بۇ تور بېكەتتىكى بەزى تىللار ماشىنىلىق تەرجىمە قىلىنغان بولۇپ، خاتالىقلار بولۇشى مۇمكىن. ئۇنى ياخشىلاشقا ياردەم قىلىڭ ئىنگىلىزچە ئەسلى نۇسخىسىنى ئوقۇڭ
كۆك ۋە قىزىل رەڭلىك كۈن چۈشۈش ئاسمانىدا تۇرغان دېڭىز بويىدىكى شامال توربۇنى، قاراڭغۇ كۆك دېڭىزنىڭ ئۈستىدىكى ئۇزۇنلۇقتا كۈن.
يېشىل ئىتتىپاق · ئوچۇق تەتقىقات

Fan Wall(ئېلېكتىرلىك يانفوننىڭ مۇندەرىجىسى)

بىز بىر ئۆينى كۆكرەككە ئولتۇرغۇزۇپ، ئۇنىڭغا شامالدىن ئېنېرگىيە ئىشلەپچىقىرىدىغان كومپيۇتېر يانفونلىرىنى ئورنىتىشنى ئويلاشتۇق. فىزىكا بۇ قاراشقا قارشى چىقتى. يەنە بىر ياخشىراق قاراشنى كۆرسىتىپ بەردى. تۆۋەندىكى ماتېماتىكا، نېمە ئىسپاتلانغان، نېمە ئىسپاتلانمىغان ۋە ئۇنى بايقاش ئۈچۈن نېمە قىلىش كېرەكلىكىنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ.

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

سىز كۆرۈپ باققان ھەر بىر شامال توربۇنى ئوخشاش مەنتىققا ئاساسلىنىدۇ: بىر رولاتور مۇمكىن بولغانچە چوڭ، مۇمكىن بولغانچە يۇقىرى. بۇ يەرنىڭ زېمىنى كەڭ، سۇلۇق، ئېگىز بولۇپ، يىللىق ئوتتۇرىچە تېمپېراتۇرىسى يۇقىرى. بىزنىڭ سوئالىمىز دەل قارشىسىدۇر. شەھەرلەر بار جايلارغا قۇرۇلغان كۆپ ساندىكى كىچىك رېكتورلار ئېلېكترنى مەنتىقىي باھادا ئىشلەپچىقارالايدۇمۇ؟ Fan Wall نىڭ گېپى Local Solar System فوندى تەرىپىدىن 2020-يىلى تۇنجى قېتىم ئوتتۇرىغا قويۇلغان؛ بۇ بەتنىڭ ئېچىۋېتىلگەن، يېڭىلانغان نۇسخىسى.

بۇ توربەت سىزنى پۇل ياردەم قىلىدىغان، ئويۇننى ياسايدىغان ياكى سىنايدىغان كىشىلەر ئۈچۈن يېزىلغان. بۇ بىر پىلانلىق تۇغۇت ئەمەس. بىز بۇنى بىرىنچى قېتىملىق يىغىنىمىزدا ئوتتۇرىغا قويدۇق، شۇنىڭدىن كېيىن يەنە كۆپ قېتىملىق يىغىنلاردا ئوتتۇرىغا قويدۇق. قىسقىچە نۇسخىسى: ئۈستۈنكى تەرىپىدىكى كومپيۇتېر يانفونىنىڭ بىر تامىقى ئىشلىمەيدىكەن، شاماللىق ئۆينىڭ ئۈستىگە قويۇلغان چوڭراق روتورلار ھەقىقىي ئېلېكتىر كۈچىنى ئىشلەتكىلى بولىدۇ، ئەگەر بىز سىناق قىلىپ باھاسىنى چۈشۈرەلمىسە كۈن نۇرى بىلەن ئىشلەيدىغان كۆزنەكلەرنى باھاسىدا ئۇنتۇپ قالىمىز. تۆۋەندىكى ھەربىر رەسىم بىزنىڭ ئوچۇق مودېلدىن كەلگەن (كود، سانلىق-مەلۇمات).

2.2%يەنى، ئەڭ كۆپ بولغاندا شامالنىڭ تېزلىكى ئىچىدە ، پۈتۈنلەي ئېچىلغان تۈۋرۈككە ئورنىتىلغان كۆزنەكلەر ئارقىلىق ئۆتۈپ كېتىدۇ. ھاۋا ھەرگىزمۇ چىقىپ كەتمەيدۇ
159 كىۋادرات مىنۇتper m² per year from the improved crown at a windy 6.5 m/s site (central; range 43 to 509)
225 كىۋادرات مىنۇتper m² per year from rooftop solar panels on the same building (central)
$0.84ھەر بىر كىۋادرات سائەت ئۈچۈن، ياخشىلانغان تاج، ئوتتۇرا ئەھۋال، شاماللىق جاي (دەرىجىسى $0.14 to $6.30)؛ تامدىكى كۈن نۇرى: $0.19

نەشرى 1، ۋە نېمە ئۈچۈن ئىشلىمەيدۇ

The first idea was a building facade, 40 m long and 15 floors high, covered in about 110,000 fans of 120 mm, each run backwards so its motor becomes a generator. بۇ چىرايلىق سۈرەتلەردىن. بۇ ئۈچ خىل قىممەت قاراشنىڭ ھەممىسىدە بىردەكلىك بار.

![1-نەشرى ياندۇرغۇچنىڭ ئالدىدىكى ئېگىزلىك، ئۇزۇنلۇقى 40 مېتىر، ئېگىزلىكى 15 قەۋەت، كىچىك ئېگىزلىكلەر بىلەن قاپلانغان، بىر ئادەم ۋە ئاپتوموبىل ئۆلچەمگە ئاساسەن.](/wind/wall-elevation.svg “1-نەشرى: 120 مىللىمېتىرلىق ئېگىزلىكلەر بىلەن قاپلانغان 1800 كۋادرات مېتىرلىق ئالدى تەرەپ. Local Solar System فوندېسىيە قاراشلىرى سىزىلغان.)

