вторник, 8 августа 2017 г.

Rooftop Wind Power

Ветряные мельницы, которые живут на крыше

Высокоэффективные «тихие» ветряки:
- LoopWing e1500 от японской фирмы Loopwing Co Ltd
- Liam F1 от фирмы The Archimedes из Роттердама
Известно, что практически у всех видов альтернативной энергетики, даже самых «зеленых»,  существуют экологические проблемы, накладывающие определенные ограничения на их применение. Поэтому ветроэнергетические установки, в большинстве случаев, устанавливаются как можно дальше от населенных пунктов, в отдаленных горных районах и даже в открытом море. И связано это не только с более благоприятными ветровыми условиями в этих местах, но и с шумовым и вибрационным загрязнением окружающей среды, которое создают ветряные турбины, что затрудняет их использовать вблизи проживания человека. Однако это не значит, что не предпринимались попытки приблизить ветряки к городам и поселкам, и даже поставить их на крыши жилых домов и зданий. Сложился даже целый класс ветроэнергетических установок, которые иногда называют Urban wind, иногда Rooftop Wind, иногда Architectural Wind, а иногда … Впрочем, эти названия скорее отражают лишь взгляды специалистов отделов маркетинга на способы продвижения этих систем, чем их технические характеристики, главной из которых является малошумность. Некоторые примеры подобных установок приведены в статье Японская фирма Loopwing и ее тихие ветряки, в которой достаточно хорошо освещено их разнообразие. Тем не менее, новинки в этой области появляться с завидной регулярностью, что свидетельствует о постоянно увеличивающемся интересе к подобным проектам. Вот лишь некоторые из них.

Странно выглядящая ветряная турбина производит мало шума и делает громкие заявления

Хотя вид солнечных панелей на крышах домов становится все более распространенным явлением, бытовые ветряные турбины пока еще довольно редкое зрелище. Однако, базирующаяся в Роттердаме технологическая фирма Архимед (The Archimedes) преисполнена желания скоро изменить это положение. Компания представила свою установку Liam F1 Urban Wind Turbine, которая, как говорят, имеет выход энергии составляющий "80 процентов от теоретически возможного максимума". Это довольно смелое заявление, учитывая, что у большинства обычных ветряных турбин этот показатель составляет в среднем от 25 до 50 процентов.


Liam F1 Urban Wind Turbine
Liam F1 Urban Wind Turbine
Ветроэнергетическая установка Liam при весе в 75-килограмм (165 фунтов) и 1.5 метра (5 футов) в ширину, очевидно, не очень похожа на типичную турбину. Она напоминает по форме одновременно раковину моллюска наутилус (nautilus) и винт насоса (винтовой насос), изобретенный древнегреческим математиком Архимедом из Сиракуз.
Сообщается, что такой форм-фактор приводит к минимальному механическому сопротивлению, позволяя ротору вращаться очень свободно и работать спокойно. А ведь шум от лопастей является одной из главных причин жалоб на расположенные на крышах ветряные двигатели (rooftop wind turbines). Кроме того, конструкция, как утверждается, всегда держит винтовой ротор по направлению ветра для получения максимальной производительности.
Наряду с претензиями на то, что их установка в состоянии достичь 80 процентов лимита Беца (см. ниже),  The Archimedes добавляет, что The Liam F1 генерирует в среднем 1500 киловатт-часов энергии в год при скорости ветра 5 м/с, что примерно соответствует половине потребляемой мощности обычного домохозяйств. Излишне говорить, что будет интересно посмотреть на результаты независимого тестирования. Компания же заявляет, что протестировала Liam более 50 раз, чтобы подтвердить цифры, и уже продала 7000 турбин в 14 странах.

