טורס aérogénératrices סינתזת מערבולת

[אלן קוסטו]

מגדל ייצור (או מגדל VORTEX)

מגדלי כוח רוח (או מגדלי מערבולת) שייכים למשפחת מגדלי השמש, שהפרויקט הראשון שלהם פותח לפני ארבעים שנה על ידי המהנדס הצרפתי אגארד אנרי נזאר, חלוץ בתחום. עם זאת, בהשוואה לפרויקט Nazare ולכל אלה שהצליחו, מגדלי כוח הרוח מביאים חידושים ניכרים, הן מבחינת מספר הכוחות והן מההשפעות הטבעיות שנעשה בהם שימוש, על ידי מגוון מקורות הקלוריות החזויים, על ידי פרטים רבים על מבנה, על פי מאפייני החממות ההיקפיות ומערכת אחסון החום ולבסוף על ידי התפוקה הגבוהה בהרבה ממה שניתן לצפות מפרויקטים מתחרים. מגדלים אלה עברו פטנט בכשלושים מדינות על ידי שני המעצבים שלהם: חוקר האוניברסיטאות אלן קוסטו (מרצה בכיר באוניברסיטת בורדו, מומחה באנרגיה, אקלים ופיתוח בר קיימא. ) ומדע המחשב פול אלרי (מנהל האיסוף במהדורות המקוונות של Eons).

לדברי היזמים שלהם, מגדלי כוח הרוח מהווים פיתרון לעתיד לייצור המוני של אנרגיה נקייה וזולה.
במדינות המצוידות בתחנות כוח גרעיניות, הן יכולות בתחילה להגביר את יעילותן האנרגטית על ידי הגדלת הייצור החשמלי של מפעל באופן משמעותי מבלי לצרוך חומר בקיע נוסף תוך צמצום הפרשות התרמיות שלו ובכך להפוך אותו למקובל יותר עבור המפעל. אוכלוסייה - ולהחליף לחלוטין תחנות כוח תרמיות. ניתן היה לסגור את תחנות הכוח הגרעיניות הוותיקות או המאובטחות פחות.
בכל המדינות, מגדלי כוח הרוח יכולים לפעול גם באופן אוטונומי, רק עם מקורות אנרגיה מתחדשים, או לשחזר את פריקות מי הקירור התעשייתיות על ידי ייצור כמויות גדולות של חשמל, ותוך כדי כך להפחית את ההשפעה התרמית שלהם על הסביבה.
שנית, סוף סוף הם יכולים להבטיח החלפה סופית וחלקה של כוח גרעיני ולאפשר ייצור המוני בעלות נמוכה של אנרגיה חשמלית שאינה מזהמת, ללא שימוש בדלק וללא פליטת גזי חממה.

בצרפת, תחנות כוח ממלאות תפקיד קטן בהיסחף של אפקט החממה: במדינה זו, כמעט 5% מהחשמל מופק על ידי תחנות כוח תרמיות, המשמשות בעיקר בשעות צריכת השיא.
מצד שני, לרוע המזל זה לחלוטין לא אותו דבר. זהו אז יותר משני שליש מהאנרגיה החשמלית המופקת על ידי תחנות כוח תרמיות, שריפת פחם, נפט או גז. מצב זה תורם אפוא באופן דרמטי להשפעת חממה, שתוצאותיה מאיימות לצאת משליטה. בנוסף, עלות הפקת החשמל ממקורות תרמיים נוטה לעלות עם עליית מחירי הנפט, לרעת המשתמשים, בין אם מדובר בחברות או אנשים פרטיים.

לפתח תחנות כוח שאינן מזהמות לחלוטין המסוגלות לספק קילוואט / שעה בעלות נמוכה היא אפוא אתגר מהותי. על אחת כמה וכמה מכיוון שההידרואלקטריות כמעט הגיעה לגבולותיה, אנרגיה סולארית ורוח שניהם יקרים מאין כמותם והזמינות מוגבלת במקרה הטוב לשליש מהיום, והביומסה אינה יכול לספק תוספת בלבד. כוח גרעיני, מצדו, נדון בגלל החששות שהוא מעלה, במיוחד מבחינת עיבוד מחדש של הפסולת שלו ובטיחות האחסון לטווח הארוך.
למרבה המזל, יש פיתרון: זה שאנו מציעים עם פרויקט מגדל טורבינות הרוח, שהיה נושא לפטנט צרפתי שהונפק על ידי ה- INPI (פטנט מספר 0408809). לאחר דו"ח ראשוני חיובי ביותר, ניתן אז הפטנט העולמי בינואר 2007 לכשלושים מדינות. כאן אנו מציגים את העקרונות הכלליים, התיאור, התפעול ומספר היתרונות המרובים.

I - עקרונות כלליים:

שימוש במבנה חלול בצורת מגדל התנפח בבסיס ומותאם לשילוב ארבעה או אפילו חמישה כוחות טבעיים והשפעות לייצור מסיבי וקבוע של אנרגיה חשמלית בעלות נמוכה, ללא זיהום, ללא צריכת משאבי טבע מוגבלת ומבלי להיענש מחוסר הסדירות של משטר הרוחות כמו במקרה של טורבינות רוח.
הכוחות וההשפעות הטבעיים המשמשים הם:
1- אפקט האח
2- אפקט החממה
3- "הכוח" של קוריוליס
4- אפקט הוונטורי
5- בנוסף, הרוח עשויה לספק גיבוי, מבלי שיהיה צורך להפעיל את המגדל, וניתן לחזק את יעילות ורווחיות ההתקנה על ידי שימוש בקלוריות בטמפרטורה נמוכה מהתעשייה. , תחנות כוח גרעיניות, משרפות או אנרגיה גיאותרמית, אחרת בדרך כלל מבוזבזות שלא לצורך.

