Ang Fan Pader
Kami ay naka-set out upang masakop ang isang gusali sa mga tagahanga ng computer na gumawa ng koryente mula sa hangin. Ang physics sinabi hindi sa bersyon na iyon. Ito rin ay tumutukoy sa isang mas mahusay na isa. Narito ang lahat ng matematika, kung ano ang napatunayan, kung ano ang hindi, at kung ano ito ay tumagal upang malaman.
掬茶, via Wikimedia Commons (CC BY-SA 4.0)
Ang bawat turbina ng hangin na iyong nakita ay sumusunod sa parehong lohika: isang rotor bilang malaki hangga’t maaari, bilang mataas hangga’t maaari. Ito ay gumagana brilliantly, at ito ay nangangailangan ng mga crane, bukas na lupa at taon ng mga pahintulot. Ang aming tanong ay ang kabaligtaran ng isa. Maaaring maraming mga maliit na rotor, built sa mga lugar kung saan ang mga lungsod ay, gumawa ng koryente sa isang presyo na gumagawa ng kahulugan? Ang ideya ng Fan Wall ay unang iminungkahi sa loob ng Local Solar System Foundation noong 2020; ang pahina na ito ay bukas, na-update na modelo.
Ang pahinang ito ay isinulat para sa mga tao na maaaring pondohan, bumuo o subukan ang ideya. Ito ay sadyang hindi isang benta brochure. Nag-run namin ang mga numero para sa aming unang disenyo, natagpuan kung saan ito ay nabigo, redesigned ito, at nag-run ng mga numero muli. Ang maikling bersyon: a pader ng mga tagahanga ng computer sa isang harap ay hindi maaaring gumana, ang isang korona ng mas malaking ducted rotors sa isang windy bubong gilid ay maaaring gumawa ng tunay na koryente, at ito ay hindi talunin solar panels sa presyo maliban kung ilang mga bagay na maaari naming subukan lumitaw din. Bawat figure sa ibaba ay mula sa aming bukas na modelo (code, data).
Versiyon 1, at kung bakit ito ay hindi gumagana
Ang unang ideya ay isang gusali na harap, 40 m ang haba at 15 palapag mataas, sakop sa tungkol sa 110,000 mga tagahanga ng 120 mm, bawat tumakbo pabalik kaya ang motor nito ay naging isang generator. Ito ay isang kahanga-hangang larawan. Ito ay nabigo para sa tatlong mga dahilan, sa pagkakasunod-sunod ng kahalagahan.
**1. Ang hangin ay hindi maaaring pumasa sa pamamagitan ng isang saradong pader. ** Isang turbina ay kumukuha ng enerhiya mula sa hangin na dumadaloy sa pamamagitan nito. Sa isang solid na harap ng hangin tumitigil (engineer tawag ito stagnation) at slides up, down at sideways. Kahit na ang bawat fan ay may isang 30 cm gap sa likod nito, bukas sa panig at itaas, pagpapatuloy set ng isang mahirap na limitasyon: lahat ng hangin pagpasok 1800 m² ng mga tagahanga ay dapat umalis sa pamamagitan ng tungkol sa 39 m² ng gap, kaya ito ay maaaring pumasa sa mga tagahanga sa hindi hihigit sa 2.2% ng bilis ng hangin. Ang kapangyarihan ay napupunta sa kubo ng bilis, kaya ang pader ay panatilihin din sa ilalim ng 0.01% ng kung ano ang parehong mga tagahanga ay gumawa ng nakatayo libre. Ang mga sukat sa likod ng tunay na pinalamig cladding sumang-ayon: 0.2 sa 0.6 m / s ng cavity airflow sa hangin ng hanggang sa5m / s (Salonvaara et al., 2007). I-swipe ang 3D model sa itaas sa bersyon 1 upang makita ito: ang hangin streaks tumigil sa pader at slide ang layo.
