VAWT – дизайн ветряного двигателя, где генератор вертикально ориентирован в башне, вместо того, чтобы сидеть горизонтально на вершине. В то время как есть много проектов VAWT, тот, используемый в этом исследовании, называют прямым лезвием типом Darrieus или турбиной H-ротора.
По словам исследователей, маленькие VAWTs обладают способностью эффективно работать в присутствии высокого турбулентного течения, которое делает их идеальными устройствами сбора и преобразования побочной энергии в городской и пригородной окружающей среде. В статье в Журнале этой недели Возобновляемой и Стабильной энергии, от AIP Publishing, авторы представляют результаты, указывающие, что оптимально разработанная система VAWT может в финансовом отношении конкурировать с основанными на ископаемом топливе электростанциями в городских и пригородных областях, и даже возглавлять развитие чисто-нулевого энергетического здания или города.Чтобы установить их результаты, команды вводят фактические, решенные временем данные о скорости ветра в числовое моделирование, которое определило общую сумму энергии, захваченной турбиной более чем год операции. Их данные о ветре были накоплены за 2009 год от 3D звуковых анемометров, установленных на вершине транспортных постов, приблизительно 9 метров или 30 футов, над землей, и поместили в девять различных городских и пригородных мест вокруг Оклахома-Сити, Оклахома.
Исследователи моделировали 13 различных конфигураций ветряного двигателя с вниманием на четыре конкретных параметра дизайна: формат изображения высоты к диаметру (H/D), форма крыла лезвия, турбинная основательность и турбинный момент инерции. Главным критерием качества работы, используемым, чтобы определить оптимальную конфигурацию дизайна, был процент энергии, захваченной турбиной в течение года относительно доступной энергии на бурном ветру во время того же самого периода времени.Из 13 конфигураций дизайна у оптимального турбинного дизайна был самый низкий момент инерции.
Интересно, однако, исследователи подтвердили, что даже с моментом инерции, устраненной как параметр дизайна, эта конфигурация была все еще самой идеальной.Они также проанализировали различные турбинные проекты для стоимости levelized энергии (LCOE) в одной из испытательных площадок и сочли ценности для особенностей лезвия необходимыми для экономически жизнеспособных вариантов.
Оптимальная конфигурация дизайна на этом месте выработала электроэнергию по стоимости на 10 процентов ниже, чем средняя национальная цена за единицу товара электричества.«Это не конец нашего исследования, и я думаю, что у нас есть больше, чтобы учиться на турбинной конфигурации дизайна и ее условиях работы, которые допускали бы усиление суммы энергии, захваченной турбиной. […] Это захватывающе», сказали Лам Нгуен, один из ведущих исследователей на проекте.
Нгуен в настоящее время расширяет свое исследование с бывшим советником.После их заключения, что оптимальная конфигурация дизайна для VAWTs могла привести к более низкой электрической стоимости, команда знает, что работа не закончена.