II - תיאור המבנה והתפקודים של מרכיביו השונים:

את התיאור המפורט, התוכניות והטקסט של הפטנט הבינלאומי ניתן לראות באתר של מעצבי מגדל מחוללי הרוחות:
http://groups.msn.com/ToursAerogeneratrices2/
השימוש במנוע החיפוש של גוגל (חיפוש מתקדם) מאפשר גם למצוא אזכורים רבים לטורבינות רוח (הקלד את הביטוי המלא) או למעצב המקורי שלו (אלן קוסטו).

A / מידות אופטימליות צפויות:
- גובה: 300 מטר
- קוטר בבסיס: 200 מטר
- קוטר פנימי בחלקו העליון: 25 עד 30 מטר
- שטח זיגוג (אפקט חממה) סביב בסיס הבניין: 3 עד 5 קמ"ר בפעולה אוטונומית, הרבה פחות על ידי שילוב כוחות והשפעות טבעיות עם התאוששות קלוריות קירור תעשייתיות או ממקורות מתחדשים אחרים (אנרגיה גיאותרמית).
מידות קטנות יותר אפשריות, תלוי בקלוריות הקיימות ובדרישות, העיקרון פועל ביעילות בכל גובה השווה לפחות למאה מטר.

B / תיאור, מהבסיס למעלה:
1) הבסיס המתנפנף, המבטיח יציבות מושלמת לכלל, צבוע בשחור. פתחי האוויר המצוידים בכיפות מסודרים מסביב לפריפריה של בסיס זה ומוקפים ברשתות כדי למנוע כניסה מקרית של ציפורים.
בין כל ערך מתחילה מחיצה. המחיצות, שיש בהן פונקציה של מבנים נושאי עומס, נקטעות בחלקו המרכזי של המגדל. יש להם צורה מעוקלת (תכניתית) על מנת ליזום תנועה סיבובית של האוויר הנמשך אל המגדל, סיבוב שגדל מהבסיס לראשו ומתחזק את עצמו בזכות כוח הקורוליוס. .
2) הבסיס מוקף באזור בעל אופי שונה, תלוי אם הבניין בנוי באזור עם מקורות מים או לא.
- באזורים עם משאבים הידראוליים, אגנים עם קירות שחורים ותחתיתם ישמשו כמאגרי חום יחסית במהלך הלילה. כל כיור יכול להיות מצויד בכיסוי צף שחור המיועד לבקרת האידוי.
- באזורים יבשים או מדבריים, משטח קרקע מכוסה ביטומן או בטון בגוון שחור יכול לבצע את אותן פונקציות.
בשני המקרים, השטח שצפוי לאיסוף קלוריות סולאריות הוא מספר קמ"ר בשימוש אוטונומי, וזגוגיות נוטות מעט מהמרכז לפריפריה ומייצרות אפקט חממה. בפועל, שטח החממות יהיה תלוי באור השמש הממוצע ובקו הרוחב של המקום. זה יכול להיות בסדר גודל של 2 קמ"ר בדרום צרפת עבור מגדל של 4 מ '.
עם זאת, שטח פנים זה יכול להיות מופחת במידה ניכרת במקרה של התאוששות של חום תעשייתי או מתחנת כוח גרעינית.

3) קוטר המגדל מצטמצם בהדרגה מהבסיס, תכונה שחייבת להביא להאצה ניכרת של זרימת האוויר כלפי מעלה (שילוב של אפקט הארובה ואפקט הוונטורי).
חלקו העליון של המגדל גלילי או כמעט גלילי, אולי מעט קוסטוני, רצוי לצבוע בצבע בהיר, בלבן למשל.
מכשיר להמרת אנרגיית עמוד האוויר לחשמל, המורכב מכמה שלבי טורבינות או מדחפים, הנשלט על ידי חיישנים ומנוהל על ידי תוכנית מחשב, מותקן זמן קצר לפני ראש הבניין. מכשיר זה עשוי להיות מלווה בהתלקחות של המגדל בגובהו על מנת להבטיח טוב יותר את פינוי עמוד האוויר למרות המרת חלק ניכר מהאנרגיה הקינטית שלו.
לבסוף, חיפוי שונה במוצא הטורבינות יאפשר לשלוט בהפרעות של זרימת האוויר בראש המגדל ולמנוע כל זיהום רעשים, בכל מקרה מעט מעצבן ביותר, בהתחשב בכך שראש מגדל בממדים אופטימליים. יעלה ל -300 מטר ושזרם האוויר יופנה לכיוון השמים. בנוסף, אם המגדל ממוקם בסמוך לתחנת כוח גרעינית, לא יהיו בו תושבים, בהתחשב בשטח הבלתי בנוי שיקיף אותו. באשר לסכנה לתעבורה אווירית, זה יהיה אפס, בהתחשב בכך שהאזורים שבהם ממוקמות תחנות כוח אסורים בהצפה. נוכחותו של נוצת אוויר עולה אף תשתתף באבטחת תחנת הכוח הסמוכה.