Закон Беца (англ.  Betz' law) - определяет максимальную энергию, которую можно получить от «гидравлического ветрового двигателя», или ветрогенератора. Закон Беца был открыт 1919 немецким физиком Альбертом Бецом. По этому закону, ветрогенератор может произвести не более 59,3 процента от кинетической энергии ветра.
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
После 11 лет развития самый эффективный городской ветряной двигатель вышел на мировой рынок. Во вторник 27-го мая 2014 года он был представлен в Инновационном Доке (Innovation Dock) в Роттердаме. Эта ветряная турбина объединяет строгий и изящный дизайн с несравнимо высокой эффективностью. Основанный на естественных (природных, натуральных) формах аппарат Liam F1 конвертирует (превращает) не менее чем 80% доступной энергии  ветра в электрическую мощность с минимальными потерями и почти бесшумно. Результат никогда ранее ни кем не показанный.
Городская ветряная турбина The Liam F1 есть зримое доказательство философии и идей
отцов-основателей фирмы Архимед, Ричарда Риджтенбика (Richard Ruijtenbeek) и Мэринуса Миремета (Marinus Mieremet), что стабильная энергия, объединяясь с тем, что природа предлагает нам бесплатно, должна быть доступна всему человечеству (sustainable energy, by combining what nature offers us for free, must be available to all of mankind).

Автором идеи этого ветряка является один из основателей и технический директор (Chief Technology Officer) фирмы Архимед, изобретатель из Амстердама Мэринус Миремет (Marinus Mieremet), который будучи ученым-самоучкой, создал свою собственную, полностью новую, аэродинамическую теорию на основе биомимикрии и возрожденной теории Архимеда.
Биомимикрия - имитация моделей, систем и элементов природы в целях решения сложных человеческих проблем. Термин биомимикрия происходит от древнегреческого языка: βίος (bios) - жизнь, и μίμησις (imitation) – имитация, подражание. Живые организмы развили хорошо адаптированные структуры и материалы за геологическое время посредством естественного отбора. Биомимикрия дала начало новым технологиям, вдохновленным биологическими решениями на макро и нано уровнях.
Человеку далекому от этой области знаний, вероятно, затруднительно сказать, чем биомимикрия отличается от бионики, и в чем заключается теория Архимеда, а тем более возрожденная. Тем не менее, попытка Мэринуса Миремета восполнить недостаток своих собственных научных знаний заимствованием у природы вполне удалась, если конечно заявленные характеристики турбины The Liam F1 соответствуют действительности.

К сожалению, больших подробностей о технических и конструктивных особенностях этой ветряной турбины найти сложно. Разве что воспользовавшись описанием патентов (заявок) на изобретения,  принадлежащих Мэринусу Миремету и Ко из фирмы The Archimedes, благо что их подано в разных странах немало, что может свидетельствовать о серьёзных намерениях по дальнейшему развитии этого бизнеса.
Bibliographic data: US2014145447 (A1) ― 2014-05-29
Windmill, Rotor Blade and Method 
Also published as:     WO2011142653 (A1)   KR20120091462 (A)   JP2013526671 (A)   EP2569534 (A1)   CN103097721 (A)   CA2798967 (A1)   AU2010352897 (A1)
Abstract of  US2014145447 (A1)
Ветродвигатель, лопасти ротора и метод
Изобретение относится к вращающейся машине для взаимодействия с текучей средой,
содержащий ротор с одним или несколькими лопастями, с помощью которых энергия извлекается из среды или передается в среду. Лопасть простирается винтообразно или по спирали вдоль оси ротора. Проекция лопасти формирует в плоскости непрерывно сужающуюся полосу, спирально вращающуюся вокруг центральной стойки. Лопасть предпочтительна в виде мембраны. Как видно на виде сбоку лопасть имеет конусообразный торец, расположенный навстречу потоку текучей среды.
WO2011142653 - WINDMILL, ROTOR BLADE AND METHOD

