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Turbinas eólicas offshore em pé em um céu de pôr do sol violeta e laranja, o sol no horizonte acima de um mar azul escuro.
Iniciativa Verde · Pesquisa aberta

A parede do fã

Nós decidimos cobrir um prédio com ventiladores de computador que produzem eletricidade a partir do vento. A física disse não a essa versão. Ela também apontou para uma melhor. Aqui está toda a matemática, o que é provado, o que não é e o que seria preciso para descobrir.

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

Todas as turbinas eólicas que você já viu seguem a mesma lógica: um rotor o maior possível, o mais alto possível. Funciona brilhantemente, e precisa de guindastes, terrenos abertos e anos de licenças. A nossa pergunta é a inversa. Será que muitos pequenos rotores, construídos nos lugares onde as cidades já estão, podem produzir eletricidade a um preço que faça sentido? A ideia do Fan Wall foi proposta pela primeira vez dentro da Fundação Local Solar System em 2020; esta página é o seu modelo aberto e atualizado.

Esta página é escrita para pessoas que podem financiar, construir ou testar a ideia. Não é deliberadamente um folheto de vendas. Nós fizemos os números para o nosso primeiro projeto, descobrimos onde ele falha, redesenhámo-lo e fizemos os números novamente. A versão curta: uma parede de ventiladores de computador em uma fachada não pode funcionar, uma coroa de rotores maiores em um telhado ventoso pode produzir eletricidade real e não vai bater os painéis solares no preço a menos que várias coisas que podemos testar funcionem bem. Cada figura abaixo vem do nosso modelo aberto (código, dados).

2.2%da velocidade do vento, no máximo, pode passar através de ventiladores montados planos em uma fachada fechada: o ar não tem para onde ir
159 kWhpor m² por ano a partir da copa melhorada em um local ventoso de 6,5 m/s (central; faixa de 43 a 509)
225 kWhpor m² por ano a partir de painéis solares no telhado do mesmo edifício (central)
$0.84por kWh para a coroa melhorada, caso central, local ventoso (alcance $0.14 to $6.30); solar de telhado: $0.19

Versão 1, e por que não funciona

A primeira ideia foi uma fachada de edifício, com 40 m de comprimento e 15 andares de altura, coberta em cerca de 110.000 ventiladores de 120 mm, cada um correndo para trás para que seu motor se torne um gerador. É uma imagem encantadora. Ela falha por três razões, em ordem de importância.

Elevação frontal da versão 1 Fan Wall, com 40 metros de comprimento e 15 andares de altura, coberta em módulos de pequenos ventiladores, com uma pessoa e um ônibus para escala.
Versão 1: 1.800 m² de fachada coberta em ventiladores de 120 mm. Local Solar System Desenho de conceito da fundação.

1. O ar não pode passar através de uma parede fechada. Uma turbina obtém energia do ar que flui através dela. Em uma fachada sólida, o vento pára (os engenheiros chamam isso de estagnação) e desliza para cima, para baixo e lateralmente. Mesmo que cada ventilador tivesse uma abertura de 30 cm atrás dele, aberta nas laterais e na parte superior, a continuidade estabelece um limite rígido: todo o ar que entra em 1.800 m² de ventiladores teria que sair por cerca de 39 m² de abertura, para que pudesse passar pelos ventiladores com não mais do que 2,2% da velocidade do vento. A potência vai com o cubo de velocidade, então a parede ficaria bem abaixo de 0,01% do que os mesmos ventiladores fariam em pé. Medições por trás de revestimento ventilado real concordam: 0,2 a 0,6 m/s de fluxo de ar da cavidade em ventos de até 5 m/s (Salonvaara et al., 2007). Mude o modelo 3D acima para a versão 1 para vê-lo: as rajadas de vento param na parede e deslizam.

Seção através do edifício: o vento estagna na fachada fechada e sobe para virar sobre a borda do telhado, onde a coroa de módulos se senta.
Onde o ar pode ir. Desenho conceitual, modelo versão 2.