**1. يەنى، بىر ئادەمنىڭ ھاياتى ئۇزۇنغا سوزۇلمايدۇ، بەلكى ئۇ ئۆزىنىڭ ھاياتىنى بىرەر نەرسىگە بېغىشلاپ تۇرىدۇ. On a solid facade the wind stops (engineers call it stagnation) and slides up, down and sideways. Even if every fan had a 30 cm gap behind it, open at the sides and top, continuity sets a hard limit: all the air entering 1,800 m² of fans would have to leave through about 39 m² of gap, so it could pass the fans at no more than 2.2% of the wind speed. Power goes with the cube of speed, so the wall would keep well under 0.01% of what the same fans would make standing free. Measurements behind real ventilated cladding agree: 0.2 to 0.6 m/s of cavity airflow in winds of up to 5 m/s (Salonvaara et al., 2007). ئۈستىدىكى 3D مودېلنى كۆرۈش ئۈچۈن 1-نەشرى بىلەن ئۆزگەرتىڭ: شامالنىڭ شەكىللىرى ديوارغا توختايدۇ ۋە ئېزىپ كېتىدۇ.

![بىنانىڭ بىر قىسمى: شامال مۇداپىئە سۇپىسىغا كىرىپ، ئۆگزىنىڭ ئەتراپىغا يۆتكىلىپ، مادۇۇللارنىڭ تاجى بار جايغا يېتىدۇ.](/wind/crown-section.svg “ھېۋا ئۆتەلەيدىغان جاي. «ئۇيغۇر تىلى ئىملا قائىدىلىرى» 2-توم.

2. Tiny blades work badly. A 120 mm fan blade has a chord of about 2 cm. The air around it moves at a Reynolds number near 10,000, a regime where wings lose most of their lift-to-drag ratio: smooth airfoils improve “more than an order of magnitude” above a critical Reynolds number of about 70,000 (Lissaman, 1983). سانتىمېتىرلىق ئۆلچەمدىكى توربۇنلار 9% ئەتراپىدا كۈچ كوeficientىغا ئېرىشىدۇ (Howey، Bansal ۋە Holmes، 2011)؛ توربۇنغا ئىشلىتىلگەن 10 سانتىمېتىرلىق كومپيۇتېر-ئاۋازلىغۇچ روتور 5 م/س تېزلىك بىلەن 28 مېگاۋات كۈچ چىقىرىدۇ، بىزنىڭ ھېسابلاشىمىز بويىچە بۇ شامالنىڭ كۈچىنىڭ 4% نى ئىگىلەيدۇ (Federspiel ۋە Chen، 2003). كومپيۇتېرنىڭ يان تېلېفونى بولسا، كومپيۇتېرغا ئۇلىنىش ئۈچۈن ئىشلىتىلىدۇ.

ئالتە كۈمۈش 80 مىللىمېتىرلىق كومپيۇتېر كۆزنىكى، ئۇنىڭغا سىم ۋە قولنى قوغدايدىغان قاپچىقىنىڭ يېنىدىكى ئاق پەردە.
يېڭى تىپتىكى 80 مىللىمېتىرلىق كومپيۇتېر كۆزنىكى. Version 1 imagined about 110,000 of their slightly larger 120 mm cousins on one facade. سۈرەت: cappie2000 (ئۇقۇمدارلىق)

3. Thousands of tiny generators waste what little they make. A fan motor delivering a fraction of a watt at a few volts can lose 10 to 40% in a diode rectifier alone. 54% لىق ئومۇمىي نىسبىتى بىلەن دۇنيادىكى ئەڭ چوڭ ئېلېكتىرونلۇق سودا تور بېتىسى.

Even ignoring the first reason entirely (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 a hundred times the price of rooftop solar.

چەكلىمىلەرنى بەلگىلەيدىغان فىزىكا

شامال تەرىپىدىن بىر رايوندا ئېلىپ كېتىلگەن كۈچ A دۇر P = ½ ρ A v³, ھاۋا ئېغىرلىقى بىلەن ρ = 1.225 kg/m³. The cube is everything: at 6 m/s a square metre carries 132 W, at 12 m/s 1,058 W. يىلدا ئوتتۇرىچە 4 مېتىر/سنىڭ ئىچىدە شامال بولىدىغان شەھەر تامىقى ھەر بىر كۋادرات مېتىرغا 75 ۋات؛ بىر ئېچىلغان سوھۇرلۇقتا 6.5 م/س توغرىسىدا ھەر بىر كۋادرات مېتىرغا 321 ۋات.

Betz limit. ھېچقانداق ئېچىۋېتىلگەن رېئاللىق ئۆزىنىڭ رايونىدىن ئۆتىدىغان كۈچنىڭ 16/27 ≈ 59.3% دىن ئارتۇقىنى چىقىرىشقا قادىر ئەمەس، چۈنكى ھاۋا ھەر ۋاقىت يولدىن چىقىپ تۇرۇشى كېرەك.

ئىككىنچى بىر رېئاللىقنى ئىپادىلەش ئۈچۈن ئىشلىتىلىدۇ. ئىككى رىتور بىر قاتاردا (جېت ئېنېرگىيە ماشىنىسىنىڭ باسقۇچلىرىغا ئوخشاش) ئەڭ كۆپ بولغاندا يېتەلەيدۇ 16/25 = 64% بىر رېكتورنىڭ رايونى بويىچە كۈچنى ۋە پەقەتلا بىپايان كۆپ 2/3 (1986-يىلى). يانما ئېنېرگىيەنىڭ ئاساسلىق مەنبەسى ھاۋا بولۇپ، ھاۋا بىلەن يېقىلغۇ ئارىسىدىكى چوڭ بېسىم پەرقى تۈپەيلىدىن ھاۋانى توسۇۋېتىدۇ. ھەر بىر پىروگرامما ئۆزىنىڭ مۇقىملىقىغا كاپالەتلىك قىلالايدۇ، شۇڭا ھەر قانداق پىروگرامما ئۆزىنىڭ مۇقىملىقىنى ساقلاپ قالىدۇ. Measured gains of contra-rotating wind rotors range from 0 to 60%, but well-controlled recent tests cluster at 2 to 10% (Adema et al., 2026 review).

