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Autres variantes de cheminées solaires

James BOWERY
http://www.geocities.com/jim_bowery/sutabs.html
Quelque chose qui d'après James Bowery pourait radicalement augmenter la valeur des cheminées solaires updraft structure du pouvoir est d'utiliser l'effet de serre pour les algues des étangs d'ajouter le biodiesel, de l'eau, les poissons et la production de sel à la production d'électricité normalement prévu.

Une objection à cette utilisation combinée de l'énergie solaire updraft tour est que la chaleur perdue lors de la vaporisation de l'évaporation se traduira par une plus faible différence de température entre le sol et d'échappement à la tour de la tête. Toutefois, cela ne tient pas la récupération de la chaleur à condensation - un phénomène qui entraîne de puissants phénomènes naturels tels que thunderheads. Le principal problème, et il est difficile problème technique, est la construction d'un condensateur dans le haut de la tour de courant ascendant. (Une approche du condenseur mai problème est d'utiliser la technologie Floating cheminée solaire comme alternative ou en complément de la tour fixe).

cheminée solaire assocée a une culture d'algues produisant du bio-diesel.


Tom Bosschaert (Société Except en Hollande)
Possibilité d'extension de l'utilisation des Cheminées Solaires à la Cogénération énergétique.
http://www.except.nl/consult/SolarUpdraftTower/solar_updraft_research.html
D'autres technologies solaires, comme les collecteurs qui utilisent le rayonnement solaire pour transformer l'eau en vapeur ou les panneaux photovoltaïques (PV), peuvent générer des excès de chaleur. Dans le cas du PV, les températures élevées diminuent leur capacité de production d'électricité. L’utilisation de la cheminée solaire en combinaison avec des capteurs solaires photovoltaïques peut améliorer l'efficacité des deux systèmes. Le flux constant du vent artificiel passant dans la cheminée peut refroidir les panneaux PV tandis que les collecteurs augmenter la production d'énergie par unité de surface des terres utilisées, ce qui rend le tout plus efficace.
Il faut considérer cependant le fait qu’en termes d'efficacité la combinaison de ces deux systèmes va entraîner la perte d’une certaine partie du rayonnement solaire direct arrivant sur les panneaux PV en raison de leur placement sous la serre (en verre ou en plastique). Il faut également tenir compte du refroidissement possible pouvant être atteint, plus important en périphérie qu’au centre de la serre.

cheminée solaire au-dessus de panneaux photovaltaïques.


Tom Bosschaert (Société Except en Hollande)
Expansion du potentiel d’utilisation des Cheminées Solaires en milieu urbain.
Une tout autre alternative est l'utilisation de la demande urbaine en énergie solaire. Vu le prix du foncier, une cheminée solaire accolée à une ville ou en son centre ne peut guère être la taille requise pour avoir un bon rendement, donc sa puissance serait nettement diminuée. Cependant, elle peut fournir trois avantages distincts en plus de la production d'électricité.
Tout d'abord, la tour solaire peut être équipé de filtres à particules pour purifier l’air. L'air passant à travers la cheminée serait ainsi nettoyé, le résultat étant l'amélioration de la qualité de l'air en milieu urbain, et dans le même temps, la génération d'électricité. Des systèmes comme ceux-ci seraient très convenable pour les villes fortement polluées.
Cette idée s'apparente à celle de Mauricio Moreno, décrite en 2006 dans le brevet US 7,026,723 :"Air filtering chimney to clean pollution" et également reprise par une équipe suise dans le SCAF "Solar City Air Filtre" http://www.scaf.ch/Design.html
Deuxièmement, dans les climats froids, la dissipation de la chaleur de l'environnement urbain peut être tamponnée (retardée). La chaleur urbaine va aider à la production d'électricité, mais aussi à réduire le gradient de température entre l'intérieur et l'extérieur, ce qui aurait pour résultat des économies d'énergie pour le chauffage des bâtiments et une amélioration de l'isolation globale.
Troisièmement, dans les climats chauds, une deuxième couche avec une membrane semi-transparente avec des panneaux PV peut être installée. Ceci bloquera partiellement le soleil (en faisant de l’ombre), entraînant une baisse de température dans la ville. Il y aura ensuite deux couches pour générer une convection d’air afin d’éventuellement accroître l'efficacité de la tour solaire. La couche supérieure permet de s'assurer que la chaleur n'est pas emprisonnée dans la couche inférieure, ce qui empêche le réchauffement de la ville. L’aspiration constante d’air frais de la cheminée solaire permettrait donc de partiellement lutter contre les îlots de chaleur.

cheminée solaire en milieu urbain pour purifier l'air et protéger la ville des grosses chaleurs ou du grand froid.


