Bu saýtdaky käbir diller maşyn terjime edilip we hatalar içerip biler. Işle Orjinal inglizçe okalsyn
Gök we gara reňkli günbatmak asmanda duran deňze çykýan howa turbinalary, güneş kowumly mawy deňiziň üstünden akýar.
Aç gözleg

Fan Diwar

Biz bir binany kompýuter ýelçikleri bilen örtmek üçin başladyk, olar howadan elektrik öndürýärler. Fizika bu wersiýa haýal diýdi. Ol hemme zatdan gowy bir versiýa görkezdi. Şunda ähli matematika, nädip subut edileni, näme däl we ony tapmak üçin näme gerek boljakdygyny görkezýär.

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

Gören her bir rüzgar turbinasy şol bir mantikiň yzyndan gidýär: bir rotor mümkin boldugyça uly, mümkin boldugyça ýokary. Bu iş gowy işleýär, ýöne oňa kranyň, açyk ýerleriň we birnäçe ýyllyk rugsatlaryň zerurlygy bar. Bize soralan sorag tersinedir. Şäherleriň bar bolan ýerlerinde gurlan bir köp sanly kiçi rotorlar, aňsat bahadan elektrik energiýasyny öndürip bilermi? Fan Duwar 2020-nji ýylda Local Solar System Foundation tarapyndan öňe sürüldi; bu sahypa onuň açyk, täzelenen modelidir.

Bu sahypa bu pikiri maliýeleşdirjek, gurjak ýa-da synlap görjek adamlar üçin ýazylypdyr. Bu satyş broşýurasy däl. Biz biziň ilkinji dizaýnymyz üçin sanlary işletdik, nädip ýykylýandygyny tapdyk, ony täzeden işletdik we sanlary ýene işletdik. Gysgaça wersiýa: kompýuteriň fanlarynyň diwary bir fasadda işlemeýär, uly kanallar bilen gurlan rotorlar bir reňkli dagyň çetinde hakykat elektriki öndürip biler we biz birnäçe zatlary synap görenimizde gowy çykan bolsa, bu gün şöhle panellerini baha boýunça ýeňip bilmez. Aşakdaky her bir şekil biziň açyk modelimizden gelýär (kod, data).

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 kWhper m² per year from the improved crown at a windy 6.5 m/s site (central; range 43 to 509)
225 kWhm²
$0.84her kWh üçin, ösdürilen korona, merkezi hadysa, rüzgarly ýer (aralyk $0.14 to $6.30); daşlap gün şöhlesi: $0.19

1 wersiýa, we näme üçin işlemeýär

Ilkinji pikir binanyň fasady, 40 m uzyn we 15 gatly ýokary, 120 mm-den 110,000 fan bilen örtülen, her biri yza tarap hereket edýär, şonuň üçin onuň motory bir generatora öwrülýär. Bu gowy surat. Ol üç sebäpden, ähmiýete görä, başa barmaýar.

1-nji wersiýa üçin öňki elýapsion Fan Duwar, 40 metr uzyn we 15 kat ýokary, kiçi fan modullary bilen örtülen, bir adam we ölçemek üçin bir awtobus.
1-nji wersiýa: 1,800 m² fasad 120 mm fanlar bilen örtülen Local Solar System Foundation concept drawing.

**1. Awtobuslar ulanyşda bolany üçin, olar bilen bagly howpsuzlyk meseleleri bar. Awtobuslar, ýolagçylara we ýük ulaglaryna zyýan ýetirip bilmeýär. Bu ýerden bolsa, gije-gündiz (ýagny, gündogardan günbatara) we günbatardan günbatara tarap aýlanyp ýörmek mümkin. Her bir ýelmenjiň arkasynda 30 sm aralyk bolsa-da, böleklerinde we üstünde açylar, dowamlylyk çylşyrymly çäklendirijileri goýýar: 1800 m² ýelmenjileriň içine giren ähli howa 39 m² aralykdan çykmaly bolar, şonuň üçin ol ýelmeçlerden 2.2% tizliginde geçmeli däldir. Güç tizligiň küpü bilen gidýär, şonuň üçin diwar öz fanlary azat durýan zadyň 0.01% töweregi saklaýar. 0.2 to 0.6 m/s of cavity airflow in winds of up to 5 m/s (2007-nji ýyl). Üstdäki 3D modeli görmek üçin 1 wersiýa geçiň: şemal çyzyklary diwarda durýar we daşlaşýar.