Bibliographic data: US2015300177 (A1) ― 2015-10-22
BLADE HAVING A DIVIDED SHAFT AND BLADE UNIT UTILIZING THE BLADE AND METHOD FOR MAKING THE BLADE UNIT 
Inventor(s):     MIEREMET MARINUS [NL]; BAEK JOON HO [KR] +
Priority number(s):     KR20120124715 20121106 ; WO2012KR10750 20121211
Also published as:     WO2014073741 (A1)   KR101286380 (B1) 
Abstract of  US2015300177 (A1)
Способ изготовления блока лопастей с разделенным валом содействующий коренным образом увеличению производительности и облегчению сборки по сравнению с методом крепления лопасти к валу с помощью множества соединительных элементов. Способ получения блока лопастей включает в себя этапы изготовления лопасти с разделенного валом, содержащий лопасть и разделенный вал, который прикреплен как одно целое к корневой части лопатки и разделен на множество частей в направлении длины вала, и комбинирование множества изготовленных лопаток с разделенным валом вместе друг с другом через разделенный вал.
WO2014073741 - BLADE HAVING A DIVIDED SHAFT AND BLADE UNIT UTILIZING THE BLADE AND METHOD FOR MAKING THE BLADE UNIT 
Стоит обратить внимание, что в последней заявке (US2015300177) в списке изобретателей появился BAEK JOON HO и признак страны [KR], т.е. Южная Корея. Вероятно, это не самый плохой способ освоения новых рынков, отдавая часть прав на патенты местным партнерам, тем самым делая их заинтересованными в продвижения товара.
Что касается высокого КПД этой ветряной турбины, то вероятным объяснением этого является её протяженность вдоль ветряного потока. Таким образом, такой ветряк можно представить как последовательность расположенных друг за другом на одной оси ветряных колес, каждое последующее из которых добирает энергию не забранное предыдущими. Подобный принцип не нов в энергетической отрасли. Достаточно взглянуть на многосекционный  конусообразный ротор паровой турбины, где каждая последующая секция имеет больший диаметр, чтобы сохранить крутящий момент при уменьшающемся давлении пара.
Паровая турбина изготовленная фирмой MAN Diesel & Turbo для 100-мегаваттной солнечной тепловой электростанции "Shams 1", запущенной в Абу-Даби в 2013 году.
И, кстати, уже упомянутая выше LoopWing e1500 с очень похожими размерами и характеристиками имеет КПД равным 43%, что не намного меньше, чем у Liam F1
( 59.3% * 0.8 = 47.4% ). Вероятно, работает тот же принцип по распределению нескольких лопастей вдоль потока ветра.
Но, как известно, хорошие идеи витают в воздухе, и потому могут появляться и реализовываться одновременно в разных головах и разных точках планеты. В подтверждение этих слов, вот ещё один пример подобной ветряной турбины.

Тихая сферическая ветряная турбина Energy Ball

Energy Ball® Wind Turbine
Разработанный то ли шведской (https://www.homeenergy.se/), то ли голландской (https://www.homeenergy.nl/) компанией Home Energy, ветроэнергетическая установка Energy Ball разрушает привычные представления о дизайне ветряного двигателя благодаря применению сферической конструкции. Home Energy заявляет, что при таком дизайне может быть достигнута аэродинамическая эффективность значительно выше, по сравнению с традиционными проектами. К тому же, турбина Energy Ball, как утверждается, является "абсолютно тихой".
На данный момент доступны две модели: Energy Ball V100 мощностью 0.5 кВт с диаметром 110 см (43 дюйма) и V200 на 2.5 кВт с диаметром шара (ротора) 198 см (78 дюймов).
The Energy Ball V100 представляет собой сферическую небольшую ветряную турбину диаметром 1 метр, имеет шесть лопаток ротора и особенно подходит для установки в городских районах. V100 устанавливается на отдельно стоящий шест (мачту) высотой 10 или 12 метров, или на крыше на мачту высотой 3 метра.
The Energy Ball V200 имеет больший диаметр, чем V100 и обеспечивает существенно большую мощность. У V200 есть 5 лопастей ротора. С диаметром почти 2 метра Энергетический Шар V200 подходит для установки в городских районах согласно европейскому (ЕС) и североамериканскому законодательству. The Energy Ball V200 устанавливается на свободной стоящем шесте (мачте) с общей высотой 12 или 15 метров, или на плоской крыше на мачте высотой 6 метров.

