Tours aérogénératrices Wirbel Synthese

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Alain Coustou
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Tours aérogénératrices Wirbel Synthese




von Alain Coustou » 30/06/07, 11:16

AEROGENERATOR-TÜRME (ODER VORTEX-TÜRME)

Die Windkrafttürme (oder Wirbeltürme) gehören zur Familie der Solartürme, deren erstes Projekt vor vierzig Jahren vom französischen Ingenieur Egard Henri Nazare, dem Vorreiter auf diesem Gebiet, entwickelt wurde. Verglichen mit dem Nazare-Projekt und all seinen Nachfolgern bringen die Luft erzeugenden Türme beträchtliche Neuerungen mit sich, sowohl hinsichtlich der Anzahl der eingesetzten Kräfte als auch der natürlichen Auswirkungen, der Vielfalt der vorgesehenen Kalorienquellen sowie zahlreicher Details von Struktur, durch die Eigenschaften der peripheren Gewächshäuser und des Wärmespeichersystems und schließlich durch den Ertrag, der viel höher ist, als von konkurrierenden Projekten erwartet werden kann. Diese Türme sind in rund dreißig Ländern von ihren beiden Designern patentiert worden: dem Universitätsforscher Alain Coustou (Dozent an der Universität Bordeaux, Spezialist für Energie, Klima und nachhaltige Entwicklung) ) und der Informatiker Paul Alary (Sammlungsleiter Eons Online-Ausgaben).

Windenergieanlagen sind nach Ansicht ihrer Projektträger eine zukünftige Lösung für die Massenproduktion von sauberer und kostengünstiger Energie.
In Ländern, die mit Kernkraftwerken ausgestattet sind, könnten sie zunächst die Energieeffizienz steigern, indem sie die Leistung einer Anlage ohne den Verbrauch von zusätzlichem spaltbarem Material erheblich steigern und gleichzeitig ihre thermischen Emissionen verringern und sie damit für die Umwelt annehmbarer machen Bevölkerung - und ersetzen vollständig Wärmekraftwerke. Die ältesten oder am wenigsten sicheren Kernkraftwerke konnten so sehr schnell stillgelegt werden.
In allen Ländern können Windenergieanlagen auch autonom und nur mit erneuerbaren Energiequellen betrieben werden oder industrielle Kühlwasserentladungen verbessern, indem große Mengen Strom erzeugt und die thermischen Auswirkungen im Laufe der Zeit verringert werden. die Umwelt.
In einem zweiten Schritt können sie endlich den endgültigen und reibungslosen Ersatz der Kernenergie sicherstellen und die Massenproduktion und die niedrigen Kosten von völlig umweltfreundlicher elektrischer Energie ohne den Einsatz von Brennstoff und ohne die Emission von Treibhausgasen ermöglichen.

In Frankreich tragen Kraftwerke wenig zum Treibhauseffekt bei: In diesem Land werden kaum 5% des Stroms von Wärmekraftwerken erzeugt, die hauptsächlich zu Spitzenverbrauchszeiten mobilisiert werden.
Auf globaler Ebene ist es leider nicht dasselbe. Mehr als zwei Drittel des Stroms werden durch Wärmekraftwerke erzeugt, die Kohle, Öl oder Gas verbrennen. Diese Situation trägt dazu bei, einen Treibhauseffekt dramatisch zu verstärken, dessen Folgen der Kontrolle zu entgehen drohen. Darüber hinaus steigen die Kosten für die Stromerzeugung aus Wärmequellen tendenziell mit steigenden Ölpreisen zum Nachteil der Verbraucher, unabhängig davon, ob es sich um Unternehmen oder Privatpersonen handelt.

Die Entwicklung völlig umweltfreundlicher Anlagen, die in der Lage sind, kostengünstige kW / h zu liefern, ist daher ein grundlegendes Problem. Dies gilt umso mehr, als die Wasserkraft fast an ihre Grenzen stößt, da sowohl Sonne als auch Wind unerschwinglich sind und die Verfügbarkeit bestenfalls auf ein Drittel des Tages begrenzt ist. kann nur eine extra liefern. Die Kernenergie wird wegen ihrer Besorgnis diskutiert, insbesondere im Hinblick auf die Wiederaufbereitung ihrer Abfälle und die Sicherheit ihrer Langzeitlagerung.
Zum Glück gibt es eine Lösung: die, die wir mit dem Projekt des Aerogenerating Tower vorschlagen, das Gegenstand der Erteilung eines französischen Patents durch das INPI (Patent Nr. 0408809) war. Nach einem sehr günstigen Vorbericht wurde das Weltpatent dann im Januar 2007 für rund dreißig Länder erteilt. Hier präsentieren wir die allgemeinen Prinzipien, die Beschreibung, die Funktionsweise und eine Reihe der vielen Vorteile.

I - Allgemeine Grundsätze

Die Verwendung einer hohlen turmähnlichen Struktur, die am Boden aufflackert und optimiert ist, um vier oder sogar fünf Kräfte und natürliche Effekte zu kombinieren, für die Massenproduktion und dauerhafte Produktion von kostengünstiger elektrischer Energie ohne Verschmutzung und ohne Verbrauch natürlicher Ressourcen begrenzt und ohne durch die Unregelmäßigkeit des Windregimes wie im Fall von Windkraftanlagen bestraft zu werden.
Die Kräfte und natürlichen Wirkungen sind:
1- Der Kamineffekt
2- Der Treibhauseffekt
3 - Die "Stärke" von Coriolis
4- Der Venturi-Effekt
5- Darüber hinaus wird der Wind wahrscheinlich eine Ergänzung sein, ohne dass dies jemals für den Betrieb des Turms erforderlich ist, und es ist möglich, die Effizienz und die Rentabilität der Anlage durch die Verwendung kalorienarmer Temperaturen aus der Industrie zu steigern , Kernkraftwerke, Verbrennungsanlagen oder Geothermie, sonst weitgehend verloren.