**2. Maliit na blades mahirap gumana. ** Ang isang 120 mm fan blade ay may isang tugtugin ng tungkol sa2cm. Ang hangin sa paligid nito ay gumagalaw sa isang bilang ni Reynolds na malapit sa 10,000, isang pamahalaan kung saan ang mga pakpak ay nawawala ang karamihan ng kanilang ratio ng pag-aakyat-sa-pag-drag: ang makinis na mga airfoil ay nagpapabuti “higit sa isang order ng magnitude” sa itaas ng isang kritikal na bilang ni Reynolds na humigit-kumulang 70,000 (Namatay siya noong 1983.). Ang mga turbinang sentimetro-scale ay umabot sa coefficients ng kapangyarihan na nasa paligid ng 9% (Howey, Bansal at Holmes, 2011); isang 10 cm computer-fan rotor na ginagamit bilang isang turbina inihatid 28 mW sa5m / s, tungkol sa 4% ng kapangyarihan ng hangin sa buong ito sa pamamagitan ng aming pagkalkula (2003. Ang lathalaing ito ay isang usbong.). Ang mga fan ng computer ay hugis upang i-push air, hindi upang i-push sa pamamagitan nito.
**3. Libu-libong mga tiny generators basura kung ano ang maliit na gawin nila. ** Ang isang fan motor paghahatid ng isang bahagi ng isang watt sa ilang volts ay maaaring mawalan ng 10 hanggang 40% sa isang diode rectifier nag-iisa. Ang aming central pagtatantya para sa buong chain mula fan sa grid ay 54%.
Kahit na hindi isinasaalang-alang ang unang dahilan sa buong (isang free-standing pader ng mga tagahanga), bersyon 1 ay gastos tungkol sa $4.20 per kWh on a windy coast and $18 sa isang lungsod, dalawampu’t sa isang daang beses ang presyo ng rooftop solar.
Ang physics na nagtatakda ng mga limitasyon
Ang kapangyarihan na dinadala ng hangin sa pamamagitan ng isang lugar A ay P = ½ ρ A v³, na may air density ρ = 1.225 kg/m³. Ang kubo ay lahat ng bagay: sa6m / s isang parisukat na metro nagdadala 132 W, sa 12 m / s 1,058 W. Ang isang karaniwang taon, ang bubong ng isang lungsod na may4m/s na hangin ay nag-aalok ng mga 75 W bawat m²; isang nakalantad na baybayin sa 6.5 m/s tungkol sa 321 W bawat m².
Betz limitasyon. Walang bukas rotor ay maaaring mag-extract ng higit pa sa 16/27 ≈ 59.3% ng kapangyarihan daloy sa pamamagitan ng kanyang lugar, dahil ang hangin ay dapat panatilihin ang paglipat out ng paraan.
Ano ang isang ikalawang rotor ay maaaring magdagdag. Dalawang rotor sa serye (tulad ng mga yugto ng isang jet engine) ay maaaring maabot ang karamihan 16/25 = 64% ng kapangyarihan sa pamamagitan ng isang rotor na lugar, at walang hanggan maraming lamang 2/3 (1986. nito.). Ang isang jet engine stacks yugto dahil ito pushes hangin sa pamamagitan ng isang limitadong core na may malaking presyon pagkakaiba mula sa nasusunog gasolina. Ang free wind ay hindi nagbibigay ng ganitong presyon: ang bawat karagdagang yugto ay nagpapabagal sa hangin pa, at mabagal na air spills sa paligid ng aparato. Ang mga sukat na kita ng mga kontra-pagbabagong-anyo ng hangin ay mula sa0hanggang 60%, ngunit ang mga kamakailang pagsubok na may mahusay na kontrol ay bumubuo sa 2hanggang 10% (Adema et al., 2026 review).
Ano stator vanes ay maaaring magdagdag. Ang isang rotor umaalis sa hangin swirling, at swirl ay nawala enerhiya. Sa mababang tip-bilis ratio ng maliit na rotor ang pagkawala ay malaki: ang ideal Glauert rotor umabot sa 0.42 sa isang tip-bilis ratio ng 1, 0.51 sa2at 0.57 sa 5. Ang mga taning na vanes sa likod ng rotor ay maaaring mabawi ang bahagi nito. Walang sinumang sinusukat ito sa isang turbina ng hangin; sa mga propeller ng sasakyang panghimpapawid tulad vanes ibinigay 2sa 5% (Li et al., 2017).
