Neki jezici na ovim internetskim stranicama mogu biti strojno prevedeni i sadržavati pogreške. Pomozite nam da ga poboljšamo Pročitajte originalni tekst na engleskom jeziku
Vjetroturbine na moru stoje u ljubičastom i narančastom zalasku sunca, sunce na horizontu iznad tamnoplavog mora.
Zelena inicijativa · Otvoreno istraživanje

Zid ventilatora

Postavili smo zadatak da prekrijemo zgradu računalnim ventilatorima koji proizvode struju iz vjetra. Fizika je rekla ne toj verziji, ali je također pokazala na bolju. Evo sve matematike, što je dokazano, a što nije i što bi trebalo saznati.

掬茶, via Wikimedia Commons (CC BY-SA 4.0)

Svaka vjetroturbina koju ste vidjeli slijedi istu logiku: jedan rotor što je veći moguće, što je više moguće. Radi sjajno, a za to su potrebne dizalice, otvoreno zemljište i godine dozvola. Naše pitanje je suprotno. Mogu li mnogi mali rotori, ugrađeni na mjesta gdje su već gradovi, proizvoditi struju po cijeni koja ima smisla? Ideja o Fan Wallu prvi put je predložena unutar zaklade Local Solar System 2020. godine; ova stranica je njezin otvoreni, ažurirani model.

Ova stranica je napisana za ljude koji bi mogli financirati, graditi ili testirati ideju. To namjerno nije prodajna brošura. Provjerili smo brojeve za naš prvi dizajn, pronašli gdje je pogriješio, redizajnirali ga i ponovno provjerili brojeve. Kraća verzija: zid od ventilatora na fasadi ne može raditi, kruna većih kanala rotora na vjetrovitom krovu može proizvesti pravu struju, i neće pobijediti solarne panele po cijeni osim ako nekoliko stvari koje možemo testirati ispadne dobro. Svaka slika u nastavku dolazi iz našeg otvorenog modela (kod, podaci).

2.2%of the wind speed, at most, can pass through fans mounted flat on a closed facade: the air has nowhere to go
159 kWhpo m² godišnje iz poboljšane krošnje na vjetrovitom mjestu od 6,5 m/s (središnji; raspon 43 do 509)
225 kWhpo m² godišnje iz krovnih solarnih panela na istoj zgradi (centralno)
$0.84po kWh za poboljšanu krošnju, središnji slučaj, vjetrovito mjesto (raspon $0.14 to $6.30); krovna solarna: $0.19

Verzija 1, i zašto to ne radi

Prva ideja bila je fasada zgrade, duga 40 m i visoka 15 katova, prekrivena oko 110.000 ventilatora od 120 mm, svaki vođen unatrag tako da njegov motor postaje generator. To je lijepa slika. Neuspješno je iz tri razloga, redoslijedom važnosti.

prednja fasada verzije 1 Fan Wall, duga 40 m i visoka 15 katova, prekrivena modulima malih ventilatora, s osobom i autobusom za skalu.
Verzija 1: 1800 m² fasade prekrivenih ventilatorima od 120 mm. Local Solar System Konceptualni crtež temelja.

1. Zrak ne može proći kroz zatvoreni zid. Turbina uzima energiju iz zraka koji prolazi kroz nju. Na čvrstoj fasadi vjetar se zaustavlja (inženjeri to zovu stagnacija) i klizi gore, dolje i bočno. Čak i ako bi svaki ventilator imao 30 cm praznine iza sebe, otvorene sa strane i s vrha, kontinuitet postavlja tvrdo ograničenje: sav zrak koji ulazi u 1800 m² ventilatora morao bi izaći kroz oko 39 m² praznine, tako da ne može proći kroz ventilatore pri brzini većoj od 2,2% brzine vjetra. Snaga ide s kockom brzine, tako da bi zid bio ispod 0.01% onoga što bi isti ventilatori napravili slobodno stojeći. Mjerenja iza stvarne ventilirane obloge slažu se: 0,2 do 0,6 m/s protoka zraka u šupljini pri vjetrovima do 5 m/s (Salonvaara et al., 2007). Prebacite 3D model gore na verziju 1 da biste ga vidjeli: struje vjetra zaustavljaju se na zidu i odmiču.