III - מבצע:

אפקט החממה :
האוויר הסביבתי סביב בסיס המגדל, שבדרך כלל חם יותר מזה שבחלקו העליון, עלה בטמפרטורה הודות לאפקט החממה שמספקים המשטחים המזוגגים.
1) מאגר קלוריות מורכב באמצעות חימום האספלט או מכוסה בבטון בצבע שחור או, ויתרה מכך, באגני מים מתומנים או מרובעים. קיבולת אחסון הקלוריות בשעות היום אכן גדולה הרבה יותר במקרה של בריכות מאשר במקרה של ביטומן או בטון. אגנים אלה הם עצמם בצבע שחור וניתן לכסות אותם בכיסוי צף שחור נוקשה או חצי נוקשה, צבע המאפשר ספיגת חום שמש. מכשיר זה יהיה שימושי רק אם נחשב נחוץ להפחתת אידוי המים מהאגנים, או להצלתם, או להגבלת תופעות עיבוי בראש המגדל.
מאותה סיבה, הבסיס המתנפנף של המגדל עצמו יכול להיות צבוע בשחור ומבודד על ידי זיגוג על כל החלק שמדרונו פחות מ 45 °.
אזור הקליטה השחור ושמירת הקלוריות סביב בסיס הבניין - כלומר, בפעולה אוטונומית, שטח של כמה קמ"ר של בטון, ביטומן או, יותר טוב, אגנים - מוקף בזיגוג מתחת. שמפיץ את האוויר שיחומם לפני שיישאב על ידי המגדל.

2) אזור זיגוג זה מוקף במערכת תריסים מנוהלת אלקטרונית כדי לייעל את השימוש באוויר המחומם ברוח נמוכה או בינונית. תמרון דשים אלו ימנע כל סיכון הקשור ליתר לחץ יתר שעלול לנבוע מרוחות חזקות. זה גם יאפשר לשפר עוד יותר את יעילות המגדל.

3) התקנת המגדל במקום של תחנת כוח גרעינית או תרמית תאפשר שימוש בקלוריות מהמים במעגל הקירור של המפעל, המועבר למעגל השלישי. המים מהאחרון יופנו מתחת למגדל או לכיוון האגנים שמחוץ למגדל, מהקרובים לבסיס, או מהמרוחקים ביותר, תלוי באילוצים הקשורים לצורך לשמור על היעילות התרמו-דינמית של הצמח. . ניתן לחזות או לזרום את המים מהמעגל השלישי בבסיס המגדל (כמו במגדלי הקירור הנוכחיים) או מעל האגנים החיצוניים, או על ידי ערפול אותם מעל אותם אגנים, או על ידי מחזור מים מהמעגל המשני ברשתות של צינורות עדינים המונחים באגנים כדי להעביר ישירות את הקלוריות למים שבאחרונים. לא משנה מה השיטה שתבחר, המערכת המוצעת תמלא ברמה זו את הפונקציה שהיא כיום של מגדלי הקירור ובסיס המגדל ואזור החממה הסמוך ישירות ישחק בתפקיד אזור העברת החום. אנו שוקלים תצורות שונות לשידור זה. כפי שאמרנו לעיל, התצורה שנבחרה צריכה כמובן לשמר את היעילות התרמו-דינמית של הצמח שממנו יוחזרו הקלוריות. הניסיון והידע של המהנדסים שעבדו על מגדלי קירור קונבנציונליים יבטיחו אופטימיזציה של המערכת המוצעת כאן.
לפיתרון זה יתרון כפול בכך שהוא מצמצם משמעותית את שטח החממות ומגביל את זרימת המים החמים לטבע. בנוסף, מיקום מגדלים זה אמור לאפשר הפחתה ניכרת במחיר העלות של KW / שעה אשר יכול להיות מופחת בגורם של 2, או אפילו יותר, בהתאם לזמינות קודמת של קרקעות, תחנות שנאים וקווי מתח גבוהים מאוד, ניתן לחלק גם כמה עלויות כוח אדם עם תחנת הכוח. לבסוף, שימוש זה בשפכי צמחים חמים יצמצם את נסיגת המים מהנהרות או מהים - כיום סביב 50 קוב לשנייה לכל מגדל קירור - ויגביל את פריקת הפסולת. מים פושרים באותם נהרות או בים והופך את מגדלי הקירור המקובלים למיותרים. עד כה, המים המוזרמים לאחר מעבר במגדלי הקירור של תחנות כוח גרעיניות עדיין חמים יותר ממה שנלקחו, בכ- 15 מעלות צלזיוס להזרמות לים וב 12 מעלות צלזיוס נהר. הפיתרון של התקנת מגדלי כוח רוח בנוסף לתחנות כוח גרעיניות עשוי אם כן לשפר מאוד את שמירת הסביבה תוך הקפדה על עלות נמוכה במיוחד לקוט"ש (ככל הנראה בסדר גודל של 2 סנט לשעה). אירו לקוט"ש, לעומת 3,5 לחשמל גרעיני ו -10 עד 12 לטורבינות רוח) ועל ידי הבטחת התנאים לפיתוח בר קיימא.
לכן כל המפעל הגרעיני (או התרמי) + מגדלי טורבינות הרוח הוא שיראה את ביצועיהם משתפרים.