II - Beschreibung des Aufbaus und der Funktionen seiner verschiedenen Elemente:

Die detaillierte Beschreibung, die Pläne und der Text des internationalen Patents können auf der Website der Designer des Aerogenerating Tower eingesehen werden:
http://groups.msn.com/ToursAerogeneratrices2/
Die Verwendung der Google-Suchmaschine (erweiterte Suche) ermöglicht es Ihnen auch, viele Verweise auf Windkraftanlagen (Eingabe des vollständigen Ausdrucks) oder deren Originaldesigner (Alain Coustou) zu finden.

A / Geplante optimale Abmessungen:
- Höhe: 300 Meter
- Durchmesser an der Basis: 200 Meter
- Innendurchmesser oben: 25 bis 30 Meter
- Verglasungsbereich (Treibhauseffekt) um den Gebäudeboden: 3 bis 5 Km2 im autonomen Betrieb, viel weniger kombinieren Kräfte und natürliche Effekte mit der Rückgewinnung von industriellen Kühlkalorien oder aus anderen erneuerbaren Quellen (geothermische Energie).
Geringere Abmessungen sind je nach verfügbaren Kalorien und Bedürfnissen möglich, wobei das Prinzip bei jeder Höhe von mindestens 100 Metern effektiv funktioniert.

B / Beschreibung von der Basis bis zur Spitze:
1) Der aufgeweitete Boden, der für eine perfekte Stabilität des Ganzen sorgt, ist schwarz lackiert. Die Lufteinlässe mit Verschlüssen sind um den Umfang dieser Basis herum angeordnet und von Zäunen umgeben, um ein versehentliches Eindringen von Vögeln zu verhindern.
Zwischen jedem der Eingänge beginnt eine Trennwand. Die Trennwände, die gleichzeitig als tragende Strukturen fungieren, sind im Mittelteil des Turms unterbrochen. Sie haben eine gekrümmte (ebene) Form, um eine Rotationsbewegung der in den Turm gesaugten Luft auszulösen. Diese Rotation nimmt von der Basis zur Oberseite zu und ist dank der Coriolis-Kraft selbsttragend. .
2) Die Basis ist von einem Gebiet unterschiedlicher Natur umgeben, je nachdem, ob das Gebäude in einer Region mit Wasserressourcen errichtet wurde.
- In Regionen mit hydraulischen Ressourcen fungieren Becken mit schwarzen Wänden und Boden während der Nacht als relative Wärmespeicher. Jeder Pool kann mit einer schwarzen Schwimmdecke ausgestattet sein, um die Verdunstung zu kontrollieren.
- In trockenen oder Wüstengebieten kann ein mit Bitumen oder Beton schwarz gebeizter Boden die gleichen Funktionen erfüllen.
In beiden Fällen ist eine Fläche zur Erfassung von Solarkalorien von mehreren Kilometern pro Quadratkilometer vorgesehen, die von Fenstern dominiert wird, die vom Zentrum zur Peripherie leicht geneigt sind und einen Treibhauseffekt hervorrufen. In der Praxis würde die Fläche der Gewächshäuser von der durchschnittlichen Sonneneinstrahlung und dem Breitengrad des Ortes abhängen. Es könnte in der Größenordnung von 2 Km4 in Südfrankreich für einen Turm von 2 m liegen.
Diese Fläche könnte jedoch bei der Rückgewinnung von Industriekalorien oder aus einem Kernkraftwerk erheblich reduziert werden.

3) Der Durchmesser des Turms verengt sich vom Sockel aus allmählich, was zu einer erheblichen Beschleunigung des aufsteigenden Luftstroms führen sollte (Kombination des Schornsteineffekts und des Venturi-Effekts).
Der obere Teil des Turms ist zylindrisch oder fast zylindrisch, möglicherweise leicht kegelstumpfförmig, vorzugsweise hell gestrichen, beispielsweise weiß.
Eine Vorrichtung zur Umwandlung der Energie der Luftsäule in Elektrizität, die aus mehreren Turbinen- oder Propellerstufen besteht, die von Sensoren gesteuert und von einem Computerprogramm verwaltet werden, wird kurz vor dem Dach des Gebäudes installiert. Diese Vorrichtung kann von einem Aufflackern des Turms auf seiner Höhe begleitet sein, um die Evakuierung der Luftsäule trotz der Umwandlung eines erheblichen Teils ihrer kinetischen Energie besser zu gewährleisten.
Schließlich würde eine divergierende Verkleidung am Ausgang der Turbinen die Störungen des Luftstroms an der Spitze des Turms kontrollieren und jegliches Geräusch beseitigen, das auf jeden Fall äußerst unerwünscht ist, da die Spitze eines Turms optimale Abmessungen aufweist würde auf 300 Meter steigen und der Luftstrom in den Himmel gelenkt werden. Befindet sich der Turm in der Nähe eines Kernkraftwerks, sind in Anbetracht des nicht bebaubaren Gebiets, das ihn umgibt, keine Einwohner mehr anwesend. Bei Gefährdung des Flugverkehrs wäre es Null, da in den Bereichen der Kraftwerksanlage ein Überflug verboten ist. Das Vorhandensein einer aufsteigenden Luftwolke würde sogar zur Sicherung des benachbarten Kraftwerks beitragen.