Ano ang maaaring idagdag ng isang duct. Ang isang duct na may patag na gilid (ang “wind lens” ng Kyushu University) ay binabawasan ang presyon sa likod ng rotor at nagdadala ng higit pang hangin sa pamamagitan nito. Sa mga pagsubok ng hangin-tunel isang compact brimmed diffuser nadagdagan ang kapangyarihan koepisyent mula sa 0.37 para sa balingkinitan rotor sa pagitan ng 0.7 at 0.88, kamag-anak sa rotor lugar, ngunit lamang sa 0.48 hanggang 0.54 kamag-anak sa buong gilid (Ohya at Karasudani, 2010). Ito ang catch: bawat square metro ng * frontal * lugar, ducts ay hindi kailanman natalo ang Betz limitasyon, “sa pagsasanay kapangyarihan augmentation kadahilanan sa itaas3ay hindi kailanman ay nakamit”, at ducted turbines ay may “higit sa 50 taon. “Ang mga taong walang pag-asa” (sa wikang Ingles).2007. nito.). Ang pinaka-mahalagang kamakailang pagtatangka, FloDesign / Ogin, inalis ang mga turbina nito sa loob ng anim na buwan at nalikom noong 2017 (Gipe, 2017).
Ang laki ay mahalaga dahil sa bilang ni Reynolds. Kami ay kinakalkula ang pinakamahusay na posibleng rotor sa bawat sukat na may isang modelo ng momentum ng balbula-elemento (optimal ni Glauert na may pag-ikot ng paningin, tip at pagkawala ng hub, at isang ratio ng lift-to-drag na bumababa sa bilang ni Reynolds, mula sa sinusukat na mababang-Reynolds airfoils tulad ng Selig’s SG6043):
| Diyametro ng rotor | Blades, tip-bilis ratio | Reynolds bilang (75% radius) | Pinakamahusay na disenyo CP |
|---|---|---|---|
| 4 pulgada | 8, 1.25 | 4,500 | 0.23 |
| 12 cm (kompyuter fan) | 8, 1.5 | 12,000 | 0.29 |
| 25 cm | 8, 2.0 | 20,000 | 0.36 |
| 50 cm (pinabuting module) | 6 hanggang7, 2.5 | 43,000 | 0.39 hanggang 0.40 |
| 1 metro | 6, 3.0 | 74,000 | 0.42 |
| 7 m (maliit na turbina) | 8, 4.5 | 265,000 | 0.49 |
Ang mga ito ay ceilings para sa layunin-built blades, bago ang tunay na mundo pagkawala. Bilang isang check, ang isang layunin-disenyo 39 cm portable turbine sinusukat 0.32, kung saan ang aming modelo ay nagbibigay ng tungkol sa 0.39 para sa laki na (Kishore, Coudron at Priya, 2013): kami samakatuwid ay ipagpalagay na unang hardware umabot sa 65 hanggang 90% ng mga halaga ng disenyo, at malayo mas mababa para sa sentimetro rotor, kung saan laminar paghihiwalay dominates.
Direksiyon ng hangin. Ang isang nakapirming module ay gumagamit lamang ng bahagi ng hangin na pumutok sa loob nito. Ang kapangyarihan ay bumababa nang mahigit-kumulang sa kubo ng anggulong misalignment para sa mga bukas na rotor at mas banayad para sa mga duct (Tamaro et al., 2024; Richmond-Navarro et al., 2022). Sa isang katamtamang umiiral na hangin, ang isang module na nakaharap sa ito ay nananatiling tungkol sa 47% ng enerhiya na makakamtan ng isang palaging-alinlanganang rotor. Ang 1 ay may bilang na 100.
Ang pinabuting disenyo: isang korona sa windward gilid bubong
Kumuha ng lahat sa itaas at ang disenyo halos magsusulat mismo: mas malaki rotors kung saan ang Reynolds numero ay matalino, sa mga ducts na protektahan at mapabilis ang mga ito, nakatayo libreng kung saan air maaaring pumasa, harapin ang umiiral na hangin sa lugar sa isang gusali kung saan ang daloy ay strongest. Ang lugar na iyon ay ang gilid ng bubong. Ang hangin na humahawak sa harapan ay tumataas at nagbabago sa gilid; sa itaas ng isang upwind bubong gilid ang hangin ay 1.06 hanggang 1.25 beses ang bilis sa taas ng bubong, ngunit lamang 0.38 beses kapag ang gilid na iyon ay downwind (Marso 2006. nito.).