2. As pás minúsculas funcionam mal. Uma pá de ventoinha de 120 mm tem uma corda de cerca de 2 cm. O ar em torno dele se move a um número de Reynolds próximo de 10.000, um regime onde as asas perdem a maior parte da sua relação elevação-arraste: perfil suave melhora “mais do que uma ordem de magnitude” acima de um número crítico de Reynolds de cerca de 70.000 (Lissaman, 1983). Turbinas em escala centímetro alcançam coeficientes de potência em torno de 9% (Howey, Bansal e Holmes, 2011); um rotor de ventilador de computador de 10 cm usado como turbina entregou 28 mW a 5 m/s, cerca de 4% da potência do vento através dele por nosso cálculo (Federspiel e Chen, 2003). Os ventiladores de computador são feitos para empurrar o ar, não para serem empurrados por ele.

Seis fãs de computador preto quadrado 80 milímetros com seus cabos e um protetor de dedo de fio, em um fundo branco.
Ventiladores de computador padrão de 80 mm. A versão 1 imaginou cerca de 110.000 de seus primos ligeiramente maiores de 120 mm em uma fachada. Photo: cappie2000 (public domain)

3. Milhares de geradores minúsculos desperdiçam o pouco que produzem. Um motor de ventilador que fornece uma fração de um watt a poucos volts pode perder 10 a 40% apenas em um retificador de diodo. Nossa estimativa central para toda a cadeia do ventilador à rede é de 54%.

Mesmo ignorando a primeira razão inteiramente (uma parede de fãs independente), a versão 1 custaria cerca de $4.20 per kWh on a windy coast and $18 em uma cidade, de vinte a cem vezes o preço do solar no telhado.

A física que define os limites

A potência transportada pelo vento através de uma área A é P = ½ ρ A v³, com densidade do ar ρ = 1.225 kg/m³. O cubo é tudo: a 6 m/s um metro quadrado transporta 132 W, a 12 m/s 1.058 W. Em média ao longo de um ano, um telhado da cidade com um vento médio de 4 m/s oferece cerca de 75 W por m²; uma costa exposta a 6,5 m/s cerca de 321 W por m².

Não há limite. Nenhum rotor aberto pode extrair mais do que 16/27 ≈ 59.3% da energia que flui através de sua área, porque o ar deve continuar se movendo para fora do caminho.

O que um segundo rotor pode adicionar. Dois rotores em série (como os estágios de um motor a jato) podem alcançar no máximo 16/25 = 64% da potência através da área de um rotor, e infinitamente muitos apenas 2/3 (Rio de Janeiro, 1986). Um motor a jato empilha estágios porque empurra o ar através de um núcleo confinado com uma enorme diferença de pressão da queima de combustível. O vento livre não oferece tal pressão: cada estágio extra desacelera o ar ainda mais, e o ar lento derrama ao redor do dispositivo. Os ganhos medidos de rotores eólicos contra-rotadores variam de 0 a 60%, mas testes recentes bem controlados se concentram em 2 a 10% (Adema et al., revisão de 2026).

O que as pás do estator podem adicionar. Um rotor deixa o ar em redemoinho, e o redemoinho é energia perdida. Nas baixas relações ponta-velocidade de rotores pequenos a perda é grande: o rotor Glauert ideal atinge 0,42 em uma relação ponta-velocidade de 1, 0,51 em 2 e 0,57 em 5. As pás fixas atrás do rotor podem recuperar parte dele. Ninguém mediu isso em uma turbina eólica; em hélices de aviões, essas pás deram 2 a 5% (Li et al., 2017).

