozszerzoną podstawą) mogą być używane uzupełniająco, przynosząc uzupełnienie użyteczności, a nie nieistotny jest dalszy wzrost ich rentowności. Oto niektóre z nich:
Okrągła platforma konserwacyjna w pobliżu szczytu mogłaby służyć jako remiza strażacka w strefie leśnej.
Anteny, nadajniki i nadawcy: radio, telewizja, telefonia komórkowa itp. Anteny nadawcze skorzystałyby z wysokości budynku, aby mieć większy promień działania i nie stanowiłyby zagrożenia dla populacji.
W regionach o stałej prędkości wiatru pierścienie pierścieniowych turbin wiatrowych krążących wokół quasi-cylindrycznej części wieży (która byłaby ich osią pionową) zapewniłyby znacznie bardziej ekonomiczny bonus energetyczny niż w przypadku konwencjonalnej turbiny wiatrowej: wysokość „swobodnego pylonu” utworzonego przez wieżę zapewniłaby większą stabilność przepływu wiatru, niezakłócona odciążeniem ziemi.

Początkowo sprzężenie wież generatorów i elektrowni jądrowych znacznie poprawiłoby wydajność obu, jednocześnie umożliwiając natychmiastowe wyłączenie niektórych reaktorów. Ułatwiłoby to również obsługę elektrowni cieplnych (dwie trzecie rosnącej produkcji energii elektrycznej na świecie, nie zapominajmy!), A także poważnie pobudzić rozwój gospodarczy Francji, Europa i świat - a zatem zatrudnienie - i ochrona przyrody.
Ponadto know-how firm zajmujących się już produkcją konwencjonalnej energii elektrycznej, energii jądrowej lub wiatru powinno zdziałać cuda w zakresie rozwoju, budowy i zarządzania wieżami wytwarzającymi powietrze. Dla tych, którzy rozpoczną nową rewolucję energetyczną, szansa na zdobycie lub utrzymanie wiodącej pozycji na świecie pod względem energii, przy jednoczesnej poprawie wizerunku marki.
Następnie, gdy konieczne będzie zatrzymanie produkcji elektrycznej elektrowni jądrowych, które osiągnęły kres ich żywotności, wieże wytwarzające powietrze będą tam, aby przejąć kontrolę, bez dramatów społecznych i problemów ekonomicznych. Wystarczy albo rozszerzyć powierzchnię słonecznych czujników kalorycznych (szklarni), aby sprzyjać implantacji w pobliżu działań generujących niskie kalorie, lub ewentualnie zachować jeden z reaktorów elektrowni, umożliwiając jej działanie przy bezczynny tylko jako niskokaloryczny generator ciepła (nie wrząca woda) do zasilania kilku rund. Gdy kraje, które nie mają elektrowni jądrowych, zawsze będą mogły wykorzystywać kalorie utracone przez elektrownie cieplne - a tym samym uniknąć konieczności budowy nowych elektrowni - i kalorii słonecznych, w tych samych warunkach. systemy przemysłowe lub geotermalne przydatne do eksploatacji wież.
Rozwiązanie „Tours Aérogénératrices” jest rzeczywiście rozwiązaniem o powszechnym powołaniu. I jak zauważył jeden z inżynierów, któremu projekt został poddany ekspertyzie, może to być „wynalazek stulecia” i początek „nowej rewolucji gospodarczej”.

Podsumowując, wieże turbin wiatrowych są idealnym rozwiązaniem pod każdym względem. Nie tylko będą wytwarzać energię elektryczną masowo i przy szczególnie niskich kosztach, ale zapewnią zrównoważony rozwój bez użycia paliw kopalnych. Zagrożenie dla środowiska wież generujących powietrze wynosi zero. Tornado w niewoli nie może uciec, ponieważ większość energii oddaje turbinie. Ponadto urządzenie nie emituje gazu, co minimalizuje szkody w środowisku.
Wszystkie powody, które powinny doprowadzić do szybkiej decyzji na rzecz rozwoju wież generujących powietrze, najpierw przez zbudowanie modelu oceny, być może w postaci uproszczonej i stosunkowo niedrogiej struktury modułowej, a następnie przez wdrożenie w drodze do ambitnego programu budowy we Francji i na całym świecie.

Alain Coustou - 13-06-2007


PS: Wynalazek jest przedmiotem międzynarodowego patentu, chroniąc go we Francji oraz w trzydziestu krajach w Europie, Azji i Ameryce Północnej.