Binanyň içinden kesiş: rüzgar ýapylýan fasadda dur we aşaga çykyp dagyň çep tarapyna öwrülýär, bu ýerde modullaryň taýpasy oturýar.
Where the air can go. Konsepsiýa çyzgy, model wersiýasy 2.

2. Kiçijik ýelmekler erbet işleýär. Bir 120 mm fan ýelmeginiň takmynan 2 smlyk çybygy bar. Onuň töweregindäki howa 10,000-e golaý Reynolds sanynda hereket edýär, kanatlar özleriniň göteriş-agyrmak gatnaşygynyň köpüsini ýitiren režim: düz aerofoils “bir ölçegden has köp” 70,000-den gowrak kritik Reynolds sanyndan ýokary ösýär (Lissaman, 1983). Santimetr ölçegli turbinalar 9% töweregi güýjüň koeffisiýentlerine ýetýärler (Howey, Bansal we Holmes, 2011); bir turbina hökmünde ulanylýan 10 sm kompýuter-wentilýator rotory 5 m/s tizlikde 28 mW iberýär, biziň hasaplamamyz boýunça onuň üstünden geçýän howanyň güýçiniň takmynan 4% (Federspiel we Chen, 2003). Kompýuter fanlary howany çykarmak üçin şekillendirilipdir, ondan çykmak üçin däl.

Altyn dörtburçly gara 80 mm kompýuter fanlary we olaryň kablolary we bir tel parmak goragy, ak arkaplanda.
Standard 80 mm computer fans. 1-nji wersiýa bir fasadda olaryň biraz uly 120 mm kakasy bolan 110,000-i hasap edýärdi. Foto: cappie2000 (açyk ýer)

**3. Biñlerçe kiçijik jeneratorlar olar edýän az zady ýuwýar. ** Bir näçe woltda bir wadyň bir bölegini berjaý edýän bir fan motory diňe bir diod düzleýjisinde 10-dan 40% ýitirýär. Biziň ortaça hasaplamamyza görä, ýangyç çalyşmak üçin gerek bolan elektrik energiýasynyň 54%-i ýel turbinalaryndan alynýar.

Hatda ilkinji sebäpden doly el çeken bolsaňam (a free-standing wall of fans), version 1 would cost about $4.20 per kWh on a windy coast and $18 in a city, twenty to hundred times the price of rooftop solar.

Süňňüňi kesgitleýän fizika

A meýdançadan geçýän howanyň geçirijiligi P = ½ ρ A v³, howanyň çyglylygy ρ = 1.225 kg/m³. Küp her zady barlaýar: 6 m/s tizlikde bir dörtburç metr 132 W, 12 m/s tizlikde 1.058 W göterýär. Ortaça bir ýyla, 4 m/s ortaça howa bilen şäheriň daşy 75 W per m²; 6.5 m/s-de açyk deňze 321 W per m².

Betz limit. Hiç bir açyk rotor öz meýdançasyndan geçýän güýçden 16/27 ≈ 59.3% köp çykaryp bilmez, çünki howa ýoldan çykyp gitmeli.

Ekinji rotor goşyp bilermi? Iki rotor bir rowda (jet motoryň aşaklary ýaly) bir rotoryň meýdançasy arkaly güýçden iň köp 16/25 = 64% ýetip biler, we diňe 2/3 (Newman, 1986). Jet enjamy tapgyrlary birikdirýär sebäbi ol howany ýakylan ýangyjyň uly basyş tapawudy bilen çäkli çekirdeğin içinden geçirýär. Özgür howa bu basyşa hödür etmeýär: her bir goşmaça tapgyr howany has yavaşlatýar, we çalt howa enjamyň etrabynda ýaýrar. 0-dan 60% aralygyndaky garşylykly-dönýän howa rotorlarynyň ölçeýlen gazançlary, ýöne gowy kontrol edilen soňky synaglar şu ýerde jemlenýär 2-den 10% (Adema et al., 2026 syn).