O que um duto pode adicionar. Um duto com uma borda plana (a “lente de vento” da Universidade de Kyushu) reduz a pressão atrás do rotor e atrai mais ar através dele. Em testes em túnel de vento, um difusor compacto com borda aumentou o coeficiente de potência de 0,37 para o rotor nu para entre 0,7 e 0,88, relativo à área do rotor, mas apenas para 0,48 a 0,54 relativo ao aro inteiro (Ohya e Karasudani, 2010). Esse é o problema: por metro quadrado de área frontal, os dutos nunca superaram o limite de Betz, “na prática fatores de aumento de potência acima de 3 nunca foram alcançados”, e as turbinas em dutos tiveram “mais de 50 anos. Até agora sem qualquer sucesso comercial” (Van Bussel, 2007). A tentativa recente mais cara, FloDesign/Ogin, removeu suas turbinas em seis meses e foi liquidada em 2017 (Rio de Janeiro, 2017).

Cinco pequenas turbinas eólicas em postes brancos altos, cada rotor cercado por um anel redondo com uma borda plana, contra um céu nublado.
Turbinas eólicas de lente no campus de Ito da Universidade de Kyushu, Japão: cada rotor gira dentro de um anel com uma borda plana, a ideia do duto do nosso módulo. Photo: Hot cake syrup, CC BY-SA 3.0

O tamanho importa por causa do número de Reynolds. Foi calculado o melhor rotor possível em cada tamanho com um modelo de momento elemento-pás (ótimo de Glauert com rotação de rastro, perdas na ponta e no cubo, e uma relação elevação-arraste que cai com o número de Reynolds, a partir de perfiles medidos de baixo Reynolds como Selig’s SG6043):

Diâmetro do rotorLâminas, relação ponta-velocidadeNúmero de Reynolds (raio 75%)Melhor design Cp
4 cm8, 1.254,5000.23
12 cm (ventilador de computador)8, 1.512,0000.29
25 cm8, 2.020,0000.36
50 cm (módulo melhorado)6 a 7, 2.543,0000,39 a 0,40
1 m6, 3.074,0000.42
7 m (turbina pequena)8, 4.5265,0000.49

Estes são os limites máximos para lâminas construídas especificamente, antes das perdas reais. Como verificação, uma turbina portátil de 39 cm projetada para o efeito mediu 0.32, onde nosso modelo dá cerca de 0.39 para esse tamanho (Kishore, Coudron e Priya, 2013): portanto, assumimos que o primeiro hardware atinge de 65 a 90% do valor de projeto e muito menos para rotores centímetros, onde a separação laminar domina.

Um pequeno modelo de turbina eólica de três pás em uma torre fina em um túnel de vento, na frente de uma grande grade de abas metálicas acionadas por motores.
Um modelo de turbina eólica em um túnel de vento na Universidade de Oldenburg, Alemanha, em frente a uma grade ativa de abas motorizadas que agita o ar para turbulência controlada. A fase 1 do nosso roteiro é um teste deste tipo. Photo: Schottler, Reinke, Hölling, Whale, Peinke and Hölling, CC BY 3.0

Direção do vento. Um módulo fixo só usa a parte do vento que sopra nele. A potência cai aproximadamente com o cubo do ângulo de desalinhamento para rotores abertos e mais suavemente para dutos (Tamaro et al., 2024; Richmond-Navarro et al., 2022). Com um vento moderado prevalecente, um módulo que o enfrenta mantém-se sobre 47% da energia que um rotor sempre alinhado obteria. A versão 1 assumiu 100%.

O design melhorado: uma coroa na borda do telhado virada para o vento

Pegue tudo acima e o projeto quase se escreve: rotores maiores onde o número de Reynolds é mais gentil, em dutos que os protegem e aceleram, livres onde o ar pode passar, enfrentando o vento prevalecente no local de um edifício onde o fluxo é mais forte. Esse lugar é a borda do telhado. O ar que atinge a fachada sobe e vira sobre a borda; acima de uma borda do telhado em direção ao vento, o vento é 1,06 a 1,25 vezes a velocidade na altura do telhado, mas apenas 0,38 vezes quando essa borda está em direção ao vento (2006  Agência).

