Les cheminées solaires (Voir ici: http://fr.wikipedia.org/wiki/Tour_solaire)
Puce  = Problème technique à analyser, résoudre et expliquer. - Puce  = Technologie existante et facilement accessible.
Les cheminées solaires sont une invention récente. Un premier prototype a été construit en Espagne. Depuis, une centrale solaire basée sur ce principe sont en cours de construction en Austarlie et en Inde.
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La cheminée solaire offre une méthode pour la génération à grande échelle de l'électricité à partir énergie1 solaire.
L'air ambiant est aspiré dans le collecteur de verre. Ceci est réchauffé par l'énergie solaire et monte dans la cheminée. Le courant d'air chaud ascendant entraîne une turbine. Le prototype à Manzanares, Espagne travaillé avec succès pendant plusieurs années. Il ya des propositions pour la construction d'usines commerciales d'un maximum de 200 MW en Inde, en Afrique du Sud, Australie et autres pays. Le coût en capital est élevé mais les coûts de fonctionnement sont très faibles, le combustible est gratuit et la centrale a une longue durée de vie. La technologie pourrait devenir la méthode la plus économique pour la génération à grande échelle de l'électricité solaire.
Le rendement de conversion global de l'énergie solaire en électricité est de 2-3%. D'où vient l'autre 97% ?
Il ya une chute de température avec l'altitude d'environ 10 ° C pour un 1000 mètres chimney2. De grandes quantités d'air chaud doivent être soulevé du sol au sommet de la cheminée. C'est l'énergie gravitationnelle perdue.
L'air qui sort de la cheminée est au-dessus de la température ambiante à cette altitude. C'est perdu3 énergie thermique.
L'air ambiant qui est aspiré dans le collecteur et est réchauffé étend avec une légère augmentation de la pression. La majorité des apports solaires est perdue dans la simple expansion de l'air avant qu'il n'atteigne la turbine. Rien de tout cela est remis à la turbine.
Serait un régénérateur d'améliorer l'efficacité? L'auteur propose une cheminée modifiés solaire où la considération primordiale est l'élimination rigoureuse de toutes les pertes d'énergie. Le capteur solaire est scellé et double vitrage avec verre à faible émissivité. La surface du plancher est un capteur solaire. La cheminée est bien isolé et intègre un échangeur de chaleur sur presque toute sa longueur.
L'air chaud monte à partir du collecteur solaire et actionne la turbine. Son énergie résiduelle est alors transférée à l'air entrant dans l'échangeur de chaleur - la récupération d'énergie peuvent être plus efficace à 95%. L'air entrant pénètre ainsi dans la cheminée à 'h' un niveau à partir du haut, ce qui est nécessaire pour conduire le système. L'air entrant est réchauffé comme il se déplace dans la cheminée. Il traverse la turbine et ensuite entre les deux couches de verre au niveau du sol, entrant dans le collecteur solaire par le dessous de l'absorbeur.
Il n'y a pas des pompes. La cheminée est ouvert à l'air et à pression atmosphérique. Le conducteur est la gravité - l'air dans le collecteur est chauffé par l'énergie solaire et s'élève parce qu'il est plus léger. Cela attirera dans les régions froides, l'air ambiant qui est plus lourd.
L'auteur affirme que les pertes d'énergie énumérés précédemment sera considérablement réduite dans cette proposition:
La perte d'énergie potentielle pour l'air de sortie est pratiquement compensée par le gain d'énergie potentielle pour l'air entrant, sauf qu'en raison de «h».
La perte en énergie thermique pour l'air de sortie devrait être considérablement réduit par le régénérateur.
Si le régénérateur a été efficace à 100%, alors le volume d'air entrant dans la cheminée par seconde sera égal au volume d'air sortant de la cheminée par seconde. Il n'y aura aucune perte net due à la dilatation de l'air.
Il y aura quelques pertes d'énergie à travers le double vitrage, à travers les parois de la cheminée et de la gravitation due à la hauteur «h». Les pertes dans la turbine ou à cause de la friction dans l'échangeur de chaleur seront recyclés sous forme de chaleur dans l'air entrant.
La perte d'énergie principale sera dans le régénérateur et va se manifester dans l'air de sortie ayant une température plus élevée que l'air ambiant à cette altitude, une vitesse plus élevée et un volume plus important que l'air entrant. Le défi serait de construire un régénérateur de l'efficacité toujours plus élevés.
Les modifications proposées serait peut doubler le coût en capital de la cheminée solaire. Il est l'affirmation de l'auteur, cependant, que son efficacité sera augmenté de plusieurs fois.
Références:
Schlaich, J., 1995, "la cheminée solaire: électricité à partir du Soleil". C. Maurer, Geislingen, Allemagne.
Backström Von T.W. & Gannon, AJ, 2000, «écoulement compressible Grâce solaire Cheminées Power Plant". ASME Journal of Solar Energy Engineering, vol. 122, n ° 3, pp 138-145.
Padki, M.M. & Sherif, SA, "Sur un modèle analytique simple pour les cheminées solaires". International Journal of Energy Research, vol. 23, No. 4, 25 Mars 1999, pp 345-349.
Source: http://www.globalwarmingsolutions.co.uk/the_solar_chimney.htm
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