Dvojfunkční energetická věž TTSS dodává energii nepřetržitě  
Nová technologie Twin Technology Solar System (TTSS) spojuje dva různé systémy pro těžbu energie do jediného. Solární věž získává energii ze stoupajícího ohřátého vzduchu, zatímco chladící věže se spodním tahem ji těží z klesajícího ochlazeného vzduchu. TTSS nejlépe funguje na poušti, ale zároveň potřebuje k provozu vodu, což je nemilá komplikace.
Věž TTSS v poušti. Kredit: AI generated using DALL-E.
Věž TTSS v poušti. Kredit: AI generated using DALL-E.

Technologie solární komínové věže (Solar updraft system) je založená na zahřívání vzduchu na úrovni terénu. Horký vzduch poté stoupá úzkou a vysokou věží, kde roztáčí turbíny. Vzduch se v takovém systému ohřívá pod střešní konstrukcí kolektoru, která je nízko nad zemí a rozkládá se na velké ploše. Kolektor bývá postaven z materiálu, který je navržený tak, aby polapil co nejvíce tepla. Jako ve skleníku.

 

Technologie TTSS. Kredit: Al Hussein Technical University / Qatar University.
Technologie TTSS. Kredit: Al Hussein Technical University / Qatar University.

Jde o zajímavý koncept, ale doposud se neprosadil. Solární komínové věže se doposud stavěly jen pro experimentální nikoliv komerční účely. Problém je v tom, že pro potřebný výkon musejí být velmi rozsáhlé a jejich stavba by vyžadovala značný kapitál. Projekty solárních komínových věží jsou proto vnímány jako rizikové.

 

Naproti tomu v chladicích věžích se spodním tahem (Cooling downdraft tower) proudí vzduch směrem dolů, aby tam roztáčel turbínu. V tomto případě dochází k vypouštění jemné mlhy do vzduchu v horní části věže, díky čemuž je tento vzduch chladnější a těžší.

 

Design TTSS. Kredit: Al Hussein Technical University / Qatar University.
Design TTSS. Kredit: Al Hussein Technical University / Qatar University.

Odborníci jordánské Al Hussein Technical University a katarské Qatar University vytvořili nový pozoruhodný design, který spojuje obě výše zmíněné technologie do jediné. Jejich Twin Technology Solar System (TTSS) by měl dodávat dvojnásobné množství energie oproti standardním solárním komínovým věžím. Vypadá to tak, že solární komínová věž prochází středem systému a obklopuje ji celkem 10 chladících věží se spodním tahem. Obě technologie přitom mohou pracovat zároveň.

 

Tvůrci technologie TTSS simulovali systém s věží o výšce asi 200 metrů a průměru 13,6 metrů, kolem které byl umístěný kolektor o průměru asi 250 metrů. Tento systém byl v simulaci umístěn v horké poušti u Rijádu, metropole Saúdské Arábie. Takové prostředí je pro technologii TTSS ideální.

 

Jak to dopadlo? Simulovaný systém, který nakrmili reálnými daty o počasí v místě provozu, vyrobil zhruba 753 MWh ročně. Z toho připadá asi 350 MWh na solární komínovou věž a zbytek na chladicí věže se spodním tahem. Zní to zajímavě, ale má to háček. TTSS nejlépe funguje v poušti, kde je ale zase nedostatek vody pro provoz takového systému. Každopádně jde o zajímavý nápad, na který bude možné v budoucnu navázat.

 

Video: Working Principle of a Solar Updraft Power Plant

 

Literatura

New Atlas 5. 12. 2023.

Datum: 07.12.2023
Tisk článku

Související články:

Termosolární elektrárna v Andalusii     Autor: Stanislav Mihulka (29.03.2012)
Potenciál využití fotovoltaických zdrojů ve světě a Česku     Autor: Antonín Fejfar (09.12.2017)
Krustovoltaika zařídí obnovu půdy v pustinách     Autor: Stanislav Mihulka (26.04.2023)



Diskuze:

Jenom jestli

Jan Syk,2023-12-08 17:21:20

započítali taky přivádění a čerpání vody a takové ty detaily. Nevyužitých pláží je sice hodně, ale 200m je pořádná výška.

Odpovědět


Re: Jenom jestli

Vojta Ondříček,2023-12-09 14:09:40

V té v chladicí věži se spodním tahem (Cooling downdraft tower) je otázkou nejen do jaké míry ta vstříknutá vodní lázeň ten vzduch obtěžká ochlazením vodou v kapénkách, odparem vychladí, tedy zahustí, ale nárůstem vlhkosti naředí.