Stator vanes added. A rotor leaves the air swirling, and swirl is lost energy. Kiçijik rotorlaryň pes tip-tizligi gatnaşygynda ýitgi ulydyr: ideal Glauert rotory 1-nji tip-tizlik gatnaşygynda 0.42, 2-njisinde 0.51 we 5-njisinde 0.57-e ýetýär. Rotoryň arkasynda durýan çyzyklar onuň bir bölegini gaýtaryp biler. Hiç kim buny bir reýs turbinasynda ölçemedi; uçuş propellerinde şeýle vanesler 2 to 5% berdi (Li et al., 2017).

Kanal näçe goşyp biler. Bir kanaly düz bir gyra bilen (Kyushu uniwersitetiniň “kümüş lensi”) rotoryň arkasyndaky basyşy peseltýär we ondan has köp howany çekýär. Reýs-tunel synaglarynda bir kompakt brimmed diffuser, 0.37den boş rotor üçin 0.7 we 0.88 aralygyndaky güýjüň koeffisiýentini, rotor meýdanyna görä, ýöne diňe 0.48 we 0.54 aralygyndaky ähli brime görä ýokarlandyrdy (Ohya and Karasudani, 2010). Bu çakmak: her bir frontal meýdançanyň dörtburçly metri üçin, kanallary hiç haçan Betz çäklerini ýeňmändirler, “praktiki taýdan 3-den ýokary güýç artdyryjy faktorlar hiç haçan ýetilmeýär”, we kanal turbinalary “50 ýyldan gowrak wagt bäri bar. Şu wagta çenli hiç hili söwda üstünligi bolmady” (van Bussel, 2007). En gymmatly soňky synanyşyk, FloDesign/Ogin, altı aýyň içinde öz turbinalaryny aýyrdy we 2017-nji ýylda ýatyryldy (Gipe, 2017).

Beş sany kiçi reýs turbinalar beýik ak polatlarda, her bir rotor düz gyraly dogry gyra bilen gurşalyp, bulutly asmanda.
Kýuşu uniwersitetiniň Ito kampusyndaky reýs-lens turbinalar, Japoniýa: her bir rotor düz gyraly dogry gyra bilen gurşalyp, biziň moduliň kanaly bu pikirden peýdalanyp barýar. Photo: Hot cake syrup, CC BY-SA 3.0

Reynolds sany üçin ululyk ähmiýetli. Biz her bir ululykda iň gowy mümkin bolan rotory bir blender-element momentum modeli bilen hasapladyk (Glauert’s optimum with wake rotation, tip and hub losses, and a lift-to-drag ratio that falls with Reynolds number, from measured low-Reynolds airfoils such as Selig’s SG6043):

Rotor diametriBlýuýs, tipli-tizlik nisbiReynolds sany (75% radiýus)Täze
4 sm8, 1.254,5000.23
12 cm (computer fan)8, 1.512,0000.29
25 sm8, 2.020,0000.36
50 cm (improved module)6 to 7, 2.543,0000.39 to 0.40
1 m6, 3.074,0000.42
7 m (kiçi turbin)8, 4.5265,0000.49

Bular, real dünýäde ýitgilerden öň, maksatly gurlan tüpeňler üçin diwarlar. Bir barlag üçin, 39 sm göçürmeli turbina 0.32 ölçeýär, biziň modelimiz bu ululyk üçin 0.39 töweregi berýär (Kishore, Coudron and Priya, 2013): şonuň üçin biz ilkinji hasaplamany dizaýnyň bahasynyň 65% -den 90% -ine ýetýändigini we laminary bölünişiň hökman bolan santimetr rotorlar üçin has azdygyny kabul edýäris.

A small three-bladed model wind turbine on a slim tower in a wind tunnel, in front of a large grid of metal flaps driven by motors.
A model wind turbine in a wind tunnel at the University of Oldenburg, Germany, in front of an active grid of motor-driven flaps that shakes the air into controlled turbulence Biziň ýol kartamyzyň 1-nji tapgyry şuňa meňzeş bir synagdyr. Photo: Schottler, Reinke, Hölling, Whale, Peinke and Hölling, CC BY 3.0

Wind direction. Bir sabit modyul diňe özüne üflenýän windiň bölegini ulanýar. Aç rotorlar üçin güýjüň düşmegi ters çemeleşme burçynyň küpü bilen deňeşdirilende we kanallar üçin has aňsat (Tamaro et al., 2024; Richmond-Navarro et al., 2022). Ortaça güýçli ýagyn bilen, oňa tarap öwürilen modul her wagt-ýüzlenýän rotoryň aljak energiýasynyň 47% töweregini saklaýar. 1 wersiýa 100% kabul edildi.