Cada módulo tem 725 mm quadrados: um rotor de sete lâminas de 0,5 m em um duto compacto de lente de vento, cinco palhetas do estator que recuperam algum redemoinho e transportam um gerador de 50 a 300 W, uma malha de proteção inoxidável e uma placa de energia selada com rastreamento de ponto de potência máxima. Duas fileiras formam uma coroa de 1,45 m de altura sobre trilhos de aço acima do parapeito. Uma pessoa pode levantar um módulo para fora e trocá-lo.

Secção através do módulo melhorado: malha de protecção, rotor de sete lâminas, conduta com uma borda plana, palhetas do estator e pod gerador, com dimensões.
O módulo melhorado. Desenho conceitual, modelo versão 2.

As lâminas não são adivinhadas. O modelo projeta-os para o número de Reynolds que eles realmente verão, cerca de 45.000 a 6 m/s: corda de 62 mm perto da raiz até 36 mm na ponta, torção de 38° a 10°, uma relação ponta-velocidade de projeto de 2,5. A 6 m/s o rotor gira a cerca de 700 rpm; suas pontas se movem a cerca de 30 m/s em um vento de 10 m/s, menos da metade dos 79 m/s das pontas de uma grande turbina.

Plano da lâmina e uma tabela de corda, torção, número de Reynolds e relação elevação-arraste em sete raios.
Corda e torção da lâmina a partir do modelo de momento elemento-lâmina.

Os números honestos

Por metro quadrado de área frontal é a maneira justa de comparar: uma fachada, um teto e uma barreira rodoviária competem pela mesma coisa, uma superfície voltada para o vento. Valores centrais, com a faixa pessimista-ao-otimista completa nos dados do modelo. A energia inclui direção do vento, turbulência (perda de 5 a 15%) e disponibilidade (92 a 97%). Custo da energia: 20 anos a uma taxa de desconto real de 7%, manutenção de 2 a 5% do investimento por ano.

DesenhoCp na área frontalkWh por m² por ano, local ventoso / cidadeFator de capacidade, vento / cidadeCusto instalado por m²Custo por kWh, vento / cidadeRetorno simples em $0.19/kWh
A. Versão 1, ventoinhas de 120 mm (independentes)0.04523 / 55.2% / 1.2%$765$4.21 / $18.0nunca
A2. rotores feitos sob encomenda de 120 milímetros0.08945 / 115.2% / 1.2%$805$2.23 / $9.45nunca
B0. 0,5 m rotores abertos, coroa0.148125 / 349.3% / 2.5%$1,192$1.19 / $4.37nunca
B. Melhorado: 0,5 m canalizado, estator, coroa0.164159 / 4310.7% / 2.9%$1,074$0.84 / $3.10nunca (melhor caso: 4,5 anos de vento)
B2. Como B mais um rotor contra-rotação0.174168 / 4610.7% / 2.9%$1,245$0.92 / $3.40nunca
B3. B como uma barreira autônoma0.164128 / 328.6% / 2.2%$944$0.92 / $3.66nunca
Solar no telhado, mesmo edifício22512%$410$0.1910,6 anos
Solar na fachada sul1397.6%$630$0.4731 anos
Turbina de 10 kW, rotor de 7 m em um mastro de 18 a 30 m0,35 no rotor31.600 / 10.300 kWh por turbina36% / 12%$8,910 por kW$0.35 / $1.0827 anos de vento

O que a tabela diz:

  • O duto merece seu lugar, apenas. Por m² frontal, os módulos canalizados (B) superam os mesmos rotores no aberto (B0) em cerca de 10 a 30%, principalmente porque toleram melhor a direção do vento. Eles também dão um guarda, uma ponta mais silenciosa e um lugar para o estator.
  • O segundo rotor não paga. Ele adiciona cerca de 6% de energia por 16% mais custo. Um módulo eólico multi-estágio estilo motor a jato é limitado pela física, não pela ambição.
  • Somente os módulos do lado do vento pagam. Uma coroa em volta do telhado ganha apenas 55% por módulo em comparação com o lado do vento sozinho, porque os outros lados ficam longe do vento predominante na maioria das vezes. No nosso edifício de referência (40 × 20 m, 45 m de altura) a coroa sensível é apenas o lado do vento: 60 m², cerca de US $ 64.000, cerca de 9.500 kWh por ano em um local ventoso, 2.600 em uma cidade. O mesmo dinheiro em solar no telhado compra cerca de 155 m² de painéis fazendo cerca de 35.000 kWh por ano.
  • Nas cidades não pode competir. O microeólica montada em edifícios tem um mau histórico: 26 turbinas nos Warwick Wind Trials tiveram uma média de fator de capacidade de 0,85% (Encraft, 2009), e as três turbinas em Londres Torre de Strata foram desligados após queixas de ruído e vibração.

Para a escala, a pequena frota eólica dos EUA teve um fator de capacidade médio de 14 a 16% e $6,680 to $9.630 por kW instalado em 2024 e 2025 (PNNL Distributed Wind reports). Nossa coroa pousa em cerca de US $ 6.300 por kW avaliado, na mesma faixa, que é um sinal de que a estimativa de custo não é fantasia.

Uma pequena turbina eólica de três pás com uma lâmina de cauda amarela no topo de uma torre alta, contra um céu azul acima das árvores.
Uma pequena turbina eólica Bergey Excel em uma torre de treliça no local de compostagem da cidade de Portland, Oregon. Pequenas turbinas em mastros altos como este são a última linha da tabela acima. Photo: Paul Gipe, CC BY-SA 4.0

O que é comprovado, plausível e especulativo

Provado (texto ou medido): a potência no vento e o limite de Betz; o teto 16/25 para dois rotores; que os dutos aumentam a potência por área do rotor, mas não além de cerca de Betz por área frontal; que pequenas lâminas com números de Reynolds abaixo de cerca de 70.000 perdem eficiência; que uma parede fechada não tem fluxo direto; que as bordas do telhado aceleram o fluxo ascendente ao vento; que microturbinas montadas em prédios nas cidades têm desempenho ruim.

Plausible (suportado, mas não medido para este projeto): um rotor de 0,5 m projetado para Reynolds 45.000 alcançando um coeficiente de potência em torno de 0,3 nu e 0,55 na área do rotor em um duto compacto com borda; eficiência da cadeia de 75% do rotor à rede com geradores de 50 a 300 W e MPPT no nível do módulo; custo instalado próximo de US $ 1.000 por m² para um primeiro projeto.

Especulativo (deve ser medido): quanto os dutos empacotados lado a lado perdem uns para os outros (assumimos 10 a 30%); a aceleração real e turbulência em uma coroa em um determinado edifício; durabilidade de milhares de rolamentos ao longo de 20 anos de rajadas, gelo e poeira; ruído e vibração transmitidos para o edifício; interação da vida selvagem com dutos em malha (grandes turbinas matam cerca de 140.000 a 328.000 pássaros por ano nos EUA (Loss, Will and Marra, 2013); edifícios de vidro matam 365 a 988 milhões (Loss et al., 2014); ninguém tem dados para módulos de borda de telhado em malha).

Três aberturas redondas no topo curvo de uma torre de vidro escuro, cada um segurando um rotor de turbina eólica, contra um céu azul.
As três turbinas eólicas construídas no topo do Strata SE1, uma torre residencial em Londres, em 2012. Photo: Cmglee, CC BY-SA 3.0

O que teria que ser verdade

Para a coroa em um local com ventos de 6,5 m/s, o custo da eletricidade depende de duas coisas que podemos trabalhar: quanto poder cada metro quadrado de área frontal fornece e quanto custa instalado.

