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Una gigantesca valvola elettronica

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  • Una gigantesca valvola elettronica

    Tutti sappiamo che una valvola elettronica è composta da un contenitore nella quale c'è il vuoto.
    Un filamento viene scaldato dalla corrente elettrica, il riscaldamento di questo filamento provoca l'espulsione degli elettroni e quindi viene generata una corrente elettrica.
    Ora...siccome i pannelli fotovoltaici non costano poco, l'idea è quella di sostituire 100 metri quadrati con un valvolone elettronico, ma il filamento non deve essere scaldato dalla corrente elettrica, deve essere scaldato con l'energia solare.
    Quindi serve una grossa lente oppure uno specchio concavo (o convesso non lo so) che convogli l'energia solare in una zona molto ristretta (il filamento).

    Il filamento, scaldato dall'energia del sole, espelle gli elettroni, e quindi si viene a creare una corrente elettrica.
    Il vantaggio sarebbe che non ci sono generatori di corrente elettrica, il valvolone fa da generatore elettrico.
    Serve comunque un'elevata tensione per polarizzare il valvolone, la corrente di questa polarizzazione è nell'ordine dei microampere, quindi non c'è praticamente consumo di elettricità, poi... quando i raggi del sole scalderanno il flamento...allora ci sarà l'effetto valanga degli elettroni e si otterrà un forte corrente.
    i peggiori nemici del fotovoltaico sono gli speculatori edilizi perché costruiscono alveari di 15 piani anziché case di zero piani.

  • #2
    Ciao a tutti
    Ciao uforobot
    Originariamente inviato da uforobot Visualizza il messaggio
    Tutti sappiamo che una valvola elettronica è composta da un contenitore nella quale c'è il vuoto.
    Un filamento viene scaldato dalla corrente elettrica, il riscaldamento di questo filamento provoca l'espulsione degli elettroni e quindi viene generata una corrente elettrica.
    NO!

    Ora...Il filamento, scaldato dall'energia del sole, espelle gli elettroni, e quindi si viene a creare una corrente elettrica...il valvolone fa da generatore elettrico...la corrente di questa polarizzazione è nell'ordine dei microampere, quindi non c'è praticamente consumo di elettricità, poi... quando i raggi del sole scalderanno il flamento...allora ci sarà l'effetto valanga degli elettroni e si otterrà un forte corrente.
    Spero che tu stia scherzando o è il sole di agosto?!!!

    Salutoni
    Furio57
    L' ACQUA E' IL MIGLIOR COMBUSTIBILE, BASTA SAPERLA ACCENDERE. ( Capitano Claudio F. )
    LA DIFFERENZA TRA UN GENIO ED UNO STUPIDO E' CHE IL GENIO HA I PROPRI LIMITI...
    Ma se "L'UNIONE FA LA FORZA", allora perchè "CHI FA DA SE' FA PER TRE"?

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    • #3
      di sicuro stai scherzando

      Un filamento viene scaldato dalla corrente elettrica, il riscaldamento di questo filamento provoca l'espulsione degli elettroni e quindi viene generata una corrente elettrica
      il principio di base delle valvole termoioniche è quello della lampadina a filamento...

      .... seguendo il tuo ragionamento, se prendi un lampadina a filamento e ci concentri i raggi solari sul filamento, sui terminali della lampada con un voltmetro dovresti misurare una tensione...hai provato?

      ....come test è semplice, basta un lampada, una lente e un tester.

      ....a dir la verità il ragionamento in se "filerebbe"...la lampada produce luce quando alimentata, ergo se la illumino dovrebbe generare elettricità.

      però questo cosa non si può fare con le lampade o le valvole....si può invece fare coi diodi led.....se illumini un diodo led con una sorgente di luce , ai suoi capi misuri corrente....e le celle fotovoltaiche usano prorpio questo principio.
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      12 pannelli sunways sm230W
      inverter sunways at2700
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      • #4
        Originariamente inviato da daneel Visualizza il messaggio
        di sicuro stai scherzando

        il principio di base delle valvole termoioniche è quello della lampadina a filamento...

        .... seguendo il tuo ragionamento, se prendi un lampadina a filamento e ci concentri i raggi solari sul filamento, sui terminali della lampada con un voltmetro dovresti misurare una tensione...hai provato?