![Prerez kroz zgradu: vjetar stagnira na zatvorenoj fasadi i diže se da bi se okrenuo preko ruba krova, gdje sjedi kruna modula.](/wind/crown-section.svg “Gdje zrak može otići. “Slika 2: Modeli”.

2. Sićušne lopatice ne rade dobro. Lopata ventilatora od 120 mm ima žicu duljine oko 2 cm. Zrak oko njega se kreće po Reynoldsovom broju blizu 10.000, režim gdje krila gube većinu svog omjera uzgona i otpora: glatki profili poboljšavaju “više od reda veličine” iznad kritičnog Reynoldsova broja od oko 70.000 (Lissaman, 1983.). Mjerene turbine centimetrske ljestvice postižu koeficijente snage oko 9% (Howey, Bansal i Holmes, 2011.); 10 cm rotor ventilatora računala koji se koristi kao turbina isporučio je 28 mW pri 5 m/s, oko 4% snage vjetra preko njega prema našem izračunu (Federspiel i Chen, 2003.). Računalni ventilatori su oblikovani da guraju zrak, a ne da ih on gura.

Šest kvadratnih crnih 80 mm računalnih ventilatora s kabelima i žičanom zaštitom za prste, na bijeloj pozadini.
Standardni 80 mm računalni ventilatori. Verzija 1 je zamislila oko 110.000 svojih nešto većih rođaka od 120 mm na jednoj fasadi. Fotografija: cappie2000 (javna domena)

3. Tisuće malih generatora troši ono malo što proizvode. Motor ventilatora koji proizvodi djelić vata na nekoliko volti može izgubiti 10 do 40% samo u diodnom ispravljaču. Naša središnja procjena za cijeli lanac od ventilatora do mreže je 54%.

Čak i ignorirajući prvi razlog u potpunosti (samostojeći zid obožavatelja), verzija 1 bi koštala oko $4.20 per kWh on a windy coast and $18 u gradu, dvadeset do sto puta cijena krovnog solarnog sustava.

Fizika koja postavlja granice

Snaga koju vjetar prenosi kroz područje A je P = ½ ρ A v³, s gustoćom zraka ρ = 1.225 kg/m³. Kocka je sve: pri 6 m/s kvadratni metar nosi 132 W, a pri 12 m/s 1058 W. Prosječno tijekom godine, gradski krov s prosječnim vjetrom od 4 m/s nudi oko 75 W po m²; izložena obala pri 6.5 m/s oko 321 W po m².

Nema ograničenja. Niti jedan otvoreni rotor ne može izvući više od 16/27 ≈ 59.3% To je zbog snage koja teče kroz njegovo područje, jer se zrak mora nastaviti kretati s puta.

Što drugi rotor može dodati. Dva rotora u seriji (kao što su faze mlaznog motora) mogu doseći najviše 16/25 = 64% Površina jednog rotora je jednaka površini jednog cilindra. 2/3 (Newman, 1986.). Mlazni motori imaju više stupnjeva jer guraju zrak kroz zatvorenu jezgru s velikom razlikom tlaka od izgaranja goriva. Slobodni vjetar ne pruža takav pritisak: svaki dodatni stupanj usporava zrak još više, a spori zrak se prolije oko uređaja. Izmjereni dobici rotora vjetra koji se okreću suprotno od smjera vjetra kreću se u rasponu od 0 do 60%, ali dobro kontrolirani nedavni testovi nalaze se na 2 do 10% (Adema et al., 2026 review).

Što lopatice statora mogu dodati. Rotor ostavlja zrak vrtložan, a vrtlog je izgubljena energija. Kod malih rotora gubitak je velik: idealni Glauertov rotor doseže 0,42 pri omjeru brzine vrha i brzine od 1, 0,51 na 2 i 0,57 na 5. Fiksne lopatice iza rotora mogu oporaviti dio toga. Nitko to nije izmjerio na vjetroturbini; na propelerima zrakoplova takve lopatice daju 2 do 5% (Li et al., 2017).