The Energy Ball V200 на свободной стоящей мачте
Поскольку The Energy Ball не вызывают каких-либо неудобств из-за шума или тени, разрешения на использование, как правило, предоставляется быстрее, чем на сопоставимые по размерам ветряные двигатели небольшой мощности.  Home Energy утверждает, что V200 может обеспечить до 50% электрических потребностей типичного дома, в то время как V100 может быть как дополнение к другим источникам энергии. Оба могут производить энергию при скорости ветра начинающейся с 3 метров в секунду, и заканчивающейся при максимальной скорости ветра 40 м/с.

Монтаж The Energy Ball V100 на плоской крыше
К сожалению, финансовые результаты фирм продвигающих на рынок эти Энергетические Шары, вероятно, не очень хороши. Так если воспользоваться ссылкой с голландского сайта на местонахождение офиса фирмы на картах Google, на панораме улицы можно, кроме стоящего на шесте The Energy Ball, заметить плакат с надписью: TE HUUR ca. 225 m2.
Офис голландской компании Home Energy сдается в аренду.
И переводчик от того же великого и могучего Гугла поможет нам предположить, что дела у голландской компании Home Energy далеко не блестящи. Так же не блестящи дела и у американского клона Домашней Энергии - Home Energy USA. Даже их сайт удалось посмотреть только в виде сохраненной копии в Google. Однако там было немного больше информации об Energy Ball, чем на других сайтах, и потому ниже приведены наиболее интересные выдержки с него.
Затраты на электроэнергию продолжают расти по всей стране и мире.
По данным Управления энергетической информации (EIA), рост стоимости модернизации инфраструктуры продолжает способствовать увеличение тарифов на электроэнергию. Предприятия и домовладельцы продолжают искать новые и более эффективные способы снижения затрат и обратить вспять эту тенденцию.
Home Energy USA предлагает альтернативный источник энергии, свой флагманский продукт - линейку бытовых ветряных турбин, известных как Energy Ball®. Этот передовой продукт возобновляемой энергии предоставляет частным домохозяйствам и городским клиентам эффективную, привлекательную, и тихую альтернативу, чтобы используя ветер производить электричество для их собственного потребления с возможностью передачи избыточной энергии в общественную энергосистему.
Energy Ball®: Что отличает наши турбины
В отличие от традиционных ветряных турбин The Energy Ball® представляет собой небольшую элегантную турбину, которая производит электроэнергию и может сэкономить домовладельцу от 50% до 90% на их счетах за электричество, по данным Департамент энергетики США (DOE).
Небольшой размер и превосходный дизайн предоставляют домовладельцам и коммерческим клиентам альтернативный источник энергии. The Energy Ball® имеет художественную сферическую конструкцию с диаметром флюгера всего 39 дюймов и только 4 фута в высоту.
• Не отбрасывают тени или помехи в жилой и городской среде, и считаются безопасными для летающих диких животных.
• Устраняет шум. При вращении ротора практически без трения, единственный шум, который клиенты могут обнаруживать это сам ветер.
• Предназначен (как дополнительная опция) для передачи избыточной энергии в общественные электросети
Venturi efffect. Дизайн и технология Energy Ball® основаны на физическом принципе, известном как эффект Вентури. Эффект Вентури возникает, когда поток воздуха или жидкости сужается (сжимается), создавая среду низкого давления, что впоследствии приводит к увеличению скорости потока. В случае Energy Ball®, лопасти установки сжимают воздух, поступающий в шар, создавая внутри него низкое давление. Низкое давление создает всасывающую силу, которая втягивает воздух снаружи шара и помогает вращать лопасти ротора. В результате эта конструкция может быть на 40 процентов эффективнее по сравнению с традиционными лопастными турбинами аналогичного диаметра
Venturi efffect
Эффект Вентури поднимает эффективность турбины на 40 процентов
Venturi efffect
Wind energy conversion apparatus 
US8105010 (B2)  -  Wind energy conversion apparatus
Inventor(s): VAN DE KLIPPE FREDERIKUS [NL] + (VAN DE KLIPPE FREDERIKUS)
Applicant(s): VAN DE KLIPPE FREDERIKUS [NL]; WIND EN WATER TECHNOLOGIE HOLDING B V [NL] + (WIND EN WATER TECHNOLOGIE HOLDING B.V, ; VAN DE KLIPPE FREDERIKUS)
Also published as:  US2010158692 (A1)   WO2004063564 (A1)   WO2004063564 (B1)   US2006099077 (A1)   NL1022393 (C2)   EP1588049 (A1)   EP1588049 (B1)
Аппарат для преобразования энергии ветра
Реферат