III - Bedienung:

A / Treibhauseffekt:
Die Umgebungsluft am Fuße des Turms, die normalerweise wärmer als die des Gipfels ist, wird durch den Treibhauseffekt der glasierten Oberflächen erwärmt.
1) Ein Kalorienvorrat entsteht durch Erhitzen des Asphaltbodens oder durch Bedecken mit schwarz eingefärbtem Beton oder besser achteckigen oder viereckigen Wasserbecken. Die tägliche Speicherkapazität von Kalorien ist in der Tat bei Becken viel größer als bei Bitumen oder Beton. Diese Becken selbst haben eine schwarze Farbe und können mit einer festen Schwimmdecke oder einem halbstarren schwarzen Schirm abgedeckt werden, der die Aufnahme von Sonnenwärme ermöglicht. Dieses Gerät wäre nur dann nützlich, wenn es als notwendig erachtet würde, die Verdunstung der Wassertanks zu reduzieren, um sie entweder einzusparen oder mögliche Kondensation an der Spitze des Turms zu begrenzen.
Aus dem gleichen Grund kann der aufgeweitete Sockel des Turms selbst schwarz gestrichen und isoliert werden, indem der gesamte Teil mit einer Neigung von weniger als 45 ° verglast wird.
Die schwarze Zone der Absorption und der Kalorienreserve rund um den Gebäudeboden, dh im autonomen Betrieb eine Fläche von einigen Kilometern aus Beton, Bitumen oder besser aus Becken, wird durch Verglasung überdeckt Das zirkuliert die Luft, die erwärmt wird, bevor sie vom Turm angesaugt wird.

2) Diese Verglasungsfläche ist von einem elektronisch gesteuerten Verschlusssystem umgeben, um die Verwendung von Luft mit geringer und mittlerer Winderwärmung zu optimieren. Durch das Manövrieren dieser Rollläden könnte jegliches Risiko im Zusammenhang mit dem Überdruck vermieden werden, der durch heftigen Wind entstehen könnte. Dies würde auch die Leistung des Turms verbessern.

3) Die Installation des Turms auf dem Gelände eines Atom- oder Wärmekraftwerks würde die Verwendung der Kalorien des Wassers des Kühlkreislaufs des Kraftwerks ermöglichen, die an den Tertiärkreislauf übertragen werden. Das Wasser würde unter dem Turm zu dieser umgeleitet werden oder zu den Außenbecken an der Wende von entweder näher an die Basis oder weiter weg, je nach der Notwendigkeit bezogenen Einschränkungen des thermodynamischen Wirkungsgrad der Anlage zu halten . Wir können entweder einen kaskadierenden Wasser-Tertiärkreislauf im Sockel des Turms (wie in den aktuellen Kühltürmen) oder oberhalb der äußeren Becken in Betracht ziehen, um entweder über denselben Becken zu nebeln oder um zu zirkulieren das Wasser des Sekundärkreislaufs in Netzen von feinen Rohren, die in den Becken angeordnet sind, um die Kalorien direkt an das Wasser des letzteren zu übertragen. Unabhängig von der gewählten Modalität würde das vorgeschlagene System auf dieser Ebene die derzeitige Funktion der Kühltürme und der Turmbasis erfüllen, und die direkt angrenzende Grünzone würde als Zone der Kalorienübertragung wirken. Wir prüfen verschiedene Konfigurationen für dieses Getriebe. Wie oben erwähnt, sollte die gewählte Konfiguration offensichtlich die thermodynamische Effizienz der Anlage bewahren, deren Kalorien zurückgewonnen würden. Die Erfahrung und das Know-how der Ingenieure, die an den konventionellen Kühltürmen gearbeitet haben, würden die Optimierung des hier vorgeschlagenen Systems sicherstellen.
Diese Lösung hätte den doppelten Vorteil, die Fläche der Gewächshäuser erheblich zu reduzieren und den Abfluss von warmem Wasser in die Natur zu begrenzen. Darüber hinaus diese Lokalisierung Türme sollten einer erhebliche Reduzierung der Kosten pro KW / h um einen Faktor 2 reduziert werden könnte oder mehr, je nach dem Stand der Verfügbarkeit von Land, Umspannwerken und Leitungen sehr hoher Spannung, Einige Personalkosten können auch mit dem Kraftwerk geteilt werden. Schließlich würde diese Verwendung der heißen Abwässer aus den Kraftwerken es ermöglichen, sowohl die Wasserentnahme in Flüssen als auch auf See zu verringern - derzeit in der Größenordnung von 50 Kubikmetern pro Sekunde für jeden Kühlturm -, um die Ableitungen von Wasser zu begrenzen. warmes Wasser in denselben Flüssen oder im Meer und machen die herkömmlichen Kühltürme unbrauchbar. Bisher ist das Wasser abgelassen, nachdem sie durch die Kühltürme von Kernkraftwerken vorbei ist immer noch wärmer als bei der Entnahme von 15 ° C für verwirft und 12 ° C für Einleitungen Fluss. Die Lösung der Installation von Luft erzeugenden Türmen zusätzlich zu Kernkraftwerken wird daher wahrscheinlich die Erhaltung der Umwelt erheblich verbessern und gleichzeitig besonders niedrige Kosten pro kW / h sicherstellen (wahrscheinlich in der Größenordnung von 2 Centimes d) EUR / kWh, gegen 3,5 für Kernkraft und 10 bis 12 für Windkraftanlagen) und Gewährleistung der Bedingungen für eine nachhaltige Entwicklung.
Es ist daher das gesamte Kernkraftwerk (oder die thermischen) + Luft erzeugenden Türme, die ihre verbesserte Leistung sehen würden.