אבל זה לא הכל.
במקרה של זמינות זרימה מספקת של שפכים בטמפרטורה גבוהה יחסית, ערפול של כל המים או חלקם ישירות לאוויר מתחת לבסיס המגדל ו / או מעל אגני האחסון של קלוריות עשויות לשפר את העברת האחרונים לאוויר הנשאב על ידי המגדל. בנוסף, טעינת אוויר זה בלחות תגביר את האנרגיה של מי שפך המים המלאכותי שנוצר במגדל גנרטור הרוחות, אולם במחיר של תופעה סבירה ולא מזיקה של עיבוי מעל המגדל.
כמו כן, ניתן להשתמש במעיין תרמי, אנרגיה גיאותרמית או קלוריות ממוצא תעשייתי (ברזל ופלדה, יציקה, עבודות מלט, משרפות וכו ') בכדי לספק לאגנים יתרונות כמעט זהים מבחינת חימום מראש של המים מבסיס המגדל. העיקרון שמגדל גנרטור הרוח תקף למידות הנעות בין 100 מטר ל -300 מטר, או אפילו יותר, ניתן להתאים את בחירת הממדים של המגדל לחשיבות הקלוריות הניתנות להחזרה, ללא ספירה, שוב. קלוריות סולאריות ואחסונן באגנים.

B / שילוב של אפקט הארובה, כוח הקוריוליס ואפקט הוונטורי:

1) אפקט הארובה
האוויר החם שנלכד מתחת למשטח הזכוכית ומתחת לבסיס המגדל המתנשא עולה במבנה החלול על ידי אפקט הארובה.
תופעה ידועה זו לא תספיק בפני עצמה בכדי להבטיח יעילות מספקת של המכשיר למגדל שגובהו מוגבל ל -300 מטר. אם היינו מוגבלים לאפקט הארובה בלבד, היינו זקוקים למגדל בגובה 500 עד 1000 מטר, כמו בפרויקטים של בניית מגדלים סולאריים בספרד ובאוסטרליה, מה שמציב בעיות בנייה חמורות. ואפילו ! מהירות העלייה של עמוד האוויר יכולה במקרה הטוב להגיע רק לכשישים ק"מ לשעה וביצועי השלם יהיו בינוניים מאוד ...
כאן נכנסת הארכיטקטורה המסוימת מאוד של מגדל טורבינות הרוח, מה שמביא למקסום האנרגיה המופקת בכך שהוא מאפשר לנצל שני כוחות טבע משלימים.

2) כוח Coriolis (או אפקט)
האוויר שנכנס לבסיס המגדל מונחה על ידי מחיצות מעוקלות היוזמות את סיבובו. מחיצות אלה, שמקורן בין כל מפרץ כניסת אוויר, מבצעות גם פונקציית מבנה תומך. הליבה המרכזית של המגדל מבטיחה את הסימטריה של סיבוב האוויר העולה.
כך נוצרת תופעה של מי שפכים, המתוחזקת ומוגברת על ידי אפקט הקוריוליס, "כוח" טבעי זה שנמצא במקור כיוון הסיבוב של ציקלונים וזרמי מים אטמוספריים. כך אנו משיגים טורנדו שבוי ומקיים את עצמו. האוויר החם כבר לא רק עולה אלא מונפש על ידי תנועה סיבובית מהירה לאותו כיוון המסופק לשלבי הטורבינה.
בנוסף לתוסף לא מבוטל של אנרגיה קינטית שהועברה כך לאחרונה, הגדרה זו בסיבוב של עמוד האוויר העולה מאפשרת להגדיל את מספר הסיבובים / דקה של הטורבינות מבלי להגדיל את מהירותן היחסית ביחס למדיום הסביבתי. נקודה אחרונה זו מהווה יתרון אווירודינמי נוסף חשוב לפיתרון מגדלי הרוח.

- "הכוח" של קוריוליס הוא תוצאה של סיבוב כדור הארץ. בחצי הכדור הצפוני הוא נוטה להסיט את מסות האוויר הנעים ימינה ולתת להם תנועה סיבובית. בטבע, תופעה זו היא בעיקר במקור כיוון הסיבוב של ציקלונים ושפכי מים. מכיוון שיש היפוך של כיוון סיבוב זה בחצי הכדור הדרומי, כוח הקוריוליס נחלש כשהוא מתקרב לקו המשווה, בו הוא נעלם. מצד שני, אפקט החממה הוא מקסימאלי סביב מגדלי כוח הרוח באזור הבין-טרופי, יש פיצוי על חולשתה של אפקט הקוריאוליס בחלק זה של העולם.