Устройство преобразования энергии ветра включает опорную конструкцию. Устройство дополнительно включает в себя вал, имеющий первый и второй конец, который с возможностью поворота сообщается с несущей конструкцией, а также, по меньшей мере, одну лопасть ротора, имеющей первый конец и второй конец, причем лопасть ротора крепится к валу обоими концами.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Цель изобретения состоит в том, чтобы улучшить известное устройство и создать устройство преобразования энергии ветра, которое при тех же размерах и одинаковых условиях ветра способно преобразовывать большее количество энергии ветра в другие формы энергии. Для достижения этой цели устройство преобразования энергии ветра в соответствии с изобретением отличается тем, что лопасть ротора снабжена дополнительным средством улавливания ветра.
В результате специальной конструкции лопатки ротора, которая используется в устройстве, наветренная сторона лопасти ротора, помимо приложения силы в направлении воздушного потока, также оказывает воздействие на воздушный поток в радиальном направлении, что приводит к эффекту Вентури. Упомянутый эффект Вентури приводит к увеличению потока воздуха через ротор, позволяя устройству преобразования энергии ветра в соответствии с изобретением извлекать больше энергии из воздуха, протекающего через устройство. Это приводит к значительному повышению эффективности устройства в соответствии с изобретением.
Средство улавливания ветра может состоять из расширенной части лопасти ротора, которая в одном варианте осуществления имеет округлую форму и эллипсоидальную форму в другом. Эффект Вентури усиливается, когда лопасть ротора снабжена дополнительными средствами улавливания ветра, как объяснено выше. В результате, еще больше воздуха будет течь через область, покрытую лопастью ротора, так что устройство преобразования энергии ветра может более эффективно получать энергию от ветра.
Таким образом, устройство преобразования ветра согласно изобретению отличается простой, но, тем не менее, надежной конструкцией. Кроме того, поскольку лопасть ротора не имеет концов, в отличие от известных ветровых турбин, шум производимый устройством преобразования энергии ветра в соответствии с изобретением, значительно ниже, чем у современных устройств. Это делает устройство преобразования энергии ветра в соответствии с изобретением вполне пригодным для использования в застроенных районах.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ВЫПОЛНЕНИЯ
Фиг. 3a и 3b показывают другой вариант осуществления изобретения. В этом варианте осуществления используются лопасти 4'' - 4'' ротора различной формы, которые также установлены на горизонтальном валу 3 с их первым и вторым концами. Более конкретно, лопасти 4'' - 4'' 'ротора снабжены дополнительными средствами улавливания ветра 5, которые предпочтительно состоят из расширенной части лопасти 4''- 4''ротора.
В конкретном варианте осуществления расширенная часть лопатки ротора, которая функционирует как средство улавливания ветра, имеет круглую форму; В варианте осуществления, который показан на фиг. 3а-3b. Расширенная часть каждой лопатки 4'' - 4'' ротора, функционирующая как средство 5 улавливания ветра, имеет эллипсоидальную форму. Таким образом, главная ось 6 эллипсоидального средства 5 улавливания ветра может совпадать с продольной осью 7 лопасти 4' ротора; Однако, для того, чтобы получить значительно улучшенный коэффициент полезного действия устройства преобразования энергии ветра, главная ось 6 включает в себя угол a с продольной осью 7 лопасти ротора, угол которого предпочтительно составляет от 0° до 60°, более конкретно между 20° и 40°.
US Patent 8105010. Wind energy conversion apparatus
Патент США №8105010. Аппарат для преобразования энергии ветра
US Patent 8105010. Wind energy conversion apparatus
Впрочем, примеров ВЭУ с использованием эффекта Вентури можно найти достаточно много, если не реально работающих, то по крайней мере, в различных проектах (или прожектах) и в описаниях патентов (например, один из недавних: US 8851828 - Wind turbine rotor with venturi tube effect). И определенное увеличение эффективности это дает. При этом наблюдается достаточное конструктивное разнообразие, описание и обзор которого заняло бы много места и времени, и потому в данной статье с эффектом Вентури можно закончить,
Не является таким уж необычным явлением сферическая форма ветряных турбин. Довольно сомнительно, что такая форма связана с физическими явлениями, обеспечивающими наибольшую эффективность процесса преобразования энергии ветра. В большинстве таких случаев преобладающим является эстетический фактор. Вот еще два примера ВЭУ со сферическими роторами, взятых из описаний патентов США.