Aber das ist noch nicht alles.
Im Falle der Verfügbarkeit eines ausreichenden Abwasserstroms bei relativ hoher Temperatur wird das gesamte oder ein Teil des Wassers direkt unter der Basis des Turms und / oder über den Lagerbecken der Luft vernebelt Kalorien würden wahrscheinlich die Übertragung dieser auf die vom Turm angesaugte Luft verbessern. Darüber hinaus würde das Beladen dieser Luft mit Feuchtigkeit die Energie des künstlichen Windes erhöhen, der in dem Luft erzeugenden Turm erzeugt wird, jedoch auf Kosten eines wahrscheinlichen und harmlosen Kondensationsphänomens über dem Turm.
In ähnlicher Weise ist es möglich, eine Thermalquelle, Geothermie oder Kalorien aus der Industrie zu verwenden (Stahl, Gießereien, Zement, Verbrennungsöfen ...), um die Teiche mit fast den gleichen Vorteilen in Bezug auf warmes Wasser zu versorgen und von der Basis des Turms. Das Prinzip der aérogénératrice für Größen gültig wende dich von 100 300 Meter zu Meter oder mehr beträgt, ist es möglich, die Wahl der Abmessungen des Turms der Bedeutung der erzielbaren Kalorien anzupassen, nicht wieder zu zählen Solarkalorien und deren Speicherung in Becken.

B / Kombination des Kamineffekts, der Corioliskraft und des Venturi-Effekts:

1) Kamineffekt
Die warme Luft, die unter der Glasoberfläche und unter der aufgeweiteten Basis des Turms eingeschlossen ist, steigt durch den Kamineffekt in die hohle Struktur auf.
Dieses bekannte Phänomen allein würde nicht ausreichen, um eine ausreichende Effizienz der Vorrichtung für einen Turm zu gewährleisten, dessen Höhe auf 300-Meter begrenzt ist. Wenn wir uns auf den Kamineffekt beschränken, brauchen wir einen 500-Turm in 1000-Metern Höhe, wie bei den Solarturm-Bauprojekten in Spanien und Australien, die ernste Bauprobleme aufwerfen. Und nochmal! Die Steiggeschwindigkeit der Luftsäule könnte höchstens etwa sechzig Kilometer pro Stunde erreichen und die Gesamtleistung wäre mittelmäßig ...
Hier kommt die ganz besondere Architektur des Luftkraftwerks ins Spiel, bei der die Energie maximiert wird, indem zwei sich ergänzende Naturkräfte genutzt werden.

2) Kraft (oder Wirkung) von Coriolis
Die Luft, die in die Basis des Turms eintritt, wird durch gekrümmte Trennwände geführt, die seine Rotation einleiten. Diese Trennwände, die zwischen den Lufteinlassschächten entstehen, erfüllen auch eine Trägerstrukturfunktion. Der zentrale Kern des Turms garantiert die Symmetrie der Rotation der aufsteigenden Luft.
Auf diese Weise wird ein Phänomen des Wirbels ausgelöst, das durch den Coriolis-Effekt aufrechterhalten und verstärkt wird. Diese natürliche "Kraft" ist der Ursprung der Drehrichtung von Zyklonen und atmosphärischen Strömen. Wir erhalten so einen gefangenen und sich selbst erhaltenden Tornado. Die heiße Luft ist nicht mehr mit dem Aufsteigen zufrieden, sondern wird durch eine schnelle Rotationsbewegung in die gleiche Richtung wie die für die Turbinenstufen vorgesehene angeregt.
Diese Drehung der aufsteigenden Luftsäule ermöglicht es neben einer nicht unerheblichen Ergänzung der auf diese Weise an diese übertragenen kinetischen Energie, die Drehzahl der Turbinen zu erhöhen, ohne die Relativgeschwindigkeit zum Umgebungsmedium zu erhöhen. Dieser letzte Punkt ist ein wichtiger zusätzlicher aerodynamischer Vorteil für die Lösung von Luft erzeugenden Türmen.

- Die "Stärke" von Coriolis ist eine Folge der Erdrotation. In der nördlichen Hemisphäre neigt es dazu, sich bewegende Luftmassen nach rechts abzulenken und sie zu drehen. In der Natur ist dieses Phänomen insbesondere der Ursprung der Drehrichtung von Zyklonen und Tornados. Da sich diese Drehrichtung in der südlichen Hemisphäre umkehrt, schwächt sich die Coriolis-Kraft ab, wenn sie sich dem Äquator nähert und an diesem Punkt verschwindet. Andererseits wird die Schwäche des Coriolis-Effekts in diesem Teil der Erde kompensiert, da der Treibhauseffekt um die aerogenerierenden Türme in der intertropischen Zone maximal ist.

3) Venturi-Effekt
Die besondere Architektur des Turms, der an der Basis aufgeweitet ist und dessen Innendurchmesser sich verengt, wenn die Luft durch den Kamineffekt aufsteigt, bewirkt eine beträchtliche Beschleunigung des aufsteigenden Luftstroms und der Drehung durch den Venturi - Effekt (d. H derselbe Effekt, der die Strömung eines langsamen Flusses beschleunigt, wenn sich sein Bett verengt). Mit einem Innendurchmesser im oberen Teil des Turms gleich 1 / 7ème von den von der Basis, und eine Temperaturdifferenz von etwa dreißig Grad, würde die Geschwindigkeit der Luftsäule mehr Hundert km / h . Es ist nur notwendig, diese Geschwindigkeit weit mach 0,7 zu vermeiden übersteigt, weil darüber hinaus ein nach transonic Bereich fragt Kontrollprobleme der Strömung und Widerstands von Turbinenschaufeln von 25 Metern Durchmesser ankommen würde.
Dadurch wird die von der Luftsäule übertragene Energie im Vergleich zu dem, was durch einen einfachen Schornsteineffekt in einer rohrförmigen Struktur und einem konstanten Durchmesser von der Basis zur Oberseite erreicht werden würde, erheblich verstärkt.