Što kanal može dodati. Kanal s ravnim rubom (“letalica vjetra” Sveučilišta Kyushu) smanjuje tlak iza rotora i povlači više zraka kroz njega. U ispitivanjima u zračnom tunelu, kompaktni difuzor s rubom povećao je koeficijent snage od 0.37 za goli rotor na između 0.7 i 0.88, relativno prema površini rotora, ali samo na 0.48 do 0.54 u odnosu na cijeli rub (Ohya i Karasudani, 2010.). To je problem: po kvadratnom metru frontalnog područja, kanali nikada nisu nadmašili Betzovu granicu, “u praksi se nikad nisu postigli faktori povećanja snage iznad 3”, a kanalne turbine su imale “više od 50 godina. So far without any commercial success” (van Bussel, 2007). Najskuplji nedavni pokušaj, FloDesign/Ogin, uklonio je svoje turbine za šest mjeseci i likvidiran je 2017. godine (Zagreb, 2017.).

Pet malih vjetroturbina na visokim bijelim stupovima, svaki rotor okružen okruglim prstenom s ravnim rubom, na oblačnom nebu.
Vjetroturbine sa sočivom na kampusu Ito Sveučilišta Kyushu u Japanu: svaki se rotor okreće unutar prstena s ravnim rubom, ideja koju je posudio kanal našeg modula. Photo: Hot cake syrup, CC BY-SA 3.0

Veličina je važna zbog Reynoldsovog broja. Izračunali smo najbolji mogući rotor za svaku veličinu pomoću momentnog modela lopatice-elementa (Glauertov optimum s rotacijom pramca, gubitcima na vrhu i glavčini te omjerom uzgona i otpora koji pada s Reynoldsovim brojem, izmjerenim niskim Reynoldsovim profilima kao što je Seligov SG6043):

Promjer rotoraOštrice, omjer brzine vrhaReynoldsov broj (75% radijus)Najbolji dizajn Cp
4 cm8, 1.254,5000.23
12 cm (računalni ventilator)8, 1.512,0000.29
25 cm8, 2.020,0000.36
50 cm (poboljšani modul)6 do 7, 2.543,0000.39 do 0.40
1 m6, 3.074,0000.42
7 m (mala turbina)8, 4.5265,0000.49

Ovo su stropovi za namjenski izgrađene lopatice, prije stvarnih gubitaka. Kao provjeru, namjenski dizajnirana 39 cm prijenosna turbina izmjerila je 0.32, gdje naš model daje oko 0.39 za tu veličinu (Kishore, Coudron i Priya, 2013): stoga pretpostavljamo da prvi hardver doseže 65 do 90% projektne vrijednosti, a mnogo manje za centimetrske rotore, gdje dominira laminarno odvajanje.

![Mali model vjetroturbine s tri lopatice na vitkom tornju u aerodinamičkom tunelu, ispred velike mreže metalnih zaklopki koje pokreću motori.](../../../assets/initiatives/wind-tunnel-oldenburg.jpg “Maket vjetroturbine u aerodinamičkom tunelu na Sveučilištu Oldenburg, Njemačka, ispred aktivne mreže motoriziranih zaklopki koje miješaju zrak u kontrolirane turbulencije. Phase 1 of our roadmap is a test of this kind. Foto: Schottler, Reinke, Hölling, Whale, Peinke i Hölling, CC BY 3.0)

Smjer vjetra. Fiksni modul koristi samo dio vjetra koji puše u njega. Snaga pada otprilike s kosom kuta neporavnanja za otvorene rotore i nježnije za kanale (Tamaro et al., 2024; Richmond-Navarro et al., 2022). Uz umjereno prevladavajući vjetar, modul okrenut prema njemu održava oko 47% od energije koju bi uvijek poravnati rotor dobio. Verzija 1 pretpostavlja 100%.

Poboljšani dizajn: kruna na vjetrovitom rubu krova

Uzmite sve gore navedeno i dizajn se gotovo sam piše: veći rotori gdje je Reynoldsov broj ljubazniji, u kanalima koji ih štite i ubrzavaju, stoje slobodno gdje zrak može proći, okrenuti prema prevladavajućem vjetru na mjestu na zgradi gdje je strujanje najjače. To mjesto je rub krova. Zrak koji udari o fasadu diže se i okreće preko ruba; iznad krova vjetar je 1,06 do 1,25 puta brzina na visini krova, ali samo 0,38 puta kada je taj rub nizvodno (Mertens, 2006.).

