Tuuletin seinä

Jokainen tuuliturbiini, jonka olet nähnyt, noudattaa samaa logiikkaa: yksi roottori mahdollisimman suuri, niin korkea kuin mahdollista. Se toimii loistavasti, ja se tarvitsee nostureita, avointa maata ja vuosien lupia. Kysymyksemme on päinvastainen. Voiko monilla pienillä roottoreilla, jotka on rakennettu paikkoihin, joissa kaupungit ovat jo olemassa, tuottaa sähköä järkevään hintaan? Fan Wall -ideaa ehdotettiin ensimmäisen kerran Local Solar System-säätiössä vuonna 2020; tämä sivu on sen avoin, päivitetty malli.

Tämä sivu on tarkoitettu ihmisille, jotka voivat rahoittaa, rakentaa tai testata ideaa. Se ei ole tarkoituksellisesti myyntiesite. Suoritimme ensimmäisen mallimme luvut, löysimme missä se epäonnistui, suunnittelimme sen uudelleen ja suoritimme numerot uudestaan. Lyhyesti sanottuna: tietokonetuulettimien seinä julkisivulla ei voi toimia, suurempien kanavoidun roottorien kruunu tuulisella katon reunalla voi tuottaa todellista sähköä, eikä se päihitä aurinkopaneeleita hinnan suhteen, ellei useita asioita voida testata hyvin. Jokainen alla oleva kuva on peräisin avoimesta mallistamme (koodi, data).

Versio 1, ja miksi se ei toimi

The first idea was a building facade, 40 m long and 15 floors high, covered in about 110,000 fans of 120 mm, each run backwards so its motor becomes a generator. Se on ihana kuva. Se epäonnistuu kolmesta syystä, jotka on esitetty tärkeysjärjestyksessä.

1. Ilma ei voi kulkea suljetun seinän läpi. Turbiini ottaa energiaa sen läpi virtaavasta ilmasta. Kiinteässä julkisivussa tuuli pysähtyy (insinöörit kutsuvat sitä pysähtymiseksi) ja liukuu ylös, alas ja sivuille. Vaikka jokaisella tuulettimella olisi 30 cm:n aukko takana, avoin sivuilla ja päällä, jatkuvuus asettaa tiukan rajan: kaiken 1800 m² tuulettimiin tulevan ilman täytyisi poistua noin 39 m²:n aukon kautta, jotta se voisi kulkea tuulettimien läpi enintään 2,2 % tuulen nopeudesta. Teho kulkee nopeuden kanssa, joten seinä pysyisi selvästi alle 0,01% siitä, mitä samat tuulettimet tekisivät vapaasti seisovan. Todellisten tuuletettujen verhoilujen takana tehdyt mittaukset ovat yhtäpitäviä: 0,2–0,6 m/s onteloilmavirtaa enintään 5 m/s tuulessa (Salonvaara et al., 2007). Vaihda yllä olevaan 3D-malliin versio 1 nähdäksesi sen: tuulen aallot pysähtyvät seinään ja liu’utuvat pois.

2. Pienet siivet toimivat huonosti. 120 mm tuulettimen siivessä on noin 2 cm:n sointu. The air around it moves at a Reynolds number near 10,000, a regime where wings lose most of their lift-to-drag ratio: smooth airfoils improve “more than an order of magnitude” above a critical Reynolds number of about 70,000 (Lissaman, 1983). Mitattujen senttimetrin mittakaavan turbiinien tehokertoimet ovat noin 9 % (Howey, Bansal ja Holmes, 2011); turbiinina käytetty 10 cm:n tietokonetuulettimen roottori tuotti 28 mW nopeudella 5 m/s, mikä on noin 4 % sen yli virtaavasta tuulenvoimasta laskelmiemme mukaan (Federspiel ja Chen, 2003). Tietokonetuulettimet on suunniteltu työntämään ilmaa, ei olemaan sen työntämänä.