3) אפקט ונטורי
הארכיטקטורה המסוימת של המגדל, המתנפחת בבסיסה וקוטרה הפנימי מצטמצם ככל שהאוויר עולה על ידי אפקט הארובה, מביא להאצה ניכרת של זרימת האוויר כלפי מעלה ומסובבת על ידי אפקט הוונטורי ( אותה השפעה שהזרם של נהר איטי מואץ כאשר מצעו מצטמצם). עם קוטר פנימי בחלקו העליון של המגדל השווה ל -1 / 7 מזה של הבסיס, והפרש טמפרטורה של כשלושים מעלות, מהירות עמוד האוויר תהיה כמה מאות קמ"ש. יהיה רק ​​צורך למנוע ממהירות זו לחרוג מ- 0,7 יותר מכך, מעבר לכך היינו מגיעים לתחום טרנסוני שמעורר בעיות של בקרת זרימה והתנגדות להבי הטורבינות בקוטר 25 מטר.
לפיכך האנרגיה המועברת על ידי עמוד האוויר מוגברת במידה ניכרת בהשוואה למה שתקבל על ידי אפקט ארובה פשוט במבנה צינורי ובקוטר קבוע מהבסיס למעלה.

חישוב אפקט הוונטורי הוא פשוט ביותר: בין הבסיס לחלק העליון, מהירות זרימת האוויר מוכפלת במקדם השווה ליחס בין המשטח הפנימי של המגדל לבסיסו / פני השטח שלו בחלקו העליון. עבור יחס קוטר השווה ל- 7, יחס פני השטח שווה ל- 49. על ידי ניכוי השטח שנכבש על ידי הליבה המרכזית, המחיצות המעוקלות למחצה של הבסיס וקיבועי הרכבת הטורבינה, הוא מגיע לכ- 50. לכן מהירות כלפי מעלה בבסיס של 10 קמ"ש בלבד מביאה למהירות פוטנציאלית של 500 קמ"ש ברמה הצרה ביותר, בבסיס הטורבינות. יש לקחת בחשבון כמובן את שאר הפרמטרים: אפשרות להשיג מהירויות גבוהות בהרבה על ידי הגדלת הפרש הטמפרטורה בין הבסיס לחלק העליון, אנרגיה קינטית נוספת עקב סיבוב עמוד האוויר, נוכחות של טורבינות המיועדות לתפיסת אנרגיה קינטית, שימוש אפשרי במדחסים ושסתומי פריקה וכו '.

C / המרת האנרגיה הקינטית של עמוד האוויר לאנרגיה חשמלית:
האנרגיה של מי שפך המים השבוי והקיים את עצמה נאספת בחלקו העליון של המגדל על ידי רכבת טורבינות או מדחפים, כולה תוכננה במיוחד כדי לא "לחנוק" את עמוד האוויר העולה. הטורבינות מנוהלות באמצעות חיישנים (הקלטת מהירויות זרימת האוויר וסיבוב הטורבינות) ובתוכנת מחשב ספציפית. מורחבת לבסיס המגדל, הליבה המרכזית של רכבת הטורבינה יכולה גם לסייע בתמיכה במשקלו ולאפשר מעבר כבלים או מעלית פנימית. בנוסף, בהיותו ממוקם בציר ה"עין "של הציקלון המלאכותי, זה עוזר להבטיח סימטריה מבלי להאט את סיבוב עמוד האוויר.
סביר לחזות שלמעלה מ 75% מהאנרגיה הקינטית יומרו אפוא לחשמל, השאר יתאים לירידות לחץ בלתי נמנעות או מיועדות לתחזוקה עצמית של תופעת שפך המים. מבלי להגיע אפוא ליעילות של טורבינות קיטור או טורבינות הידראוליות (בסדר גודל של 90% תלוי בסוג ההתקנה), היעילות גבוהה אפוא ממה שניתן לקבל תיאורטית מטורבינת רוח, מוגבלת על פי "החוק של בץ" המראה כי טורבינת רוח עם רוטור יחיד, שאינה מנופלת ובעלת ציר אופקי, לעולם אינה יכולה להמיר יותר מ -59% מהאנרגיה הקינטית של הרוח המתרחשת לאנרגיה מכנית. מבנה המגדל, האצה מאולצת של זרם האוויר, שימוש במספר שלבי טורבינות ושילוב של כמה כוחות טבעיים והשפעות כמו גם קלוריות שהוחזרו מאפשרים להתגבר על אילוץ זה.
בכל מקרה, גם אם "חוק בץ" יחול על מגדל פשוט עם טורבינה אחת, זה יביא להספק זמין הגדול פי 4000 מזה של טורבינת רוח בקוטר זהה לזה של טורבינה, הפרש מהירות האוויר בין שני הפתרונות הוא בסדר גודל של 16 וההספק הזמין בהתאם למהירות האוויר בהספק 3 (מהירות כפולה = פי 8 יותר הספק; מהירות כפול 16 = פי 4096 יותר כוח). בין מגדל הרוח לטורבינות הרוח המקובלות, יש למעשה הבדל השווה לזה שקיים בין מטוס סילון למטוס מונע מדחף קל. לארכיטקטורה הפנימית של המגדל יש קווי דמיון ברורים לזו של טורבו-ג'ט.
ייצור החשמל המתקבל כך הוא קבוע. בפרט, הוא כמעט בלתי תלוי לחלוטין ברוח, בניגוד לטורבינות רוח רגילות. כל תנודה יכולה לנבוע רק משונות בהבדל בין טמפרטורות האוויר בבסיס ובראש המגדל.
מכיוון שהמערכת עובדת באגירת חום, גם במקרה של הפעלה סולארית גרידא, ניתן לצבור את החום במהלך היום ולהשתמש בלילה לייצור חשמל.
הקיבולת המותקנת יכולה להיות כמה מאות מגה וואט: בסדר גודל של 500 עד 700 מגה-וואט בתפעול אוטונומי עם כשלושים מעלות הפרש בין אוויר הבסיס לזו של הפסגה, יותר מ -1000 מגה-ווט במקרה. של מתקן ליד תחנת כוח תרמית או גרעינית שממנה יוחזרו הקלוריות מהשפכים המגיעים ממעגל הקירור.
עם זאת, קלוריות אלה המופצות כיום באופן חלקי מיותר על ידי תחנות הכוח אינן מבוטלות. נביא כאן את הדוגמה של תחנת הכוח הגרעינית השוויצרית של גוסגן, חזקה מעט פחות מתחנות הכוח האחרונות שנבנו בצרפת. מגדל הקירור של תחנת הכוח הזו פולט ברציפות יותר מ -2 מיליון קוט"ש כוח חום לאטמוספירה התחתונה, או שווה ערך של 17 מיליארד קוט"ש. עם זאת, מדובר באנרגיה שאבדה לאחר קירור במגדל.
השבת החום מהמעגל המשני של תחנת כוח כזו עלולה להוביל לתקווה להגיע להספק של לפחות 1000 מגה-ווט, או אפילו יותר, עבור כל מגדל מחולל רוח, ובכך להתקרב לזה של כור גרעיני. יש להימנע מכל השפלה של היעילות התרמית של יחידת ייצור החשמל יחד עם תחנת הכוח הגרעינית, מה שלא אמור להוות שום קושי.