        Guarda che stupidaggine che i miei occhi sono costretti a vedere!

        E' ovvio che se butto luce su una lamapadina, ai capi di questa non c'è neanche un microvolt.
        La lampadina non è reversibile.

        La differenza tra lampadina e diodo a valvola risiede nel fatto che nella prima la tensione è applicata tra i capi del filamento, nella seconda il filamento diventa il catodo e l'anodo sta lontano con interposto il vuoto.

        In pratica non è importante che il catodo abbia la forma di un filamento, potrebbe essere anche una piastra che viene scaldata (scaldata NON dalla corrente elettrica ma da qualcos'altro, per esempio la luce solare).

        In generale, la stupidità del cervello umano consiste nel fare pannelli fotovoltaici composto da miliardi di microscopici diodi, lo credo bene che poi il pannello viene a costare caro.
        Invece un grosso valvolone costa meno e il diodo e SOLO UNO.
        i peggiori nemici del fotovoltaico sono gli speculatori edilizi perché costruiscono alveari di 15 piani anziché case di zero piani.

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        • #5
          Originariamente inviato da uforobot Visualizza il messaggio
          Tutti sappiamo che una valvola elettronica è composta da un contenitore nella quale c'è il vuoto.
          Un filamento viene scaldato dalla corrente elettrica, il riscaldamento di questo filamento provoca l'espulsione degli elettroni e quindi viene generata una corrente elettrica.
          Ora...siccome i pannelli fotovoltaici non costano poco, l'idea è quella di sostituire 100 metri quadrati con un valvolone elettronico, ma il filamento non deve essere scaldato dalla corrente elettrica, deve essere scaldato con l'energia solare.
          Quindi serve una grossa lente oppure uno specchio concavo (o convesso non lo so) che convogli l'energia solare in una zona molto ristretta (il filamento).

          Il filamento, scaldato dall'energia del sole, espelle gli elettroni, e quindi si viene a creare una corrente elettrica.
          Il vantaggio sarebbe che non ci sono generatori di corrente elettrica, il valvolone fa da generatore elettrico.
          Serve comunque un'elevata tensione per polarizzare il valvolone, la corrente di questa polarizzazione è nell'ordine dei microampere, quindi non c'è praticamente consumo di elettricità, poi... quando i raggi del sole scalderanno il flamento...allora ci sarà l'effetto valanga degli elettroni e si otterrà un forte corrente.
          Naturalmente hai ragione, sia sono stati costruiti dispositivi a vuoto come quello che descrivi, sia vengono brevettati sullo stesso o analogo principio dispositivi che non necessitano del vuoto.
          Sotto il link ad una delle recenti patents con i riferimenti alla moltitudine di brevetti già esistenti ...
          Inutile dire che una tale configurazione avrebbe il rendimento in assoluto più alto, di contro l'alta temperatura necessaria sul catodo ...

          Diamond-like carbon thermoelectric conversion devices and methods for the use and manufacture thereof - US Patent 7235912

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          • #6
            elektron- se non ho capito male i dispositivi di cui parli sono termoelettrici e uforobot non si riferiva all'effetto termoelettrico (seebeck o peltier)....o sbaglio???

            In generale, la stupidità del cervello umano consiste nel fare pannelli fotovoltaici composto da miliardi di microscopici diodi, lo credo bene che poi il pannello viene a costare caro.
            ...eh già....facciamo un pannello solare composto da un sola cella di di 20 mq (circa 2.8kVp), così hai un pannello che ti genera 0.6V a 4600A che poi devi mandare all'inverter....servirebbero dei cavi e inverter mostruosi...


            se ti riferisci all'effetto termoelettrico, cioè generare energia eletrica scaldando un elemento non serve il vuoto.... dispositivi che ricavano energia elettrica dal calore ne esistono fin dagli inizi del '900 e non usano il vuoto.
            la nasa li ha usati anche nelle missioni apollo

            il problema è che hanno una efficenza molto bassa, inferiore alle attuali celle solari.