Svaki modul je kvadrata od 725 mm: rotor sa sedam lopatica promjera 0,5 m u kompaktnom kanalu za vjetrobransko staklo, pet statorskih lopatica koje vraćaju vrtlog i nose generator snage od 50 do 300 W, mrežu od nehrđajućeg čelika i jednu zatvorenu ploču s praćenjem točke maksimalne snage. Dva reda čine krunu visine 1,45 m na čeličnim tračnicama iznad parapeta. Jedna osoba može podići modul i zamijeniti ga.

![Prerez kroz poboljšani modul: zaštitna mreža, rotor sa sedam lopatica, kanal s ravnim rubom, statorske lopatice i generatorska kapsula, s dimenzijama.](/wind/module-section.svg “Poboljšani modul. “Slika 2: Modeli”.

Oštrice nisu pogodili. Model ih dizajnira za Reynoldsov broj koji će zapravo vidjeti, oko 45.000 pri 6 m/s: struna 62 mm blizu korijena sužava se na 36 mm na vrhu, okretanje od 38° do 10°, projektni omjer brzine vrha od 2,5. Na 6 m/s rotor se okreće brzinom od oko 700 okretaja u minuti; njegovi vrhovi kreću se brzinom od oko 30 m/s pri vjetru od 10 m/s, što je manje od polovice od 79 m/s na velikim turbinama.

Plan lopatice i tablica akorda, uvijanja, Reynoldsovog broja i omjera podizanja i vuče na sedam radijusa.
Blade chord and twist from the blade-element momentum model.

Iskreni brojevi

Po kvadratnom metru prednje površine to je pošten način usporedbe: fasada, krovište i autocestna barijera svi se natječu za istu stvar, površinu okrenutu prema vjetru. Središnje vrijednosti, s punim rasponom od pesimističnog do optimističnog u podacima modela. Energija uključuje smjer vjetra, turbulenciju (5 do 15% gubitka) i raspoloživost (92 do 97%). Trošak energije: 20 godina uz realnu diskontnu stopu od 7%, održavanje 2 do 5% investicije godišnje.

DizajnCp na frontalnom područjukWh po m² godišnje, vjetrovito mjesto / gradFaktor kapaciteta, vjetrovito / gradTrošak instalacije po m²Trošak po kWh, vjetrovito / gradJednostavan povrat ulaganja od 0,19 USD/kWh
A. Verzija 1, standardni ventilatori od 120 mm (samostojeći)0.04523 / 55.2% / 1.2%$765$4.21 / $18.0Nikad
A2. Prilagođeni rotori od 120 mm0.08945 / 115.2% / 1.2%$805$2.23 / $9.45Nikad
B0. 0,5 m otvoreni rotori, kruna0.148125 / 349.3% / 2.5%$1,192$1.19 / $4.37Nikad
B. Poboljšano: 0,5 m kanala, stator, kruna0.164159 / 4310.7% / 2.9%$1,074$0.84 / $3.10nikada (najbolji slučaj: 4,5 godina vjetrovito)
B2. Kao B plus rotor koji se okreće suprotno0.174168 / 4610.7% / 2.9%$1,245$0.92 / $3.40Nikad
B3.B kao samostojeća barijera0.164128 / 328.6% / 2.2%$944$0.92 / $3.66Nikad
Solarna elektrana na krovu, ista zgrada22512%$410$0.1910,6 godina
Solarna na južnoj fasadi1397.6%$630$0.4731 godina.
10 kW turbina, rotor od 7 m na jarbolu od 18 do 30 m0,35 na rotoru31.600 / 10.300 kWh po turbini36% / 12%8.910 $ po kW$0.35 / $1.0827 godina vjetrovito

Što sto kaže:

