지식나눔

아이디어 중에서

제가 한 번 만들어 보고 싶어하는 것 중의 하나가

태양 굴뚝의 원리 즉 공기의 흐름을 이용해서

풍력 발전기를 만들어 보려고 합니다.

밑에서 위로 공기가 올라오게 되면 대류의 힘을 이용해서 풍력 발전기를 만들어 보려구

하는데 과연 어떤 기술과 어떤 원리를 이용해서 만들어야 할지..

도와주세요..ㅠㅠ 이제 학부생이라 뭔가 만들어 보려고 하는데..

하려고 하니 막상 막히기 시작하네요.ㅠㅠ
  • 태양굴뚝
  • 풍력발전기
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답변 3
  • 답변

    신동협님의 답변

    첨부파일

    태양의 열에 의한 공기 순환을 하여 발전기를 돌리려면

    순환하는 공기의 양을 최대한 모아 큰 힘을 낼 수 있어야 할 것 같습니다.

    그러기 위해서는 태양열에 의해 상승하는 공기가 분산되지 않는 구조를

    만들어야 할 것 같습니다. 또한 태양열이 클수록 큰 힘이 나기 때문에

    태양열을 집광하는 거울 등이 있으면 좋을 것 같습니다.

    추가적으로 공기보다 다른 기체를 밀폐형으로 이용할 수도 있을 것 같습니다.

    몇몇가지 생각을 적어보았는데 도움이 되었으면 합니다.

    그리고 또 궁금한 점이 있으면 질문해주세요~ 가능하면 답변을 드리겠습니다.
    태양의 열에 의한 공기 순환을 하여 발전기를 돌리려면

    순환하는 공기의 양을 최대한 모아 큰 힘을 낼 수 있어야 할 것 같습니다.

    그러기 위해서는 태양열에 의해 상승하는 공기가 분산되지 않는 구조를

    만들어야 할 것 같습니다. 또한 태양열이 클수록 큰 힘이 나기 때문에

    태양열을 집광하는 거울 등이 있으면 좋을 것 같습니다.

    추가적으로 공기보다 다른 기체를 밀폐형으로 이용할 수도 있을 것 같습니다.

    몇몇가지 생각을 적어보았는데 도움이 되었으면 합니다.

    그리고 또 궁금한 점이 있으면 질문해주세요~ 가능하면 답변을 드리겠습니다.

    밀폐형으로 한다고 하면 그럼 밑에 최대한 공기가 흐르도록 유도하게 해야 되는 건가요?

  • 답변

    고영민님의 답변

    굴뚝안의 공기의 흐름으로 풍력발전을 만드는 건 수력발전을 거꾸로 생각하면 될 거 같은데요.
    수력발전은 낙차를 이용해서  터빈(프로펠러)을 돌리고 이 터빈의 운동에너지가 전기에너지로 변환이 되는데요. 물을 공기로만 치환한다면 공기가 터빈을 돌릴 수 있는 방법을 강구하셔야 됩니다.
    1. 굴뚝 아래와 굴뚝 위의 온도차를 크게 주어 공기의 운동에너지가 크게 해야 할 것 같습니다.
    2. 공기가 프로펠러를 돌리기 위해서는 프로펠러에 가해지는 공기의 압력을 크게 하면 좋을 것 같네요. (공기의 흐름을 나누어 프로펠러의 각 날개에만 국부적으로 큰 공기앞을 가해줄 수도 있고, 방법을 다양하게 생각해보아야 할 것 같습니다.)
    3. 굴뚝이 단열이 가능하다면, 굴뚝 내의 열이 밖으로 새거나 굴뚝을 가열하지 않고 공기만 가열 하도록 할 수 있을 것 같습니다. 열이 공기에 집중되지 않고 분산된다면 대류의 효과가 줄어들 것 같습니다.

    도움이 되실지 모르겠네요. 처음에는 너무 큰 프로펠러 보다는 작은 프로펠러를 이용해서 굴뚝의 크기를 작게 해보시는 것이 좋을 것 같네요.
     
    굴뚝안의 공기의 흐름으로 풍력발전을 만드는 건 수력발전을 거꾸로 생각하면 될 거 같은데요.
    수력발전은 낙차를 이용해서  터빈(프로펠러)을 돌리고 이 터빈의 운동에너지가 전기에너지로 변환이 되는데요. 물을 공기로만 치환한다면 공기가 터빈을 돌릴 수 있는 방법을 강구하셔야 됩니다.
    1. 굴뚝 아래와 굴뚝 위의 온도차를 크게 주어 공기의 운동에너지가 크게 해야 할 것 같습니다.
    2. 공기가 프로펠러를 돌리기 위해서는 프로펠러에 가해지는 공기의 압력을 크게 하면 좋을 것 같네요. (공기의 흐름을 나누어 프로펠러의 각 날개에만 국부적으로 큰 공기앞을 가해줄 수도 있고, 방법을 다양하게 생각해보아야 할 것 같습니다.)
    3. 굴뚝이 단열이 가능하다면, 굴뚝 내의 열이 밖으로 새거나 굴뚝을 가열하지 않고 공기만 가열 하도록 할 수 있을 것 같습니다. 열이 공기에 집중되지 않고 분산된다면 대류의 효과가 줄어들 것 같습니다.

    도움이 되실지 모르겠네요. 처음에는 너무 큰 프로펠러 보다는 작은 프로펠러를 이용해서 굴뚝의 크기를 작게 해보시는 것이 좋을 것 같네요.
     
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  • 답변

    서병일님의 답변

    1. 프로펠러에 닺는 공기압력 즉 운동에너지를 최대로 합니다
      - 프로펠러를 거친 빠져나간 공기를 다시 역류시켜서 본류와 합류되게 설계하여 프로펠러에 즉 운동에너지를 더 증가시키게 합니다.

    2. 프로펠러에 닺는 공기라인의 반경을 본류의 관보다 작게 성계하면 프로펠러에 닺기전 병목현상과 같이 압력이 증가되어 운동에너지를 증가 시킬수 있습니다.    
      
    도움되기 바랍니다
    1. 프로펠러에 닺는 공기압력 즉 운동에너지를 최대로 합니다
      - 프로펠러를 거친 빠져나간 공기를 다시 역류시켜서 본류와 합류되게 설계하여 프로펠러에 즉 운동에너지를 더 증가시키게 합니다.

    2. 프로펠러에 닺는 공기라인의 반경을 본류의 관보다 작게 성계하면 프로펠러에 닺기전 병목현상과 같이 압력이 증가되어 운동에너지를 증가 시킬수 있습니다.    
      
    도움되기 바랍니다
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