            ....se insisti con la tua idea allora fai la prova con un valvola a triodo...ci scaldi il filamento con la luce solare e vedi se ti genera elettricità....se la tua idea è giusta, un minimo di corrente elettrica la dovresti rilevare

            a quanto mi risulta le valvole in generale sono meno efficenti dei semicondutori, per questo si usano di + i semiconduttori...... utilizzare il "principio" delle valvole per un dispositivo da cui ricavare energia + efficente di quelli a semiconduttore (celle solari) mi pare un controsenso in partenza...

            uforobot, non voglio insistere e mi fermo su questo post ....o parliamo tenendo presente i principi della fisica che ci hanno fatto studiare al liceo (effetto seebeck, effetto fotoelettrico, peltier ecc,) oppure tu ti riferisci a recenti scoperte della fisica che non conosco e allora preferisco tacere evitando di dire cavolate..

            NB. non mi spiacerebbe essere smentito.....significherebbe un altro dispositivo per fare energia pulita.
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            • #7
              Commento terra terra (ruspante appunto). Quando le cose sono troppo semplici c'e' sempre da chiedersi: e come mai finora nessuno ci ha pensato?
              Non e' giusto tarparsi le ali, pero' ...

              Mariano

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              • #8
                Thermionic converter - Wikipedia, the free encyclopedia

                Thermionic emission - Wikipedia, the free encyclopedia

                Photoelectric effect - Wikipedia, the free encyclopedia


                1) effetto termoionico
                2) effetto fotoelettrico

                3) effetto termoelettrico (Seebeck-Peltier)
                4) effetto fotovoltaico




                Solar energy converter - Patent 6653547

                http://www.freepatentsonline.com/6653547-0-large.jpg
                Ultima modifica di a2000; 21-08-2008, 19:19.

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                • #9
                  Vediamo se si vede la bestiaccia, sembra proprio un valvolone.
                  Effetto termoionico of course

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                  • #10
                    volevo non rispondere + ma a quanto pare siete riusciti a stuzzicare la mia curiosità ....ora con qualche info in + si ragiona meglio e riesco a farmi una (vaga) idea di cosa intendeva uforobot....se intendeva questo....

                    sembra molto interessante....però dallo schema vedo che ci sono due generatori (40 e 30) e che la ddp viene prelevata dai terminali + e -.....in pratica viene somministrata energia al dispositivo x ricavare lo stesso tipo di energia

                    .....cioè somminstro energia elettrica per ricavare energia elettrica....

                    non si tratta di un dispositivo che converte puramente un tipo di energia in un'altro tipo l'effetto fotovoltaico o seebeck...

                    se il dispositivo non ha rendimento >1 (magari!) allora sono in perdita...dove sta il vantaggio???

                    aiutatemi a capire.....

                    nota per i moderatori, credo sia meglio spostare questa discussione in una sez + adatta...ormai quì non si parla + di fotovoltaico.
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                    • #11
                      Directory:Eneco power chip - PESWiki

                      http://fti.neep.wisc.edu/neep602/SPRING00/lecture9.pdf
                      File allegati
                      Ultima modifica di a2000; 21-08-2008, 21:14.

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                      • #12
                        a2000, ma rispondi solo a link??

                        dal tuo ultimo link vedo che è il principio simile alla giunzione tra due metali diversi, solo che interposto il vuoto......
                        le cose iniziano a farsi meno nebulose...thanks

                        non me ne voglia uforobot, ma se avesse accompagnato il suo post a link simili, tutto sarebbe stato + chiaro fin da subito.

                        però mi pare si tratti di roba sperimentale o con applicazioni di nicchia, niente che per ora possa sostiture i pannelli foovoltaici.

                        non sono riuscito a capire che ddp e corrente si può ottenere da un singolo
                        dispositivo... se la ddp è di pochi volt o frazioni di volt, è difficile con un singolo dispositivo sostituire 20 mq di celle fv......
                        ci sono info + precise delle prestazioni elettriche o esistono solo notizie generiche sul principio di base?
                        Ultima modifica di daneel; 22-08-2008, 09:17.
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                        • #13
                          E' ovvio che 30 e 40 servono per la polarizzazione, la potenza prelevata da + e - deve essere per forza maggiore altrimenti tutto il marchingegno non serve a niente.
                          Anzi! si può dire che tutto è stato fatto allo scopo di ottenere potenza elettrica maggiore li' in + e -.
                          i peggiori nemici del fotovoltaico sono gli speculatori edilizi perché costruiscono alveari di 15 piani anziché case di zero piani.