3. Tuhannet pienet generaattorit tuhlaavat sen vähän, mitä ne tuottavat. Tuuletinmoottori, joka tuottaa murto-osan watista muutamalla voltilla, voi menettää 10–40 % pelkästään dioditasasuuntaajassa. Keskiarviomme koko ketjun osalta tuulettimesta verkkoon on 54 %.

Vaikka ensimmäinen syy jätetään kokonaan huomiotta (vapaasti seisova tuulettimien seinä), versio 1 maksaisi noin $4.20 per kWh on a windy coast and $18 kaupungissa, kaksikymmentä-sata kertaa kattoaurinkokustannukset.

Fysiikka, joka asettaa rajat

Tuulen alueella A kuljettama voima on P = ½ ρ A v³, kun ilman tiheys on ρ = 1.225 kg/m³. Kuutio on kaikki kaikessa: 6 m/s:n nopeudella neliömetri kantaa 132 W, 12 m/s:n nopeudella 1058 W. Vuoden keskiarvo on, että kaupungin katolla, jossa tuulen nopeus on 4 m/s, on noin 75 W per m²; altistunut rannikko 6,5 m/s:n tuulessa tarjoaa noin 321 W per m².

Ei mitään rajaa. Mikään avoin roottori ei voi poimia enemmän kuin 16/27 ≈ 59.3% Ilmavirtaus on sen alueen läpi virtaavan voiman määrä, koska ilman täytyy jatkuvasti liikkua pois tieltä.

Mitä toinen roottori voi lisätä. Kaksi roottoria sarjaan (kuten suihkumoottorin vaiheet) voivat saavuttaa enintään 16/25 = 64% Yhden roottorin alueen läpi kulkeva teho, ja äärettömän monta vain 2/3 (Newman, 1986.). Suihkumoottori pinoa vaiheita, koska se työntää ilmaa suljetun ytimen läpi suurella paine-erolla polttoaineen palamisesta. Vapaa tuuli ei tarjoa tällaista painetta: jokainen ylimääräinen vaihe hidastaa ilmaa entisestään, ja hidas ilma vuotaa laitteen ympärille. Vastakkain pyörivien roottorien mitatut voitot vaihtelevat 0-60%, mutta hyvin kontrolloidut viimeaikaiset testit ryhmittyvät 2-10% (Adema et al., 2026 review).

Mitä staattorin siivet voivat lisätä. Roottori jättää ilman pyörimään, ja pyörre menettää energiaa. Pienten roottorien pienillä kärki-nopeussuhteilla häviö on suuri: ihanteellinen Glauertin roottori saavuttaa 0,42 kun kärki-nopeussuhde on 1, 0,51 kun se on 2 ja 0,57 kun se on 5. Roottorin takana olevat kiinteät siivet voivat ottaa osan siitä talteen. Kukaan ei ole mitannut tätä tuuliturbiinissa; lentokoneiden potkureissa tällaiset siivet antoivat 2-5% (Li et al., 2017).

Mitä kanava voi lisätä. Kanava, jossa on tasainen reuna (Kyushun yliopiston “tuulilinssi”), alentaa roottorin takana olevaa painetta ja vetää enemmän ilmaa sen läpi. Tuulitunnelitesteissä kompakti reunallinen diffuusori nosti tehokertoimen paljaalla roottorilla 0,37:stä 0,7 ja 0,88 välillä suhteessa roottorin pinta-alaan, mutta vain 0,48 ja 0,54 välillä suhteessa koko reunaan (Ohya and Karasudani, 2010). Tässä onkin se haaste: kanavat eivät ole koskaan ylittäneet Betzin rajaa neliömetriä kohti, “käytännössä tehonlisäyskertoimia yli 3 ei ole koskaan saavutettu”, ja kanavaturbiinit ovat olleet “yli 50 vuotta vanhoja. Toistaiseksi ilman kaupallista menestystä” (van Bussel, 2007). Kallein viimeaikainen yritys, FloDesign/Ogin, poisti turbiinit kuuden kuukauden sisällä ja selvitti toimintansa vuonna 2017 (Gipe, 2017).