Ang bawat module ay 725 mm parisukat: isang 0.5 m pitong-blade rotor sa isang compact hangin-lens duct, limang stator vanes na mabawi ang ilang swirl at dalhin ang isang 50 hanggang 300 W generator, isang hindi kinakalawang guard mesh at isang selyo ng kapangyarihan board na may maximum-power-point tracking. Ang dalawang mga linya ay gumawa ng isang 1.45 m mataas na korona sa steel rails sa itaas parapet. Ang isang tao ay maaaring itaas ang isang module out at palitan ito.
Ang mga blades ay hindi hulaan. Ang modelo ay dinisenyo para sa Reynolds number na kanilang talagang makikita, mga 45,000 sa6m/s: chord 62 mm malapit sa ugat na tumatalim sa 36 mm sa dulo, twist mula sa 38 ° hanggang 10 °, isang disenyo tip-bilis ratio ng 2.5. Sa6m / s ang rotor ay nagbabago sa tungkol sa 700 rpm; ang mga tip nito ay gumagalaw sa tungkol sa 30 m / s sa isang 10 m / s hangin, mas mababa sa kalahati ng 79 m / s ng mga tip ng isang malaking turbina.
Ang tapat na numero
Sa bawat parisukat metro ng frontal lugar ay ang makatarungang paraan upang ihambing: isang facade, isang bubong korona at isang highway bakuran lahat makipagkumpetensya para sa parehong bagay, isang ibabaw na nakaharap sa hangin. Central halaga, sa buong pessimistic-sa-optimist na hanay sa modelo ng data. Kabilang sa enerhiya ang direksyon ng hangin, kaguluhan (5 hanggang 15% pagkawala) at availability (92 hanggang 97%). Gastos ng enerhiya: 20 taon sa isang 7% tunay na diskwento rate, pagpapanatili2hanggang5% ng pamumuhunan bawat taon.
| Pagdisenyo | CP sa frontal lugar | kWh bawat m² sa isang taon, windy site / lungsod | Kapasidad kadahilanan, windy / lungsod | Naka-install na gastos bawat m² | Gastos bawat kWh, windy / lungsod | Simpleng payback sa $ 0.19 / kWh |
|---|---|---|---|---|---|---|
| A. Bersyon 1, stock 120 mm tagahanga (free-standing) | 0.045 | 23 / 5 | 5.2% / 1.2% | $765 | $4.21 / $18.0 | hindi kailanman |
| A2. Custom 120 mm rotor | 0.089 | 45 / 11 | 5.2% / 1.2% | $805 | $2.23 / $9.45 | hindi kailanman |
| B0. 0.5 m bukas na rotor, korona | 0.148 | 125 / 34 | 9.3% / 2.5% | $1,192 | $1.19 / $4.37 | hindi kailanman |
| B. Pinabuting: 0.5 m ducted, stator, korona | 0.164 | 159 / 43 | 10.7% / 2.9% | $1,074 | $0.84 / $3.10 | hindi kailanman (pinakamahusay na kaso: 4.5 taon windy) |
| B2. Bilang B plus isang counter-pagbabagong-anyo rotor | 0.174 | 168 / 46 | 10.7% / 2.9% | $1,245 | $0.92 / $3.40 | hindi kailanman |
| B3. B bilang isang libreng nakatayo hadlang | 0.164 | 128 / 32 | 8.6% / 2.2% | $944 | $0.92 / $3.66 | hindi kailanman |
| Rooftop solar, parehong gusali | 225 | 12% | $410 | $0.19 | 10.6 taon | |
| Solar sa timog facade | 139 | 7.6% | $630 | $0.47 | 31 taon | |
| 10 kW turbine,7m rotor sa isang 18 hanggang 30 m maston | 0.35 sa rotor | 31,600 / 10,300 kWh bawat turbine | 36% / 12% | $8,910 bawat kW | $0.35 / $1.08 | 27 taon windy |
Ano ang talahanayan ay nagsasabing:
- Ang ductus ay kumikita ng kanyang lugar, lamang. Para sa frontal m², ducted modules (B) talunin ang parehong rotor sa bukas na (B0) sa pamamagitan ng tungkol sa 10 hanggang 30%, karamihan dahil sila ay tumatanggap ng direksyon ng hangin mas mahusay. Sila din magbigay ng isang bantay, isang mas tahimik tip at isang lugar para sa stator.
