Une Tour Solaire Electrique capture le cycle de l'eau naturel.
Elle evapore de l'eau par energie solaire.
La vapeur s'eleve dans un conduit etanche,
et se condense dans le reservoir superieur.
L'eau chute jusqu'aux turbines qui produisent l'electricite.
Et le cycle recommence.
Pour une surface d'evaporation solaire de 3000 ou 4000 m2 en journee, on obtient environ 1 Megawatt en continu.
Si on maintient toute l'eau pres de la temperature d'ebulition, en isolant, l'evaporation solaire devient tres efficace.
On peut faire monter un melange de vapeur et d'eau pour mieux profiter de la vapeur.
Les reservoirs peuvent etre dimensionnes pour les periodes a faible ensoleillement de plusieurs jours.
On peut construire ces tours partout, meme au milieu de l'ocean, meme au milieu du desert, car l'eau est en circuit ferme.
Une Tour-Solaire-Electrique peut etre
- de toutes tailles de 2 m a 200 m ou +
- de toutes puissances de 1 kW a 10 MegaWatt
- industrielle ou bricolee
- accessible a tous
Tour Solaire Electrique
Modérateur : Modérateurs
Calculs d'energie d'une Tour-Solaire-Electrique
Ici, ce n'est pas la chaleur que l'on utilise, mais l'élévation de la vapeur et son effet propulseur, puis la chute de liquide et sa conversion en electricite.
Le soleil fournit une energie de 1 kW/m2 = 1 kJ/S/m2
La chaleur d'evaporation de l'eau est de 2258 kJ/kg = 2.258 kJ/g
Pour une surface d'evaporation solaire de 1 m2 et une eau deja a 100 degres C,
nous obtenons 1 kJ/S/m2 * 1 m2 / 2.258 kJ/g = 0.45 g/S de vapeur
Cette vapeur s'eleve a n'importe quelle hauteur dans un conduit etanche.
A pression atmospherique et a 100 degres C elle devrait se condenser a faible hauteur.
Pour ne pas gener les avions nous nous limiterons a 200 m de hauteur.
La vapeur se condense et chauffe l'eau a 100 degres C car on isole soigneusement tout le circuit.
On ne perd donc pas d'energie a chauffer l'eau.
Les 0.45 g = 0.00045 kg d'eau chutent alors de 200 m et fournissent
E = m g h = 0.00045 kg * 9.81 m/S2 * 200 m = 0.9 J en 1 S soit 0.9 W par m2 d'evaporation
Il faut donc 1100 m2 par kW produit a pression atmospherique, et non 1 pour 1 comme je croyais.
Ces calculs sont-ils justes ?
Il y a aussi des pertes de conversion electrique, d'isolation et autres, 70 a 60 % de rendement ?
Pour produire plus de vapeur on peut travailler sous vide partiel.
L'evaporation est alors plus efficace et l'eau est alors moins chaude, 44 degres a 0.1 bar, ou 26 degres a 0.04 bar.
En meme temps la vapeur peut entrainer un brouillard l'eau, ce qui augmente le rendement en masse d'eau elevee par m2 d'evaporation.
Les calculs deviennent alors trop difficiles pour moi.
Ce systeme tres ecologique est-il faisable ? et efficace ?
Y-a-t'il une solution a partir de l'evaporation vegetale ?
Y-a-t'il une couplage possible avec d'autres activites ?
L'enjeu ecologique merite que nous nous posions serieusement la question.
Le soleil fournit une energie de 1 kW/m2 = 1 kJ/S/m2
La chaleur d'evaporation de l'eau est de 2258 kJ/kg = 2.258 kJ/g
Pour une surface d'evaporation solaire de 1 m2 et une eau deja a 100 degres C,
nous obtenons 1 kJ/S/m2 * 1 m2 / 2.258 kJ/g = 0.45 g/S de vapeur
Cette vapeur s'eleve a n'importe quelle hauteur dans un conduit etanche.
A pression atmospherique et a 100 degres C elle devrait se condenser a faible hauteur.
Pour ne pas gener les avions nous nous limiterons a 200 m de hauteur.
La vapeur se condense et chauffe l'eau a 100 degres C car on isole soigneusement tout le circuit.
On ne perd donc pas d'energie a chauffer l'eau.
Les 0.45 g = 0.00045 kg d'eau chutent alors de 200 m et fournissent
E = m g h = 0.00045 kg * 9.81 m/S2 * 200 m = 0.9 J en 1 S soit 0.9 W par m2 d'evaporation
Il faut donc 1100 m2 par kW produit a pression atmospherique, et non 1 pour 1 comme je croyais.
Ces calculs sont-ils justes ?
