برج الطاقة الشمسية دوامة: التشغيل


حصة هذه المادة مع أصدقائك:

البرج الشمسي الاكتئاب: الجوانب العلمية والتقنية من قبل فرانسوا MAUGIS، جمعية البيئة الطاقة. (وفقا للمعلومات التي قدمتها ل شركة SUMATEL)

1.المقدمة

مبدأ التشغيل للبرج إلى الاكتئاب مدرسا للغة الفرنسية ادغار نازار كان يسمى "دوامة برج" أو "aerothermal المركزي" (قارن "الجوي دوامة محرك" المهندس الكندي لويس ميشو)، يمكن تناولها من زاويتين مختلفتين: نهج "الديناميكا الحرارية" أو نهج "المائع السوائل".

1.1. النهج الحرارية (مبدأ كارنو)

ومن المفترض أن الفرق في درجة الحرارة بين الطبقات العالية والمنخفضة من الغلاف الجوي، ويؤدي الى كفاءة دورة (بضعة٪) التي يتم تطبيقها على مبلغ الحرارة إزالتها عن طريق البرج وفقا لحجمها وسرعة الهواء صعودي. هذا يعطي عادة القوة الميكانيكية للاسترداد. يحدد بالطبع المعلمات تتغير هذه الحسابات، ولكن المبدأ التوجيهي هناك. نازار خلص الى القول أنه إذا كان التوازن أرخميدس على ارتفاع معين، هناك درجة حرارة الدولة.

وبالتالي فإن الفرق بين درجة حرارة الهواء عند مستوى سطح الأرض (عند مدخل في البرج) ودرجة حرارة الهواء العلوي في التوازن (في الجزء العلوي من هذه الظاهرة دوامة) هو دورة كارنو .

1.2. نهج "ميكانيكا الموائع" (معادلة برنولي)

يبدأ من حقيقة أن الغلاف الجوي من الأرض ، لديه منحنى الدولة (درجة الحرارة والرطوبة) الذي يحرض أم لا خلية الحمل الحراري (سحابة). البرج موجود فقط لتحويل خلية الحمل الحراري إلى ظاهرة دائرية. في الطبيعة ، لا يمكن تأسيس هذه الدوامة إلا تحت ظروف دقيقة. إذا لم يتم استيفاء هذه الشروط الدقيقة ، فإننا نخلط فقط "فقاعات الحمل الحراري". هي معادلة برنولي المرتبطة بحسابات "انخفاض الضغط وطبقة الحدود" التي تعطي القوة الميكانيكية للنظام كدالة لمنحنى الحالة الجوية.

1.3. نتائج هذين النهجين

SUMATEL شركة (المذكورة في هذه الوثيقةعملت مع الأستاذ نظار على نهج "كارنو" لسنوات. ثم عملت على نهج "الميكانيكا السائلة" مع منحنى الدولة للغلاف الجوي. في كلتا الحالتين قد حصلت على نتائج الطاقة الميكانيكية ، قريبة جدا. من خلال تأكيد واقع الفرضيات الأولى ، أكد هذا الاتساق في النتائج شركة SUMATEL على استمرار المشروع وجهود البحث والتطوير.

sumatel برج للطاقة الشمسية
برج الطاقة الشمسية النموذج الذي حققته دوامة Sumatel

2. طريقة

هذا هو الفرق في درجة الحرارة بين الهواء في الارتفاع (أعلى من الهواء غص) والهواء عند قاعدة البرج، والتي تعمل على النظام. هذه ليست، كما قيل في بعض الأحيان عن طريق الخطأ، الفرق في درجة الحرارة بين القاعدة والجزء العلوي من الجولة الفعلية.

يستغل برج الدوامة "الفقاعة الحرارية الطبيعية" ، وبالتالي الفرق بين كثافة الهواء الداخلة إلى قاعدة البرج وكثافة الهواء في أعلى التوبا. إن تدوير هذه الكتلة من الهواء يجعل من الممكن تشكيل مدخنة "خيالية" (التوبا أو عمود الهواء في الدوران) بارتفاع أعلى بكثير من البرج (مدخنة حقيقية) ، التي تعزل ظاهرة القانون "ارتفاع درجة حرارة الضغط" ، وبالتالي يحرض على ارتفاع الاتزان.

