A becslések szerint a kis léptékű szélenergia-fejlesztés támogathatja az USA és Kanada lakossági energiaigényének 25% -át 45% -át. A lakosok általában 3KW és 5KW közötti havi energiát használnak, így a szélgenerátornak támogatnia kellene az 5KW havi egyfázisú követelményt. Ugyanezek a szélenergia-generátorok méretezhetők annak érdekében, hogy támogassák a 3MW (10 KW) feszültségű 10,000 fázisú kimenettel működő kisvállalkozásokat. A nagy szélerőműparkok jelenleg táplálják a hálózatokat Nebraska, Kalifornia, Colorado, valamint számos országszerte. A lakossági energiaigénynek azonban sokkal egyszerűbben telepíthetőnek kell lennie, és egyetlen telephelyet elfogadható áron kell támogatnia a telepítéshez.

A lakossági szélerőművek (generátorok) szépen berendezett szépségű és csendes működést igényelnek. Nyers
Az olajárak folyamatosan mozognak felfelé és lefelé, mohó olaj-spekulánsok vezetésével az egész világon, mind az olajtársaságok, mind az olajtermelők által vezérelt módon, okos módon el kell lépnünk a szélenergia és a napenergia világszerte. A becslések szerint a kis léptékű szélenergia már 2010-ig versenyképes lesz a fosszilis tüzelőanyagokkal. Ahogy csökkentjük az energiatermelést az olajból, csökkentjük az olajkartell-olajtól való függőséget; csökkentjük a szén-dioxid-kibocsátást; minimalizáljuk az olaj spekulánsok által okozott pénzügyi hatásokat; és csúcstechnológiai munkahelyeket teremtünk, csökkentve a CO2 kibocsátást, miközben tiszta világot teremtünk. De nem csak átválthatunk egyik napról a másikra, ahogy néhány zöld ember igényli. Ezt átgondolt és módszertani módon kell elvégezni.

A hagyományos szélmalmok összetettebbek és gyakran farokkeretet használnak a szél irányításához, ám a vízszintes tengelyű szélturbinák vagy a HAWT kevésbé hatékonyak a szélerősség felvételén.

Bármely szélturbina elhelyezkedése döntő jelentőségű a tőle várható villamos teljesítmény szempontjából. Ideális esetben egy szélturbinának nincs akadálya között és az uralkodó szélirány között, amely az USA-ban és Kanadában, valamint a világ minden tájáról változik. Városi környezetben némi szélerősség elkerülhetetlen, kivéve, ha a turbina jól elhelyezkedik a környező épületek felett. Ezt egyensúlyba kell hozni a helyi építési törvénykönyvekkel. A környező épületekből származó turbulencia általában a szélerőművet bizonyos mértékben befolyásolja. Ez az elsődleges oka a függőleges tengely, a szélturbina, a VAWT választásának, mivel a függőleges szélgenerátor-terveket nem kell a szélbe irányítani, amikor a szél iránya megváltozik, hogy továbbra is áramot termeljen. Ezzel szemben a vízszintes tengelyű szélturbinának, a HAWT-nek, fizikailag a szél irányába kell forognia, amikor a szél iránya megváltozik, értékes erőforrásokat pazarol, és szükségtelen súlyt, karbantartást és költségeket ad hozzá a szélgenerátorhoz.

Egy megfelelően megtervezett VAWT 20% -40% -kal több energiát termel, mint egy hagyományos, hasonló méretű HAWT szélerőmű generátor, ugyanazon szélsebesség mellett, meghatározott ideig. Egy megfelelően megtervezett VAWT mindig 100% -ban be van eresztve a szélbe, mivel a VAWT áramfejlesztő nem igényel bordát ahhoz, hogy a szélbe vezesse, ahogy az összes HAWT generátor megköveteli. A szélturbinák lakosok, építők és megyei biztosok által kifogásolható okai között szerepel a vizuális hatás, a zaj és a rezgés, mint egy tipikus HAWT szélgenerátor. Egy megfelelően megtervezett VAWT szélerőmű generátor azonban csendesen működik, és művészi módon megtervezhető, így a lakó tulajdonos, építtető és építési biztosok sokkal nagyobb valószínűséggel kérik a lakóotthonra vagy kisvállalkozásra telepített VAWT szélenergia-generátort.