Täze dizaýn:

Üstdäki her zady alyp we dizaýn azda-kände özüni ýazýar: Reynolds sanynyň has gowy bolan uly rotorlar, olary goraýan we çaltlaşdyrýan kanallarda, howa geçýän ýerde azat duranlar, akymyn iň güýçli bolan binanyň üstündeki ýere dominantly külä garşy durýanlar. Bu ýer dagyň etegidir. Fasaddan urup gelen howa ýokarlanyp we çepden geçýär; bir üstki rüzgarly dagyň çepinden rüzgaryň tizligi 1.06-dan 1.25 gezekre ýetýär, ýöne ol çepde aşakky rüzgarly bolsa diňe 0.38 gezekre ýetýär (Mertens, 2006).

Her bir modul 725 mm kvadratdyr: 0,5 m yedi-blender rotor bir kompakt howa-lens kanalda, beýiklikde 50-300 W generatory göterýän we bir gyrasyny dikeltmek üçin bäş stator vanes, bir gapysyz goraýjy mesh we bir möhürlenen güýç board bilen iň ýokary güýjüň-nokady gözlemek. Iki sanaw parapetiň üstünden çelik reýllerde 1.45 m belentlikde bir taýýarlaýar. Bir adam moduly çykaryp ony çalşyrýar.

Modulyň giňeltilen bölümi: goraýjy mesh, ýedi-boýun rotor, düz çepekli kanal, stantor vanes we generator pod, ölçekleri bilen.
The improved module. Konsepsiýa çyzgy, model wersiýasy 2.

Blýuzlar hasap edilmedi. Model olary Reynolds san üçin dizaýn edýär olar hakykatdanam görerler, 6 m/s-de takmynan 45000: 62 mm-lik çuňlukda köküň golaýyndaky 36 mm-e çenli, 38 ° -den 10 ° -a çenli twist, 2.5-iň dizaýn tipini tizligi gatnaşygy. 6 m/s-de rotor takmynan 700 rpm-de dolýar; onuň uzynlygy 10 m/s howada takmynan 30 m/s-de hereket edýär, bu uly turbinanyň uzynlygynyň 79 m/s-den az bölegidir.

Blade planform we a chord, twist, Reynolds number and lift-to-drag ratio at seven radii table.
Blade chord and twist from the blade-element momentum model.

Aýdyň sanlar

frontal meýdançanyň her bir inedördül metrini deňeşdirmegiň dogry ýoly: bir fasad, bir daşy we bir awtoulag gapysynyň ählisi şol bir zat üçin bäsleşýärler, ýagny howa garşy duran bir ýüzi. model data içinde pessimistikden optimistik aralyga çenli doly mukdar bilen orta mykdarylar. Enerji howanyň ugruny, turbulensiýany (5-den 15% gaçyşy) we elýeterliligi (92-den 97%) öz içine alýar. Enerji sarp edilişi: 20 ýyl üçin 7% real diwidend, her ýylda maýa goýumynyň 2-5% gorag.

DizaýnÖn meýdançanyň Cpm² per year, windy site / city_Iňlisçem² üçin gurlan bahakWh üçin baha, rüzgarly / şäher$0.19/kWh-da ýönekeý töleg
A. Version 1, stock 120 mm fans (free-standing)0.04523 / 55.2% / 1.2%$765$4.21 / $18.0hiç wagt
A2. Özel 120 mm rotorlar0.08945 / 115.2% / 1.2%$805$2.23 / $9.45hiç wagt
B0. 0.5 m open rotors, crown0.148125 / 349.3% / 2.5%$1,192$1.19 / $4.37hiç wagt
B. Improved: 0.5 m ducted, stator, crown0.164159 / 4310.7% / 2.9%$1,074$0.84 / $3.10hiç wagt (en gowy ýagdaý: 4.5 ýyl reňksiz)
B2. As B plus a counter-rotating rotor0.174168 / 4610.7% / 2.9%$1,245$0.92 / $3.40hiç wagt
B3. B as a free-standing barrier0.164128 / 328.6% / 2.2%$944$0.92 / $3.66hiç wagt
Daşy güneş, şol bina22512%$410$0.1910.6 years
Günbatar fasady1397.6%$630$0.4731 ýyl
10 kW turbina, 7 m rotor bir 18 to 30 m mastta0.35 gyra31,600 / 10,300 kWh per turbine36% / 12%$8,910 per kW$0.35 / $1.0827 ýyl