IV - כמה בונוסים:

מגדלי Aérogenerator, לפי גובהם (בסדר גודל של 300 מטר למימד האופטימלי) והארכיטקטורה שלהם (חלק עליון מעין גלילי העוטף בסיס מתנפח) רגישים לשימושים משלימים, ומביאים כלי עזר נוסף שאינו זניח להגדיל עוד יותר את הרווחיות שלהם. הנה כמה :
פלטפורמת התחזוקה המעגלית הסמוכה לפסגה יכולה לשמש כמוצב כיבוי באזור יער.
אנטנות, משדרים ומשחזרים: רדיו, טלוויזיה, טלפוניה ניידת וכו '. האנטנות המשדרות ינצלו את גובה הבניין לרדיוס פעולה מוגבר ולא היו מהווים סיכון לאוכלוסייה.
באזור עם משטר רוח קבוע, טבעות של טורבינות רוח טבעתיות המקיפות את החלק הכמעט גלילי של המגדל (שישמש כציר האנכי שלהן) יביאו בונוס אנרגיה חסכוני בהרבה ממה שמייצרת טורבינת רוח קונבנציונלית: גובה ה"פילה החופשית "שיצר המגדל יבטיח יציבות רבה יותר של זרימת הרוח, ולא מופרעת מהקלה על הקרקע.

בתחילה, צימוד מגדלי גנרטורים ותחנות כוח גרעיניות ישפר משמעותית את היעילות של שניהם תוך מתן כיבוי מיידי של כורים מסוימים. זה גם יקל עוד יותר להסתדר ללא תחנות כוח תרמיות (שני שלישים מהגדלת ייצור החשמל העולמי ללא הרף, בואו לא נשכח!), ויעניק דחיפה רצינית לצמיחה הכלכלית של צרפת, אירופאי ועולמי - ולכן תעסוקה - והגנה על הטבע.
בנוסף, הידע של חברות שכבר עוסקות בייצור חשמל קונבנציונאלי, גרעיני או רוח רוח אמור לחולל פלאים בפיתוח, הקמה וניהול של מגדלי כוח רוח. סיכוי למי שיחל במהפכת אנרגיה חדשה זו, לרכוש או לשמור על מעמד מוביל בעולם, מבחינת אנרגיה, תוך שיפור תדמית המותג שלהם.
בהמשך, כאשר יהיה צורך להפסיק את ייצור החשמל של תחנות כוח גרעיניות בסוף חייהם, מגדלי מחוללי הרוח יהיו שם כדי להשתלט עליהם, ללא דרמה חברתית וללא בעיה כלכלית. זה יספיק, או להאריך את פני השטח של קולטי חום השמש (חממות), או להעדיף את ההתקנה ליד פעילויות המייצרות קלוריות נמוכות להחלמה, או אולי לשמור על אחד הכורים של תחנת הכוח על ידי הפעלתו ב סרק רק כמחולל חום דל קלוריות (לא מים רותחים) בכדי לספק מספר מגדלים. באשר למדינות שאין להן תחנות כוח גרעיניות, תמיד יהיה אפשר להשתמש בהן בקלוריות שאבדו תחנות כוח תרמיות באותם תנאים - ולכן להימנע מהצורך לבנות מפעלים חדשים - וקלוריות סולאריות אנרגיה תעשייתית או גיאותרמית שימושית להפעלת מגדלים.
הפתרון "מגדלי Aérogenerator" הוא אכן פיתרון אוניברסלי. וכפי שצוין אחד המהנדסים שאליהם הוגש הפרויקט למומחיות, זה יכול בהחלט להיות "המצאת המאה" והתחלה של "מהפכה כלכלית חדשה".