Koolla on merkitystä Reynoldsin luvun takia. Laskimme parhaan mahdollisen roottorin jokaiselle koolle siipi-elementti liikemäärämallin avulla (Glauertin optimi, jossa on jälkipyörintä, kärki- ja napahäviöt sekä Reynoldsin luvun laskeva nosto-vastuksen suhde, mitatuista matalan Reynoldsin ilmakehistä kuten Selig’s SG6043):

Roottorin halkaisija	Terät, kärki-nopeussuhde	Reynoldsin luku (75 % säde)	Paras suunnittelu Cp
4 cm	8, 1.25	4,500	0.23
12 cm (tietokonetuuletin)	8, 1.5	12,000	0.29
25 cm	8, 2.0	20,000	0.36
50 cm (paranneltu moduuli)	6–7, 2,5	43,000	0,39–0,40
1 m	6, 3.0	74,000	0.42
7 m (pieni turbiini)	8, 4.5	265,000	0.49

Nämä ovat kattoja tarkoitukseen rakennettujen siipien osalta, ennen todellisen maailman tappioita. Tarkistussyynä on, että tarkoitukseen suunnitellun 39 cm:n kannettavan turbiinin mittaustulos oli 0.32, kun meidän mallimme antaa noin 0.39 tälle koolle (Kishore, Coudron and Priya, 2013): oletamme siksi, että ensimmäinen laitteisto saavuttaa 65-90% suunnitteluarvosta ja paljon vähemmän senttimetrin roottoreissa, joissa laminaarinen erotus hallitsee.


Tuulen suunta. Kiinteä moduuli käyttää vain sitä osaa tuulesta, joka puhaltaa siihen päin. Teho laskee suunnilleen epätasaisen kulman kuution kanssa avoimilla roottoreilla ja hieman hitaammin kanavilla (Tamaro et al., 2024; Richmond-Navarro et al., 2022). Kohtalaisen tuulen vallitessa sitä kohti suuntautunut moduuli säilyttää noin 47% siitä energiasta, jonka aina kohdistettu roottori saisi. Versio 1 otettiin 100%.

Parannettu muotoilu: kruunu tuulen suuntaan olevassa katon reunassa

Kun otetaan kaikki edellä mainitut seikat huomioon, suunnittelu lähes kirjoittaa itsensä: suuremmat roottorit, joissa Reynoldsin luku on parempi, kanavissa, jotka suojaavat ja kiihdyttävät niitä, seisovat vapaasti siellä, missä ilma voi kulkea, kohtaavat vallitsevan tuulen rakennuksen kohdalla, jossa virtaus on voimakkainta. Se paikka on katon reuna. Julkisivuun osuva ilma nousee ja kääntyy reunan yli; katolle tuulisuuntaan päin kohdistuvan tuulen yläpuolella tuuli on 1,06–1,25 kertaa suurempi kuin katon korkeudella, mutta vain 0,38 kertaa suurempi kun katto on alastuulessa (Otava, 2006).

Jokainen moduuli on 725 mm neliö: 0,5 m seitsemän siipiä kompaktissa tuulen linssikanavassa, viisi staattorin siivet, jotka ottavat takaisin jonkin verran pyörteitä ja kantavat 50-300 W generaattoria, ruostumatonta suojaverkkoa ja yhtä suljettua tehokorttia, jossa on maksimitehopisteiden seuranta. Kaksi riviä muodostavat 1,45 m korkean kruunun teräskiskoilla kaiteen yläpuolella. Yksi henkilö voi nostaa moduulin ulos ja vaihtaa sen.