[słoń]

Dziękuję za to znakomitym artykule.

Czy wiesz, gdzie jest projekt 1 dla Australijczyków? Myślę, że pozwolenia na budowę zostały wydane w 2006?

[Willaupuis]

uh prawdopodobnie powiem coś głupiego, ale hej swędzi mnie w głowie, czytając artykuł. mój zwariowany pomysł:

może skorzystać z góry, aby uzyskać ten sam efekt, kopiąc pionowy tunel, aby uzyskać podobny efekt

[słoń]

Dlaczego nie Ale obawiam się, że będzie to trudne. Ciężka, ciężka kariera w skale

(a ponadto będziesz mieć wszystkich ekologów w okolicy, którzy będą jęczeć i zrujnujesz ich piękną górę. )

[Christophe]

Niektóre ilustracje i pliki przesłane do mnie przez autora projektu:





Pliki prezentacji technologii:

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]

Korzystam z okazji, aby podzielić się z wami innym dokumentem na temat wież słonecznych (pomysł wcale nie jest nowy), szczególnie na temat pracy Edgar Nazar w latach 60 w 80

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

Cytuję:

To, co dzisiaj nazywamy roślinami aerotermicznymi lub wieżą wirową (silnik wirowy atmosfery), której zasada opiera się na udomowieniu wznoszących się wirów lub mini cyklonów, należy odróżnić od prostych jednoprzepływowych systemów solarnych (w szczególności australijski projekt 1000 m tower), ale o znacznie niższej wydajności i wątpliwej rentowności.

Centralny eksperymentalny aerotermiczny kształt zwężki Venturiego Nazare chciał zbudować wysokość i średnicę podstawy 300 m, średnicę na szyjce Venturiego 30 m, a dla różnicy temperatur (delta t) 30 ° C między górną i dolną warstwą atmosfery , moc elektryczna wynosząca 200 MW (megawaty) około.

Do tej pory jedyne znane osiągnięcie komin słoneczny jest Manzanares w Hiszpanii. Ta eksperymentalna wieża, zbudowana w 1982 roku przez niemieckie biuro projektowe Schlaich Bergermann & Partners, składa się z cylindrycznego komina o wysokości 200 m, średnicy 10 m, pośrodku okrągłego kolektora słonecznego o średnicy 250 m ( 6000 m2 przeszklenia 2 m nad ziemią) i pozwalające na ogrzanie powietrza.
Jego moc to 50 KW.

Ale jakie jest obecnie opracowywane rozwiązanie? Najbardziej gówniana ...

[Alain Coustou]

Dziękuję za to znakomitym artykule.
Czy wiesz, gdzie jest projekt 1 dla Australijczyków? Myślę, że pozwolenia na budowę zostały wydane w 2006?

Dziękuję za komplement.
Niemiecko-australijski projekt środowiskowy został skorygowany w dół, a plany są przerabiane na betonową wieżę 500 m, o zmniejszonej zdolności produkcyjnej o 80% w porównaniu z pierwotnym projektem, który jest technicznie prawie nieosiągalne. Zgodnie z moimi informacjami konstrukcja została zepchnięta z powrotem do 2010, a wieża produkowałaby tylko 40 000 Mw (w porównaniu z 200 000 dla wieży słonecznej 1000 m).

Projekt inżyniera Edgarda Henri Nazare jest w rzeczywistości przodkiem wszystkich projektów wież wirowych.
W porównaniu z wieżą wirową Coustou-Alary miała jednak wiele wad. Obecnie firma, która odziedziczyła plany Nazare (Sumatel), eksperymentuje z modelem 60 m na terenie geotermalnym Bouillante w Indiach Zachodnich. Celem jest zbudowanie wieży 300 m (prawie wszystkie projekty wież wirowych wydają się zbieżne w kierunku tej wysokości uważanej za optymalną), której górna połowa byłaby w postaci dyszy Lavala (dyszy rakietowej) i z której stałe tornado o wysokości od 10 do 20 Km, którego celem byłoby zassanie powietrza z wieży, a tym samym obrócenie turbin umieszczonych na obrzeżach jej podstawy. Struktura wieży Nazare-Sumatel jest zatem bardzo różna od wieży wieży Coustou-Alary, a jej bezpieczeństwo jest znacznie bardziej problematyczne. Próbowałem zwrócić uwagę założyciela Sumatela na ryzyko, że jego tornado stworzy swoją kolej, by uciec od kontroli (nie jestem jedyną), ale on jest zainteresowany jego pomysłem.
Jednak takie ryzyko zupełnie nie istnieje w wieży takiej jak ta, którą opracowałem wraz z Alary i małym zespołem inżynierów. Energia tornada jest w dużej mierze pochłaniana przez turbiny umieszczone w górnej części (spowolnienie kolumny powietrza kompensowane jest rozszerzaniem górnej owiewki), a ponadto podwójna korona żaluzji steruje dostęp powietrza do podstawy wieży i na obrzeżach szklarni.