Die Berechnung des Venturi-Effekts ist äußerst einfach: Zwischen der Basis und der Oberseite wird die Geschwindigkeit des Luftstroms mit einem Koeffizienten multipliziert, der dem Verhältnis der Innenfläche des Turms zu seiner Basis / Innenfläche an der Oberseite entspricht. Für ein Verhältnis der Durchmesser gleich 7 ist das Verhältnis der Oberflächen gleich 49. Durch Abzug der Fläche, die der zentrale Kern einnimmt, der halb gekrümmten Unterteilungen und der Befestigungen des Turbinenzugs gelangt er zu ungefähr 50. Daher führt eine Aufwärtsgeschwindigkeit an der Basis von nur 10 km / h zu einer möglichen Geschwindigkeit von 500 km / h an der schmaleren Ebene an der Basis der Turbinen. Andere Parameter müssen natürlich berücksichtigt werden: die Möglichkeit, durch Erhöhen des Temperaturunterschieds zwischen der Basis und der Oberseite viel höhere Geschwindigkeiten zu erzielen, eine Ergänzung der kinetischen Energie aufgrund der Drehung der Luftsäule, Vorhandensein von Turbinen zur Erfassung von kinetischer Energie, mögliche Verwendung von Kompressoren und Auslassventilen usw.

C / Die Umwandlung der kinetischen Energie der Luftsäule in elektrische Energie:
Die Energie des gefangenen Luftauslaufs und selbsterhaltend im oberen Teil des Turms durch eine Reihe von Turbinen oder Propellern gesammelt wird, wobei die Anordnung ausgelegt, um nicht zu „drosseln“, die aufsteigenden Luftsäule. Die Turbinen werden mit Hilfe von Sensoren (Aufzeichnung der Luftströmungsgeschwindigkeiten und der Turbinenrotation) und einem speziellen Computerprogramm verwaltet. Der zentrale Kern des Turbinenzugs, der sich bis zur Turmbasis erstreckt, kann auch das Gewicht der Turbine tragen und den Durchgang von Kabeln oder eines internen Aufzugs ermöglichen. Da es sich in der Achse des "Auges" des künstlichen Zyklons befindet, trägt es dazu bei, die Symmetrie zu gewährleisten, ohne die Drehung der Luftsäule einzudämmen.
Es ist zu erwarten, dass mehr als 75% der kinetischen Energie und in Strom umgewandelt werden, der Rest zu Verlusten von unvermeidbarer Last entspricht oder für Selbsterhaltung Wirbelwind Phänomene zu sein. Ohne zu Erreichen weil diese Leistungs Dampfturbinen oder hydraulischer Turbinen (von etwa 90%, je nach Art der Installation), ist die Ausbeute höher als die, die theoretisch von einer Windturbine erhalten werden können, begrenzt nach dem "Betz'schen Gesetz", das zeigt, dass eine einkanalige Windkraftanlage mit horizontaler Achse niemals mehr als 59% der kinetischen Energie des einfallenden Windes in mechanische Energie umwandeln kann. Die Struktur des Turms, die erzwungene Beschleunigung der Luftvene, die Verwendung mehrerer Turbinenstufen und die Kombination mehrerer Kräfte und natürlicher Effekte sowie die Erholungskalorien überwinden diese Einschränkung.
Selbst wenn das "Betz'sche Gesetz" auf einen vereinfachten Turm mit einer einzigen Turbine angewendet würde, würde dies in jedem Fall zu einer verfügbaren Leistung führen, die mehr als das 4000-fache derjenigen einer Windkraftanlage mit dem gleichen Durchmesser wie die Turbine, wobei die Luftgeschwindigkeitsdifferenz zwischen den beiden Lösungen in der Größenordnung von 16 und der verfügbaren Leistung in Abhängigkeit von der Luftgeschwindigkeit bei Leistung 3 liegt (doppelte Geschwindigkeit = 8-fache Leistung; multipliziert mit 16 = 4096 mal mehr Leistung). Zwischen dem Lufterzeugungsturm und den herkömmlichen Windenergieanlagen besteht tatsächlich ein Unterschied, der mit dem zwischen einem Düsenflugzeug und leichten Propellerflugzeugen vergleichbar ist. Die Innenarchitektur des Turms weist ebenfalls offensichtliche Ähnlichkeiten mit der eines Turbostrahltriebwerks auf.
Die so gewonnene Elektrizitätserzeugung ist dauerhaft. Insbesondere ist es im Gegensatz zu herkömmlichen Windenergieanlagen nahezu windunabhängig. Mögliche Schwankungen können nur durch Schwankungen der Lufttemperaturen an der Basis und an der Turmspitze verursacht werden.
Die Anlage arbeitet mit Wärmespeicherung, auch bei rein solarthermischem Betrieb kann tagsüber Wärme gespeichert und nachts zur Stromerzeugung genutzt werden.
Die installierte Leistung könnte mehrere hundert Megawatt betragen: in der Größenordnung von 500 bis 700 MW im autonomen Betrieb mit 30 Grad Unterschied zwischen der Luft der Basis und der des Gipfels, in diesem Fall mehr als 1000 MW eine Anlage in der Nähe eines Wärme- oder Kernkraftwerks, aus der die Kalorien der Abwässer aus dem Kühlkreislauf gewonnen werden.
Diese Kalorien, die derzeit zum Teil durch Kraftwerke unnötig abgebaut werden, sind jedoch nicht zu vernachlässigen. Wir werden hier das Beispiel des Schweizer Kernkraftwerks Gösgen anführen, das etwas schwächer ist als die letzten in Frankreich gebauten Kraftwerke. Der Kühlturm dieser Anlage stößt in der unteren Atmosphäre kontinuierlich eine Wärmeleistung von mehr als 2 Mio. kWh aus, was einem Jahresäquivalent von 17 Mrd. kWh entspricht. Aber es ist Energieverlust nach dem Abkühlen durch den Turm.
Die Rückgewinnung der Wärme des Sekundärkreislaufs einer solchen Anlage könnte darauf hoffen, für jeden Windkraftanlagenturm eine Leistung von mindestens 1000 MW zu erreichen, die der eines Kernreaktors nahekommt. Es sollte lediglich eine Verschlechterung des thermischen Wirkungsgrades des mit dem Kernkraftwerk gekoppelten Kraftwerks vermieden werden, die keine Schwierigkeiten bereiten sollte.