What stator vanes can add. بىر رېتور ھاۋانى سۇسلاشتۇرۇپ قويىدۇ، سۇسلاشتۇرۇش ئېنېرگىيەنى يوقىتىدۇ. At the low tip-speed ratios of small rotors the loss is large: the ideal Glauert rotor reaches 0.42 at a tip-speed ratio of 1, 0.51 at 2 and 0.57 at 5. يەنى، بىر قىسىم ئامىللار تەسىر قىلىپ، بىر قىسىم ئامىللار تەسىر قىلماي قالىدۇ. Nobody has measured this on a wind turbine; on aircraft propellers such vanes gave 2 to 5% (Li et al., 2017).

What a duct can add. بىر پۈتۈن ئەتراپلىق سىزىقلىق دۇكتور (كىيۇشو ئۇنىۋېرسىتېتىنىڭ “ۋاقىت لىنىسى”) روتورنىڭ ئارقىسىدىكى بېسىمنى تۆۋەنلىتىدىكەن ۋە ئۇنىڭدىن تېخىمۇ كۆپ ھاۋا تارتىدىكەن. In wind-tunnel tests a compact brimmed diffuser raised the power coefficient from 0.37 for the bare rotor to between 0.7 and 0.88, relative to the rotor area, but to only 0.48 to 0.54 relative to the whole brim (Ohya and Karasudani, 2010). بۇ قىيىنچىلىق: ھەر بىر * ئالدىنقى * مېتىرغا قارىتا، قاناتلار ھېچقاچان Betz نىڭ چەكلىمىسىگە ئېرىشەلمەيدۇ، “ئۆزگەرتىش كۈچى 3 دىن يۇقىرى بولغان فاكتورلار ھېچقاچان قولغا كەلتۈرۈلمىگەن” ۋە قاناتلىق توربۇنلار “50 يىلدىن ئارتۇق ۋاقىت ئۆتكەن. ھازىرغىچە تىجارىي مۇۋەپپەقىيەتكە ئېرىشەلمىگەن.2007-يىلى). ئەڭ قىممەتلىك يېڭىلىق FloDesign/Ogin توربۇنلىرىنى ئالتە ئاي ئىچىدە ئېلىپ تاشلاپ، 2017-يىلىدا تاقىۋېتىلدى.2017-يىلى).

ئاق ستونغا ئورناتقان بەش كىچىك شامال توربىنى، ھەر بىر روتورنى پۇختا چېتىلگەن يۇمشاق ئايلانما قورشىغان، بۇلۇتلۇق ئاسماندا.
ياپونىيەدىكى كيۇشو ئۇنىۋېرسىتېتىنىڭ ئىتو كامپۇسىدىكى شامال توربىنى: ھەر بىر روتور پۇختا چېتىلگەن ئايلانما ئىچىدە ئايلىنىدۇ، بىزنىڭ مودۇلنىڭ ئېلېمېنتلىرى بۇ قاراشنى قوللىنىپ كەلگەن. Photo: Hot cake syrup, CC BY-SA 3.0

رېينولدس سانىنىڭ چوڭلۇقى مۇھىم. ھەر بىر چوڭلۇقتا ئەڭ ياخشى بولىدىغان رىتورنى پىچاق-ئېلېمېنتلىق مۇقىملىق مودېلى بىلەن ھېسابلاپ چىقتۇق (گلاۋېرنىڭ ئەڭ ياخشىسى، كەينىدىن ئايلىنىش، تېپىك ۋە يان قىسمىنىڭ زىيانغا ئۇچرىشىغا ئوخشاش، ھەمدە ئېگىزلىكتىن ئېغىرلىققا بولغان نىسبىتى رېينولدس سانىغا چۈشىدۇ، Selig’s SG6043 قاتارلىق ئۆلچەملەنگەن تۆۋەن رېينولدس ئايروفولىلاردىن):

بۇرۇلۇش ئېغىزىنىڭ كەڭلىكىپىچاقلار، ئۇچ-سۈرئەت نىسبىتىرىنولدس سانى (%75 نىڭ رادىئۇسى)ئەڭ ياخشى ياساش
4 سانتىمېتىر8, 1.254,5000.23
12 cm (computer fan)8, 1.512,0000.29
25 سانتىمېتىر8, 2.020,0000.36
50 سانتىمېتىر (ياخشىلانغان مودۇل)6 دىن 7 گىچە، 2.543,0000.39 دىن 0.40 گىچە
1 مېتىر6, 3.074,0000.42
7 مېتىر (كىچىك توربۇن)8, 4.5265,0000.49

These are ceilings for purpose-built blades, before real-world losses. As a check, a purpose-designed 39 cm portable turbine measured 0.32, where our model gives about 0.39 for that size (Kishore, Coudron and Priya, 2013): we therefore assume first hardware reaches 65 to 90% of the design value, and far less for centimetre rotors, where laminar separation dominates.

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 stirs the air into controlled turbulence. بىزنىڭ يول خەرىتىمىزنىڭ 1- باسقۇچى مۇشۇ خىلدىكى بىر سىناقتۇر. Photo: Schottler, Reinke, Hölling, Whale, Peinke and Hölling, CC BY 3.0

Wind direction. مۇقىم مودۇل پەقەت ئۇنىڭغا يامراپ كېتىۋاتقان شامالنىڭ بىر قىسمىنىلا ئىشلىتىدۇ. Power falls roughly with the cube of the misalignment angle for open rotors and more gently for ducts (Tamaro et al., 2024; Richmond-Navarro et al., 2022). ئوتتۇرا دەرىجىلىك شامال بار بولغاندا، ئۇنىڭغا قارىغان بىر مودۇل ئەتراپىدا تۇرىدۇ 47% ھەرگىزمۇ سىزىق بويىدا تۇرىدىغان روتورغا ئوخشاش ئەمەس. 1-قېتىملىق 100% نى ئىگىلىگەن.