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                          • #14
                            ciao uforobot, ma allora ti riferivi a questo sistema? perchè non hai messo subito i link?

                            che 30 e 40 servissero per polarizzare il sistema è abbastanza evidente, la mia perplessità sta nel fatto che serva energia elettrica per ottenere energia elettrica maggiore utilizzando la luce solare come "amplificatore" ....stringi stringi alla fine è una cella fotovoltaica , solo che ha bisogno di alimentazione esterna per funzionare, mentre una cella fv al silicio genera elettricità senza bisogno di alimentazione esterna.

                            la domanda è.....funziona?? la cosa sarebbe vantaggiosa se con un singolo dispositivo (come da te giustamente suggerito) riuscissi a generare un qualcosa come 300V - 10A, assorbendo solo pochi W di polarizzazione.

                            sono disponibili informazioni sull'efficenza del sistema?

                            se il sistema funziona e usa la luce solare, allora 30 e 40 potrebbero essere dei pannelli fv, in modo da rendere totalmente "solare" il dispositivo ( e magari chi l'ha ideato ha pensato proprio questo)
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                            • #15
                              Per me il problema risiede nel fatto di dover convogliare una grande potenza solare in una regione ristretta (la densità di energia è bassa) perchè a quel punto tutto sarebbe possibile... anke fare un classico ciclo termodinamico scaldando l'acqua e fare andare una turbina a vapore.
                              E poi cmq per far saltare gli elettroni come dici tu hai bisogno di materiali semiconduttori quindi utilizzeresti le stesse tecnologie del fotovoltaico più o meno solo che non crei lo spostamento mediante drogaggio se ho ben capito...
                              Ritengo ke il punto critico stia proprio nel quanto va scaldata la piastra prima che gli elettroni decidano di fare il salto nel vuoto: se dovessi mettere sul tetto di casa mia una megastruttura di specchi concavi forse preferirei il buon vecchio fotovoltaico... ma soprattutto non mi riterrei stupido solo perchè ho delle celle solari in serie.. scherzo ciao

                              Commenta


                              • #16
                                Originariamente inviato da web-surfer Visualizza il messaggio
                                Ritengo ke il punto critico stia proprio nel quanto va scaldata la piastra prima che gli elettroni decidano di fare il salto nel vuoto
                                Originariamente inviato da daneel Visualizza il messaggio
                                sono disponibili informazioni sull'efficenza del sistema?

                                basta leggere.
                                per esempio: http://fti.neep.wisc.edu/neep602/SPRING00/lecture9.pdf
                                .
                                File allegati

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                                • #17
                                  Visto il livello "tecnico" e l'argomento preso dalla discusione , mi sembra poco attinente alla sezione : propongolo lo spostamento in altra sezione
                                  ----
                                  Caro Uforobot la tua idea dal punto di vista eneretico non funziona : leggiti un po di teoria (fisica) su raggi catodici

                                  Ciao da Recoplan

                                  Commenta


                                  • #18
                                    e chi l'ha detto che dal punto di vista "eneretico" non funziona.

                                    Thermionic converter - Wikipedia, the free encyclopedia


                                    After the first demonstration of the practical arc-mode caesium vapor thermionic converter by V. Wilson in 1957, several applications of it were demonstrated in the following decade, including its use with solar, combustion, radioisotope and nuclear reactor heat sources. The application most seriously pursued, however, was the integration of thermionic nuclear fuel elements directly into the core of nuclear reactors for production of electrical power in space (4, 5). The exceptionally high operating temperature of thermionic converters, which makes their practical use difficult in other applications, gives the thermionic reactor decisive advantages over competing energy conversion technologies in the space power application where radiant heat rejection is required. Substantial thermionic space reactor development programs were conducted in the U.S., France and Germany in the period 1963-1973, and the US resumed a significant thermionic nuclear fuel element development program in the period 1983-1993.

                                    A massive thermionic reactor development program was conducted continuously in the USSR throughout the period 1960-1989, during which a full-scale thermionic reactor system was developed and first tested in 1972. Two thermionic reactor power systems (TOPAZ) were orbited and operated in space in 1988-1989.