- Ang ikalawang rotor ay hindi nagbabayad. Ito ay nagdaragdag ng tungkol sa6% enerhiya para sa 16% mas maraming gastos. Ang isang jet-engine-style multi-stage hangin module ay physics-limited, hindi ambition-limited.
- Ang windward modules lamang ang nagbabayad. Ang korona sa buong bubong ay kumikita ng 55% lamang kada module kumpara sa windward side, dahil ang iba pang mga gilid ay nakaharap mula sa umiiral na hangin karamihan ng oras. Sa aming reference gusali (40 × 20 m, 45 m mataas) ang makatwirang korona ay ang windward bahagi lamang: 60 m², tungkol sa $ 64,000, tungkol sa 9,500 kWh isang taon sa isang windy site, 2,600 sa isang lungsod. Ang parehong pera sa rooftop solar bumili ng tungkol sa 155 m² ng mga panel paggawa ng tungkol sa 35,000 kWh sa isang taon.
- Hindi ito maaaring maganap sa mga lungsod. Ang mga 26 turbina sa Warwick Wind Trials ay may average na kapasidad na 0.85% (Nakuha noong 2009.), at ang tatlong turbines sa London ng Ang Strata tower ay naka-off pagkatapos ng ingay at pag-vibrate reklamo.
Para sa sukat, ang US maliit na hangin fleet averaged ng isang 14 hanggang 16% kapasidad kadahilanan at $6,680 to $9,630 bawat kW naka-install sa 2024 at 2025 (PNNL Distributed Wind ulat). Ang aming korona lupa sa tungkol sa $ 6,300 bawat kW na-rate, sa parehong hanay, na kung saan ay isang tanda ng mga gastos pagtatantya ay hindi pantasya.
Ano ang napatunayan, malamang at haka-haka
Proven (textbook o sinusukat): ang kapangyarihan sa hangin at ang Betz limitasyon; ang 16/25 ceiling para sa dalawang rotors; na ducts itaas ang kapangyarihan bawat rotor lugar ngunit hindi lampas tungkol sa Betz bawat frontal lugar; na maliit na blades sa Reynolds numero sa ibaba ng tungkol sa 70,000 mawalan ng kahusayan; na isang saradong pader ay walang sa pamamagitan ng-daloy; na bubong gilid accelerate upwind daloy; na gusali-mounted micro turbines sa mga lungsod ay gumaganap masama.
Malamang (suportado, ngunit hindi sinusukat para sa disenyo na ito): isang 0.5 m rotor na idinisenyo para sa Reynolds 45,000 na nakaabot ng isang kapangyarihan koepisyent sa paligid ng 0.3 balingkinitan at 0.55 sa rotor lugar sa isang compact brimmed duc; 75% chain kahusayan mula sa rotor sa grid na may 50 hanggang 300 W generators at module-level MPPT; naka-install gastos malapit sa $ 1,000 bawat m² para sa isang unang proyekto.
Speculative (dapat na sinusukat): kung magkano ang mga ducts naka-pack side by side mawalan sa bawat isa (inaakala namin 10 hanggang 30%); ang tunay na speed-up at kaguluhan sa isang korona sa isang ibinigay na gusali; tibay ng libu-libong mga bearings higit sa 20 taon ng gusts, yelo at alikabok; ingay at paggalaw na ipinadala sa gusali; pakikipag-ugnayan ng wildlife na may meshed ducts (malaking turbines patayin ang tinatayang 140,000 hanggang 328,000 ibon sa isang taon sa US (Loss, Will at Marra, 2013); glass buildings pumatay 365 hanggang 988 milyong (Loss et al., 2014); walang sinuman ay may data para sa meshed bubong-gilid modules).
Ano ay may upang maging totoo
Para sa korona sa isang windy 6.5 m / s site, ang gastos ng koryente ay depende sa dalawang bagay na maaari naming magtrabaho sa: kung magkano ang kapangyarihan bawat parisukat metro ng frontal lugar ay nagbibigay, at kung ano ito ay nagkakahalaga ng naka-install.
| CP sa frontal lugar | $300 bawat m² | $500 bawat m² | $800 bawat m² | $1,100 bawat metro kuwadrado |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
Kung saan ito ay maaaring manalo, at kung saan hindi ito
Ito ay maaaring manalo:
- Windy mataas na gusali at baybayin site, bilang isang karagdagan sa solar: hangin sa isang bubong gilid peak sa gabi, sa taglamig at sa bagyo, kapag ang mga solar panel gumawa ng kaunti.