Täblisaň näme diýýär:

  • Kanal öz ýerini gazanýar, dogry. Her bir öňki m² üçin, kanallar modulleri (B) aç-açanda şol bir rotorlary (B0) 10% -den 30% -e çenli ýeňýär, esasan olar howanyň ugruna has gowy durýansoňlar. Olar bir gözegçi, bir sessiz öwüşgin we bir stator üçin ýer hem berýär.
  • Ekinji rotor tölemeýär. Ol 16% has köp baha üçin takmynan 6% energiýa goşýar. A jet-engine-style multi-stage wind module is physics-limited, not ambition-limited.
  • Only windward modules pay. A crown all around the roof earns only 55% per module compared to the windward side alone, because the other sides face away from the prevailing wind most of the time. Biziň referans binamyzda (40 × 20 m, 45 m belentlikde) aňsat göze ilýän zat diňe howa tarapy: 60 m², takmynan $64,000, ýyllyk 9,500 kWh, ýagny howaly ýerlerde, 2,600 bir şäherde. Daşyň üstündeki gün şöhlesi üçin şol pul ýylda 35,000 kWh öndürýän panelleriň 155 m²-ini satyn alýar.
  • Şehirlerde ol bäsleşip bilmeýär. Binalarda oturdylan mikro-reýhtler ýaramaz rekorda eýedir: Warwick Wind Trials-da 26 turbinanyň ortaça 0.85% kuwwatlyk faktory bar (Encraft, 2009), we Londonyň Strata Tower-daky üç turbina gürleşik we titreme şikaýatlaryndan soň ýatyryldy.

Ulylyk üçin, ABŞ-nyň kiçi reňk flotunyň ortaça 14% -den 16% çenli kuwwatlyk faktory we $6,680 to $9,630 kW / 2024 we 2025-nji ýyllarda oturdyldy (PNNL Distributed Wind reports). Biziň önümimiz her kilowat sagat üçin takmynan $6,300-a barabardyr, bu hem şol aralykda, bu bolsa bahanyň hakykatda ýokdugynyň alamaty.

A small three-bladed wind turbine with a yellow tail vane on top of a tall lattice tower, against a blue sky above trees.
Bir Bergey Excel kiçi bir howa turbini Portland şäheriniň kompostlamak ýerinde bir lattice minara, Oregon Bu ýaly beýik mastlardaky kiçi turbinalar üstki täblisanyň soňky satry. Photo: Paul Gipe, CC BY-SA 4.0

Näme subut edilen, mümkin we spekulatiw

Dogrulan (kitapça ýa ölçen): rüzgaryň güýji we Betz çäk; iki rotor üçin 16/25 taban; kanallar her bir rotor meýdançasyna güýç goşýar, emma frontal meýdançasynyň içinden Betzden aşak gitmeýär; Reynolds sanynyň 70,000-den az bolan kiçi bölekler täsirini ýitirir; gapyly diwarda geçýän akymy ýokdur; daşyň çepleri eýwana tarap akymyny tizleşdirýär; şäherlerde binalara monte edilen mikro turbinalar erbet işleýär.

Geçirilýän (ýöreldilen, emma bu dizaýn üçin ölçelmändir): a 0.5 m rotor designed for Reynolds 45,000 reaching an power coefficient around 0.3 bare and 0.55 on rotor area in a compact brimmed duc; 75% chain efficiency from rotor to grid with 50 to 300 W generators and module-level MPPT; installed cost nearly $1,000 per m² for a first project

Spekulatiw (ölçelip bilner): bir-biriniň ýanyna baglan kanallaryň näçesini ýitirendirler (biz 10%den 30%e çenli hasaplaýarys); berlen binanyň üstünden bir küreniň hakykatdaky tizleşmesi we turbulensi; binlerçe baržanyň 20 ýyllyk buz, tozan we çüýşelerden soň durnuklylygy; bina içinden geçýän gürleşik we titreme; gurşalan kanal bilen ýabany tebigatyň arasyndaky gatnaşyk (uly turbinalar ABŞda her ýylda 140,000den 328,000 guş öldürýär (Loss, Will and Marra, 2013); gapy binalary 365den 988 milliona çenli adamy öldürýär (Loss et al., 2014); gurşalan daň-çägi modülleri üçin hiç kimiň maglumaty ýok).