تعتمد قوة البرج (ميكانيك عديدات Bernoulli) على المنتج فقط: "الفرق في الكثافة لكل ارتفاع في طوبا".

هذا هو الفرق في درجات الحرارة بين الهواء إلى الأرض والهواء فوق طوبا، والذي يحدد معدل الصعود في الهواء.

تؤكد حسابات NAZARE ، و SUMATEL ، وكذلك تلك الموكلة إلى "XJunior" و "Partner Mathematics" ، أن القواعد العامة المذكورة أعلاه محترمة. يعمل برج الدوامة كظاهرة جوية طبيعية ويستجيب لنفس القواعد والقوانين الرياضية كتلك المطبقة على هذه الظواهر.



حتى الآن، ويمكن أن يتبين ما يلي:

  • قد تبدأ هذه الظاهرة وحدها أو مصطنع
  • هذه الظاهرة يمكن أن يكون الاكتفاء الذاتي
  • هذه الظاهرة يعود إلى الغلاف الجوي
  • اتجاه دوران غير ذي صلة (كوريوليس ما يقرب من الصفر)
  • كتلة هوائية كبيرة تسمح للاستقرار وقوة لهذه الظاهرة وارتفاع طوبا
  • الدولة وحدها المنحنية من الغلاف الجوي (الحرارة والرطوبة) ومنحنيات ثابت الحرارة وشبه ثابت الحرارة تنظم هذه الظاهرة
  • أنتجت ظاهرة قوة ميكانيكية كبيرة جزء منها فقط يمكن استغلالها (تحت طائلة الاختناق)
  • المنتج ظاهرة ماء التكثيف في البرج، ولكن بكميات صغيرة (تدفق مرحلتين)
  • ظاهرة المنتج البارد بكميات كبيرة (أقل من 0 درجة مئوية في دوامة داخل البرج)
  • هذه الظاهرة تخلق السحب العالية (اعتمادا على منحنى حالة الغلاف الجوي)، وتحت ظروف معينة، والمطر

التغييرات من المشروع الأصلي للأستاذ نازار

الملاحظات المبينة أعلاه قادت شركة SUMATEL لتغيير الشكل الهندسي للبرج من خلال تغيير النسبة بين قسم مرور اثنين من الهواء (عند قاعدة البرج والحلق بخاخ).

نازار، يجب أن يكون لدينا قسم مدخل الهواء عشر مرات أكبر من الجزء من عنق بخاخ، جلبت SUMATEL لهذا التقرير 7.

لبرج 300m التي ستكون بحجم أول نموذج العمل وبيانية في الواقع، فإن تدفق الهواء يكون 130 طن / الثانية إلى الفرق في درجة الحرارة (الفرق في درجة الحرارة بين مدخل الهواء إلى القاعدة البرج والجزء العلوي من ظاهرة دوامة) من 30 درجة مئوية والرطوبة من 85٪. في هذه الحالة، فإن الطاقة الميكانيكية التي يمكن استخدامها 250MW، وسرعة الهواء من شأنه 4m / ثانية عند مدخل البرج في الطابق الأرضي، و200 م / ث (ملاحظة: أكثر من 700 كم / ساعة !!) في بخاخ العنق (قطر 50 م بدلا من 30 تحسب نازار) إلى جمود 100 ر / ثانية.

نظرا لحجم هذه الأبراج والاضطرابات الجوية المولدة محليا (الغيوم، والأمطار أو رذاذ، تبريد الهواء إلى 2 3 كيلومترا حول البرج) من البديهي، كما جاء في Nazare، أن وسوف يكون موجودا بعيدا عن المراكز السكانية، وبطبيعة الحال في المناطق الدافئة.

اقرأ المزيد:

- معلومات عن عمل SUMATEL
- تحميل التقارير والملفات على الأبراج الشمسية
- جمعية البيئة الطاقة الاتصال:

جمعية البيئة الطاقة
الطريق 7 فونتين Chaalis
60300 MONTLOGNON
energie.environnement@wanadoo.fr


تعليقات الفيسبوك

قم بكتابة تعليق

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها ب *