Patrick Nicolas
Le projet de tour solaire souple autoporteuse développé par Patrick Nicolas est une variante de tour solaire qui permet d'atteindre une altitude plus importante et d'obtenir ainsi un tirage plus élevé. La tour est constituée d'une partie basse en dur qui sert de guide et d'une partie variable en film plastique renforcé et haubané. La sustentation est obtenue grâce à des caissons réalisés dans la structure de la tour et remplis de gaz plus légers que l'air (hélium et mélange cloisonné d'hydrogène). Plusieurs caissons sont intégrés sur la hauteur afin de répartir les charges. Une maquette a été réalisé et a rencontré un vif succès lors de son exposition au Tecnolac Solar'event. La taille réelle de ce projet peut atteindre 2000m de hauteur pour un diamètre de 100m et une serre de base de 5000m le rendement variable est alors de 5 à 250MW. Cette tour fonctionne par vent nul ou faible et vient en complément des éoliennes qui s'arrêtent par manque de vent. Cette tour peut fonctionner la nuit grâce à la chaleur accumulée dans la serre la journée.
croquis manuel du projet
croquis manuel du projet
Solar Minaret de Nazar Hassen
D’après son inventeur, la forme conique des capteurs solaires et de la paroi du tube permet une augmentation de la vitesse de l'air et donc plus d'énergie cinétique pouvant être extraite, donc plus de production d'électricité.
La puissance extractible du flux d'air entrant dans la turbine est donnée par [0.5 X (densité de l'air) X (la vitesse de l'air)3]. Par conséquent, une plus grande puissance serait obtenue si la densité de l'air pouvait être augmentée. L’air pourrait entrer par des tunnels sous-terrains ou il serait humidifié par évaporation d’eau et ensuite chauffé. L’air humide étant plus dense que l’air sec, le rendement serait meilleur.
Mais cet air plus lourd, va t-il monter ?

cheminée solaire en forme de minaret brevet WO/2006/098662.


Vortex de George Mamulashvili
Air-Thermal Power Plant
Le site http://www.ergo.boom.ru décrit un projet Russe de générateur de cyclone artificiel qui semble similaire au projet de Vortex Nazare.
Une publication scientifique et au moins un brevet d'invention existent :
Mamulashvili G. The Energy Alternative Source - Air-Thermal Power Plant - The problems of instalation in Georgia, Science and Technology, The Jornal of Georgian Academy of Sciency, ISSN 0130-7061, 1991, 6, p.39-46.
brevet délivré en URSS au nom de: George Mamulashvili : Patent SU N° 1,319,654, délivrée le 8 octobre 1985 : Air Thermal Power “Trailing Solar Chimney”, Georgia.
Ce projet distingue la cheminée solaire (single flow upwind system) de la tour à vortex (rotational flow whirling system) et suggère que ce dernier procédé augmente l'efficacité de la tour solaire.
L'auteur disposerait de deux autres certificats d'invention délivrés dans les anciennes républiques soviétiques : N° 1,526,335 (1988) et 1,641,962 (1991)
pas d'image disponible


Tour d'Energie Suédoise
Dénomée "Energytower" http://www.energytower.se/ il ne s'agit pas à proprement parler d'un réacteur météorologique qui produit un vent artificiel, mais d'un nouveau type d'éolienne qui exploite le vent en produisant un vortex ou tornade à l'intérieur d'une tour cylindrique.


éolienne Suédoise dénomée Energytower


Cheminée vortex a convection naturelle
http://www.premioinnovazione.legambiente.org/edizioni/2003/schede/64.html
Brevet Italien N° 0001312831 (mai 2002) http://www.uibm.gov.it/dati/Avanzata.aspx
Inventeur : Leonardo Antonio Vulcano
L'invention vise à générer du vent artificiel, réalisé au sein d'une structure cylindrique en métal (cheminée), en exploitant la différence de densité de deux courants gazeux : le premier étant de l’air refroidi par évaporation d’eau pulvérisée au sommet de la structure et le second des fumées chaudes en sortie de certains procédés industriels (incinération de déchets, turbine à gaz ou générateurs de vapeur des centrales électriques).
Contrairement au projet de Dan Zaslavsky de "Tour Energétique" dans le désert du Néguev (Israël), qui exploite la différence de densité entre l'air refroidi par évaporation de l'eau et de l'air extérieur chaud et sec, ce qui fait que la structure est seulement adaptée pour le climat des déserts secs et chauds, l'idée proposée est de valoriser des « sources chaudes » de processus industriels qui émettent des masses gazeuses à des températures beaucoup plus élevé que celui de l'externe, de manière régulière et constante tout au long de la journée et donc pas soumis à des variations saisonnières. L'avantage est que ce type de cheminée peut aussi être utilisé dans des climats modérés.

Réacteurs Météorologiques
Margotweb