Aby tohle mohlo jako generátor energie fungovat, tak by ta pumpa musela mít podstatně menší příkon, než by dodal klesající vzduch se všemi ztrátami, tedy nízkou účinností, dostatek výkonu.

No a co se týče té primární energetické věži, tak podstatou je (dvojitě, trojitě) prosklený, tedy IR tepelně zaizolovaný kolektor, který umožní slunečním paprskům prohřívat půdu (lepší by ovšem byly kovové (plechové) lamely s vysokou absorbční hodnotou).

Odpovědět


Re: Re: Jenom jestli

Josef Hrncirik,2023-12-13 21:44:41

Při obtěžkávání vzduchu v lázních ochlazováním vodou v kapénkách jejím odparem se nejvíce projeví vysoké výparné teplo vody. Obtěžkání vzduchu ochlazením je výrazně větší než s tím kopulované přiřeďování nepříliš lehkou vodní parou. Slabé přiřeďˇování napařováním je brutálně překryto nekomromisním ochlazením z výparu. Pára brutálně adiabaticky vyrvaná z lůna vody má formální teplotu k ředění vzduchem -1100°C.(výp.teplo/Cpm=42000J/mol/((9/2)R) a zahuštění převálcuje ředění poměrem 42000/((7/2)R)*28,95/(28,95-18)/T=cca 300=cca 13x.
Zásadní problém je, že tyto relativně studené vzduchy vypaří k nasycení poměrně málo vody a pokles teploty bude jen cca 30°C.

Odpovědět


Re: Re: Re: Jenom jestli

Josef Hrncirik,2023-12-14 06:57:41

Temelínští od ne paměti vědí, že z chladících věží se na ně neustále řítí severák-bóra obtěžkaný supertěžkou T2O.

Odpovědět


Re: Jenom jestli

Josef Hrncirik,2023-12-13 17:46:27

Nová teologie Twin Technology Solar System (TTSS) spojuje dva různé systémy pro těžbu energie do jediného.
... Na takové detaily pochopitelně neměli náladu ani čas, protože neznali hloubku potřebné artézské studny a průměr trubek.
Předběhli dobu, článek vyjde v Energy Reports 11 (2024) 153-163; 10.1016/j.egyr.2023.11.027 ,
(i se supplements), které se z budoucnosti napoprvé nepodařilo vytisknout).
Teprve z fig.4 na s. 159 vidno zříti, že i v opttimálních podmínkách konce prázdnin 31.VIII. má Babylonská Strážní Věž Pp z chladící a vypírací sekce komína krematoria 170 kW a z tahu stupačky jen 130 kW. Po přepočtu na formální celodenní průměr integrací grafu (nad kolektorem cca 49 000 m2) dostaneme z průměrného solárního vstupu 325 W insolace/m2; 3,5 W el. insolvence studeným; 0,9 teplým komínem. Optymistyská ú činnost comb. crem. pak = (3,5+0,9)/325=1,3% el./sol. input.

Co Vy simulovali neví ani Akbar, protože pro jistotu neuvedli toky ani teploty komíny.
V obr. 5 s. 160 sice vzduch padá komínem cca jako parta horolezců rychlostí cca 30 m/s, což by znamenalo, že byl ochlazen min. na 3/4 abs. vstupní T, tj. o cca 75°C. Touto rychlostí se musel řítit kvůli hmotové a energetické bilanci a PAKLIŽE BEZ DIFUZORU bušil do Země, veškerou energii takto vy bouřil a na el. pr. nezbylo.
Sada simulačních rovnic vypadá skvěle. Počítá s přestupy tepla i sáláním do Vsevo Mira, tlakovými ztrátami, rozpadávající se turbínou s sichrovou ú činností 42% (ř. pod r. 20 s.157).
Chybička se vloudila pouze pod r.11 v suppl.; w/m2k místo W/m2K4.

Kdyby solární ohřev či chlazení měnilo teplotu o 70°C či 30°C? (zpocený vlhký teploměr), pak Carnotův cyklus by měl max. účinnost cca 19% či 10% a 200 m komín stupačka s difusorem 0,7% či jen 0,35%.

Odpovědět

sůl

Vinkler Slavomil,2023-12-08 16:35:11

No chladit mořskou vodou a těžit sůl by mohlo něco doplnit za zisk.

Odpovědět


Re: sůl

D@1imi1 Hrušk@,2023-12-08 17:56:33

Těžit sůl tímto způsobem těžko může nákladově konkurovat těžbě přirozeným odparem v umělých lagunách. Navíc mořská sůl není žádná cenná surovina. Je tak na úrovni písku, u kterého je drahá hlavně jeho doprava.