Terät eivät ole arvailla. The model designs them for the Reynolds number they will actually see, about 45,000 at 6 m/s: chord 62 mm near the root tapering to 36 mm at the tip, twist from 38° to 10°, a design tip-speed ratio of 2.5. 6 m/s:n tuulennopeudella roottori pyörii noin 700 kierrosta minuutissa, ja sen kärjet liikkuvat noin 30 m/s:n nopeudella 10 m/s:n tuulessa. Tämä on alle puolet suurturbiinin kärkien 79 m/s:n nopeudesta.

Rehelliset luvut

Neliömetriä kohden on reilu tapa verrata: julkisivu, kattokruunu ja moottoritien este kilpailevat kaikki samasta asiasta, joka on tuuliin päin oleva pinta. Keskiarvot, joissa on koko pessimistisen ja optimistisen alueen mallitiedot. Energia sisältää tuulen suunnan, turbulenssin (5-15 %:n häviö) ja käytettävyyden (92-97 %). Energiakustannukset: 20 vuotta, kun diskonttokorko on 7 %, ja huoltokulut ovat 2–5 % investoinnista vuodessa.

Suunnittelu	Cp etuosan alueella	kWh/m² vuodessa, tuulinen paikka / kaupunki	Kapasiteettikerroin, tuuli / kaupunki	Asennetut kustannukset m²	Kustannus/kWh, tuuli / kaupunki	Yksinkertainen takaisinmaksu 0,19 dollaria/kWh
A. Versio 1, vakio 120 mm tuulettimet (vapaasti seisova)	0.045	23 / 5	5.2% / 1.2%	$765	$4.21 / $18.0	ei koskaan
A2. Mukautetut 120 mm roottorit	0.089	45 / 11	5.2% / 1.2%	$805	$2.23 / $9.45	ei koskaan
B0. 0,5 m avoimet roottorit, kruunu	0.148	125 / 34	9.3% / 2.5%	$1,192	$1.19 / $4.37	ei koskaan
B. Parannettu: 0,5 m kanavoitua, staattoria, kruunua	0.164	159 / 43	10.7% / 2.9%	$1,074	$0.84 / $3.10	ei koskaan (paras tapaus: 4,5 vuotta tuulista)
B2. Kuten B plus vastakkain pyörivä roottori	0.174	168 / 46	10.7% / 2.9%	$1,245	$0.92 / $3.40	ei koskaan
B3. B vapaasti seisovana esteenä	0.164	128 / 32	8.6% / 2.2%	$944	$0.92 / $3.66	ei koskaan
Kattoaurinko, sama rakennus		225	12%	$410	$0.19	10,6 vuotta
Aurinkoenergiaa eteläpuolella		139	7.6%	$630	$0.47	31 vuotta
10 kW:n turbiini, 7 m roottori 18–30 m mastoon	0,35 roottorissa	31,600 / 10,300 kWh per turbine	36% / 12%	$8,910 per kW	$0.35 / $1.08	27 vuotta tuulinen

Mitä taulukko kertoo:

• Kanava ansaitsee paikkansa, vain. Kanavoiduilla moduuleilla (B) on noin 10-30% parempi suorituskyky kuin avoimessa tilassa olevilla roottoreilla (B0) etumaista neliötä kohden, pääasiassa siksi, että ne sietävät tuulen suuntaa paremmin. Ne antavat myös vartija, hiljaisempi kärki ja paikka staattorille.
• Toinen roottori ei maksa. Se lisää noin 6% energiaa 16% enemmän kustannuksia. Suihkumuotoinen monivaiheinen tuulivoimala on fysiikan rajoittama, ei kunnianhimon rajoittama.
• Vain tuulen suuntaan osoittavat moduulit maksavat. Katon ympärillä oleva kruunu ansaitsee vain 55 % moduulia kohden verrattuna pelkästään tuuliseen puoleen, koska muut sivut ovat suurimmaksi osaksi poissa vallitsevasta tuulesta. Vertailutalon (40 × 20 m, 45 m korkea) järkevä kruunu on vain tuulen puolella: 60 m², noin $64,000, noin 9,500 kWh vuodessa tuulisilla alueilla, 2,600 kaupungissa. Samalla rahalla kattoaurinkossa ostetaan noin 155 m² paneeleja, jotka tuottavat noin 35,000 kWh vuodessa.
• In cities it cannot compete. Building-mounted micro wind has a poor record: 26 turbines in the Warwick Wind Trials averaged a 0.85% capacity factor (Encraft, 2009), and the three turbines on London’s Strata tower were switched off after noise and vibration complaints.