  • Kanali zaslužuju svoje mjesto, samo. Po frontalnom m², kanali moduli (B) pobjeđuju iste rotore na otvorenom (B0) za oko 10 do 30%, uglavnom zato što bolje podnose smjer vjetra. Oni također daju stražari, tiši vrh i mjesto za stator.
  • Drugi rotor se ne isplati. Dodaje oko 6% energije za 16% više troškova. Višestupanjski modul vjetra u stilu mlaznog motora ograničen je fizikom, a ne ambicijom.
  • Isplatit će se samo moduli koji su okrenuti prema vjetru. Kruna oko krova zarađuje samo 55% po modulu u usporedbi sa samo vjetrovitom stranom, jer su druge strane većinu vremena okrenute od prevladavajućih vjetrova. Na našoj referentnoj zgradi (40 × 20 m, 45 m visoka) osjetljiva kruna je samo na vjetrovitoj strani: 60 m², oko $ 64.000, oko 9.500 kWh godišnje na vjetrovitom mjestu, 2.600 u gradu. Isti novac u krovnim solarnim kupcima kupuje oko 155 m² panela koji proizvode oko 35.000 kWh godišnje.
  • U gradovima se ne može natjecati. Mikro vjetroturbine na građevinama imaju loše rezultate: 26 turbina u Warwick Wind Trials-u imalo je prosječan faktor kapaciteta od 0,85% (Encraft, 2009.), i tri turbine na londonskom Strata toranj Nakon pritužbi na buku i vibracije, svi su uređaji isključeni.

Za skalu, američka mala vjetroelektrana imala je u prosjeku 14 do 16% faktor kapaciteta i $6,680 to $9.630 po kW instaliranom u 2024. i 2025. godini (PNNL Distributed Wind reports). Naša kruna padne na oko $ 6,300 po kW nazivnoj snazi, u istom rasponu, što je znak da procjena troškova nije fantazija.

Mala vjetroturbina s tri lopatice i žutim repnim krilom na vrhu visokog rešetkastog tornja, u kontrastu s plavim nebom iznad drveća.
Mala vjetroturbina Bergey Excel na rešetkastom tornju na kompostnom mjestu grada Portlanda, Oregon. Male turbine na visokim jarbolima poput ovoga su zadnji red gornje tablice. Photo: Paul Gipe, CC BY-SA 4.0

Što je dokazano, vjerodostojno i spekulativno

Dokazano (u udžbeniku ili izmjereno): Snaga vjetra i Betzova granica; 16/25 strop za dva rotora; da kanali podižu snagu po površini rotora, ali ne više od oko Betza po frontalnom području; da mala lopatica s Reynoldsovim brojevima ispod oko 70.000 gubi učinkovitost; da zatvoreni zid nema protok kroz njega; da rubovi krova ubrzavaju strujanje uz vjetar; da su mikroturbine ugrađene u zgrade u gradovima imale slabu izvedbu.

Plausible (podržano, ali nije izmjereno za ovaj dizajn): rotor od 0,5 m dizajniran za Reynolds 45.000 postižući koeficijent snage oko 0,3 gole i 0,55 na području rotora u kompaktnom kanalu s rubom; 75% učinkovitost lanca od rotora do mreže s generatorima od 50 do 300 W i MPPT-om na razini modula; instalirani trošak blizu $1,000 po m² za prvi projekt.

Špekulativno (mora se izmjeriti): koliko kanali napunjeni jedan pored drugog gube jedni prema drugima (pretpostavljamo 10 do 30%); stvarno ubrzanje i turbulencije u kruni na određenoj zgradi; trajnost tisuća ležajeva tijekom 20 godina vjetrova, leda i prašine; buka i vibracije koje se prenose u zgradu; interakcija divljih životinja s mrežnim kanalima (velike turbine ubijaju procijenjenih 140.000 do 328.000 ptica godišnje u SAD-u (Loss, Will and Marra, 2013); staklene zgrade ubijaju 365 do 988 milijuna (Loss et al., 2014); nitko nema podatke za mrežaste module na krovu).

![Tri okrugla otvora u zakrivljenom vrhu tamnog staklenog tornja, svaki sa rotorom vjetroturbine, na plavom nebu.](../../../assets/initiatives/strata-se1-turbines.jpg “Tri vjetroturbine ugrađene u vrh Strate SE1, stambenog tornja u Londonu, 2012. Foto: Cmglee, CC BY-SA 3.0)

Što bi trebalo biti istina

Za krošnje na vjetrovitom mjestu s brzinom vjetra od 6,5 m/s, trošak električne energije ovisi o dvije stvari na kojima možemo raditi: koliko snage daje svaki četvorni metar prednjeg područja i koliko košta instalacija.