- Bubong na puno o shaded. Ang isang korona ay gumagamit ng gilid, hindi ang lugar ng bubong, at hindi nakikipagkumpitensya sa mga panel, halaman o terraces.
- Off-grid kapangyarihan kung saan cable ay mahal: sensor, lighting, telecom kagamitan, istasyon ng panahon sa tulay, masts at baybayin kaayusan.
- Barriers na umiiral na: highway at railway ingay barriers, dagat pader at tulay parapets, kung saan ang istraktura ay binabayaran para sa.
- Pamamahagi at edukasyon. Ang korona na nagbabago ay isang pampublikong pahayag ng isang solar panel ay hindi; paaralan, museo at landmark gusali halaga na.
Hindi ito maaaring manalo:
- Bilang isang murang pinagmulan ng bulk koryente. Malaking hangin at solar farms gastos $0.04 to $ 0.10 bawat kWh; walang sa isang gusali ay dumating malapit.
- Sa mga kalye ng lungsod na may shelter at mababang-rise suburbs, kung saan ang average na hangin ay sa ilalim ng4hanggang5m / s sa taas ng bubong.
- Flat sa isang harap. Gayunman ang mga rotor ay dinisenyo, isang saradong pader ay walang sa pamamagitan ng daloy.
Development roadmap at kung ano ang gastos
| Phase | Paggawa | Pasiya ito ay nagbibigay-daan | Tinatayang gastos | Oras |
|---|---|---|---|---|
| 0. Pag-aaral ng disenyo | Blade at dulo disenyo, CFD ng isang module at ng isang3×3array, electrical topology, gastos modelo sa isang tagagawa | Ay CP sa harap na lugar sa itaas ng 0.2 malamang sa isang array? | $30k to $60k | 3hanggang4na buwan |
| 1. Tulay ng hangin | Tatlong rotor, tatlong ducts, stator sa at off, pagkatapos ay isang3×3array;3hanggang 15 m / s, yaw0hanggang 45 ° | Sinusukat CP, array pagkawala, pagsisimula-up bilis, ingay | $60k to $120k | 4hanggang6na buwan |
| 2. Prototype module | Generator, kapangyarihan board, selyo module; pagtitiis, yelo, ulan at acoustic pagsubok (IEC 61400-11 paraan) | Module kahusayan at tibay | $50k to $100k | 6na buwan |
| 3. Pilot rooftop | 10 hanggang 20 module sa isang windward gilid, ultrasonic anemometers o lidar, isang taon ng data, kamera ng hayop | Real kWh bawat m², availability, ingay sa gusali | $80k to $150k | 12 buwan |
| 4. Produkto landas | Istraktura at facade engineering, IEC 61400-2 disenyo base, UK MCS 006 o US ACP 101-1 sertipikasyon, electrical at sunog pagsunod, seguro | Ang isang produkto na maaaring bilhin ng may-ari ng gusali | $100k to $250k | 12 hanggang 18 buwan |
Ang mga yugto0hanggang3ay nangangailangan ng humigit-kumulang na $220,000 to $430,000 at dalawang taon. Ang bawat yugto ay may isang malinaw na stop point: kung ang hangin tunnel ay hindi nagpapakita ng isang frontal Cp malapit sa 0.2 sa isang array, tumigil kami doon at i-publish kung bakit.
Sino ang kailangan namin
- Aerodynamicist na may mababang-Reynolds at ducted-rotor karanasan, upang magdisenyo at suriin ang mga blades, duct at stator.
- A unibersidad o komersyal na hangin tunnel, sa isang CFD engineer upang planuhin ang mga pagsubok at modelo array pakikipag-ugnayan.
- Power-electronics engineer para sa maliit na permanenteng-magnet generators, aktibong pagwawasto, MPPT at DC koleksyon mula sa maraming mga module.
- Structural at facade engineer para sa hangin ng mga load sa korona (EN 1991-1-4 / ASCE7), fixings, yelo at pagkapagod.
- Acoustician para sa tonal ingay at pag-igting ipinadala sa gusali.
