Wieże solarne są wysokie konstrukcje, które wytwarzają energię elektryczną wykorzystując moc słońca. Wieże składają się z centralnego rdzenia zamkniętego w przestronnej, szklarniowej konstrukcji. Wewnątrz szklarni ciepłe powietrze unosi się przez centralny rdzeń, tworząc unoszenie dla wieży. Energia elektryczna jest generowana przez unoszące się powietrze, które obraca turbiny na szczycie wieży.
Różne czynniki zewnętrzne mogą mieć wpływ na wydajność wież słonecznych z prądem wstępującym, takie jak prędkość i kierunek wiatru, gęstość powietrza i dostępność światła słonecznego. Aby poprawić wydajność szklarni, powietrze wewnątrz można ogrzać za pomocą luster przed wejściem do wieży. Ponadto system magazynowania ciepła można wykorzystać do magazynowania i wykorzystywania ciepła w okresach bez światła słonecznego.
Wieże solarne mają niższy współczynnik konwersji mocy w porównaniu do parabolicznych rynien i wież energetycznych w kolektorach słonecznych. Elektrownia o mocy 100 megawatów potrzebuje wieży o wysokości 1,000 metrów i szklarni o powierzchni 20 kilometrów kwadratowych, zgodnie z obliczeniami modelowymi. Ta elektrownia tej wielkości ma zdolność dostarczania energii elektrycznej do około 100,000 450,000 typowych gospodarstw domowych. Ponadto ma potencjał zmniejszenia emisji dwutlenku węgla o ponad XNUMX XNUMX ton rocznie.
Zasada działania wieży solarnej
Istnieją zasadniczo 2 rzeczy, na których opiera się ta wieża: zasady konwekcji i energia słoneczna. Konwekcja odnosi się do aktywnego przenoszenia ciepła, pozwalającego na jego bezwysiłkowe przemieszczanie się z jednego miejsca do drugiego. Ciepłe powietrze unosi się, a chłodniejsze opada. Wykorzystując energię słoneczną, wieża solarna z prądem wstępującym skutecznie wykorzystuje naturalny proces konwekcji do ogrzania powietrza wewnątrz wieży. Gdy ciepłe powietrze unosi się przez centralny rdzeń wieży, napędza turbiny znajdujące się na jej szczycie, co efektywnie wytwarza energię elektryczną.
Wieże solarne wykorzystujące prąd wstępujący są budowane tak, aby były bardzo wysokie, co zapewnia, że unoszące się powietrze osiągnie optymalną prędkość niezbędną do efektywnego napędzania turbin.
Zobacz także: Co oznacza chłodzenie słoneczne?
Zalety wieży solarnej
Poniżej przedstawiono listę korzyści płynących ze stosowania wież słonecznych.
- Wytwarzają energię elektryczną bez emisji zanieczyszczeń i gazów cieplarnianych, co czyni je atrakcyjną opcją.
- Odkąd oni nie polegaj na warunkach pogodowych, Wieże słoneczne zapewniają stabilne źródło zasilania.
- Te wieże mogą również pomóc w usuwanie CO2 z atmosfery poprzez uprawę roślin w ich szklarniowej strukturze. Rośliny te mogą absorbować dwutlenek węgla.
Wieże solarne mają tylko jedną wadą jest wysoki początkowy koszt kapitałowy. Tak, ich budowa jest dość kosztowna, co wiąże się z wysokimi początkowymi nakładami na materiały i grunt.
Zobacz także: Czym jest kolektor słoneczny?