Cp na frontalnom području300 $ po m²500 $ po m²800 $ po m²1.100 $ po 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

Gdje može pobijediti, a gdje ne može

Može pobijediti:

  • Vjetarne visoke zgrade i obalna mjesta, kao dodatak solarnoj energiji: vjetar na rubu krova vrhunac ima noću, zimi i u olujama, kada solarni paneli proizvode malo.
  • Krovi već puni ili zasjeni. Kruna koristi rub, a ne krovnu površinu i ne natječe se s panelima, biljkama ili terasama.
  • Odvojena napajanja gdje su kabeli skupi: senzori, rasvjeta, telekomunikacijska oprema, meteorološke stanice na mostovima, jarbolima i obalnim strukturama.
  • Već postojeće barijere: autocestne i željezničke buku, morske zidove i mostove, gdje se plaća konstrukcija.
  • Vidivost i obrazovanje. Kruna koja se okreće je javna izjava da solarni panel nije; škole, muzeji i znamenite zgrade to cijene.
Više od desetak malih bijelih vjetroturbina na kratkim jarbolima skupljeno je uz ravni krov iznad znaka trgovine, s drvećem iza.
Više od desetak malih turbina na dva krova u Morro Bayu, Kalifornija, 2011. Stavljanje rotora na krov je lako; težak dio je kako su pokazali Warwick Wind Trials. Photo: Paul Gipe, CC BY-SA 4.0

Ne može pobijediti:

  • Kao jeftin izvor električne energije u rasutom stanju. Velika vjetroelektrana i solarna elektrana $0.04 to $0,10 po kWh; ništa na zgradi se ne približava.
  • U zaštićenim gradskim ulicama i niskim predgrađima, gdje je prosječni vjetar ispod 4 do 5 m / s na visini krova.
  • Ravni na fasadi. Kako god da su rotori dizajnirani, zatvoreni zid nema protok kroz njega.

Plan razvoja i koliko bi to moglo koštati

FazaRadOdluka koju omogućujeProcijenjeni trošakVrijeme
0. Studija dizajnaDizajn lopatica i kanala, CFD jednog modula i 3 × 3 polja, električna topologija, troškovni model s proizvođačemJe li Cp na frontalnom području iznad 0,2 vjerojatan u nizu?$30k to $60k3 do 4 mjeseca
1.VjetroturbinaTri rotora, tri kanala, stator uključen i isključen, zatim 3 × 3 niza; 3 do 15 m/s, naginjanje 0 do 45°Izmjereni Cp, gubitak niza, brzina pokretanja, buka$60k to $120k4 do 6 mjeseci
2. Prototip modulaGenerator, ploča napajanja, zatvoreni modul; ispitivanja izdržljivosti, leda, kiše i akustičnih uvjeta (metoda IEC 61400-11)Učinkovitost i trajnost modula$50k to $100k6 mjeseci
3.Krovni pilot10 do 20 modula na vjetrovitom rubu, ultrazvučni anemometri ili lidar, godina podataka, kamera za divlje životinjeStvarni kWh po m², raspoloživost, buka u zgradi$80k to $150k12 mjeseci
4. Put proizvodaKonstrukcijski i fasadni inženjering, temelj za projektiranje IEC 61400-2, UK MCS 006 ili US ACP 101-1 certifikacija, sukladnost s električnim i protupožarnim zahtjevima, osiguranjeProizvod koji vlasnik zgrade može kupiti$100k to $250k12 do 18 mjeseci

Faze 0 do 3 trebaju otprilike $220,000 to $430.000 i dvije godine. Svaka faza ima jasnu točku zaustavljanja: ako zračni tunel ne pokaže frontalni Cp blizu 0,2 u nizu, tu se zaustavljamo i objavljujemo zašto.