                                    Although the priority for thermionic reactor use diminished as the US and Russian space programs were curtailed, research and technology development in thermionic energy conversion have continued. In recent years technology development programs for solar-heated thermionic space power systems were conducted. Prototype combustion-heated thermionic systems for domestic heat and electric power cogeneration, and for rectification, have been developed (6).
                                    Ultima modifica di a2000; 23-08-2008, 14:47.

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                                    • #19
                                      stavano così 20 anni fa, oggi ...
                                      http://fti.neep.wisc.edu/neep602/SPRING00/lecture35.pdf
                                      .
                                      File allegati

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                                      • #20
                                        8 anni fa:


                                        An experimental investigation of the performance of a thermionic converter with planar molybdenum electrodes for low temperature applications

                                        Mohamed S. El-Genk, and Yoichi Momozaki

                                        Department of Chemical and Nuclear Engineering, Institute for Space and Nuclear Power Studies, School of Engineering, The University of New Mexico, Albuquerque, NM 87131-1341, USA

                                        Received 26 December 2000; accepted 9 April 2001. Available online 15 February 2002.

                                        References and further reading may be available for this article. To view references and further reading you must purchase this article.


                                        Abstract
                                        Experiments are performed, which investigated the performance of a planar thermionic converter with molybdenum electrodes and 0.5 mm inter-electrode gap for low temperature, energy conversion applications. Results confirmed that for TE<1773 K, the performance of the converter is superior to that with a tungsten emitter, when operated at near same conditions. The largest difference occurred at TE1600 K and TC1000 K, at which the maximum electric power density (3.0 We/cm2) is 70% higher than that of the converter with a W emitter, at more than double the output voltage (0.43 V vs. 0.21 V) and at lower cesium pressure (105 Pa vs. 245 Pa). At TE=1700 K, TC=1000 K and TE=1600 K, TC=800 K, respectively, the maximum electric power density of the present converter is 25% and 50% higher and occurred consistently at lower cesium pressure and higher output voltage. At TE=1673 K and TC=973 K, an electric power density of 3.22 We/cm2 is measured at 0.49 V, PCs=241 Pa, and an estimated conversion efficiency of 12.4%. For the same electrode temperatures, however, the estimated peak efficiency of 15.1% occurred at a significantly lower PCs (140 Pa), at which the measured electric power density=2.27 W/cm2.
                                        Ultima modifica di a2000; 23-08-2008, 15:09.

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                                        • #21
                                          2006:

                                          http://gcep.stanford.edu/pdfs/QeJ5ma...appelli_06.pdf

                                          Because thermionic converters have potentially high efficiencies (~25%) and
                                          potentially high power densities (~100 Watts cm-2), and because they operate with high
                                          temperature heat sources and heat sinks (which allows for their use as topping cycles to
                                          increase overall efficiency of energy systems) the possible impact on carbon emissions is
                                          enormous.

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                                          • #22
                                            Sempre con ruspanza: ma quelli che hanno costruito centrali a concentrazione solare, perche' hanno basato poi la trasformazione in energia elettrica attraverso turbine?

                                            Mariano

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                                            • #23
                                              per lo stesso motivo per cui quelli che hanno messo i semafori li hanno poi sostituiti con i rondo'

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                                              • #24
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                                                sono d'accordo con recoplan, meglio spostare la discussione (l'avevo già proposto qualche post addietro, ma finora i mod l'hanno lasciato in questa sez.)

                                                per lo stesso motivo per cui quelli che hanno messo i semafori li hanno poi sostituiti con i rondo'
                                                come giustificazione ci potrebbe anche stare, però mi pare sia sempre la solita storia.... di sistemi alternativi per ricavare enegia ne esistono a decine , però finora non si è vista nessuna applicazione di massa e non credo dipenda solo da "cartelli" o complotti politico-economici.

                                                forse la tecnologia non è ancora matura per rendere i costi adeguati alla diffusione di massa...o forse è meno conveniente rispetto ad altre tecnologie analoghe.

                                                se guardiamo bene anche le celle fotovoltaiche sono arrivate al rendimento del 42%, solo che per ora è roba sperimentale.