Three round openings in the curved top of a dark glass tower, each holding a wind turbine rotor, against a blue sky.
The three wind turbines built into the top of Strata SE1, an residential tower in London, in 2012. Photo: Cmglee, CC BY-SA 3.0

Näme aýdýan?

6.5 m/s tizlikde howaly ýerdäki korona üçin, elektrik energiýasynyň bahasy biziň işleýşimiz mümkin bolan iki zatdan ybaratdyr: her bir dörtburçluk metr meýdany näçe güýç berer we onuň ýerleşdirilmegi näçe çykdajy talap eder.

Ön meýdançanyň Cp$300 per m²$500 per m²$800 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

Oň ýeňip biljek we ýeňip bilmejek ýeri

Ony ýeňip biler:

  • Windy taýak binalar we sahil ýerler, güneşe goşmaça: dagyň çep tarapynda şemal gece, gyşda we burçlarda iň ýokary derejä ýetýär, güneş panelleri az öndürýän wagty.
  • Daşlar elbetde dolu ýa-da kölgelendi. Bir taç daş meýdançasynyň däl, kenaryny ulanýar we paneller, ösümlikler ýa-da teraslar bilen bäsleşmändir.
  • Off-grid power where cables are expensive: sensors, lighting, telecom equipment, weather stations on bridges, masts and coastal structures.
  • Öňden bar bolan gadaganlyklar: awtomobil we demir ýol gürlük gadaganlyklary, deňiz diwarlary we köprü parapetleri, bu gurluş üçin töleg edilýär.
  • Görnüş we bilim. Döwýän bir taýak gün paneli däldigini görkezýär; mekdepler, muzeýler we binalar muny baha berýär.
More than a dozen small white wind turbines on short masts crowded along a flat roof above a shop sign, with trees behind.
More than a dozen small turbines on two roofs in Morro Bay, California, in 2011. Daşyna rotorlary goýmak aňsat; olary tölemek bolsa has kyn, Warwick Wind Trials görkezdi. Photo: Paul Gipe, CC BY-SA 4.0

Oň ýeňip bilmez:

  • As a cheap source of bulk electricity. Big wind and solar farms cost $0.04 to $0.10 per kWh; nothing on a building comes close
  • Şehir köçelerinde we az-yükseklikli şäherçelerde, ortaça 4-den 5 m/s’a çenli howanyň damyň beýikliginde bolýandygy üçin.
  • Facade on flat. Howas rotors are designed, a closed wall has no through-flow.

Ösüş ýoly we onuň bahasy

FaýllarIşBu karary mümkin edýäÝüklenenZaman
0. Design studyBleýd we kanal dizaýny, bir modulyň CFD we 3 × 3 array-yň, elektrik topologiýa, bir öndüriji bilen çykdajy modeliCp 0.2 üstünden bir arrayda frontal meýdançada mümkinmi?$30k to $60k3 to 4 months
1. Wind tunnelÜç rotor, üç kanal, stantor aç we ýap, soňra 3 × 3 array; 3 to 15 m/s, yaw 0 to 45°Ullanylan Cp, array ýitirmesi, başlatyş tizligi, gürleşik$60k to $120k4den 6 aýa
2. Prototype moduleGenreator, power board, sealed module; endurance, ice, rain and acoustic tests (IEC 61400-11 method)Modyüliň täsirliligi we durnuklylygy$50k to $100k6 aý
3. Daş10 to 20 modules on a windward edge, ultrasonik anemometrler ýa-da lidar, bir ýyllyk maglumat, weterinar kameram², elýeterlilik, binadaky gürleşik$80k to $150k12 aý
4. Üýtgediş ýolyStruktural we fasad inženerligi, IEC 61400-2 dizaýn esasy, UK MCS 006 ýa-da US ACP 101-1 sertifikat, elektrik we odun kadalary, sığortaBir önüm bina eýesi satyp biler$100k to $250k12den 18 aýa çenli

Fazlar 0-dan 3-e çenli takmynan $220,000 to $430,000 we iki ýyl gerek. Her bir fazanyň belli bir durmak ýeri bar: eger rüzgar tüneli 0.2 golaý frontal Cp’i arşiwde görkezmeýän bolsa, biz şol ýerde durup näme üçin çap edýäs.