Cp na área frontalR$ 300 por m²$500 por m²$800 por metro quadrado$1,100 por 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

Onde pode ganhar, e onde não pode

Ele pode ganhar:

  • Edifícios altos e locais costeiros ventosos, como complemento ao solar: o vento em um telhado atinge picos à noite, no inverno e em tempestades, quando os painéis solares produzem pouco.
  • Telhados já cheios ou sombreados. Uma coroa utiliza a borda, não a área do telhado, e não compete com painéis, plantas ou terraços.
  • Energia fora da rede onde os cabos são caros: sensores, iluminação, equipamentos de telecomunicações, estações meteorológicas em pontes, mastros e estruturas costeiras.
  • Barreiras que já existem: barreiras de ruído da estrada e da estrada de ferro, paredes do mar e parapeitos da ponte, onde a estrutura é paga.
  • Visibilidade e educação. Uma coroa que gira é uma declaração pública, mas um painel solar não; escolas, museus e edifícios históricos valorizam isso.
Mais de uma dúzia de pequenas turbinas eólicas brancas em mastros curtos se aglomeravam ao longo de um telhado plano acima de uma placa de loja, com árvores atrás.
Mais de uma dúzia de pequenas turbinas em dois telhados em Morro Bay, Califórnia, em 2011. Colocar rotores em um telhado é fácil; fazê-los pagar é a parte difícil, como os testes de vento de Warwick mostraram. Photo: Paul Gipe, CC BY-SA 4.0

Não pode vencer:

  • Como uma fonte barata de eletricidade a granel. Grandes parques eólicos e solares custam $0.04 to $0,10 por kWh; nada em um edifício se aproxima.
  • Em ruas protegidas da cidade e subúrbios de baixa elevação, onde o vento médio é abaixo de 4 a 5 m/s na altura do telhado.
  • Plano em uma fachada. No entanto, os rotores são projetados, uma parede fechada não tem fluxo de passagem.

Roteiro de desenvolvimento e o que isso custaria

FaseTrabalhoDecisão que ele permiteCusto estimadoTempo
0. Estudo de projetoProjeto de lâmina e dutos, CFD de um módulo e de uma matriz 3 × 3, topologia elétrica, modelo de custo com um fabricanteÉ Cp na área frontal acima de 0,2 plausível em uma matriz?$30k to $60k3 a 4 meses
1. túnel de ventoTrês rotores, três dutos, estator ligado e desligado, em seguida, uma matriz 3 × 3; 3 a 15 m/s, guinada de 0 a 45°Cp medido, perda da disposição, velocidade de arranque, ruído$60k to $120k4 a 6 meses
2. protótipo móduloGerador, placa de energia, módulo selado; resistência, gelo, chuva e testes acústicos (método IEC 61400-11)Eficiência e durabilidade do módulo$50k to $100k6 meses
3. piloto do telhado10 a 20 módulos em uma borda de vento, anemômetros ultrassônicos ou lidar, um ano de dados, câmera de vida selvagemkWh por m², disponibilidade, ruído no edifício$80k to $150k12 meses
4. caminho do produtoEngenharia estrutural e de fachadas, base de projeto IEC 61400-2, certificação UK MCS 006 ou US ACP 101-1, conformidade elétrica e com incêndio, seguroUm produto que o proprietário de um edifício pode comprar$100k to $250k12 a 18 meses

As fases 0 a 3 precisam de cerca de $220,000 to $430,000 e dois anos. Cada fase tem um ponto de parada claro: se o túnel de vento não mostrar um Cp frontal próximo a 0,2 em uma matriz, paramos lá e publicamos o porquê.