Aby odpowiedzieć na sugestię Williupuis (urządzenie wykopane w górach lub górach), uspokaja się, ona wcale nie jest głupia! Były projekty tego typu, ale wiązałoby się to z ogromnymi problemami z uzyskaniem optymalnej geometrii.

Alain Coustou

[Christophe]

wieża produkowałaby tylko 40 000 Mw (w porównaniu z 200 000 dla wieży słonecznej 1000 m).

Uh, to raczej nie 40 Mw? Ponieważ 40 Gw wydaje mi się dużo ...

i z którego pozostawia trwałe tornado 10 na wysokości 20 km, którego celem byłoby zassanie powietrza z wieży, a tym samym obrócenie turbin umieszczonych na obrzeżach jej podstawy.

Wow ... tornado o wysokości od 10 do 20 km wygenerowało nie "małą" wieżę o wysokości 300 m!

Jak można wygenerować tyle energii? Czy istnieje zjawisko wzmocnienia?

[Alain Coustou]

wieża produkowałaby tylko 40 000 Mw (w porównaniu z 200 000 dla wieży słonecznej 1000 m).

Uh, to raczej nie 40 Mw? Ponieważ 40 Gw wydaje mi się dużo ...

i z którego pozostawia trwałe tornado 10 na wysokości 20 km, którego celem byłoby zassanie powietrza z wieży, a tym samym obrócenie turbin umieszczonych na obrzeżach jej podstawy.

Wow ... tornado o wysokości od 10 do 20 km wygenerowało nie "małą" wieżę o wysokości 300 m!
Jak można wygenerować tyle energii? Czy istnieje zjawisko wzmocnienia?

Ups ... Oczywiście, to był błąd. To oczywiście 40 Mw.
W przypadku wieży Nazare-Sumatel inżynierowie Sumatel liczą na efekt zainicjowania tornada przez wirujące powietrze wychodzące z górnej połowy w kształcie dyszy Lavala. Dla nich istnieje „wirtualne” rozszerzenie wieży i pojawienie się prawdziwego i gigantycznego tornado, które natura sama zadba o wzmocnienie i utrwalenie.
Nie muszę dodawać, że mam bardzo wątpliwości i że jeśli coś takiego się wydarzy, nie wierzę w to bez niebezpieczeństwa. Tornado mogło oddzielić się od wieży i spustoszyć sąsiednie obszary przed zadławieniem. Albo jeszcze gorzej, może puchnąć i obejmować samą wieżę.
Trzeba jednak powiedzieć, że Sumatel nie jest jedyną osobą, która polega na efekcie ssącym generowanego w ten sposób tornada. Kanadyjczyk Michaud opracował jeszcze bardziej „szalony” projekt trzydzieści lat temu, z rotacją powietrza w jeszcze większej strukturze i znacznie bardziej otwartej w kierunku nieba, ale bez efektu Venturiego. Jednak jego projekt nie dał podstaw do eksperymentów, w przeciwieństwie do wież Nazare (6-metrowy model w skali testował we Francji firma Sumatel, ale oczywiście bez pojawienia się zewnętrznego tornada, którego możliwość pozostaje do udowodnienia. ) oraz wieże generatorów wiatrowych, których dwóch współpracujących ze mną inżynierów testowało eksperymentalny model 3-metrowy ogrzewany u podstawy przez gazociąg.
W każdym razie, nawet gdyby dodatkowa energia „pionowa” przekazywana przez efekt Coriolisa była znikoma, to nie będzie ona taka sama dla jej elementu obrotowego, co znacznie poprawi sprawność turbin wieży turbiny wiatrowej. I w tym celu nie ma potrzeby, aby „tornado” konstrukcji uciekło ...

Alain

[słoń]

Poza ryzykiem (jak w przypadku każdego dużego budynku), że samolot może się na nim zderzyć, jakie jest ryzyko dla żeglugi powietrznej? Czy nie ryzykujemy pojawienia się mikroklimatu? Lub zakłócenia na średniej wysokości?