برج خورشیدی دوگانه، نوید انرژی پاک را در تمام روز و شب می دهد

یک برج خورشیدی دوگانه با ارتفاع 200 متر با جریان بالا و پایین می‌تواند انرژی پاک را 24 ساعته در یک منطقه بیابانی گرم و خشک تولید کند.

محققان اردنی و قطری طرحی قابل توجه برای “سیستم خورشیدی با فناوری دوگانه” (TTSS) ایجاد کرده اند. این طرح قادر به تولید انرژی پاک 24 ساعته است.

فناوری دوگانه (TTSS)

همانطور که از نام آن پیداست، TTSS دو فناوری برج را در یک طرح ترکیب می کند.

1. یک برج خورشیدی با جریان بالا
2. و یک برج خنک کننده پایین جریان

این دو در یک برج منفرد ادغام خواهد شد و برج بالابر از وسط آن عبور می کند.

یک سیستم جریان بالارونده خورشیدی با گرم کردن هوا در سطح زمین کار می کند. سپس هوای گرم در حال افزایش است تا آن هوا را به سمت یک برج بلند حاوی توربین هدایت کند. هوا در زیر یک سقف بزرگ که یک منطقه جمع آوری بزرگ را پوشش می دهد، گرم می شود. این سقف از مواد گلخانه ای ساخته شده است و برای به دام انداختن هر چه بیشتر گرما طراحی شده است.

این فناوری در مقیاس آزمایشی ساخته شده‌ است، اما هنوز در مقیاس تجاری ساخته نشده‌اند. زیرا به طور کلی ساختارهای بسیار بزرگ و بلندی هستند تا از اختلاف دما خوب اطمینان حاصل کنند. بنابراین، هزینه های سرمایه بالا بوده و ریسکی در نظر گرفته می شود.

طراحی TTSS ترکیبی از یک برج بالابر خورشیدی با برج‌های پایین جریان مه‌آلود متعدد است

از سوی دیگر، یک برج خنک کننده با جریان پایین، هوا را به سمت پایین مجبور می کند تا توربین دیگری را بچرخاند. در این طرح، این کار با پاشیدن یک غبار ریز آب به هوای اطراف در بالای برج انجام می‌شود. این کار آن را سردتر و سنگین‌تر می‌کند و آن را به سمت پایین می‌فرستد.

طراحی TTSS یک برج کشش بالا را در وسط قرار می دهد و آن را با 10 برج نزولی که از بیرون امتداد دارند احاطه می کند، به طوری که می تواند در هر دو حالت جریان بالا و پایین به طور همزمان عمل کند.

اندازه برج TTSS

تیم تحقیقاتی از دانشگاه فنی الحسین اردن و دانشگاه قطر، یک برج TTSS را با ارتفاع تقریبی 200 متر (656 فوت) و قطر 13.6 متر (45 فوت) با یک کلکتور با قطر 250 متر (820 فوت) در زیر مدل‌سازی کردند. قطر برج خنک کننده داخلی 10 متر (33 فوت) بود که فضایی به اندازه 1.8 متر (5.9 فوت) در اطراف باقی می گذاشت. این فضا به 10 برج روبه‌روی مجزا با سیستم‌های مه‌پاشی آب در بالا و توربین‌ها در پایین تقسیم شد. مکان برج TTSS نزدیک به شهر ریاض است. مناطق گرم و خشک بیابانی برای این طرح ها ایده آل هستند.

در آزمایش‌های شبیه‌سازی با استفاده از داده‌های آب‌وهوای محلی، این تیم تخمین زد که چنین سیستمی در مجموع حدود 753 مگاوات ساعت انرژی در سال تولید می‌کند، با برج‌های رو به پایین بیرونی که 24 ساعت شبانه‌روز کار می‌کنند و حدود 400 مگاوات ساعت را تامین می‌کنند و برج بالابر نیز کار می‌کند. کارآمدتر در زیر آفتاب داغ برای کمک به حدود 350 مگاوات ساعت.

برج بالارونده

یک برج بالارونده داخلی توسط ده کانال نزولی احاطه می‌شود. هر کدام دارای توربین تولید کننده خاص خود هستند.

این اعداد، 2.14 برابر بیشتر از طرح‌های مشابه فقط به سمت بالا بود – که با توجه به تقسیم‌های بالا/پایین بالا منطقی است. آن‌ها همچنین می‌توانند تا حدودی به عدم تطابق بین عرضه و تقاضای انرژی که با اکثر پروژه‌های خورشیدی قابل دستیابی است، برسند.

در این مرحله، تلاشی برای ایجاد هزینه یکسان شده برق نشده است. همچنین هیچ گونه مقایسه هزینه ای با آرایه PV خورشیدی و باتری ذخیره انرژی خورشیدی انجام نداده است. و او خاطرنشان کرد که در مناطقی که سیستم TTSS مؤثرترین است – شهرهای بیابانی گرم و خشک – احتمالاً به راحتی نمی توان آب کافی برای راه اندازی سیستم رو به پایین به دست آورد.

با این وجود، این یک ایده جالب و نشان دهنده این است که راه های بسیار بسیار زیادی برای کارکردن توربین ها برای تولید برق وجود دارد.