לסיכום, מגדלי כוח רוח הם הפיתרון המושלם מכל נקודת מבט. לא רק שהם יאפשרו ייצור המוני של חשמל בעלות נמוכה במיוחד, אלא שהם יבטיחו פיתוח בר קיימא על ידי שימוש לא בדלקים מאובנים. הסכנה הסביבתית של מגדלי כוח הרוח היא אפס. הטורנדו השבוי אינו יכול לברוח מכיוון שהוא מוותר על מרבית האנרגיה שלו לטורבינות. בנוסף, המכשיר אינו פולט שום גז, מה שמגביל את הנזק הסביבתי ככל האפשר.
כל הסיבות שאמורות להביא להחלטה מהירה לטובת פיתוח מגדלי כוח רוח, תחילה על ידי בניית מודל הערכה, אולי בצורה של מבנה מודולרי פשוט וזול יחסית, ואז על ידי היישום בדרך לתוכנית בנייה שאפתנית בצרפת ובעולם.

אלן קוסטו - 13-06-2007


נ.ב: ההמצאה היא נושא לפטנט בינלאומי, המגן עליה בצרפת ובשלושים מדינות באירופה, אסיה וצפון אמריקה.

[פיל]

תודה על מאמר מצוין זה.

האם אתה יודע היכן נמצא פרויקט המגדל של האוסטרלים באורך של קילומטר אחד? אני מאמין שהיתרי הבנייה הונפקו בשנת 1?

[Willaupuis]

אה אני בטח אומר משהו טיפשי אבל היי מגרד לי לקרוא את המאמר מחדש. הרעיון המטורף שלי:

יכול לנצל הר כדי ליצור את אותו אפקט על ידי חפירת מנהרה אנכית כדי לקבל השפעה דומה

[פיל]

למה לא ? אבל אני חושש שזה יהיה קשה. קשה, קשה לעשות קריירה בסלע

(ובנוסף יהיו לכם כל אנשי הסביבה באזור שיתלוננו על איך תפגעו בהר היפה שלהם. תשכחו! )

[כריסטוף]

כמה איורים וקבצים שנשלחו אלי על ידי מחבר הפרויקט:





קבצי מצגת טכנולוגיה:

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

[כריסטוף]

ברצוני לנצל הזדמנות זו כדי לשתף אתכם במסמך נוסף על מגדלי שמש (הרעיון אינו חדש כלל), במיוחד על עבודותיו של אדגר נזר בשנות ה -60 עד ה -80

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

אני מצטט:

מה שאנו מכנים כיום צמחים אירוטרמליים או מגדלי מערבולת, (מנוע מערבולת אטמוספרי), שעיקרונו מבוסס על ביות של מערבולות עולות או מיני ציקלונים, יש להבדיל בין ארובות שמש פשוטות (מערכת רוח זרימה יחידה) עליה דיברו רבות (בפרויקט מגדל האוסטרלי באורך 1000 מ '), אך יעילותן נמוכה בהרבה ורווחיות מוטלת בספק.

תחנת הכוח אווירוטרמי ניסיוני בצורת ונטורי שנזאר רצה לבנות בקוטר הגובה והבסיס הוא 300 מ ', קוטר בצוואר הוונטורי הוא 30 מ', ולהפרש טמפרטורה (דלתא t) של 30 מעלות צלזיוס בין השכבות העליונות והתחתונות של האטמוספירה , כוח חשמלי של 200 מגה-ואט (מגה-ואט) בערך.

עד היום ההישג היחיד הידוע של אח סולארית הוא זה של מנזנארס בספרד. מגדל ניסיוני זה, שנבנה בשנת 1982 על ידי משרד העיצוב הגרמני Schlaich Bergermann & Partners, מורכב מארובה גלילית בגובה 200 מ ', בקוטר 10 מ', במרכז קולט שמש מעגלי בקוטר 250 מ '( 6000 מ"ר של זיגוג 2 מ 'מעל פני האדמה) ומאפשרים את חימום האוויר.
כוחו הוא 50 קילוואט.

עכשיו מה הפיתרון שפותח בימים אלה? המחורבן ...

[אלן קוסטו]

תודה על מאמר מצוין זה.
האם אתה יודע היכן נמצא פרויקט המגדל של האוסטרלים באורך של קילומטר אחד? אני מאמין שהיתרי הבנייה הונפקו בשנת 1?

תודה על המחמאה.
פרויקט הסביבה הגרמני-אוסטרלי הוקטן ותוכניותיו מתבצעות מחדש למגדל בטון בגודל 500 מ ', כושר הייצור מופחת ב -80% בהשוואה לפרויקט הראשוני, כמעט מבחינה טכנית לא ניתן להשיג. הבנייה נדחתה לשנת 2010 על פי המידע שלי והמגדל יפיק רק 40 מגוואט (לעומת 000 עבור מגדל סולארי של 200 מ ').