Koga trebamo

  • Aerodinamičar s iskustvom u niskom Reynoldsu i kanalima rotora, za dizajniranje i pregled lopatica, kanala i statora.
  • Sveučilišni ili komercijalni vjetroturbinski tunel, s CFD inženjerom za planiranje testova i modeliranje interakcije polja.
  • Inženjer elektroenergetske elektronike Za male generatore s trajnim magnetom, aktivno ispravljanje, MPPT i DC skupljanje iz mnogih modula.
  • Konstrukcijski i fasadni inženjer za opterećenja vjetra na krovu (EN 1991-1-4 / ASCE 7), pričvršćivanje, led i umor.
  • Akustičar za tonski šum i vibracije koje se prenose u zgradu.
  • Urban vjetar stručnjak za mjerenje i modeliranje vjetra na kandidatima krovnih rubova prije nego što je bilo što izgrađeno.
  • Certifikacija i usklađenost: standardi za male vjetrove (IEC 61400-2, -11, -12-1), električni i vatrogasni zakoni te osiguravatelj koji je spreman pokriti pilota.
  • Ekolog za projektiranje monitoringa ptica i šišmiša.
  • Partner za proizvodnju Ubrizgavanje ili rotomolding za cijenu lopatice i kanala u volumenu.

Bolja ideja je dobrodošla

Zid ventilatora jedan je od odgovora na šire pitanje: kako mjesta gdje ljudi već žive mogu proizvesti, pohraniti ili uštedjeti više čiste energije nego što to čine danas? Ako vas brojke na ovoj stranici uvjeravaju da bi drugačiji pristup bio bolji, želimo to čuti. Solarni krov koji također proizvodi toplinu, toplinsko skladištenje, energija dobivena iz vodovodne mreže, otpadna toplina ili pametnije vrijeme potražnje mogli bi pobijediti vjetar na mnogim zgradama. idea radar ih uspoređuje, a svaki ima svoj članak napisan s istom iskrenošću koju primjenjujemo ovdje.

Neki članovi Zaklade mogu imati kontakte koji bi mogli čuti pitch. Da bi se ideja mogla predstaviti, potreban je funkcionalan, stvarni model koji zapravo proizvodi energiju, a njezina izlazna snaga mjeri se na instrumentu, ne tvrdi se; upravo zato ova stranica završava u vjetrotuneru i pilotskoj verziji na krovu, a ne crtežu. Dobrodošle su i ideje na papiru: ako je fizika i brojevi čvrsti, možemo ih objaviti ovdje na web stranici. No, prikupljanje kapitala bez radnog modela vrlo je teško, a ovdje ništa nije obećanje financiranja, povrata ili uvođenja. Standard je onaj koji ova stranica pokušava ispuniti: pokazati brojeve, reći što bi dokazalo da ste u krivu i predložiti najjeftiniji test.

Bijeli ultrazvučni anemometar s tri para senzornih ruka na jarbolu iznad vretenaste ravnice, sa vjetrenjače i drugih instrumenata iznad njega.
Ultrazvučni anemometar u Whim Mossu, Škotska. Mjeri brzinu i smjer vjetra zvučnim impulsima i nema pokretnih dijelova. Pilot na krovu bi bilježio vjetar u kruni s instrumentima poput ovoga. Photo: M J Richardson, CC BY-SA 2.0

Kako možete pomoći

  • Ponesite svoju stručnost. Ako radite u bilo kojem od gore navedenih područja, ponudite zadatak. Čak i sat pregledavanja našeg modela je vrijedan.
  • Ponudite vjetrovit krov. Visoka zgrada na obali, brdu ili otvorenoj ravnici sa sigurnim pristupom krovu mogla bi biti domaćin pilota. Reci nam gdje je i u kojem smjeru vjetar obično puše.
  • Dijelite podatke o vjetru. Godišnja mjerenja vjetra s krova, mosta ili obalne jarbolne konstrukcije pomažu nam u odabiru pilot lokacije.
  • Provjerite našu matematiku. Model je otvoren. Ako pronađete grešku, recite nam: radije bismo bili ispravljeni sada nego nakon pilot-emisije.
  • Predložite bolju ideju. Pošaljite je putem obrazca za doprinose s problemom koji rješava, provjerom fizike, grubim troškom po kWh i najjeftinijim testom koji bi mogao dokazati da je pogrešna.