For scale, the US small wind fleet averaged a 14 to 16% capacity factor and $6,680 to $9,630 per kW installed in 2024 and 2025 (PNNL Distributed Wind reports). Meidän kruunu laskeutuu noin 6300 dollaria per kW nimellisessä, samassa alueella, joka on merkki kustannus arvio ei ole fantasia.

Mikä on todistettu, uskottava ja spekulatiivinen

Proven (textbook or measured): the power in the wind and the Betz limit; the 16/25 ceiling for two rotors; that ducts raise power per rotor area but not beyond about Betz per frontal area; that small blades at Reynolds numbers below about 70,000 lose efficiency; that a closed wall has no through-flow; that roof edges accelerate upwind flow; that building-mounted micro turbines in cities have performed badly.

Plausible (supported, but not measured for this design): a 0.5 m rotor designed for Reynolds 45,000 reaching a power coefficient around 0.3 bare and 0.55 on rotor area in a compact brimmed duct; 75% chain efficiency from rotor to grid with 50 to 300 W generators and module-level MPPT; installed cost near $1,000 per m² for a first project.

Speculative (must be measured): how much ducts packed side by side lose to each other (we assume 10 to 30%); the real speed-up and turbulence at a crown on a given building; durability of thousands of bearings over 20 years of gusts, ice and dust; noise and vibration transmitted into the building; wildlife interaction with meshed ducts (large turbines kill an estimated 140,000 to 328,000 birds a year in the US (Loss, Will and Marra, 2013); glass buildings kill 365 to 988 million (Loss et al., 2014); nobody has data for meshed roof-edge modules).


Mikä olisi totta

Kun kyseessä on 6,5 m/s tuulinen työmaa, sähkön hinta riippuu kahdesta asiasta, joita voimme parantaa: kuinka paljon tehoa kukin neliömetri etupinta-alaa tuottaa ja mitä se maksaa asennettuna.

Cp etuosan alueella	300 dollaria per m²	500 dollaria per m²	800 dollaria per m²	$1,100 per m²
0.15	$0.24	$0.40	$0.63	$0.87
0.20	$0.18	$0.30	$0.47	$0.65
0.25	$0.14	$0.24	$0.38	$0.52
0.30	$0.12	$0.20	$0.32	$0.43

Missä se voi voittaa ja missä ei

Se voi voittaa:

• Tuuliset korkeat rakennukset ja rannikkoalueet, aurinkoenergian täydennyksenä: tuulen määrä katon reunalla huipentuu yöllä, talvella ja myrskyjen aikana, jolloin aurinkopaneelit tuottavat vähän.
• Katot jo täynnä tai varjossa. Kruunu käyttää reunaa, ei kattopinta-alaa, eikä kilpaile paneelien, kasvien tai terassien kanssa.
• Verkosta riippumaton sähkö, jossa kaapelit ovat kalliita: Antureihin, valaistukseen, televiestintälaitteisiin, siltojen, mastojen ja rannikkorakennusten sääasemille.
• Jo olemassa olevat esteet: moottoritie- ja rautatiemeluseinät, merimuurit ja siltojen kaiteet, joissa rakenne on maksettu.
• Näkyvyys ja koulutus. Kääntyvä kruunu on julkinen lausunto, jota aurinkopaneeli ei ole; koulut, museot ja maamerkkirakennukset arvostavat sitä.