ياخشىلانغان سىزىق: شامال تەرەپتىكى تامنىڭ ئەتراپىدىكى تاج

Take everything above and the design almost writes itself: bigger rotors where the Reynolds number is kinder, in ducts that protect and accelerate them, standing free where air can pass, facing the prevailing wind at the place on a building where the flow is strongest. بۇ يەرنىڭ نامى ئاتۇش. Air that hits the facade rises and turns over the edge; above an upwind roof edge the wind is 1.06 to 1.25 times the speed at roof height, but only 0.38 times when that edge is downwind (Mertens, 2006).

ھەر بىر مادۇل 725 مىللىمېتىر كۋادرات: 0.5 مېتىرلىق يەتتە پارچە روتور كۆچمە شامال-لېنزا قانىتىدا، بەش ستانتور ۋىنىلەر بىر قىسىم سۇيۇقلۇقنى قايتۇرۇپ ئېلىپ ۋە 50 ~ 300 ۋاتلىق ئېنېرگىيە ئىشلەپچىقىرىش كۈچى، بىر مىس ساقلاش تورى ۋە ئەڭ چوڭ كۈچ نۇقتىسى بىلەن بىر مۇداپىئەلەنگەن كۈچ بوردى. Two rows make a 1.45 m tall crown on steel rails above the parapet. بىر ئادەم بىر مودۇلنى چىقىرىۋېلىپ ئۇنى ئۆزگەرتەلەيدىغان بولىدۇ.

![يېڭىلاشتۇرۇلغان مادۇلىنى كۆرۈش: ساقچى مەشغۇلات ئورنى، يەتتە پارچە روتور، پۇختا ئەتراپلىق ئېغىرلىقتىكى چاقماق يولى، ستاتورى ۋە گىنراتورنىڭ يانقۇچلىرى، ئۆلچەملەر بىلەن.](/wind/module-section.svg “يەڭەيلىگەن مادۇلىنى كۆرۈش. «ئۇيغۇر تىلى ئىملا قائىدىلىرى» 2-توم.

چىرايلىق گەپلەرنى قىلمايمەن. The model designs them for the Reynolds number they will actually see, about 45,000 at 6 m/s: chord 62 mm near the root tapering to 36 mm at the tip, twist from 38° to 10°, a design tip-speed ratio of 2.5. At 6 m/s the rotor turns at about 700 rpm; its tips move at about 30 m/s in a 10 m/s wind, less than half the 79 m/s of a large turbine’s tips.

ئۈچ رادىئولۇق بىر پىلان ۋە chord، twist، Reynolds سانلىق-مەلۇماتلىرى ۋە lift-to-drag نىسبىتى جۈملىسى.
Blade chord and twist from the blade-element momentum model.

راستچىل سانلار

Per square metre of frontal area is the fair way to compare: a facade, a roof crown and a highway barrier all compete for the same thing, a surface facing the wind. Central values, with the full pessimistic-to-optimistic range in the model data. Energy includes wind direction, turbulence (5 to 15% loss) and availability (92 to 97%). ئېنېرگىيە قىممىتى: 20 يىل ئىچىدە %7 نى ئاساسىي ئۆسۈم بىلەن، ھەر يىلى مەھسۇلاتنىڭ %2-5 نى ساقلاش.

لايىھەلەشئالدىدىكى رايوندا Cpيىلدا ھەر بىر كۋادرات مېتىرغا كىۋادرات كىلوۋات سائەت، شاماللىق جاي / شەھەريەتكۈزۈش ئىقتىدارى، شاماللىق / شەھەرInstalled cost per m²بىر كىۋادرات مېتىرغا كېلىدىغان قىممەت، شاماللىق / شەھەر$0.19/kWh نىڭ ئاددىي قايتۇرۇش نىسبىتى
A. نەشرى 1، 120mm fan (ئۆزلۈكىدىن تۇرىدىغان)0.04523 / 55.2% / 1.2%$765$4.21 / $18.0ھەرگىز
A2. خاس 120mm نىڭ ئايلانمىسى0.08945 / 115.2% / 1.2%$805$2.23 / $9.45ھەرگىز
B0. 0.5 m open rotors, crown0.148125 / 349.3% / 2.5%$1,192$1.19 / $4.37ھەرگىز
B. ياخشىلاندى: 0.5 م ducted, stator, crown0.164159 / 4310.7% / 2.9%$1,074$0.84 / $3.10ھېچقاچان (ئۇزۇن مۇددەتلىك ئەھۋالدا: 4.5 يىل شاماللىق)
B2. As B plus a contra-roting rotor0.174168 / 4610.7% / 2.9%$1,245$0.92 / $3.40ھەرگىز
B3.B نىڭ ئۆزىگە خاس بولغان توسقۇنلۇقى0.164128 / 328.6% / 2.2%$944$0.92 / $3.66ھەرگىز
ئۆينىڭ ئۈستىدىكى كۈن نۇرى22512%$410$0.1910.6 years
جەنۇبىي تەرىپىدىكى كۈن نۇرى1397.6%$630$0.4731 يىل
10 كىۋادرات كىلومېتىرلىق توربۇن، 7 مېتىرلىق روتور، 18-30 مېتىرلىق ماستى0.35 گە ئايلاندۇر31,600 / 10,300 كىۋادرات مېتىر36% / 12%$8,910 per kW$0.35 / $1.0827 يىللىق شامال

جۈملىلەر:

  • The duct earns its place, just. Per frontal m², ducted modules (B) beat the same rotors in the open (B0) by about 10 to 30%, mostly because they tolerate wind direction better. They also give a guard, a quieter tip and a place for the stator.
  • ئىككىىنچى رېتور پۇل تاپمايدۇ. ئۇ 16% كۆپ پۇلغا 6% ئېنېرگىيە قوشىدۇ. يەنى، بىر خىل ئېلېكتىرونلۇق سىمسىز ئالاقە ئۇسۇلى بولۇپ، بۇ تېخنىكا سىمسىز ئالاقىنىڭ ئاساسلىق شەكلى.
  • پەقەتلا windward مودۇللىرى ھەق تۆلەيدۇ. 55% تىن ئارتۇق ئاھالە ئولتۇراق رايونلاردا ياشايدۇ، بۇ يەردىكى ئاھالىلەر ئاساسلىقى دېھقانچىلىق بىلەن شۇغۇللىنىدۇ، يەنە بىر قىسمى يېزا ئىگىلىك مەھسۇلاتلىرىنى ئىشلەپچىقىرىدۇ. On our reference building (40 × 20 m, 45 m tall) the sensible crown is the windward side only: 60 m², about $64,000, about 9,500 kWh a year on a windy site, 2,600 in a city. The same money in rooftop solar buys about 155 m² of panels making about 35,000 kWh a year.
  • شەھەرلەردە ئۇ مۇسابىقىگە چىقالمايدۇ. قۇرۇلۇشقا ئورۇنلاشتۇرۇلغان كىچىك شامالنىڭ ناچار خاتىرىسى بار: ۋارىك شامال سىناقلىرىدا 26 توربىنا ئوتتۇرىچە 0.85% ئىقتىدار فاكتورى (Encraft، 2009)، ۋە لۇندۇندىكى ستراتا تاغ دىكى ئۈچ توربىنا ئاۋاز ۋە تەۋرەشتىن كېيىن توختىتىلدى.

For scale, the US small wind fleet averaged a 14 to 16% capacity factor and $6,680 to $9,630 per kW installed in 2024 and 2025 (PNNL Distributed Wind reports). Our crown lands at about $6,300 per kW rated, in the same range, which is a sign the cost estimate is not fantasy.

ئۈچ پىچاقلىق شامال توربىنى، كۆك ئاسماندا، ئېگىز بىر تاختا تەختنىڭ ئۈستىدە، سارغىيىپ كەتكەن ئۇچى بار.
ئورېگاندىكى پورتلاند شەھىرىنىڭ ئوزۇقلۇق ماددىلارنى يىغىش رايونىدىكى تاختا تەختتە بىر Bergey Excel شامال توربىنى. بۇ خىل چوڭ تىپتىكى توربېكەتلەردىكى كىچىك توربېكەتلەر ئۈستىدىكى ئەڭ ئاخىرقى قاتاردا. Photo: Paul Gipe, CC BY-SA 4.0

كىمگە، نېمە ئۈچۈن ۋە قانداق قىلىپ ئىشەنچ قىلىش كېرەك؟

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

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

سەپلەش (ئۆزگەرتىش كېرەك): يان-يېقىنغا سېلىنغان قاناتلار بىر-بىرىگە قانچىلىك زىيان سالىدۇ (بىز 10% دىن 30% گىچە دەپ ئويلايمىز)؛ مەلۇم بىر قۇرۇلۇشنىڭ تاجىدا ھەقىقىي تېزلىك ۋە توسالغۇلۇق; مىڭلىغان بېسىملىقلارنىڭ 20 يىلدىن ئارتۇق ۋاقىت داۋاملاشقان سۇ، بۇزۇقچىلىق ۋە توپاننىڭ تەسىرىگە ئۇچرىغانلىقى؛ قۇرۇلۇشقا تارقالغان ئاۋاز ۋە تىكلىنىشلەر؛ كۆزنەكلىك قاناتلار بىلەن ياۋايى ھايۋانلارنىڭ ئالاقىسى (ئۇچۇرلارغا قارىغاندا، چوڭ توربۇنلار ئامېرىكادا ھەر يىلى 140,000 دىن 328,000 گىچە قۇشنى ئۆلتۈرىدۇ (Loss, Will and Marra, 2013)؛ كۆزنەكلىك قۇرۇلۇشلار 365 دىن 988 مىليونغىچە قۇشنى ئۆلتۈرىدۇ (Loss et al., 2014); ھېچكىم كۆزنەكلىك تام-ئاستى مودۇللىرى ئۈچۈن سانلىق مەلۇماتقا ئىگە ئەمەس).

كۆك ئاسمانغا قارىغان قارا كۆزلۈك بىر بىنانىڭ ئېگىزلىكىدە ئۈچ ئوڭۇشلۇق ئېچىلىدىغان ئورۇن بار، ھەر بىرىنىڭ ئۈستىدە شامال توربىنى تۇرىدۇ.
2012-يىلى لۇندۇندىكى بىر ئۆي كوچىسى بولغان Strata SE1 نىڭ ئۈستىگە سېلىنغان ئۈچ شامال توربىنى. Photo: Cmglee, CC BY-SA 3.0

نېمە راست بولۇشى كېرەك؟

6.5 م/س شاماللىق جايدا تۇرغان تاج ئۈچۈن، ئېلېكتىر ئېنېرگىيەسىنىڭ باھاسى بىز ئىشلىتەلمەيدىغان ئىككى نەرسىگە باغلىق: ئالدىدىكى ھەر بىر مېتىردىن قانچىلىك كۈچ چىقىرىدۇ ۋە ئۇنى ئورنىتىشقا قانچىلىك پۇل كېتىدۇ.

ئالدىدىكى رايوندا Cpھەر بىر كۋادرات مېتىرغا 300 دوللارھەر بىر كۋادرات مېتىر 500 دوللارھەر بىر كۋادرات مېتىرغا 800 دوللارھەر بىر كۋادرات مېتىرغا 1100 دوللار
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

ئۇ يەردە ئۇ مەغلۇپ بولالايدۇ، ئۇ يەردە ئۇ مەغلۇپ بولالمايدۇ

ئۇ غەلىبە قىلالايدۇ:

  • Windy tall buildings and coastal sites, as a complement to solar: wind at a roof edge peaks at night, in winter and in storms, when solar panels produce little.
  • ئۈستۈنكى تاملار ھازىرلا تولۇق ياكى سايە ئاستىدا. بىر تاج ئەتراپنى ئىشلىتىدۇ، ئۈستۈنكى تامنىڭ رايونىنى ئەمەس، ھەمدە پانېللار، ئۆسۈملۈكلەر ياكى تەرەزە بىلەن مۇسابىقىلىشمەيدۇ.
  • كابلىلار قىممەت بولغان جايلاردا توردىن سىرتتىكى كۈچ: سانچىغۇچلار، يورۇتقۇچلار، تېلېكوم ئۈسكۈنىلىرى، كۆۋرۈكلەردىكى ھاۋا شارائىتى ئىستانسىلىرى، ماستلار ۋە دېڭىز بويى قۇرۇلمىلىرىنىڭ ھەممىسى.
  • Barriers that already exist: highway and railway noise barriers, sea walls and bridge parapets, where the structure is paid for.
  • كۆرۈنۈش ۋە مائارىپ. ئايلىنىدىغان تاج بىر خەلقئارالىق بايانات بولۇپ، كۈن نۇرى پىلانېتى ئەمەس؛ مەكتەپلەر، مۇزېيلار ۋە دۆلەتلىك قۇرۇلۇشلار بۇنى ئەھمىيەت بېرىدۇ.
دۇكاننىڭ ياندىكى دەرەخلەر ئارقىسىدا، بىر دانە كىچىك ئاق شامال توربۇنى تۆتتىن ئارتۇق قىسقا ماستىلارغا ئېسىلغان ھالدا، پۈتۈن ئۆينىڭ تامى ئۈستىدە توپلىنىپ تۇرىدۇ.
2011-يىلى كاليفورنىيە شتاتىدىكى موررو بېي شەھىرىنىڭ ئىككى تامىدا بىر دانەدىن ئارتۇق كىچىك شامال توربۇنى بار. Putting rotors on a roof is easy; making them pay is the hard part, as the Warwick Wind Trials showed. Photo: Paul Gipe, CC BY-SA 4.0

ئۇ غەلىبە قىلالمىدى:

  • ئېلېكتىر ئېنېرگىيەسىنىڭ ئەرزان مەنبەسى. چوڭ شامال ۋە كۈن نۇرى كەنتى ھەر بىر كىۋادرات مېتىرغا $0.04 to $0.10 دوللار چىقىدۇ؛ بىنالاردا بۇنى قىلغىلى بولمايدۇ.
  • In sheltered city streets and low-rise suburbs, where the mean wind is under 4 to 5 m/s at roof height.
  • Facade نىڭ ئۈستىگە يېپىلغان. لېكىن، روتورلار قانداقلا ياسالغان بولسىمۇ، قاپلانغان ديواردا ئېقىمى يوق.

تەرەققىيات يول خەرىتىسى ۋە ئۇنىڭغا كېلىدىغان خەجلەش مىقدارى

پەسىلخىزمەتبۇنى قوللايدىغان قارارقىممىتىۋاقىت
0. لايىھەلەش تەتقىقاتىپىچاق ۋە قانال لايىھەسى، بىر مودۇلنىڭ CFD ۋە 3×3 ئارتىسىنىڭ CFD، ئېلېكتىرلىك توپولوگىيىسى، ئىشلەپچىقارغۇچى بىلەن بولغان ھەقسىز مودېلى0.2 دىن يۇقىرى بولغان ئالدىنقى رايوندىكى Cp بىر ئاررېستا مۇمكىنمۇ؟$30k to $60k3-4 ئاي
1. Wind tunnelئۈچ بۇرغۇچ، ئۈچ قانال، ستاتورنى ئېچىش ۋە تاقاش، ئاندىن 3×3 شەكلىدىكى ئاررېت؛ 3 دىن 15 م/س گە، 0 دىن 45° گە ئايلىنىشئۆلچەملىك Cp، ئاررېس زىيانى، باشلاش تېزلىكى، داۋىل$60k to $120k4-6 ئاي
2. نەشرىيات ماددىسىتوك ئېلېكتىر ئىستانسىسى، كۈچ قاچىلاش تاختىسى، مۇداپىئەلەنگەن مادۇل؛ داۋاملىق ئىشلەش، بۇزۇقلۇق، يامغۇر ۋە ئاۋاز سىناقلىرى (IEC 61400-11 ئۇسۇلى)مودۇلنىڭ ئۈنۈمى ۋە داۋاملىقلىقى$50k to $100k6 ئاي
3. ئۆينىڭ ئۈستىدىكى پىلانىت10 دىن 20 گىچە مادۇل، ئۇزۇندىن-ئۇزۇن ئاۋازلىق ئېنېمومېتىر ياكى ليادېر، بىر يىللىق سانلىق-مەلۇماتلار، ياۋايى ھايۋانلارنىڭ كامېراھەر بىر كۋادرات مېتىرغا توغرا كېلىدىغان kWh، قوللىنىشچانلىق، ئۆيدىكى ئاۋاز$80k to $150k12 ئاي
4. مەھسۇلات يولىقۇرۇلما ۋە ئالدىنقى تەرىپىنىڭ ئىنژېنېرلىقى، IEC 61400-2 لايىھەسى ئاساسى، UK MCS 006 ياكى US ACP 101-1 تەستىقلاش، ئېلېكتىرلىك ۋە ئوتتىن ساقلىنىش، بىخەتەرئۆي ئىگىسى سېتىۋالغىلى بولىدىغان مەھسۇلات$100k to $250k12دىن 18 ئايغىچە

0-3 باسقۇچلار ئاز دېگەندە $220,000 to $430,000 ئىككى يىل. Each phase has a clear stop point: if the wind tunnel does not show a frontal Cp near 0.2 in an array, we stop there and publish why.