Mariah Windspire szélturbina: VAWT

Az egyik művészetesebb, egyedi és rendkívül hatékony vertikális tengelyű szélturbina, a VAWT a Mariah Windspire®, amely négy egyszerű szekciót tartalmaz, bár sok rendszer csak rotorra és generátorra korlátozódik. A Windspire függőleges szélturbinával működik, amely el van választva az összes többi szélturbinától. Úgy tervezték, mint egy teljes rendszer, nem pedig a különféle gyártott alkatrészek gyűjteménye. Ez magában foglal egy forgórészt, amely bármilyen szélirányban működik, a turbinába beépített generátort, egy integrált teljesítményinvertert, a turbinaoszlop-szerelvényt és egy vezeték nélküli megfigyelő rendszert. A Windspire előnye, hogy a talajtól kezdve úgy tervezték, hogy az egyes szakaszokat optimalizálja, hogy erőt és maximális rendszerhatékonyságot biztosítson a legalacsonyabb kilowattóránkénti költség mellett. A Windspire-nek nincs farokkereke, amely oldalirányú feszültséget okoz a legtöbb turbina felső részén.

A Windspire® rotor rendkívül hatékony giromill kivitelű, nagy söprésű területtel a maximális szélenergia-felvétel érdekében. Egyedülálló és művészi, magas, keskeny profilú, amely vonzza a szemet, és ami még fontosabb, hatékonyan és azonnal működik a változó szélirányokban. A forgórész több aerodinamikai résszel rendelkezik, amelyek csökkentik a feszültséget és továbbviszik a szél okozta feszültségeket a nagy szilárdságú középső tengelyre. A forgórész kialakítása kiterjedt aerodinamikai számítógépes modellezésből származik, hogy maximalizáljuk a szélenergia elektromos energiává történő átalakítását. Ezt a világ vezető szakértője végezte el a Darrieus rotorok tervezésében, míg egy másik mechanikus szakértő befejezte a dinamikus rezgés modellezést a szélharmonikusok által okozott szerkezeti rezgés minimalizálása érdekében.

A Windspire egyedi és művészi generátort saját csapatunk fejlesztette ki, és az egész rendszer katalizátoraként szolgált. Miután egy nagyon hatékony levegős magmágneses állandó mágneses generátor technológián dolgozott több éven át, a Mariah Power-t alapították az 2005-ben, a generátor integrálásával a szélturbinába. A generátor technológia több szempontból is egyedülálló: Először is, egy speciális forgórész és állórész konstrukciójával minimalizálja a mágneses indukált veszteségeket, ami nagyon magas hatékonyságot eredményez (akár 98%). Másodszor, fogaskerekű, a zökkenőmentes forgás érdekében. Harmadszor, és talán a legfontosabb: a leghatékonyabban működik alacsony szélsebesség mellett. Ez ellentétes a legtöbb szélerőművel, és lehetővé teszi a Windspire számára, hogy több energiát gyűjtsön a szélsebesség alacsonyabb, elterjedtebb tartományában.

A számítógépes vezérlésű invertert kizárólag a Windspire-hez tervezték, és közvetlenül a turbinába integrálták. Csúcsteljesítmény-követést, szoftver algoritmust használ a forgórész sebességének szabályozására és az energiatermelés maximalizálására széles szélsebesség-tartományban. Az inverter megvédi a Windspire-t azáltal, hogy fékezi a turbina forgását, ha nagy szélsebességet észlelnek. Az inverter tartalmaz egy beépített vezeték nélküli ZigBee modemet, amely közvetlenül továbbítja az energiatermelési információkat a számítógépére. A Winspire szabadalmazott WindSync ™ szoftverét használhatja a Windspire energiateljesítményének megfigyelésére otthonából vagy irodájából. A Windspire villamosenergia-váltó UL 1741 és IEEE 1547 tesztelve és tanúsítvánnyal rendelkezik.