Se ei voi voittaa:

• Halpana irtotavarasähkön lähteenä. Suurten tuuli- ja aurinkovoimaloiden kustannukset $0.04 to $0,10 per kWh; mikään rakennuksessa ei pääse lähelle.
• Suojatuilla kaupunkikaduilla ja matalilla esikaupunkialueilla, joissa keskimääräinen tuuli on alle 4-5 m/s katon korkeudella.
• Litteä julkisivu. Miten roottorit sitten on suunniteltu, suljetussa seinässä ei ole läpivirtausta.

Kehityssuunnitelma ja sen kustannukset

Vaihe	Työ	Päätös, jonka se mahdollistaa	Arvioidut kustannukset	Aika
0. Suunnittelututkimus	Siipi- ja kanavasuunnittelu, yhden moduulin ja 3 × 3 -sarjan CFD, sähköinen topologia, kustannusmalli valmistajan kanssa	Onko Cp etuosassa yli 0,2 uskottavaa matriisissa?	$30k to $60k	3-4 kuukautta
1. tuulitunneli	Kolme roottoria, kolme kanavaa, staattori päälle ja pois päältä, sitten 3 × 3-sarja; 3–15 m/s, kallistuma 0–45°	Mitattu Cp, array-häviö, käynnistysnopeus, kohina	$60k to $120k	4–6 kuukautta
2. prototyyppi moduuli	Generaattori, tehokortti, suljettu moduuli; kestävyys-, jää-, sade- ja akustiikkatestit (IEC 61400-11 -menetelmä)	Moduulin tehokkuus ja kestävyys	$50k to $100k	6 kuukautta
3. Kattopilotti	10-20 moduulia tuulen suuntaan, ultraääni- tai lidar-anemometrit, vuoden mittainen data, luontokamera	Todellinen kWh/m², saatavuus, rakennuksen melutaso	$80k to $150k	12 kuukautta
4. Tuotepolku	Rakenne- ja julkisivusuunnittelu, IEC 61400-2 -suunnitteluperuste, UK MCS 006 tai US ACP 101-1 -sertifiointi, sähkö- ja paloturvallisuusvaatimukset, vakuutus	Tuote, jonka rakennuksen omistaja voi ostaa	$100k to $250k	12–18 kuukautta

Vaiheet 0-3 tarvitsevat noin $220,000 to $430,000 ja kaksi vuotta. Jokaisella vaiheella on selkeä pysäytyspiste: jos tuulitunnelissa ei näy etukannen Cp-arvoa lähellä 0,2:ta, pysähdymme siihen ja julkaisemme syyn.

Keitä tarvitsemme

• Aerodynamiikka-asiantuntija, jolla on kokemusta matalista Reynoldseista ja kanavoiduista roottoreista, suunnittelemaan ja tarkistamaan siivet, kanavan ja staattorin.
• Yliopisto- tai kaupallinen tuulitunneli, CFD-insinöörin kanssa suunnittelemaan testejä ja mallintamaan matriisien vuorovaikutusta.
• Tehoelektroniikkainsinööri Pienille kestomagneettigeneraattoreille, aktiiviselle tasasuuntaukselle, MPPT:lle ja DC-keräämiselle monista moduuleista.
• Rakenne- ja julkisivuinsinööri Tuulikuormitukset kruunuun (EN 1991-1-4 / ASCE 7), kiinnityksiin, jään ja väsymyksen suhteen.
• Akustiikka rakennukseen välittyvän äänen ja tärinän suhteen.
• Urban wind specialist mittaa ja mallintaa tuulen ehdokkaiden kattoreunoilla ennen kuin mitään rakennetaan.
• Sertifiointi ja vaatimustenmukaisuus: pienet tuulistandardit (IEC 61400-2, -11, -12-1), sähkö- ja palosäännöt sekä vakuutusyhtiö, joka on valmis kattamaan pilotin.
• Ekologi suunnittelemaan lintu- ja lepakkoseurantaa.
• Valmistuskumppani Ruisku- tai pyörömuovauksessa käytetään siipiä ja kanavia, joiden hinta määräytyy niiden koon mukaan.