Odpovědět


Re: sůl

Jirka Naxera,2023-12-08 20:56:41

Ciste naivni amatersky navrh - a co misto tehle pito^H^H^H^Hnesmyslnosti tam postavit baterii solaru, a tou pres den kdy sviti prakticky zadarmo odsolovat morskou vodu?

Chtelo by to spocitat, ale ono by mozna vyslo levnejs pres den tu vodu tim i elektrolyzovat na vodik a ten v noci zase palit, i pres zjevnou nizkou ucinnost.

Odpovědět


Re: Re: sůl

David Pešek,2023-12-09 10:13:00

nebo řešení co obejde potřebu vyrábět a pálit vodík - koncentrační solární elektrárna se sodíkovým primárem 1400°C jede setrvačností i přes noc, a mohli by to i využít k odsolování vody

Odpovědět

výkon

David Dobeš1,2023-12-08 07:27:03

753 MWh za rok? To je asi 2MWh denně, při max.výkonu odhadem 250kW? 1000 by jich nahradilo menší uhelnou elektrarnu a cca 10000 Renelín.

Odpovědět


Re: výkon

Martin Smatana,2023-12-08 17:39:51

Kolektor (tvar kruhu) má priemer 250 m, to znamená že pri pravouhlom usporiadaní by sa ich na 1 km štvorcový zmestilo 16 kusov natesno. Keby ich malo byť 1000 kusov, zabrali by plochu 62,5 km2, keby ich malo byť 10000 ks, aby nahradili "Renelín" (žeby Temelín?), zabrali by plochu 625 km2. Koľko materiálu by na ich vybudovanie bolo treba? A čo by to urobilo s miestnou mikroklímou?

Odpovědět


Re: Re: výkon

David Dobeš1,2023-12-08 17:47:58

Ano, Temelín, autocorrect.
Mně to přijde nesmyslný koncept a ano, výkon Temelína na zhruba 625km2+navic na ukladani energie.

Odpovědět


Re: Re: Re: výkon

David Pešek,2023-12-09 10:19:19

dnešní průměrný člověk se sice vyzná ve spoustě nesmyslů co jsou zrovna v kurzu, ale jednotky plochy a jednotky výkonu si představit nedokáže. A já si zas nedokážu představit akumulaci energie na poušti, využít potencionální energii vody půjde leda na pobřeží a ještě bude slaná, a bateriové pole z li-ion článků to také není dobrý nápad

Odpovědět


Re: výkon

Martin Novák2,2023-12-08 20:46:59

Výkonem to sice uhelnou elektrárnu nenahradí, ale cenou ano :-)

Odpovědět

O tomto projektu

Pavel Nedbal,2023-12-07 23:17:58

jsem četl již před padesáti lety. Malý výkon, odpařená voda= soli.

Odpovědět


Re: O tomto projektu

D@1imi1 Hrušk@,2023-12-08 00:00:02

Jde jen o simulaci. Pokud se v ní vliv solí nezohlední, nebude to mít na simulovaný provoz ani na výrobu simulované elektřiny žádný vliv :)

Odpovědět


Re: Re: O tomto projektu

Jirka Naxera,2023-12-08 00:17:39

A nebylo by lepsi se prestat modlit k zelenemu Bohu, misto toho zacit stavet jadra coby stabilni zaklad, kde to ma smysl (treba na te pousti) to doplnit solarama, aby se ziskala sice ne stabilni, ale o to levnejsi energie pro ty energeticky narocne provozy, kde to nevadi (urcite klimatizace, elektromobily, mozna by se s tim svezly i nektere elektrolyzery apod.) a zelene aktivisty nejlepe vyvalet v neekologickem dehtu a peri, a vyhnat devitiocasou kockou nekam do pryc?

Odpovědět


Re: Re: Re: O tomto projektu

D@1imi1 Hrušk@,2023-12-08 11:14:41

Však taky v pouštní zemi populačně stejně jako ČR, kterou jsou Spojené arabské emiráty, provozují už tři jaderné bloky o výkunu 1,4GW (každý). Takže SAE mají stejný výkon v jádru jako my. Přitom těží prakticky zadarmo zemní plyn, ze kterého by si jistě mohli vyrábět elektřinu ještě výrazně levněji.

