Wieże słoneczne z prądem wstępującym to wysokie konstrukcje, które generują energię elektryczną za pomocą energii słonecznej. Wieże składają się z centralnego rdzenia otoczonego przestronną konstrukcją przypominającą szklarnię. Wewnątrz szklarni ciepłe powietrze unosi się przez rdzeń, tworząc siłę nośną dla wieży. Energia elektryczna jest wytwarzana przez unoszące się powietrze, które wprawia w ruch 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 słoneczne z prądem wstępującym charakteryzują się niższym współczynnikiem konwersji energii w porównaniu z rynnami parabolicznymi i wieżami energetycznymi w kolektorach słonecznych. Elektrownia o mocy 100 megawatów wymaga wieży o wysokości 1,000 metrów i szklarni o powierzchni 20 kilometrów kwadratowych, zgodnie z obliczeniami modelowymi. Ta elektrownia tej wielkości ma moc wystarczającą do zasilenia około 100 000 typowych gospodarstw domowych. Ponadto ma potencjał redukcji emisji dwutlenku węgla o ponad 450 000 ton rocznie.
Zasada działania wieży solarnej
Wieża opiera się zasadniczo na dwóch elementach: zasadach konwekcji i energii słonecznej. Konwekcja oznacza aktywny transfer ciepła, umożliwiający jego bezproblemowe przemieszczanie się z jednego miejsca do drugiego. Ciepłe powietrze unosi się, a chłodniejsze opada. Wykorzystując energię słoneczną, wieża solarna z prądem wstępującym skutecznie wykorzystuje ten naturalny proces konwekcji do ogrzewania powietrza wewnątrz wieży. Gdy ciepłe powietrze unosi się przez centralną część wieży, napędza turbiny znajdujące się na jej szczycie, efektywnie wytwarzając 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 słoneczne z prądem wstępującym mają tylko jedną wadę: wysoki początkowy koszt kapitałowy. Tak, ich budowa jest dość kosztowna, co wiąże się z wysokim początkowym wydatkiem na materiały i grunt.
Zobacz także : Czym jest kolektor słoneczny?