Parempi idea on tervetullut

Tuuletinseinä on yksi vastaus laajempaan kysymykseen: miten paikat, joissa ihmiset jo asuvat, voivat tuottaa, varastoida tai säästää puhtaampaa energiaa kuin nykyään? Jos tämän sivun luvut vakuuttavat sinut siitä, että erilainen lähestymistapa toimisi paremmin, haluamme kuulla siitä. Kattoaurinkoverkko, joka tuottaa myös lämpöä, lämmön varastointi, vesijohdosta talteen otettu energia, hukkalämpö tai tarpeen älykkäämpi ajoitus voisivat kaikki voittaa tuulen kruunun monissa rakennuksissa. idea radar vertailee niitä, ja jokaisella on oma artikkelinsa kirjoitettu samalla rehellisyydellä kuin me täällä sovellamme.

Joillakin säätiön jäsenillä saattaa olla kontakteja, jotka voisivat kuulla ehdotuksen. Jotta idea voidaan esittää, sen on oltava toimiva, todellinen malli, joka todella tuottaa tehoa ja jonka tuotos mitataan instrumentilla, ei väitettynä; juuri siksi tämä sivu päättyy tuulitunneliin ja kattopilottiin pikemminkin kuin piirrokseen. Paperi-ideat ovat myös tervetulleita: jos fysiikka ja numerot ovat kiinteitä, voimme julkaista ne täällä verkkosivuilla. Pääoman hankkiminen ilman toimivaa mallia on kuitenkin hyvin vaikeaa, eikä mikään tässä ole lupaus rahoituksesta, tuotoista tai esittelyistä. Standardi on se, jonka tämä sivu yrittää täyttää: näytä numerot, sano mitä todistaisi sinut väärin ja ehdottaa halvinta testiä.

Miten voit auttaa

• Tuo asiantuntemuksesi. Jos työskentelet jollakin yllä olevista aloista, tarjoa tehtävää. Jopa tunti mallimme tarkastelua on arvokasta.
• Tarjoa tuulinen katto. Korkea rakennus rannikolla, kukkulalla tai avoimella tasangolla, jossa on turvallinen pääsy katolle, voisi isännöidä pilottia. Kerro meille, missä se on ja mistä suunnasta tuuli yleensä puhaltaa.
• Jaa tuulitietoja. Vuoden mittaiset tuulimittaukset katolta, sillasta tai rannikon mastoista auttavat meitä valitsemaan pilottikohteen.
• Tarkista matematiikka. Malli on avoin. Jos löydät virheen, kerro siitä meille: haluamme mieluummin korjata sen nyt kuin pilotin jälkeen.
• Ehdota parempaa ideaa. Lähetä se osallistumislomakkeen kautta ja kerro ongelma, jonka se ratkaisee, fysiikan tarkistus, karkeat kustannukset kWh:ssa ja halvin testi, joka voisi osoittaa sen vääräksi.