הפרויקט של המהנדס אדגרד הנרי נזאר הוא למעשה האב הקדמון של כל פרויקטים של מגדל מערבולת.
לעומת זאת, בהשוואה למגדל מערבולת קוסטו-אלרי, היו לו חסרונות רבים. נכון לעכשיו, החברה שירשה את התוכניות מנאזאר (הסומאטל) מתנסה במודל של 60 מ 'באתר הגיאותרמי Bouillante שבאיי הודו המערבית. המטרה היא לבנות מגדל של 300 מ '(נראה כי כמעט כל פרויקטים של מגדלי מערבולת מתכנסים לכיוון גובה זה הנחשב אופטימלי), אשר מחציתו העליונה תהיה בצורת זרבובית Laval (זרבובית רקטה) וממנה יתחיל טורנדו קבוע בגובה של 10 עד 20 ק"מ, שמטרתו לשאוב את האוויר מהמגדל וכך להפוך את הטורבינות המוצבות בפריפריה של בסיסו. לכן מבנה מגדל נזארה-סומאטל שונה מאוד מזה של מגדל קוסטו-אלרי ובטיחותו בעייתית בהרבה. ניסיתי להסב את תשומת ליבו של מייסד סומאטל לסיכון לראות את הטורנדו שנוצר על ידי המגדל שלו יוצא משליטה (אני לא היחיד), אבל הוא מתעקש על הרעיון שלו.
מצד שני, הסיכון הזה לא קיים לחלוטין במגדל כמו זה שפיתחתי עם אלרי וצוות מהנדסים קטן. האנרגיה של הטורנדו נספגת במידה רבה על ידי הטורבינות הממוקמות בחלק העליון (האטה של ​​עמוד האוויר מתוגמלת על ידי התנפחות המעטפת העליונה), ויתרה מכך, כתר כפול של דשים שולט על צריכת אוויר בבסיס המגדל ומסביב לחממות.

כדי לענות להצעתו של וילאופויס (מכשיר שנחפר בהר או על צלע ההר), שהוא מרגיע את עצמו, היא בכלל לא טיפשה! אכן היו פרויקטים מסוג זה, אך זה יביא לבעיות עצומות להשיג את הגיאומטריה האופטימלית.

אלן קוסטו

[כריסטוף]

המגדל יפיק רק 40 מגוואט (לעומת 000 עבור מגדל סולארי של 200 מ ').

אה זה לא 40 מגוואט? כי 40 Gw נראה לי הרבה ...

וממנה יתחיל טורנדו קבוע בגובה של 10 עד 20 ק"מ, שמטרתו היא יניקת האוויר מהמגדל ובכך להפוך את הטורבינות המוצבות בפריפריה של בסיסו.

וואו ... טורנדו בגובה של 10 עד 20 ק"מ לא יצר מגדל "קטן" של 300 מטר!

איך אפשר לייצר כל כך הרבה אנרגיה? האם יש תופעת הגברה?

[אלן קוסטו]

המגדל יפיק רק 40 מגוואט (לעומת 000 עבור מגדל סולארי של 200 מ ').

אה זה לא 40 מגוואט? כי 40 Gw נראה לי הרבה ...

וממנה יתחיל טורנדו קבוע בגובה של 10 עד 20 ק"מ, שמטרתו היא יניקת האוויר מהמגדל ובכך להפוך את הטורבינות המוצבות בפריפריה של בסיסו.

וואו ... טורנדו בגובה של 10 עד 20 ק"מ לא יצר מגדל "קטן" של 300 מטר!
איך אפשר לייצר כל כך הרבה אנרגיה? האם יש תופעת הגברה?

אופס ... כמובן שזה היה החלקה של הלשון. ברור שזה 40 מגוואט.
עבור מגדל נזארה-סומאטל, מהנדסי סומאטל סומכים על השפעה של התחלת הטורנדו על ידי האוויר המסתובב שיוצא מהחצי העליון בצורת זרבובית Laval. מבחינתם יש הרחבה "וירטואלית" של המגדל ומראה של טורנדו אמיתי וענק שהטבע ידאג לעצמו להעצים ולהנציח.
למותר לציין, אני נשאר מאוד סקפטי ושאם דבר כזה קרה, אני לא מאמין שזה בלי סכנה. הטורנדו עלול להיפרד מהמגדל ולהרוס את האזורים הסמוכים לפני שנחנק. או גרוע מכך, זה יכול להתנפח ולהקיף את המגדל עצמו.
יש לומר בכל זאת כי סומאטל אינו לבדו להסתמך על אפקט היניקה של טורנדו שנוצר כך. מיכוד הקנדי פיתח פרויקט "משוגע" עוד יותר לפני שלושים שנה, כאשר האוויר הסתובב במבנה גדול עוד יותר ופתח הרבה יותר לכיוון השמים, אך ללא אפקט הוונטורי. עם זאת, הפרויקט שלו לא עורר ניסויים, בניגוד למגדלי נזארה (מודל בקנה מידה 6 מטר נבדק בצרפת על ידי סומאטל, אך כמובן ללא הופעת טורנדו חיצוני, אשר האפשרות להישאר מוכחת. ) ומגדלי גנרטור הרוח ששני המהנדסים שעובדים איתי בדקו דגם ניסיוני של 3 מטרים שחומם בבסיס על ידי רכבת גז.
בכל מקרה, גם אם האנרגיה ה"אנכית "הנוספת שהועברה על ידי אפקט הקורוליס הייתה זניחה, היא לא תהיה זהה לרכיב הסיבובי שלה, דבר שישפר משמעותית את יעילות הטורבינות של מגדל טורבינות הרוח. ולשם כך, אין צורך לתת ל"סופת טורנדו "של המבנה לברוח ...

אלן

[פיל]

ומלבד הסיכון (כמו בכל בניין גדול) שמטוס יתנגש בו, מהם הסיכונים לניווט האווירי? האם אין סיכון שיופיע מיקרו אקלים? או הפרעות בגובה בינוני?