A Mariah Windspire szélturbina saját szerkezeti szempontból szilárd, tervezett pólusát használja, amelyet a függőleges Windspire turbina széles szélsebesség-tartományban történő támogatására terveztek. A pólus túlméretezett golyóscsapágy-rendszert biztosít, „életre zsírtartalmú” mechanikus csapágyakkal, amelyek karbantartás nélküli működést biztosítanak. Még a pólus kialakítása is biztosítja a szerkezeti rezgéscsillapítást a sima működés érdekében. Nagy szilárdságú acélból készül, és az alján van csuklós. A Windspire felemelése gyors és egyszerű, egy tipikus telepítéssel, akár három órán belül. A telepítéshez nincs szükség nehéz felszerelésre, ami otthoni vagy irodai telepítést eredményez.

Egyszerű telepítés, otthoni vagy üzleti	Windspire, üzleti
Helyszíni tesztelés zord környezetben	Windspire, otthon

Mariah Windspire turbina technológia Előnyök a hagyományos szélturbinákhoz képest

A Mariah Power egy szélerőmű-technológiai vállalat, amely a szélturbina-technológia folyamatos fejlesztésére összpontosít. A Windspire villamos- és gépészmérnökök csapata a Windspire tervezési minőségének és energiaátalakítási teljesítményének javítására összpontosít. Több mint az 100 Windspires vett részt különböző terepi programokban az Egyesült Államok különböző helyszínein. Ezzel a programmal a Windspire képes volt azonosítani, hogy miként lehetne javítani a turbina kialakítását sokféle száraz és nedves éghajlat, hideg és meleg éghajlati viszonyok között, és ennek eredményeként egy nagyon megbízható szélturbina működik, amelynek gyakorlatilag nincs karbantartása a legtöbb szélhelyzetben. az Egyesült Államokban, Kanadában és Dél-Amerikában. A Mariah a terepi egységeket új technológiával korszerűsítette, mivel a megoldások a Mariah Power kereskedőkön keresztül elérhetők voltak. Az alábbiakban felsoroljuk a Mariah Windspire szélturbinák főbb technológiai fejlesztéseit:

A Windspire hosszú élettartamának javítása és a modális zavarok kezelése érdekében a Mariah Power kiküszöbölte a fröccsenési és korróziós problémákat:

- Merevebb, egyenes függőleges tengelyeket terveztek, amelyek vastagságot adtak az alaplemeznek;

- Új függesztõ módszert dolgozott ki a függõleges pólus fonódásának kiküszöbölésére;

- Továbbfejlesztett külső felület az időjárás és a korrózió elleni védelem fokozása érdekében;

- Hozzáadott védőbevonat a legnagyobb tengeri só-ellenálló képességgel a kitett acél alkatrészek ellen.

Az elektromos megbízhatóság, az energiateljesítmény és a biztonság növelése érdekében a Mariah Power folyamatosan javítja az inverter kialakítását:

- Átdolgozta az elektromos transzformátort, hogy csökkentse az üzemi hőmérsékletet az áramátalakítás során

- Hozzáadott termikus hőérzékelés a teljesítmény (teljesítmény) maximalizálása érdekében

- Továbbfejlesztett hardver- és firmware-vezérlések a kimenő teljesítmény jobb kezeléséhez a szélsebességhez képest.

A Mariah Power forgórészes fejlesztései a Windspire-ben a minőség javítása és a aerodinamika csúszásának kiküszöbölése érdekében:

- Új légfóliákat fejlesztett ki a szél konverziós hatékonyságának növelése érdekében;

- Továbbfejlesztett hegesztési kötések;

- Továbbfejlesztett osztályú gyűrűk és rögzítő elemek;

- Újrafejlesztették és továbbfejlesztették a szárnyrögzítő rendszert az erősebb mechanikai támogatás érdekében.

A MariaT Power a MasTech Manufacturing céggel együttműködve javította a gyártási minőséget, hogy következetesen megfeleljen a specifikációknak, ami kritikus követelmény a nagy volumenű gyártási követelményeknél:

- Használjon öntvényeket kovácsolt több darabból álló alkatrészekhez;

- AWS tanúsítvánnyal rendelkező hegesztőket alkalmaznak nagyon jó minőségű alkatrészek biztosításához;

- ASQ minõsítésû mérnök irányítja a minõségi folyamatot;

- A dugaszoló és gyűrűmérőket a funkcionális tesztek és a minőségellenőrzések során használják.