Lähteet

1. Salonvaara, M., Pazera, M., Karagiozis, A. ja Miller, W. (2007). Ilmaontelot pinnoitteiden takana: mitä olemme oppineet? Rakennukset X -konferenssi.
2. Lissaman, P.B.S. (1983). Matala Reynoldsin luku ilmakehässä. Annual Review of Fluid Mechanics 15, 223-239.
3. Howey, D.A., Bansal, A. ja Holmes, A.S. (2011). Energian talteenottoa varten suunnitellun senttimetrin mittakaavan suojatun tuuliturbiinin suunnittelu ja suorituskyky. Älykkäät materiaalit ja rakenteet 20, 085021.
4. Federspiel, C.C. ja Chen, J. (2003). Ilmakäyttöinen anturi. Proceedings of IEEE Sensors 2003, 22-25.
5. Newman, B.G. (toim.) (1986). Tuuliturbiinien toimintaperiaate. Tuulitekniikan ja teollisen aerodynamiikan aikakauslehti 24, 215-225.
6. Aalto, N. et al. (2026). Wind Energy Science 11, 2037-2051, mukaan lukien katsaus mitattuihin kaksoisroottorivoimiin.
7. Li, Q., Öztürk, K., Ragni, D. et al. (2017). Potkurikäyttöisten propulsiojärjestelmien pyörrevirtauksen talteenottosiipien suunnittelu ja kokeellinen validointi. AIAA 2017-3571.
8. Ohya, Y. ja Karasudani, T. (2010). Suuren tehon tuottavan suojatun tuuliturbiinin rakenne perustuu tuulen linssiteknologiaan. Energies 3(4), 634-649.
9. Van Bussel, G.J.W. (2007). Tuulivoiman tehokkuuden lisääminen: diffuusorikokeet ja teoria uudelleen. Fysiikan aikakauskirja: Conference Series 75, 012010.
10. Gipe, P. (2017). Kiwi eläkerahasto menettää 50 miljoonaa dollaria Ogin kanavoitu turbiini fiasko.
11. Giguère, P. ja Selig, M.S. (1998). Uudet siivekkeet pieniin vaakasuoriin tuuliturbiineihin. Aurinkoenergian tutkimus 120(2), 108-114.
12. Kishore, R.A., Coudron, T. ja Priya, S. (2013). Pienikokoinen kannettava tuulivoimala (SWEPT). Tuulitekniikan ja teollisen aerodynamiikan aikakauskirja 116, 21-31.
13. Bottasso, C.L., Campagnolo, F. ja Tamaro, S. (2024). Tämä artikkeli käsittelee roottoria, joka on suunnattu väärin. Tuulivoimatieteen aikakauskirja 9, 1547-1575.
14. Richmond-Navarro, G., Uchida, T. ja Calderón-Muñoz, W.R. (2022). Turbiinien suorituskykyä turbulenttisissa olosuhteissa. Tuulitekniikka 46, 518-528.
15. Mertens, S. (2006). Tuulienergia rakennetussa ympäristössä: rakennusten keskittimen vaikutukset. Väitöskirja, TU Delft (Mertensin, 2003, Wind Engineering 27(6) mukaan).
16. 2009. kanssa. Warwick Wind Trials -tutkimusraportti.
17. Pacific Northwest National Laboratory (2025, 2026) (englanniksi) Hajautettu tuulivoima markkinaraportit ja teknologian tietopäivitykset.
18. Yhdysvaltain energiaministeriö ja NREL (2025). Aurinkosähköjärjestelmän kustannusten vertailuarvot, Q1 2025: kaupallinen katto $1.95 to $1,98 per W.
19. Lazard (kesäkuu 2026). Levelized Cost of Energy+, versio 19.
20. Yhdysvaltain energiahallinto (2025). Sähkön keskihinta sektoreittain, 2024; Eurostat, Sähkön hintatilastot.
21. Loss, S.R., Will, T. ja Marra, P.P. (2013). Arviot lintujen törmäyskuolleisuudesta tuulivoimaloissa Yhdysvaltojen raja-alueilla. Tieteellinen Aikakauskirja 168, 201-209.
22. Loss, S.R., Will, T., Loss, S.S. ja Marra, P.P. (2014). Yhdysvaltain ilmavoimien lentotukialukset The Condor 116(1), 8-23.
23. Grant, A., Johnstone, C. ja Kelly, N. (2008). Tuulivoiman muuntaminen kaupunkiympäristössä: kanavoitujen turbiinien potentiaali. Uusiutuva energia 33(6), 1157-1163. Testaamme myös tähän liittyvää ideaa: julkisivun ja katon välisen paine-eron avulla toimivat kanavat, jotka kulkevat parapetin läpi.