- Urban hangin espesyalista upang sukatin at modelo ang hangin sa kandidato bubong gilid bago anumang bagay ay itinayo.
- Sertipikasyon at pagsunod: maliit na mga pamantayan ng hangin (IEC 61400-2, -11, -12-1), electrical at fire code, at isang insurer na nais upang masakop ang isang piloto.
- Ecologist upang magdisenyo ng ibon at bats pagsubaybay.
- Manufacture partner sa injection molding o rotomoulding sa presyo ng mga blades at ducts sa dami.
Ang isang mas mahusay na ideya ay welcome
Ang Fan Wall ay isang sagot sa isang mas malawak na katanungan: paano ang mga lugar kung saan ang mga tao ay nakatira gumawa, mag-imbak o i-save ng higit pang malinis na enerhiya kaysa sa ginagawa nila ngayon? Kung ang mga numero sa pahinang ito ay kumbinsihin ka na ang isang iba’t ibang diskarte ay mas mahusay, gusto naming marinig ito. Rooftop solar na gumagawa din ng init, thermal imbakan, enerhiya na nakuha mula sa tubig mains, basura init o mas matalinong takbo ng demand ay maaaring lahat ng talunin ang isang korona hangin sa maraming mga gusali. Ang idea radar ay inihambing ang mga ito, at ang bawat isa ay may sariling artikulo na nakasulat sa parehong katapatan na aming inilalapat dito.
Ang ilang mga miyembro ng Foundation ay maaaring magkaroon ng mga contact na maaaring marinig ang isang pitch. Upang pitched, isang ideya ay nangangailangan ng isang nagtatrabaho, tunay na buhay modelo na aktwal na gumagawa ng kapangyarihan, sa output nito sinusukat sa isang instrumento, hindi inaangkin; iyon ay eksakto kung bakit ang pahina na ito ay nagtatapos sa isang hangin tunnel at isang pilot rooftop sa halip na isang pagguhit. Mga ideya ng papel ay welcome masyadong: kung ang physics at ang mga numero ay solid, maaari naming i-publish ang mga ito dito sa website. Ngunit pagtataas ng kapital na walang isang gumaganang modelo ay napakahirap, at wala dito ay isang pangako ng financing, mga bumalik o pagpapakilala. Ang pamantayan ay ang isa na ito pahina ay sinusubukan upang matugunan: ipakita ang mga numero, sabihin kung ano ang patunayan mo mali, at magmungkahi ng cheapest pagsubok.
Paano ka makakatulong
- Dadalhin ang iyong kadalubhasaan. Kung ikaw ay nagtatrabaho sa alinman sa mga patlang sa itaas, alok ng isang gawain. Kahit na isang oras pagsusuri ng aming modelo ay mahalaga.
- Alok ng isang windy bubong. Isang mataas na gusali sa baybayin, burol o bukas na kapatagan na may ligtas na access bubong ay maaaring mag-host ang pilot. Sabihin sa amin kung saan ito ay at kung aling paraan ang hangin ay karaniwang blows.
- Ibahagi ang data ng hangin. Isang taon ng mga pagsukat ng hangin mula sa isang bubong, tulay o baybayin mast ay tumutulong sa amin na pumili ng pilot site.
- Tingnan ang aming mga matematika. Ang modelo ay bukas. Kung mahanap mo ang isang error, sabihin sa amin: gusto namin sa halip ay nababago ngayon kaysa pagkatapos ng isang pilot.
- Imungkahi ng mas mahusay na ideya. Ipadala ito sa pamamagitan ng contribution form na may problema nito malutas, ang physics check, isang rough gastos bawat kWh at ang cheapest pagsubok na maaaring patunayan ito mali.
Pinagmulan
- Ang mga ito ay kinabibilangan ng: A., B., C., D., E., F., G. at H. (2007). Air cavities sa likod claddings: ano ang aming natutunan? Buildings X Conference.
- Ang P.B.S. (1983). Ang mga ito ay mga Reynolds number. Anual na Pagsusuri ng mga likido mechanics 15, 223-239.
- Ang mga ito ay ang: Howey, D.A., Bansal, A. at Holmes, A.S. (2011). Ang disenyo at pagganap ng isang sentimetro-scale shrouded hangin turbina para sa enerhiya harvesting. Smart mga materyales at istraktura 20, 085021.