بىز كىمگە موھتاجمىز

  • ئاۋرودينامىكچىلار تۆۋەن-رېينولدس ۋە دۇكت-روتور تەجرىبىسى بىلەن، پىچاقلارنى، دۇكت ۋە ستاتورنى لايىھىلەش ۋە تەكشۈرۈش ئۈچۈن.
  • بىر ئۇنىۋېرسىتېت ياكى تىجارەت كۆلچىكى، سىناقلارنى تۈزۈش ۋە سىزىقچە ئالاقە قىلىش ئۈچۈن CFD مۇتەخەسسىسى بىلەن.
  • Power-electronics engineer كۆپ مولدۇللاردىن كىچىك دائىملىق ماگنىتلىق ياندۇرغۇچ، ئاكتىپ تۈزىتىش، MPPT ۋە DC توپلاش ئۈچۈن.
  • Structural and facade engineer for wind loads on the crown (EN 1991-1-4 / ASCE 7), fixings, ice and fatigue.
  • Acoustician نىڭ تونلۇق ئاۋاز ۋە تىزگىنلەش قۇرۇلۇشقا تارقالغان.
  • Urban wind specialist سىز بىرەر نەرسە قۇرۇشتىن بۇرۇن، ئۆينىڭ ئۈستۈنكى تەرىپىدىكى شامالنى ئۆلچەپ ۋە مودېللاشتۇرۇش ئۈچۈن ئىشلىتىلىدۇ.
  • Certification and compliance: small wind standards (IEC 61400-2, -11, -12-1)، ئېلېكتىر ۋە ئوت كودلىرى، ھەمدە بىر ئايروپىلاننى قاپلاشقا رازى بولغان بىخەتەرلىك شىركىتى.
  • Ecologist قۇش ۋە چىۋىنلەرنى كۆزىتىشنى لايىھەلەش.
  • Manufacturing partner injecting moulding ياكى rotomoulding نىڭ باھاسى ۋە قۇۋۋىتى بويىچە.

تېخىمۇ ياخشى ئوي-پىكىرلەر قارشى ئېلىنىدۇ

The Fan Wall is one answer to a wider question: how can the places where people already live make, store or save more clean energy than they do today? ئەگەر بۇ توربەتتىكى سانلار سىزنىڭ باشقا بىر ئۇسۇلنىڭ تېخىمۇ ياخشى ئىكەنلىكىنى ئېنىقلىسا، بىز ئۇنى ئاڭلاشنى خالايمىز. ئۇچۇردىكى كۈن نۇرى ئىسسىقلىقمۇ يارىتىدۇ، تېمپېراتۇرا ساقلاش، سۇ ئېلېكتىر سىستېمىسىدىن قايتۇرۇلىدىغان توك، يۇقۇرى تېمپېراتۇرا ياكى ئىھتىياجنىڭ تېخىمۇ ئەقىللىق ۋاقىت بەلگىلەش قاتارلىقلار كۆپلىگەن ئۆيلەردە شامال تەختىنى ئاغدۇرىدۇ. idea radar ئۇلارنى سېلىشتۇرىدۇ، ھەر بىرىنىڭ ئۆز ماقالىسى بار، بىز بۇ يەردە قوللىنىدىغان ئوخشاش راستچىللىق بىلەن يېزىلغان.

بىر قىسىم كىشىلەرنىڭ ئېغىزلىرىدا چىرايلىق سۆزلەر بار بولۇپ، ئۇلارنى ئاڭلاپ باققانلارمۇ بولىدۇ. پىلانلاش ئۈچۈن، بىر گەپنىڭ ئىشلىگۈچى، ھەقىقىي ھاياتتىكى، ئەمەلىيەتتە كۈچنى ئىشلەپچىقىرىدىغان ۋە ئۇنىڭ چىقىمىنى ئۆلچەيدىغان بىر قورالغا ئېھتىياجلىق بولۇشى كېرەك. بۇ سەۋەبتىن بۇ بەتنىڭ ئاخىرى سىزىق ئەمەس بەلكى شامال تونىلى ۋە ئۆگزە ئۈستىدىكى بىر ئايروپىلان بىلەن ئاخىرلىشىدۇ. يازما پىكىرلەرمۇ قوبۇل قىلىنىدۇ: ئەگەر فىزىكا ۋە سانلار توغرا بولسا، بىز ئۇلارنى بۇ تور بېتىدە ئېلان قىلالايمىز. لېكىن، ئىشلىگۈچى مودېلسىز پۇل توپلاش ناھايىتى قىيىن، بۇ يەردە پۇل بېرىش، كىرىم قىلىش ياكى تونۇشتۇرۇشتىن باشقا ھېچنېمە يوق. بۇ بەت مۇشۇ ئۆلچەمگە ئۇيغۇن كېلىدۇ: سانلارنى كۆرسىتىش، سىزنىڭ خاتا ئىكەنلىكىڭىزنى ئىسپاتلايدىغان نەرسىلەرنى ئېيتىش ۋە ئەڭ ئەرزان سىناقنى تەكلىپ قىلىش.

ئۈچ جۈپ سانچىقۇچ قولى بار ئاق ئۇلتراسۆڭەكلىك ئېنېمومېتىر، بۇ يەرنىڭ ئۈستىدە شامال پەيدا قىلغۇچى ۋە باشقا قوراللار بار.
شېتلاندىيەدىكى ۋىم موستا بىر ئۇلتراسۇڭگۈكلۈك ئېنېمومېتىر. يەنى، ئۇ ئۆزىنىڭ ئىجادىيىتىدە تەنقىد ۋە تەتقىقاتنى ئاساس قىلغان بولۇپ، ھېچقانداق بىر خىل مۇستەقىللىق ئېڭى يوق. يامغۇر ياغسا، بۇ يەردە بىر ئادەمنىڭ ئۆيىگە كىرىپ كېتىپ، شۇ يەردىكى كىشىلەرنى قورقۇتۇپ قويىدۇ. Photo: M J Richardson, CC BY-SA 2.0