No jo, SAE má sice ekologickou energii z jádra, ale Evropa má zase hodnoty. Nemůžeme mít všechno :-)
A naše politická reprezentace potom chodí škemrat za Katarem, jestli by nám na plyn nedali výhodnou smlouvu. Při dovozu se navíc cca 10% jeho energie promrhá na zkapalňování, další energie na provoz tankeru a část plynu při manipulaci unikne do atmosféry, kde se podílí na skleníkovém efektu.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: O tomto projektu

Martin Novák2,2023-12-08 21:04:02

Nemohli by vyrábět z plynu energii levněji protože ho můžou prodat. Třeba pitomým Evropanům kteří si na plynu založili energetiku přestože ho nemají (tedy mají ale nechtějí ho těžit protože to by znamenalo frakovat).

Na skleníkovém efektu nikomu nezáleží, to je jenom výmluva. Pokud by záleželo tak by činy musely vypadat jinak. Žádné zvyšující snižovačky jako baseload z OZE nebo biopaliva. Leda by to brali tak že teď se sice přechodně produkce CO2 zvýší, ale brzo spadne na nulu - hned po zániku civilizace na nedostatek energie.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: O tomto projektu

D@1imi1 Hrušk@,2023-12-08 22:54:12

K té poslední větě - obávám se, že inteligentnější část ekologistů to takto má skutečně rozmyšlené. Představa, že se lidé vrátí životním stylem na úroveň domorodců, některým není vůbec proti srsti, ba naopak - uvítali by to.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: O tomto projektu

Martin Novák2,2023-12-09 14:11:59

Tvrdé jádro se podle toho i snaží žít na chatě nebo v nějaké maringotce, a když se někdo odváží poukázat na to že ti domorodci opravdu neberou dávky, nechodí k doktorovi a nenakupují v obchodě tak se tváří jako kdyby spolkli citrón.
Každý -ismus má svého třídního nepřítele, pro socialisty buržoazie, pro komunisty už celý kapitalismus a ekologisti to dotáhli k dokonalosti, pro ty je třídním nepřítelem už celé lidstvo (do kterého sami sebe asi nepočítají, jinak by museli začít u sebe).

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: O tomto projektu

D@1imi1 Hrušk@,2023-12-10 11:50:38

Tak reálně by to vadilo jen té generaci, která by zažila proces deindustrializace. Člověku většinou nejvíc vyhovuje to, v čem vyrůstal a většina domorodců netouží zcela seknout se svým stylem života a jít žít do vyspělé civilizace. Jenže:
1. ekologisti hrajou nečestně, když to lidem neřeknou narovinu
2. k deindustrializaci nikdy nedojde. Maximálně otěže převezmou silové režimy (nebo AI)

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: O tomto projektu

Jirka Naxera,2023-12-11 16:38:36

Jenze ti domorodci nemeli v poslednich par generacich porovnani (vynechme povesti o Atlantide).
Vsak porad vime, byt je to o 2 generace dal, jak bylo za Hitlera a ze by to nikdo nechtel (opet, vynechme par zfanatizovanych pitomcu).

Jinak s obema body si dovolim plne souhlasit.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: O tomto projektu

D@1imi1 Hrušk@,2023-12-11 22:44:57

Já spíš vycházím z kusých informací o tom, jak funguje interakce domorodců s civilizací v dnešní době. Mám dojem, že mají většinou zájem o některé výdobytky jako zbraně, nástroje nebo léky, ale jen k vylepšení jejich způsobu života. Do města by ti starší odejít nechtěli. Dospívající třeba ano.

A co si budeme povídat, my čelíme také mnohým těžkostem, protože naše těla ani psychika nebyly na moderní styl života geneticky úplně připravené. Tak se teď potýkáme s depresemi, obezitou, alergiemi apod.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: O tomto projektu

Jirka Naxera,2023-12-12 07:27:59

No, ja uz bych do mesta taky nesel ;-)
Zase na stranu druhou, nepodcenujte generacni pamet. Treba jen ja mam (pravda, velice utrzkovitou) predstavu, jake to bylo v zakopech 1 svetove, neco o Hitlerovi, pak jak to bylo po nastupu komaru etc. a byt osobni zkusenost zacina nekdy az za Husaka, tak (opet, velmi hrubou) predstavu o tom, jak prichazelo to "mame se lip" mam.

Ted si to promitnete do procesu (vicemene nasilne) deindustrializace - lidi si budou pamatovat velmi dobre, ze bylo lip, a ze kvuli bande par fanatiku se maji naprosto mizerne. Navic z historickeho pohledu odpadnou veskere ruzove bryle, pak uz bude treba vypinani jadra naprosto jednoznacne viditelne jako zlocin proti civilizaci.
Kdyz si zahraju na proroka, vidim timhle smerem jen zkazu, zlo, smrt a obcanskou valku.

Odpovědět


Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce








Zásady ochrany osobních údajů webu osel.cz