Kime gerek

  • Aerodynamicist with low-Reynolds and ducted-rotor experience, to design and review the blades, conduit and stator.
  • Bir uniwersitet ýa-da söwda reýh tüneli, bir CFD inžener bilen testleri planlamak we array interaksiýasyny modellemek üçin.
  • Power-electronics engineer for small permanent-magnet generators, active rectification, MPPT and DC collection from many modules.
  • Struktural we fasad inžener koronada ýel ýükleri üçin (EN 1991-1-4 / ASCE 7), baglanyş, buz we ýykylma.
  • Acoustician for tonal noise and vibration transmitted into the building.
  • Urban wind specialist to measure and model the wind at candidate roof edges before anything is built.
  • Sertifikasiýa we kadalara laýyklyk: kiçi reňk standartlary (IEC 61400-2, -11, -12-1), elektrik we odun kodlary, we bir piloty goramaga isleýän bir syýahatçy.
  • Ecologist to design the bird and bat monitoring.
  • _Işlediş injection molding ýa-da rotomoulding üçin baha blade we kanallary mukdarda.

Beýik pikirler kabul edilýär

“Fan Duwar” bu sorag üçin jogaplardan biri: adamlaryň ýaşaýan ýerleri, şu günki günden has köp arassa energiýa öndürip, saklap ýa-da tygşytlaýarmy? Eger bu sahypadaky sanlar sizi başga bir çemeleşmeň has gowy boljakdygyna ynandyrsa, biz ony eşitmek isleýäris. Daş üstündeki gün şöhlesi hem gyzgynlyk döredýär, termal saklamak, suw çeşmelerinden energiýa almak, ýagty gyzgynlyk ýa-da soragyň has akylly wagtlaşdyrmak birnäçe binalarda howanyň ösümligini öldürip biler. idea radar olary deňeşdirýär, we her biri öz makalasyny biz şu ýerde ulanan şol bir dogruçyllyk bilen ýazýar.

Faýudyň käbir agzalarynyň bir ses eşidip biljek dostlary bolup biler. Bir pikiri görkezmek üçin, onuň iş edýän, hakykatda güýji öndürýän we çykanyny bir enjamda ölçeýän, islendik bir model gerek; şu sebäpden bu sahypa reňklemekden has köp howa tüneli we daş üstünde pilot bilen tamamlanýar. Kagyz pikirler hem hoşallyk bilen kabul edilýär: eger fizika we sanlar berk bolsa, biz olary şu ýerde web saýtda çap edip bileris. Emma işleýän modelsiz maýa toplamak gaty kyn, we bu ýerde hiç zat maliýeleşdirmek, dolanşyk ýa-da tanyşdyrmak barada wagyz etmeýär. Bu sahypanyň berjaý etjek standarty şudur: sanlary görkez, nämeň ýalňyşdygyny subut edip bilerdigini aýt we iň gymmat testni hödürle.

A white ultrasonic anemometer with three pairs of sensor arms on a mast above heather moorland, with a wind vane and other instruments above it.
An ultrasonic anemometer at Whim Moss, Scotland. Ol sesiň impulslary bilen şemal tizligini we ugruny ölçeýär we hereket edýän parçasy ýok. Bir daşynda pilot bu ýaly bir enjam bilen koronada howany ýazar. Photo: M J Richardson, CC BY-SA 2.0

Nädip kömek edip bilersiňiz

  • Siziň hünäriňizi getiriň. Eger siz üstki meýdançalardan birinde işleýän bolsaňyz, bir iş hödürläň. Hatda bir sagat biziň modelimizi gözden geçirmek gymmatlydyr.
  • Offer a windy roof. A high building on a coast, hill or open plain with safe roof access could house the pilot. Bize onuň nirededigini we şemalyň nädip öwüsýändigini aýt.
  • Şeýle bir şemal maglumaty paýlaş. Bir ýyllyk şatdan, köprüden ýa-da sahil mastyndan gelen şemal ölçegleri bize pilot ýer saýlamakda kömek edýär.
  • Biziň matematikany barlaň. Model açyldy. Eger siz bir hata tapsaňyz bize aýtyň: biz bu hatany häzir düzetmegi isleýäris, pilotdan soňra däl.
  • Iň gowy pikiry hödürle. Ony çözýän problemasy, fizika barlagy, kWh üçin takmynan bahasy we ýalňyşdygyny subut edip biljek iň gymmat test bilen goşgu formasy arkaly iber.