                                                ragionando da profano quale sono, confrontando il sistema con tubi a vuoto (25% di rendimento) con le celle fv (42% di rendimento) le conclusioni mi pare saltino all'occhio....
                                                Ultima modifica di daneel; 23-08-2008, 21:50.
                                                2.76 Kwp
                                                12 pannelli sunways sm230W
                                                inverter sunways at2700
                                                15°Est - tilt 17°

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                                                • #25
                                                  con la differenza che una cella fv ad alto rendimento restitusce il calore residuo a 100°C mentre una cella termoionica a 800°C e quindi ... :

                                                  Because thermionic converters have potentially high efficiencies (~25%) and
                                                  potentially high power densities (~100 Watts cm-2), and because they operate with high
                                                  temperature heat sources and heat sinks (which allows for their use as topping cycles to increase overall efficiency of energy systems)
                                                  the possible impact on carbon emissions is
                                                  enormous.


                                                  http://en.wikipedia.org/wiki/Combined_cycle
                                                  Ultima modifica di a2000; 23-08-2008, 23:02.

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                                                  • #26
                                                    ciao a2000

                                                    hai ragione, non avevo letto bene tutto il link

                                                    però ora che leggo meglio mi pare che la cosa non sia fatta proprio per il solare ma per applicazioni ad alta temperatura tipo cogenerazione

                                                    vabbè che con adeguati concentratori le alte temperature si raggiungono anche col sole.

                                                    devo ammettere che il sisstema con tubi a vuoto mi attizza parecchio...spero proprio che si riesca metterlo in campo e non resti solo un esperimento..

                                                    intanto grazie delle info e della tua pazienza con le mie domande da profano
                                                    2.76 Kwp
                                                    12 pannelli sunways sm230W
                                                    inverter sunways at2700
                                                    15°Est - tilt 17°

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                                                    • #27
                                                      hai ragione anche tu: è una tecnologia più adatta per torri solari.

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                                                      • #28
                                                        Originariamente inviato da a2000 Visualizza il messaggio
                                                        con la differenza che una cella fv ad alto rendimento restitusce il calore residuo a 100°C mentre una cella termoionica a 800°C e quindi ... :

                                                        Because thermionic converters have potentially high efficiencies (~25%) and
                                                        potentially high power densities (~100 Watts cm-2), and because they operate with high
                                                        temperature heat sources and heat sinks (which allows for their use as topping cycles to increase overall efficiency of energy systems) the possible impact on carbon emissions is
                                                        enormous.
                                                        http://en.wikipedia.org/wiki/Combined_cycle

                                                        Vorrei fare un paio di considerazioni, giusto per far emergere qualche problemino tecnico nella realizzazione dell'impianto che hai in mente...

                                                        1) Tu dici, citando, ke i convertitori termoionici hanno un'efficienza del 25% e una densità di 100 W/cm-2.
                                                        Questo significa, non so se ci hai già pensato, che per sfruttare un impianto da 3 MW dovremmo concentrare l'energia solare raccolta in un ettaro di terreno in uno spazio di 3 metri quadri. Non è semplice da fare come cosa!
                                                        3000000 W / (1367 W/m^2 * 0,25) = 8779 m^2
                                                        3000000 W / 100 W/cm^2 = 3 m^2
                                                        Ho usato la costante solare 1367 W/m^2 senza tener conto di fenomeni di assorbimento e dispersione nell'atmosfera quindi un ettaro di terreno ci sta tutto.
                                                        3 MW non è poi un impianto così grande... è il fabbisogno di 1000 case.

                                                        2) Ti faccio notare ke l'energia solare va e viene, non è costante nel tempo e di notte sicuramente non c'è. Anche ammesso che questa lastra emittente a 1600 gradi Kelvin sia ben isolata termicamente ci saranno certamente delle dispersioni termiche e ci vorrà del tempo per riportare la lastra a temperatura di esercizio ogni volta che una nuvoletta passerà nel tuo ettaro di terreno.
                                                        Questo forse si potrebbe risolvere mantenendo la lastra a temperatura con il flusso in entrata alla turbina a gas del ciclo combinato ke tu dici ma allora servirebbe un ciclo combinato ke bruci combustibile e non poco a mio parere... Quindi il sole diventerebbe una sorta di integrazione (costosa) a un classico impianto termoelettrico.

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                                                        • #29
                                                          http://www.global-greenhouse-warming...javeDesert.jpg
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