US Patent 527866. Windmill

US Patent 4115032. Windmill Rotor
US Patent 4115032. Windmill Rotor
Как известно, большинство существующих на данный момент ветроэнергетических установок можно разделить на ВЭУ с вертикальной и горизонтальной осью вращения. ВЭУ с горизонтальной осью получили большее распространение. Однако, в последнее время установки с вертикальной осью постепенно пробиваются на рынок именно в нише аппаратов средней и малой мощности. В силу физических принципов работы и конструктивных особенностей, такие аппараты имеют меньшие скорости вращения роторов, вследствие чего создают меньшую шумовую и вибрационную нагрузку на окружающую среду. И потому они более предпочтительны для эксплуатации вблизи проживания человека. Рассмотрим пример таких ветряков.

Тайная энергетическая турбина = энергия ветра на крыше в скрытом режиме

Secret Energy Turbine: rooftop wind power in stealth mode
Тайная энергетическая турбина - энергия ветра на крыше в скрытом режиме
Secret Energy Turbine: rooftop wind power in stealth mode
Мало кто будет утверждать, что наличие ветровой турбины на крыше может помочь компенсировать ваши счета за электроэнергию. Однако ваши соседи могли бы не оценить вид ветряной мельницы на вашей крыше, и им не понравился бы звук её лопастей, свистящих в воздухе. Однако не отказывайтесь от этой идеи, потому что британский изобретатель Руперт Свит-Эскотт (Rupert Sweet-Escott) придумал продукт, который, по его словам, решает эти проблемы. Его секретная энергетическая турбина (Secret Energy Turbine - SET) выглядит как обычный дымоход и почти полностью бесшумна.
У SET есть вертикально установленные лопасти и два противоположных магнита (opposing magnets), чтобы помочь ему вращаться. Когда лопасти захватывают ветер и начинают вращаться, они образуют аэродинамический профиль с помощью пограничных слоев. Эти пограничные слои такие же, как слой воздуха, который движется над крыльями самолета, и в результате получается более быстро вращающаяся турбина. Неравномерный (uneven) ток, который он генерирует, преобразуется электронным контроллером, затем подается в один или несколько батарейных блоков для хранения. Оттуда синусоидальный инвертор преобразует его в обычное бытовое напряжение, и вы можете использовать его для любых задач.
Вот так портал www.gizmag.com/ рассказывал об этой инновации своим читателям в статье «Secret Energy Turbine: rooftop wind power in stealth mode». Из этого текста, кроме технических подробностей об оппозитных магнитах (вероятно связанных с технологией магнитной левитации) и не очень внятного объяснения о движущих силах ветряного ротора, следует, что в доброй старой Англии тезис «мой дом – моя крепость» уже не действует.  Потому как не только шум ветряной турбины может не понравится вашим соседям, что можно было бы понять и принять, но и изменения внешнего вида дома следует с ними согласовывать. И потому главной идеей своего изобретения Руперт сделал именно скрытость (секретность), замаскировав домашний ветряк под дымоход или вентиляционную трубу. Ну, вот так оказалось, что на крышах могут жить не только Карлсоны, но и стелс технологии.