IV - Einige Boni:

Tours Aérogénératrices durch ihre Höhe (in der Größenordnung von 300 m für die optimale Größe) und der Architektur (a quasi-zylindrischen oberen oberhalb eines sich erweiternden Basisteil) können die Verwendungen komplementär zusätzlichen Wert nicht zu bringen vernachlässigbar, um ihre Rentabilität weiter zu steigern. Hier sind einige von ihnen:
Die kreisförmige Wartungsplattform in der Nähe des Gipfels könnte als Feuerwache in der Waldzone genutzt werden.
Antennen, Sender und Rundfunkanstalten: Radio, Fernsehen, Mobiltelefonie usw. Die Sendeantennen würden von der Höhe des Gebäudes profitieren, um einen größeren Aktionsradius zu haben, und würden keine Gefahr für die Bevölkerung darstellen.
In Regionen mit regelmäßigen Windverhältnissen, umgibt der Wind von ringförmigen Ringen fast zylindrischen Teil des Turmes (das wäre ihre vertikale Achse dienen) bringt eine Energie Bonus billiger, was mit einer herkömmlichen Windturbine erzeugt wird: Die Höhe des "freien Pylons", den der Turm bildet, würde eine größere Stabilität des Windflusses gewährleisten, ungestört von der Bodenentlastung.

Ursprünglich würde die Kopplung von Generatortürmen und Kernkraftwerken den Wirkungsgrad beider erheblich verbessern und gleichzeitig das sofortige Abschalten einiger Reaktoren ermöglichen. Dies würde es auch noch einfacher machen, Wärmekraftwerke zu betreiben (zwei Drittel der weltweit wachsenden Stromerzeugung, vergessen wir nicht!) Und das französische Wirtschaftswachstum erheblich anzukurbeln. Europa und die Welt - und damit zur Beschäftigung - und zum Schutz der Natur.
Darüber hinaus sollte das Know-how von Unternehmen, die bereits konventionellen Strom, Kernkraft oder Wind produzieren, bei der Entwicklung, dem Bau und der Verwaltung von Lufttürmen Wunder bewirken. Eine Chance für diejenigen, die sich auf diese neue Energiewende einlassen, eine führende Position in der Welt in Bezug auf Energie zu erlangen oder beizubehalten und gleichzeitig ihr Markenimage zu verbessern.
Wenn die Stromerzeugung von Kernkraftwerken, deren Lebensdauer abgelaufen ist, gestoppt werden muss, werden die Luft erzeugenden Türme die Kontrolle übernehmen, ohne dass soziale oder wirtschaftliche Probleme auftreten. Es wird entweder ausreichen, die Oberfläche der solarkalorischen Sensoren (Gewächshäuser) zu erweitern, die Implantation in der Nähe von Tätigkeiten zu begünstigen, die wenig rückgewinnbare Kalorien erzeugen, oder möglicherweise einen der Reaktoren des Kraftwerks zu erhalten, indem man ihn in Betrieb setzt Leerlauf nur als kalorienarmer Wärmeerzeuger (nicht kochendes Wasser) für mehrere Runden. In Ländern ohne Atomkraftwerk wird es ihnen immer möglich sein, den Kalorienverlust von Wärmekraftwerken - und damit die Notwendigkeit, neue Anlagen zu bauen - und Solarkalorien unter den gleichen Bedingungen zu nutzen. Industrielle oder geothermische Anlagen, die für den Betrieb von Türmen nützlich sind.
Die Lösung "Tours Aérogénératrices" ist in der Tat eine Lösung mit universeller Berufung. Und wie einer der Ingenieure, denen das Projekt zur Begutachtung vorgelegt wurde, hervorhob, könnte es sich durchaus um die "Erfindung des Jahrhunderts" und den Beginn einer "neuen wirtschaftlichen Revolution" handeln.

Fazit: Die Windenergieanlagen sind in jeder Hinsicht die perfekte Lösung. Sie werden nicht nur massiv und besonders kostengünstig Strom produzieren, sondern auch eine nachhaltige Entwicklung ohne fossile Brennstoffe gewährleisten. Die Umweltgefahr der Lufttürme ist Null. Der gefangene Tornado kann nicht entkommen, da er den größten Teil seiner Energie an die Turbinen abgibt. Darüber hinaus gibt das Gerät kein Gas ab, wodurch die Umwelt geschont wird.
Alle Gründe, die zu einer raschen Entscheidung für die Entwicklung von Lufttürmen führen sollten, zunächst durch Erstellung eines Bewertungsmodells, möglicherweise in Form eines vereinfachten und relativ kostengünstigen modularen Aufbaus, und anschließend durch Implementierung auf dem Weg zu einem ehrgeizigen Bauprogramm in Frankreich und auf der ganzen Welt.