Izvori

  1. Salonvaara, M., Karagiozis, A., Pazera, M. i Miller, W. (2007). Zračne šupljine iza obloga: što smo naučili? Zgrade X Konferencija.
  2. Lissaman, P.B.S. (1983). Niski Reynolds broj profila. Godišnji pregled mehanike fluida 15, 223-239.
  3. Howey, D.A., Bansal, A. i Holmes, A.S. (2011). Dizajn i performanse centimetrske vjetroturbine za prikupljanje energije. Pametni materijali i strukture 20, 085021.
  4. Federspiel, C.C. i Chen, J. (2003). Senzor na zrak. Zbornik radova IEEE Sensors 2003, 22-25.
  5. Newman, B.G. (1986). Teorija višestrukih aktuator-diskova za vjetroturbine. Časopis za inženjerstvo vjetra i industrijsku aerodinamiku 24, 215-225.
  6. Adema, N. et al. (2026). Wind Energy Science 11, 2037-2051, uključujući pregled izmjerenih dobitaka dvostrukog rotora.
  7. Li, Q., Öztürk, K., Ragni, D. et al. (2017). Dizajn i eksperimentalna validacija vrtložnih lopatica za propulzivne sustave. 2017.-3571.
  8. Ohya, Y. i Karasudani, T. (2010). Vjetroturbina s oklopom koja proizvodi veliku izlaznu snagu uz pomoć tehnologije vjetro-leća. Energies 3(4), 634-649.
  9. Van Bussel, G.J.W. (2007). Znanstvena istraživanja su pokazala da je u tijeku proces “regeneracije”: obnova i restrukturiranje oštećenih tkiva. Časopis za suvremenu povijest: Konferencija 75, 012010.
  10. Živković, P. (2017). Kiwi mirovinski fond gubi 50 milijuna dolara u Ogin kanalu turbine fiasko.
  11. Giguère, P. i Selig, M.S. (1998). Novi profili za male vjetroturbine s vodoravnom osi. Časopis za solarno inženjerstvo 120(2), 108-114.
  12. Kishore, R.A., Coudron, T. i Priya, S. (2013). Mala prijenosna turbina za proizvodnju energije vjetra (SWEPT). Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics 116, 21-31.
  13. Tamaro, S., Campagnolo, F. and Bottasso, C.L. (2024). O snazi i upravljanju neporavnatim rotorom: izvan zakona kosinusne osi. Vjetroenergetska znanost 9, 1547-1575.
  14. Richmond-Navarro, G., Uchida, T. i Calderón-Muñoz, W.R. (2022). Učinkovitost vjetroturbine u uvjetima turbulentnog protoka. Vjetrotehnika 46, 518-528.
  15. Mertens, str. (2006). Energija vjetra u izgrađenom okruženju: koncentratorski efekti zgrada. 2003.: doktorska disertacija, TU Delft (prema Mertens, Wind Engineering 27(6)).
  16. Encraft (2009.) Završni izvještaj o testiranju vjetra Warwick.
  17. Pacific Northwest National Laboratory (2025, 2026). Raspodijeljena izvješća o tržištu vjetra i ažuriranja podataka o tehnologiji.
  18. US Department of Energy and NREL (2025). Referentne vrijednosti troškova solarnog fotonaponskog sustava, Q1 2025: komercijalni krov $1.95 to $1,98 po W.
  19. Lazard (June 2026). Ravni troškovi energije+, verzija 19.
  20. US Energy Information Administration (2025). Prosječna cijena električne energije po sektoru, 2024.; Eurostat, Statistika cijena električne energije.
  21. Loss, S.R., Will, T. and Marra, P.P. (2013). Procjene smrtnosti od udara ptica na vjetroelektrane u susjednim Sjedinjenim Državama. Biološka konzervacija 168, 201-209.
  22. Loss, S.R., Will, T., Loss, S.S. and Marra, P.P. (2014). Ptice iz porodice ptica ugrožene su u SAD-u. The Condor 116(1), 8-23.
  23. Grant, A., Johnstone, C. and Kelly, N. (2008). Urbana pretvorba energije vjetra: potencijal kanala turbine. Obnovljiva energija 33(6), 1157-1163. Srodnu ideju ćemo također testirati: kanale kroz parapet koji se pokreću tlačnom razlikom između fasade i krova.