Итак, сколько энергии производит такая вещь? Это зависит от того, какой силы дуют в вашем районе ветра и размера установки. Существуют несколько типоразмеров ВЭУ с диаметрами ротора от 30 см до 1.25 м и мощностью от 25 Вт до 2 кВт, что перекрывает практически все потребности (запросы) и возможности конечных потребителей. Утверждается, что 400 мм SET будет генерировать достаточную мощность для освещения среднего домохозяйства при использовании низкоэнергетических лампочек.

Примеры установки Тайной энергетической турбины
Примеры установки Тайной энергетической турбины
Судя по тому, что турбине требуется скорость ветра не менее 8 миль/ч, и то что она способна выдерживает ветры до 90 миль в час, а также из вышеприведенного фото, можно предположить, что она относится к одному из типов ротора Дарье (Darrieus rotor). Впрочем, в данном случае подошел бы и ротор Савониуса., т.к. суть идеи и изобретения Руперта именно в маскировке всей установки, а тип ротора не имеет значения. Вот что написано в реферате описания британского патента, автором которого является Руперт Свит-Эскотт.

Патент GB2469990. Concealed vertical axis wind turbine
Патент GB2469990. Concealed vertical axis wind turbine
GB2469990 (A) ― 2010-11-10
Concealed vertical axis wind turbine 
Inventor(s):    SWEET-ESCOTT RUPERT JOHN BICKHAM [GB]
Classification:    F03D11/04; F03D3/00
Встроенная вертикальная ветряная турбина 12, которая установлена внутри того, что кажется традиционной дымовой трубой 11 или вытяжным вентилятором (waste ventilator) 17, чтобы создать впечатление, что это не турбина. Вертикальная ветровая турбина 12 может быть установлена индивидуально или в виде нескольких блоков 18 для работы в качестве бітового или промышленного генератора. Устройство может быть установлено на любой крыше и может быть адаптировано внешней отделкой, действующей для маскировки камуфляж или сокрытия его, чтобы вписаться в стиль определенной местности.
Установки SET некоторое время были доступны в Интернете, и они были не дешевы. Цены варьировались от US1145$ для модели диаметром 300 мм, до 1716$ за 500 мм.  С учетом стоимости контроллера, аккумуляторных батарей и услуг по установке (наладке), вряд ли это был бы удачный способ сэкономить деньги. Для энтузиастов и (или) альтруистов большим утешением в этом случае было бы понимание того, что их углеродный след в атмосфере Земли стал менее заметным.
Там где нет экономической составляющей, практически любая инновация обречена на неудачу. Так произошло и в этом случае. В результате Secret Energy Turbine канула в небытие, и даже сайт www.secretenergyturbine.com ранее предлагавший на продажу «секретные турбины», теперь рекламирует продукцию других фирм, в том числе китайских, чья цена выглядит гораздо привлекательнее.

Предложения ветрогенераторов от китайских производителей
Предложения ветрогенераторов от китайских производителей на сайте www.made-in-china.com/
Не смотря на весьма неоднозначные приведенные здесь примеры Rooftop ветряков с точки зрения коммерческой успешности, процесс их распространения продолжается. И приведенный выше фрагмент китайского каталога может служить тому подтверждением, ибо многие из представленных там ВЭУ малой мощности можно адаптировать для применения в городских условиях.
На этом можно было бы и закончить приводить примеры современных ветроэнергетических установок, предназначенных для установки на крышах зданий и в жилой застройке. Трех примеров вполне достаточно для ознакомления, а делать полноценный обзор - это попытка объять необъятное.  И тем не менее, нельзя не привести еще один пример, ибо люди во всех направлениях своей деятельности всегда ищут самые большие, самые мощные, самые лучшие и т.д. созданные ими вещи. И вот такой пример из сферы пропеллеров на крыше.