Alain Coustou - 13-06-2007


PS: Die Erfindung ist Gegenstand eines internationalen Patents, das sie in Frankreich und in 30 Ländern in Europa, Asien und Nordamerika schützt.
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von Elefant » 30/06/07, 14:07

Vielen Dank für diesen ausgezeichneten Artikel.

Wissen Sie, wo das 1-Turmprojekt der Australier ist? Ich denke, Baugenehmigungen wurden in 2006 ausgestellt?
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von Willaupuis » 30/06/07, 21:09

Ich werde wahrscheinlich etwas Dummes sagen, aber hey, es juckt mich, den Artikel "wieder" zu lesen. meine verrückte Idee:

Nutzen Sie einen Berg, um den gleichen Effekt zu erzielen, indem Sie einen vertikalen Tunnel graben, um einen ähnlichen Effekt zu erzielen :?:
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von Elefant » 30/06/07, 22:54

Warum nicht? Aber ich habe Angst, dass schwierig ist. Tough eine Karriere in der Rock zu machen :D

(Plus erhalten Sie alle Ökologen aus der Ecke, die PCQ gehen Schimpfen Sie gehen ihren schönen Berg zu beschädigen. Vergessen! : Mrgreen: )
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von Christophe » 01/07/07, 12:37

Zuletzt bearbeitet von Christophe die 19 / 05 / 08, 09: 43, 4 einmal bearbeitet.
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von Christophe » 01/07/07, 12:40

Ich nutze diese Gelegenheit, um Ihnen ein weiteres Dokument über Solartürme (die Idee ist überhaupt nicht neu) vorzustellen, insbesondere über die Arbeit von Edgar Nazar in den 60-Jahren bei 80

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

Ich zitiere:

Was wir heute die aerothermischen Anlagen oder Wirbeltürme (Atmospheric Vortex Engine) nennen, deren Prinzip auf der Domestikation aufsteigender Wirbel oder Minizyklone beruht, sollte von einfachen einflutigen Solarsystemen (insbesondere australisches 1000 m-Turmprojekt) unterschieden werden, jedoch mit viel geringerem Wirkungsgrad und fragwürdiger Rentabilität.


die zentrale aerothermisches experimentelles venturi-förmiges Nazare wollte eine Höhe und einen Basisdurchmesser von 300 m, einen Durchmesser am Venturihals von 30 m und für eine Temperaturdifferenz (Delta t) von 30 ° C zwischen den oberen und unteren Schichten der Atmosphäre bauen , eine elektrische Leistung von 200 MW (Megawatt) ungefähr.


Bis heute ist die einzige bekannte Errungenschaft von Solarkamin ist das von Manzanares in Spanien. Dieser 1982 vom deutschen Konstruktionsbüro Schlaich Bergermann & Partners erbaute Versuchsturm besteht aus einem zylindrischen Schornstein mit einer Höhe von 200 m und einem Durchmesser von 10 m in der Mitte eines kreisförmigen Solarkollektors mit einem Durchmesser von 250 m ( 6000 m2 Verglasung 2 m über dem Boden) und Erwärmung der Luft.
Seine Leistung ist 50 KW.


Aber welche Lösung wird derzeit entwickelt? Die beschissensten ... :böse: :böse: :böse:
Zuletzt bearbeitet von Christophe die 05 / 10 / 07, 12: 50, 1 einmal bearbeitet.
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von Alain Coustou » 06/07/07, 01:40

Elefant schrieb:Vielen Dank für diesen ausgezeichneten Artikel.
Wissen Sie, wo das 1-Turmprojekt der Australier ist? Ich denke, Baugenehmigungen wurden in 2006 ausgestellt?


Vielen Dank für das Kompliment.
Das deutsch-australische Enviromission-Projekt wurde nach unten revidiert und es werden Pläne für einen 500 m-Betonturm mit einer reduzierten Produktionskapazität von 80% im Vergleich zum ursprünglichen Projekt überarbeitet, was technisch fast der Fall ist unerreichbar. Die Konstruktion wird nach meinen Informationen auf 2010 zurückgeschoben und der Turm würde nur 40 000 Mw produzieren (gegen 200 000 für einen Solarturm von 1000 m).

Das Projekt des Ingenieurs Edgard Henri Nazare ist in der Tat der Vorfahr aller Projekte von Wirbeltürmen.
Verglichen mit dem Coustou-Alary-Wirbelturm wies er jedoch viele Mängel auf. Derzeit experimentiert das Unternehmen, das die Nazare-Pläne geerbt hat (Sumatel), mit einem Modell von 60 m auf dem geothermischen Standort Bouillante in Westindien. Ziel ist es, einen Turm aus 300 m zu bauen (fast alle Projekte von Wirbeltürmen scheinen auf diese als optimal erachtete Höhe zu konvergieren), dessen obere Hälfte die Form einer Lavaldüse (Raketendüse) hat und von der aus ein permanenter Tornado von 10 auf 20 in km Höhe, dessen Ziel es wäre, Luft aus dem Turm zu saugen und so die Turbinen am Rande seiner Basis zu drehen. Die Struktur des Nazare-Sumatel-Turms unterscheidet sich daher stark von der des Coustou-Alary-Turms, und seine Sicherheit ist viel problematischer. Ich habe versucht, Sumatels Gründer auf das Risiko aufmerksam zu machen, dass der Tornado an der Reihe ist, sich der Kontrolle zu entziehen (ich bin nicht der einzige), aber er ist begeistert von seiner Idee.
Dieses Risiko besteht jedoch bei einem Turm wie dem, den ich mit Alary und einem kleinen Team von Ingenieuren entwickelt habe, überhaupt nicht. Die Energie des Tornados wird größtenteils von den im oberen Teil angeordneten Turbinen aufgenommen (die Verlangsamung der Luftsäule wird durch das Aufflackern der oberen Verkleidung ausgeglichen) und darüber hinaus von einem doppelten Rolladenkranz gesteuert Luftzutritt zur Basis des Turms und zur Peripherie der Gewächshäuser.