Quem precisamos

  • Aerodinâmico com experiência em rotores de baixa Reynolds e conduzidos, para projetar e revisar as pás, o duto e o estator.
  • Um túnel de vento universitário ou comercial, com um engenheiro de CFD para planejar testes e modelar a interação do array.
  • Engenheiro de eletrônica de potência para pequenos geradores de ímã permanente, retificação ativa, MPPT e coleta de CC a partir de muitos módulos.
  • Engenheiro estrutural e de fachadas para cargas de vento na coroa (EN 1991-1-4 / ASCE 7), fixações, gelo e fadiga.
  • Acoustician para ruído tonal e vibração transmitidos no edifício.
  • Especialista em vento urbano para medir e modelar o vento nas bordas dos telhados candidatos antes de qualquer coisa ser construída.
  • Certificação e conformidade: padrões de vento pequeno (IEC 61400-2, -11, -12-1), códigos elétricos e de incêndio, e uma seguradora disposta a cobrir um piloto.
  • Ecologista para projetar o monitoramento de aves e morcegos.
  • Parceiro de fabricação em moldagem por injecção ou rotomoldagem para preços de lâminas e dutos em volume.

Uma ideia melhor é bem-vinda

A Fan Wall é uma resposta a uma questão mais ampla: como os lugares onde as pessoas já vivem podem produzir, armazenar ou economizar mais energia limpa do que fazem hoje? Se os números nesta página convencê-lo de que uma abordagem diferente seria melhor, queremos ouvi-lo. Solar em telhados que também produz calor, armazenamento térmico, energia recuperada da rede de água, resíduos de calor ou tempo mais inteligente de demanda poderiam bater uma coroa de vento em muitos edifícios. O idea radar compara-os, e cada um tem seu próprio artigo escrito com a mesma honestidade que aplicamos aqui.

Alguns membros da Fundação podem ter contatos que poderiam ouvir um pitch. Para ser apresentada, uma ideia precisa de um modelo real que realmente produz energia, com sua saída medida em um instrumento, não reivindicado; é exatamente por isso que esta página termina em um túnel de vento e um piloto no telhado ao invés de um desenho. Ideias em papel também são bem-vindas: se a física e os números forem sólidos, podemos publicá-las aqui no site. Mas levantar capital sem um modelo de trabalho é muito difícil, e nada aqui é uma promessa de financiamento, retornos ou introduções. O padrão é o que esta página tenta atender: mostrar os números, dizer o que provaria que você está errado e propor o teste mais barato.

Um anemômetro ultrassônico branco com três pares de braços sensores em um mastro acima do pântano, com uma palheta e outros instrumentos acima dele.
Um anemômetro ultrassônico em Whim Moss, Escócia. Ele mede a velocidade e direção do vento com pulsos de som e não tem partes móveis. Um piloto de telhado registaria o vento na coroa com instrumentos como este. Photo: M J Richardson, CC BY-SA 2.0

Como você pode ajudar

  • Traga sua experiência. Se você trabalha em qualquer um dos campos acima, ofereça uma tarefa. Mesmo uma hora revisando nosso modelo é valiosa.
  • Ofereça um telhado ventoso. Um prédio alto em uma costa, colina ou planície aberta com acesso seguro ao telhado poderia abrigar o piloto. Diga-nos onde está e de que maneira o vento costuma soprar.
  • Compartilhe dados de vento. Um ano de medições de vento a partir de um telhado, ponte ou mastro costeiro nos ajuda a escolher o local piloto.
  • Verifique nossa matemática. O modelo está aberto. Se você encontrar um erro, diga-nos: preferimos ser corrigidos agora do que depois de um piloto.
  • Proponha uma ideia melhor. Envie-o através do formulário de contribuição com o problema que resolve, a verificação física, um custo aproximado por kWh e o teste mais barato que poderia provar que está errado.