قانداق ياردەم بېرەلەيسىز

  • ئۆزىڭىزنىڭ تەجرىبىڭىزنى كەلتۈرۈڭ. ئەگەر سىز يۇقىرىدىكى ساھەلەرنىڭ بىرىدە ئىشلەيدىكەنسىز، بىر ئىشنى كۆرسىتىپ بېقىڭلار. بىزنىڭ تىپىمىزنى بىر سائەت تەكشۈرۈشمۇ قىممەتلىك.
  • ئېقىنغا قارشى ئۆينى تەمىنلەڭ. بىر كۆۋرۈك، تاغ ياكى ئېچىۋېتىلگەن زېمىندىكى ئۈستۈنكى ئۆينىڭ ئۈستىگە بىخەتەر ئۆيگە كىرىش يولى بار بولسا، ئۇ يەردە پىللوننى ئورۇنلاشتۇرغىلى بولىدۇ. بىزگە بۇ يەرنىڭ قەيەردە ئىكەنلىكىنى، شامالنىڭ ئادەتتە قانداق ئۇچىدىغانلىقىنى ئېيتقىن.
  • شامال سانلىق-مەلۇماتىنى ھەمبەھىرلەش پروگراممىسى. بىر يىل ئىچىدە تام، كۆۋرۈك ياكى دېڭىز بويىدىكى ماستىرنى تەكشۈرۈش ئارقىلىق پىلانلىق يەرنى تاللاشقا ياردەم بېرىدۇ.
  • بىزنىڭ ماتېماتىكىمىزنى تەكشۈرگىن. مۇددىئا ئېچىلىدۇ. ئەگەر بىز بىرەر خاتالىق تاپساق، بىزگە ئېيتىپ بەرسىڭىز: بىز ھازىرلا تۈزىتىشنى تاللايمىز، يەنى سىناقتىن كېيىن.
  • ئېنىقراق بىر قارارنى ئوتتۇرىغا قويۇڭ. ئۇنى خىزمەت پىلانىنى ئارقىلىق يوللاپ، ئۇنىڭ ھەل قىلىدىغان مەسىلىسى، فىزىكا تەكشۈرۈشى، كىۋادرات سائەتتىكى تەخمىنەن بولغان خەجلىنىش مىقدارى ۋە خاتالىقىنى ئىسپاتلاشقا بولىدىغان ئەڭ ئەرزان سىناق بىلەن بىرگە ئەۋەتىڭ.

مەنبە

  1. Salonvaara, M., Karagiozis, A., Pazera, M. and Miller, W. (2007). Air cavities behind claddings: what have we learned? Buildings X Conference.
  2. Lissaman, P.B.S. (1983). رېئاللىقنىڭ بىر قىسمى. Annual Review of Fluid Mechanics 15, 223-239.
  3. Howey, D.A., Bansal, A. and Holmes, A.S. (2011). Design and performance of a centimetre-scale shrouded wind turbine for energy harvesting. Smart Materials and Structures 20, 085021.
  4. Federspiel, C.C. and Chen, J. (2003). ھاۋا كۈچى سانسور. Proceedings of IEEE Sensors 2003, 22-25.
  5. Newman, B.G. (1986). شامال توربۇنلىرى ئۈچۈن كۆپ خىل مەشغۇلاتچى-دىسكىنىڭ تەتقىقاتى. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics 24, 215-225.
  6. Adema, N. et al. (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). پىلانلىق تۇغۇتنىڭ ئالدىنى ئېلىش ۋە ئۇنى تىزگىنلەش خىزمىتى. AIAA 2017-3571.
  8. Ohya, Y. and Karasudani, T. (2010). شامال لىنزا تېخنىكىسى بىلەن يۇقىرى ئېنېرگىيە ئىشلەپچىقىرىش ئۈچۈن ئىشلىتىلىدىغان شامال توربىنى. Energies 3(4), 634-649.
  9. ۋىلسون، ج. (2007). The science of making more torque from wind: diffuser experiments and theory revisited. Journal of Physics: Conference Series 75, 012010.
  10. گىپ، پ. (2017). 50 مىليون دوللارلىق ئۆسۈملۈك پۇلىنى ئاجرىتىپ بېرىدۇ..
  11. Giguère, P. and Selig, M.S. (1998). كىچىك كۆزنەكلىك شامال توربۇنلىرى ئۈچۈن يېڭى ئايروپىلان پىچاقلىرى. Journal of Solar Energy Engineering 120(2), 108-114.
  12. Kishore, R.A., Coudron, T. and Priya, S. (2013). Small-scale wind energy portable turbine (SWEPT). Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics 116, 21-31.
  13. Tamaro, S., Campagnolo, F. and Bottasso, C.L. (2024). On the power and control of a misaligned rotor: beyond the cosine law. Wind Energy Science 9, 1547-1575.
  14. Richmond-Navarro, G., Uchida, T. and Calderón-Muñoz, W.R. (2022). يامغۇرلۇق ھاۋا شارائىتىدا شامال توربىنى ئىشلەش ئىقتىدارى. Wind Engineering 46, 518-528.
  15. Mertens, S. (2006). شىنجاڭدىكى ۋىلايەت ۋە ئاپتونوم رايونلار تىزىملىكى. PhD thesis, TU Delft (after Mertens, 2003, Wind Engineering 27(6)).
  16. 2009-يىلى (ئۆكتەبىر). ئۇيغۇرچە يازما تارىخى.
  17. Pacific Northwest National Laboratory (2025, 2026). ئۇيغۇرچە تور بەتلىرى ۋە تور بەتلىرىنىڭ تارىخى.
  18. US Department of Energy and NREL (2025). كېڭەيتىلمە ۋىدىيو سىستېمىسى باھالاش ئۆلچىمى، Q1 2025: سودا ئۆيىنىڭ ئۈستىگە $1.95 to $1.98 W.
  19. Lazard (June 2026). Levelized Cost of Energy+, 19- نەشرى.
  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). Estimates of bird collision mortality at wind facilities in the contiguous United States. Biological Conservation 168, 201-209.
  22. Loss, S.R., Will, T., Loss, S.S. and Marra, P.P. (2014). ئامېرىكا قوشما شتاتلىرىدا ئولتۇراقلاشقان. The Condor 116(1), 8-23.
  23. Grant, A., Johnstone, C. and Kelly, N. (2008). Urban wind energy conversion: the potential of ducted turbines. Renewable Energy 33(6), 1157-1163. A related idea we will also test: ducts through the parapet driven by the pressure difference between facade and roof.