Venger Wind представляет в Оклахома-Сити самую большую в мире ветряную ферму на крыше

Venger Wind и её американский дистрибьютор SWG Energy установили самую большую в мире ветровую ферму на крыше Оклахомаского медицинского исследовательского фонда (Medical Research Foundation - OMRF) в Оклахома-Сити. В рамках проекта Venger Wind построил 18 ветряных турбин V2 с вертикальной осью вращения на крыше медицинского центра в рамках стратегии OMRF по созданию исследовательской башни с нулевым уровнем выбросов.

Venger Wind Install World's Largest Rooftop Wind Farm in Oklahoma City
Venger Wind Install World's Largest Rooftop Wind Farm in Oklahoma City
Всенаправленные ветряные турбины были интегрированы в конструкцию здания и точно позиционированы для сбора ветра, как с северной, так и с южной стороны крыши. Установка 18 ветровых турбин делает весь проект крупнейшей встроенной ветроэнергетической системой в США.
В отличие от большинства вертикальных ветряных турбин, которые относительно скромны по размерам, ветряные турбины V2 являются массивными, имеют 18,5 футов (5.6 метров) в высоту и мощность по 4,5 киловатт каждая. Они начинают производить электричество при скорости ветра 8.9 миль/ч (14.3 км/ч или 3.9 м/с), что значительно ниже среднегодового среднего значения скорости ветра в Оклахома-Сити.
Venger Wind - глобальная компания, занимающаяся проектированием, производством и маркетингом небольших ветровых турбин, разработанных для генерирования чистого электричества. Кен Морган, председатель Venger Wind сказал: "Этот проект потребовал много тяжелой работы и долгих часов от всех участников. Это прорывной успех для Venger Wind и мировой индустрии малой ветроэнергетики в целом. Предоставление энергии ветра в точке потребления в городских условиях является главным изменением парадигмы от типичных сценариев использования ветра, где мультимегаваттные системы вынуждены устанавливаться все дальше и дальше от населения, к варианту расположения установок там, где энергия необходима больше всего. Малая ветроэнергетика по-прежнему имеет долгий путь в обучении самих себя и наших клиентов правильной оценке и установке ветровых турбин на зданиях. Это действительно совершенно новая наука, которая возникла недавно, и мы очень довольны архитекторами и инженерами, с которыми мы в настоящее время работаем, с которыми разрабатываются новые концепции интеграции ветряных турбин в здания. Здание OMRF является образцовым примером того, что возможно".
Из этого можно сделать вывод, что полноценное сотрудничество инженеров-ветроэнергетиков и архитекторов только начинается. Будем ждать результатов этого сотрудничества.
И напоследок, не согласимся с утверждением, что турбины V2 самые большие, которые живут на крыше.

The Bahrain World Trade Center

The Bahrain World Trade Center (BWTC)
The Bahrain World Trade Center (BWTC)
Всемирный торговый центр Бахрейна - первое в мире здание, объединяющее крупные ветровые турбины вместе с многочисленными системами энергосбережения и возобновления. Это здание является пионером нового направления для дизайнеров и владельцев, выступая в качестве технологического прецедента. BWTC показал, что коммерческие разработки могут быть созданы с сильной экологической составляющей и учитывать потребности будущих поколений. Помимо значительных успехов в экологически сбалансированной архитектуре, здание теперь считается источником национальной гордости для жителей Бахрейна и является символом экономического процветания.
Можно сказать, что ветряки на BWTC и есть пример сотрудничества ветроэнергетиков и архитекторов, правда в несколько больших масштабах. И пример этот не единственный. Однако, это уже выходит за рамки темы этого сообщения (про ветряки живущих на крышах обывателей), и потому этим примером и ограничимся.

Комментариев нет:

Отправить комментарий