Um auf den Vorschlag von Willaupuis (ein Gerät, das in einem Berg oder in einem Berg gegraben wurde) zu antworten, beruhigt er sich selbst, sie ist überhaupt nicht dumm! Es gab Projekte dieser Art, aber das würde enorme Probleme aufwerfen, um die optimale Geometrie zu erhalten.

Alain Coustou
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von Christophe » 06/07/07, 10:52

Alain Coustou schrieb:Der Turm würde nur 40 000 Mw erzeugen (gegenüber 200 000 für einen Solarturm mit 1000 m).


Äh, ist es nicht eher 40 Mw? Weil 40 Gw mir viel vorkommt ...

Alain Coustou schrieb:und von dem aus ein ständiger Tornado von 10 in 20 km Höhe zurückbleiben würde, dessen Ziel es wäre, Luft aus dem Turm abzusaugen und so die Turbinen an der Peripherie seiner Basis zu drehen.


Wow ... ein Tornado mit einer Höhe von 10 bis 20 km erzeugte keinen "kleinen" Turm von 300 m! : Schock:

Wie kann man so viel Energie erzeugen? Gibt es ein Phänomen der Verstärkung?
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von Alain Coustou » 06/07/07, 16:46

Christophe schrieb:
Alain Coustou schrieb:Der Turm würde nur 40 000 Mw erzeugen (gegenüber 200 000 für einen Solarturm mit 1000 m).

Äh, ist es nicht eher 40 Mw? Weil 40 Gw mir viel vorkommt ...
Alain Coustou schrieb:und von dem aus ein ständiger Tornado von 10 in 20 km Höhe zurückbleiben würde, dessen Ziel es wäre, Luft aus dem Turm abzusaugen und so die Turbinen an der Peripherie seiner Basis zu drehen.

Wow ... ein Tornado mit einer Höhe von 10 bis 20 km erzeugte keinen "kleinen" Turm von 300 m! : Schock:
Wie kann man so viel Energie erzeugen? Gibt es ein Phänomen der Verstärkung?


Ups ... Natürlich war es ein Ausrutscher. Dies ist offensichtlich 40 Mw.
Für den Nazare-Sumatel-Turm rechnen die Sumatel-Ingenieure mit einem Effekt der Auslösung des Tornados durch die rotierende Luft, die in Form einer Laval-Düse aus der oberen Hälfte austritt. Für sie gibt es eine "virtuelle" Erweiterung des Turms und das Erscheinen eines realen und gigantischen Tornados, den die Natur selbst verstärken und verewigen wird.
Unnötig zu erwähnen, dass ich weiterhin sehr skeptisch bin und dass ich, wenn so etwas passiert ist, es nicht ohne Gefahr glaube. Der Tornado könnte sich vom Turm lösen und die angrenzenden Gebiete verwüsten, bevor er erstickt. Oder noch schlimmer, es könnte anschwellen und den Turm selbst umfassen.
Trotzdem muss Sumatel nicht allein auf die Saugwirkung eines so erzeugten Tornados zurückgreifen. Der Kanadier Michaud hatte vor dreißig Jahren ein noch "verrückteres" Projekt entwickelt, bei dem die Luft in einer noch größeren Struktur rotierte und viel offener zum Himmel hin, jedoch ohne den Venturi-Effekt. Sein Projekt führte jedoch im Gegensatz zu den Nazare-Türmen nicht zu Experimenten (ein 6-Meter-Modell wurde in Frankreich von Sumatel getestet, aber natürlich ohne das Auftreten eines externen Tornados, dessen Möglichkeit noch bewiesen werden muss. ) und die Windgeneratortürme, deren zwei Ingenieure, die mit mir zusammenarbeiten, ein Versuchsmodell von 3 Metern getestet haben, das an der Basis von einem Gaszug beheizt wurde.
Selbst wenn die zusätzliche "vertikale" Energie, die durch den Coriolis-Effekt übertragen wird, vernachlässigbar wäre, wäre sie in jedem Fall nicht dieselbe für ihre Rotationskomponente, was den Wirkungsgrad der Turbinen des Windturbinenturms merklich verbessern würde. Und dafür muss der "Tornado" der Struktur nicht entkommen ...

Alain
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von Elefant » 06/07/07, 18:55

Und abgesehen von der Gefahr (wie bei jedem großen Gebäude) zu sehen, über einen Flugzeugabsturz, was sind die Risiken für die Luftfahrt? Gibt es kein Risiko ein Mikroklima des Sehens? Oder durchschnittliche Höhe Störungen?
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Elefant Supreme Ehren éconologue PCQ ..... Ich bin zu vorsichtig, nicht reich genug und zu faul, um wirklich die CO2 retten! http://www.caroloo.be

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