Fontes

  1. Salonvaara, M., Karagiozis, A., Pazera, M. e Miller, W. (2007). Cavidades de ar por trás dos revestimentos: o que aprendemos? Buildings X Conference.
  2. Lissaman, P.B.S. (1983). Low-Reynolds-número de perfil. Revisão Anual de Mecânica dos Fluidos 15, 223-239.
  3. Howey, D.A., Bansal, A. e Holmes, AS (2011). Projeto e desempenho de uma turbina eólica envolta em escala centímetro para a colheita de energia. Materiais e Estruturas Inteligentes 20, 085021.
  4. Federspiel, C.C. and Chen, J. (2003). Sensor de ar. Proceedings of IEEE Sensors 2003, 22-25.
  5. Newman, B.G. (1986). Teoria de múltiplos atuadores-disco para turbinas eólicas. Jornal de Engenharia Eólica e Aerodinâmica Industrial 24, 215-225.
  6. Amorim, M. et al. (2026). Wind Energy Science 11, 2037-2051, incluindo uma revisão dos ganhos medidos de rotores duplos.
  7. A., M., C., D., E. et al. (2017). Projeto e validação experimental de pás de recuperação de remoinho para sistemas de propulsão por hélice. AIAA 2017-3571.
  8. Ohya, Y. e Karasudani, T. (2010). Uma turbina eólica envolta que gera alta potência de saída com tecnologia de lente de vento. Energies 3(4), 634-649.
  9. van Bussel, G.J.W. (2007). A ciência de fazer mais torque do vento: experimentos com difusores e teoria revisitada. Jornal de Física: Série de Conferências 75, 012010.
  10. FERREIRA, P. (2017). Kiwi fundo de pensão perde US $ 50 milhões em Ogin ducted turbine fiasco.
  11. Giguère, P. e Selig, M.S. (1998). Novos perfilados para pequenas turbinas eólicas de eixo horizontal. Jornal de Engenharia de Energia Solar 120(2), 108-114.
  12. Kishore, R.A., Coudron, T. e Priya, S. (2013). Turbina eólica portátil de pequena escala (SWEPT). Jornal de Engenharia Eólica e Aerodinâmica Industrial 116, 21-31.
  13. Bottasso, C.L., Campagnolo, F. and Tamaro, S. (2024). Sobre a potência e controle de um rotor desalinhado: além da lei do cosseno. Ciência da Energia Eólica 9, 1547-1575.
  14. Richmond-Navarro, G., Uchida, T. and Calderón-Muñoz, W.R. (2022). Desempenho de turbina eólica envolta em condições de fluxo turbulento. Engenharia de Vento 46, 518-528.
  15. FERREIRA, S. (2006). Energia eólica no ambiente construído: efeitos concentradores de edifícios. Tese de doutorado, TU Delft (após Mertens, 2003, Wind Engineering 27(6)).
  16. Encraft (2009) (em inglês). Relatório final dos ensaios de vento em Warwick.
  17. Laboratório Nacional do Noroeste do Pacífico (2025, 2026). Relatórios de mercado eólico distribuído e atualizações de dados tecnológicos.
  18. Departamento de Energia dos EUA e NREL (2025). Benchmarks de custo do sistema fotovoltaico solar, 1º trimestre de 2025: telhado comercial $1.95 to $1,98 por W.
  19. Lazard (junho de 2026). Custo de Energia Nivelado+, versão 19.
  20. Administração de Informação de Energia dos EUA (2025). Preço médio da eletricidade por setor, 2024; Eurostat, Estatísticas dos preços da eletricidade.
  21. Loss, S.R., Will, T. e Marra, P.P. (2013). Estimativas da mortalidade por colisão de aves em instalações eólicas nos Estados Unidos contíguos. Conservação Biológica 168, 201-209.
  22. Loss, S.R., Will, T., Loss, S.S. e Marra, P.P. (2014). Colisões de construção de pássaros nos Estados Unidos. The Condor 116(1), 8-23.
  23. Grant, A., Johnstone, C. e Kelly, N. (2008). Conversão de energia eólica urbana: o potencial das turbinas dutadas. Energia Renovável 33(6), 1157-1163. Uma ideia relacionada que também testaremos: dutos através do parapeito movidos pela diferença de pressão entre a fachada e o telhado.