Il y a aussi des pertes de conversion electrique, d'isolation et autres, 70 a 60 % de rendement ?
Pour produire plus de vapeur on peut travailler sous vide partiel.
L'evaporation est alors plus efficace et l'eau est alors moins chaude, 44 degres a 0.1 bar, ou 26 degres a 0.04 bar.
En meme temps la vapeur peut entrainer un brouillard l'eau, ce qui augmente le rendement en masse d'eau elevee par m2 d'evaporation.
Les calculs deviennent alors trop difficiles pour moi.
Ce systeme tres ecologique est-il faisable ? et efficace ?
Y-a-t'il une solution a partir de l'evaporation vegetale ?
Y-a-t'il une couplage possible avec d'autres activites ?
L'enjeu ecologique merite que nous nous posions serieusement la question.
Quelle est la différence avec les tours de type "SYSTEMES DE CONVERSION THERMIQUE A ENERGIE ELECTRIQUE",
comme on peut en voir sur cet article ?
extrait : "L’air chaud converge alors vers la cheminée et monte à grande vitesse en son intérieur par convection naturelle. (...) Des turbines situées à la base de la cheminée transforment l’énergie cinétique contenue dans le courant d’air ascendant, en énergie électrique."
comme on peut en voir sur cet article ?
extrait : "L’air chaud converge alors vers la cheminée et monte à grande vitesse en son intérieur par convection naturelle. (...) Des turbines situées à la base de la cheminée transforment l’énergie cinétique contenue dans le courant d’air ascendant, en énergie électrique."
Tour Solaire a Chute d'Eau
Je change le nom pour mieux decrire l'idee.
Ici on reproduit en interne le cycle de l'eau naturel.
Tout est isole, sauf l'entree de rayonnement solaire (qui peut-etre concentree par miroirs) et la sortie electrique. Toute l'eau est en permanence a environ 100 degres C.
C'est la generation solaire de gaz-vapeur qui produit le mouvement ascendant.
Cette vapeur s'eleve a n'importe quelle hauteur dans un conduit etanche.
On asservit le taux de brouillard montant a la capacite de monter de la vapeur pour en utiliser toute l'energie.
Le reservoir superieur accumule quelques heures ou quelques jours d'eau.
Il y a une contradiction entre :
- proposer de travailler en vide partiel
- et charger la vapeur en brouillard, ce qui augmente la pression d'evaporation
Comparaisons :
Cheminee solaire ou l'air chaud monte a grande vitesse et entraine des turbines à la base.
Ce doit etre efficace, mais une partie de l'energie du courant ascendant est perdue au dessus de la cheminee.
Sauf si l'on asservit l'absorbtion d'energie des turbines a la vitesse de sortie de l'air.
http://www.sitiosolar.com/SITIOSOLAR%20 ... rmique.htm
Thémis, Tour Solaire ou la vapeur sert a une turbine thermique :
Je ne suis pas sur, mais je crois que
Le fait de passer par la chaleur puis de convertir en electricite fait perdre de l'energie.
http://membres.lycos.fr/jjbezian/themis1.html
http://histoireduroussillon.free.fr/The ... Themis.php
Ici on reproduit en interne le cycle de l'eau naturel.
Tout est isole, sauf l'entree de rayonnement solaire (qui peut-etre concentree par miroirs) et la sortie electrique. Toute l'eau est en permanence a environ 100 degres C.
C'est la generation solaire de gaz-vapeur qui produit le mouvement ascendant.
Cette vapeur s'eleve a n'importe quelle hauteur dans un conduit etanche.
On asservit le taux de brouillard montant a la capacite de monter de la vapeur pour en utiliser toute l'energie.
Le reservoir superieur accumule quelques heures ou quelques jours d'eau.
Il y a une contradiction entre :
- proposer de travailler en vide partiel
- et charger la vapeur en brouillard, ce qui augmente la pression d'evaporation
Comparaisons :
Cheminee solaire ou l'air chaud monte a grande vitesse et entraine des turbines à la base.
Ce doit etre efficace, mais une partie de l'energie du courant ascendant est perdue au dessus de la cheminee.
Sauf si l'on asservit l'absorbtion d'energie des turbines a la vitesse de sortie de l'air.
http://www.sitiosolar.com/SITIOSOLAR%20 ... rmique.htm
Thémis, Tour Solaire ou la vapeur sert a une turbine thermique :
Je ne suis pas sur, mais je crois que
Le fait de passer par la chaleur puis de convertir en electricite fait perdre de l'energie.
http://membres.lycos.fr/jjbezian/themis1.html
http://histoireduroussillon.free.fr/The ... Themis.php