- Ang mga ito ay ang C.C. at Chen, J. (2003). Ang sensor ay may air-powered. Pagsasagawa ng IEEE Sensors 2003, 22-25.
- Ang Newman, B.G. (1986). Ang mga ito ay tinatawag na mga turbinang hangin. Journal ng Wind Engineering at Industrial Aerodynamics 24, 215-225.
- Ang A.N.E.S. ay isang seryeng anime. (2026). Wind Energy Science 11, 2037-2051, kabilang ang isang pagsusuri ng sinusukat dual-rotor mga kita.
- Ang mga halimbawa nito ay ang: K, L, R, at T. (2017). Ang mga eksperimento sa pag-aaral ng mga sistemang dinamikal ay tinatawag na mga eksperimentong dinamikal. AIAA 2017-3571.
- Ang Ohya, Y. at Karasudani, T. (2010). Ang isang shrouded hangin turbina na bumubuo ng mataas na output kapangyarihan sa pamamagitan ng wind-lens teknolohiya. 3 (4), pahina 634-649. nito..
- Ang mga ito ay: G.J.W. (2007). Ang agham ng paggawa ng higit pang bigat na tungkulin mula sa hangin: diffuser eksperimento at teorya revisited. Ang Journal ng Physics: Conference Series 75, 012010.
- Ang P.P. (2017). Ang mga 50 milyong pisong naipon ng mga benepisyaryo ay ibibigay sa mga mahihirap.
- Ang mga ito ay ang: Selig, M.S. (1998). Ang mga turbinang ito ay tinatawag na mga horizontal axis wind turbines. Journal ng Solar Enerhiya Engineering 120(2), 108-114.
- Ang mga ito ay kinabibilangan ng: Kishore, R.A., Coudron, T. at Priya, S. (2013). Ang mga turbinang ito ay tinatawag na portable wind energy turbines (WEPT). Journal ng Wind Engineering at Industrial Aerodynamics 116, 21-31.
- Ang mga ito ay ang: A., B., C., D. at E. (2024). Sa kapangyarihan at kontrol ng isang hindi nakaayos rotor: lampas sa cosine batas. Wind Enerhiya Science 9, 1547-1575.
- Ang mga ito ay sina: Richmond-Navarro, G., Uchida, T. at Calderón-Muñoz, W.R. (2022). Ang mga turbinang hangin ay ginagamit sa mga sistemang pang-industriya. Ang Wind Engineering 46, 518-528.
- Ang Mertens, s. (2006). Wind enerhiya sa binuo kapaligiran: concentrator epekto ng mga gusali. PhD sanaysay, TU Delft (matapos Mertens, 2003, Ang mga 27 (6)).
- Ang Encounter (2009) … Warwick Wind Pagsubok huling ulat.
- Ang Pacific Northwest National Laboratory (2025, 2026) ay isang laboratoryo ng Estados Unidos. Ipinamahagi hangin market ulat at teknolohiya data updates.
- Ang 2025 ay isang taon sa kalendaryo. Solar photovoltaic system gastos benchmarks, Q1 2025: komersyal rooftop $1.95 to $1.98 bawat W.
- Lazard (June 2026). Levelized Gastos ng Energy+, bersyon 19.
- Ang 2025 ay isang taon sa kalendaryo. Average na presyo ng koryente sa pamamagitan ng sektor, 2024; Eurostat, Electricity presyo istatistika.
- Ang mga ito ay ang: A., B., C., D. at E. (2013). Ang mga ito ay mga uri ng mga ibon na matatagpuan sa mga tropikal na lugar ng Hilagang Amerika. Biological Conservation 168, 201-209.
- Ang mga ito ay ang: S., T., P., at C. (2014). Ang mga ito ay mga uri ng ibon na matatagpuan sa Estados Unidos. Ang Kondor 116(1), 8-23.
- Ang mga ito ay kinabibilangan nina Grant, A., Johnstone, C. at Kelly, N. (2008). Urban hangin enerhiya conversion: ang potensyal ng ducted turbines. Renewable Enerhiya 33(6), 1157-1163. Ang isang kaugnay na ideya din namin ay subukan: ducts sa pamamagitan ng parapet driven sa pamamagitan ng presyon pagkakaiba sa pagitan ng harap at bubong.