Mendiler

  1. A., M., A., M. we W. (2007). Air cavities behind claddings: what have we learned? Binalar X Konferensiýasy.
  2. Lissaman, P.B.S. (1983). Aşak-Reynolds-sany uçuş çyzyklary. Annual Review of Fluid Mechanics 15, 223-239.
  3. Howey, D.A., Bansal, A. and Holmes, A.S. (2011). Enerji ýygnamak üçin santimetr ölçegli örtülen howa turbinasynyň dizaýny we işleýşi. Smart Materials and Structures 20, 085021.
  4. Federspiel, C.C. we Chen, J. (2003). Uçar bilen işleýän senzory Proceedings of IEEE Sensors 2003, 22-25.
  5. Newman, B.G. (1986). Reýh turbinalary üçin köpçülikli aktüator-disk teoriýasy. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics 24, 215-225.
  6. A (2026). Wind Energy Science 11, 2037-2051, including a review of measured dual-rotor gains.
  7. Li, Q., Öztürk, K., Ragni, D. et al. (2017). Propeller propulsion systems üçin gyralykly öçürijileriň dizaýny we eksperimental tassyklanmagy. AIAA 2017-3571.
  8. Ohya, Y. and Karasudani, T. (2010). Bir örtülen rüzgar turbinasy rüzgar-lens tehnologiýasy bilen ýokary çykan güýji döredýär. 3(4), 634-649.
  9. van Bussel, G.J.W. (2007). The science of making more torque from wind: diffuser experiments and theory revisited. Journal of Physics: Conference Series 75, 012010.
  10. Gipe, P (2017). Kiwi pensiýa fondunyň 50 million dollaryny Ogin turbinasynyň fiaskosy ýitiren.
  11. Giguère, P. and Selig, M.S. (1998). Kiçijik göni akymy reňk turbinalar üçin täze aerofoils. Journal of Solar Energy Engineering 120(2), 108-114.
  12. Kishore, R.A., Coudron, T. and Priya, S. (2013). Kiçi ölçegli howa energiýasyny göterýän turbina (SWEPT). Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics 116, 21-31.
  13. Tamaro, S., Campagnolo, F. and Bottasso, C.L. (2024). Bir ters rotatoryň güýji we kontroly: kosin kanunyndan daşda. Wind Energy Science 9, 1547-1575.
  14. Richmond-Navarro, G., Uchida, T. and Calderón-Muñoz, W.R. (2022). Yawed turbulent akym şertlerinde gurşalan howa turbinasynyň işleýşi. Wind Engineering 46, 518-528.
  15. Mertens, S. (2006). Şäher gurşawynda howanyň energiýasy: binalaryň konsentrator täsirleri. PhD tezis, TU Delft (Mertensden soň, 2003, Wind Engineering 27(6)).
  16. Aşgabat (2009). Warwick Wind Trials final report.
  17. Pacific Northwest National Laboratory (2025, 2026). Distributed wind market reports and technology data updates.
  18. ABŞ-nyň Energetika we NREL (2025). Solar photovoltaic system cost benchmarks, Q1 2025: commercial rooftop $1.95 to $1.98 per W
  19. Lazard (June 2026). Levelized Cost of Energy+, version 19.
  20. US Energy Information Administration (2025). Average price of electricity by sector, 2024; Eurostat, Electricity price statistics.
  21. Loss, S.R., Will, T. and Marra, P.P. (2013). United States Biological Conservation 168, 201-209.
  22. Loss, S.R., Will, T., Loss, S.S. and Marra, P.P. (2014). Birleşen Ştatlardaky oýunlar The Condor 116(1), 8-23.
  23. Grant, A., Johnstone, C. we Kelly, N. (2008). Şäheriň howa energiýasyny öwürmek: turbinalaryň potentsialy. Renewable Energy 33(6), 1157-1163. Bir baglanyşykly pikir biz hem synlap göreris: parapetden geçýän kanallar fasad we daşy arasyndaky basyş tapawudy bilen hereket eder.