Det uppskattas att vindkraftsproduktion i liten skala skulle kunna stödja 25% till 45% av kraven på bostäder i USA och Kanada. Invånare använder vanligtvis mellan 3KW till 5KW effekt per månad, så en vindgenerator skulle behöva stödja enfasbehovet av 5KW / månad. Samma vindkraftgeneratorer kan skalas upp för att stödja små företag som arbetar med 3-faseffektutgångar upp till 10MW (10,000 KW). Stora vindkraftsparker för närvarande ger kraft till näten i Nebraska, Kalifornien, Colorado, liksom ett antal platser runt om i landet. Kraven på bostadskraft måste emellertid vara mycket enklare att installera, stödja en enda bostad till ett rimligt pris att installera.

Residentiella vindkraftverk (generatorer) behöver snygga utseende och tyst drift från en vindgenerator. Med rå
oljepriserna ständigt rör sig upp och ner, drivna av giriga oljespekulanter runt om i världen, drivna av både oljebolag och oljeproducenter, vi måste flytta på ett smart sätt till vindkraft och solkraft runt om i världen. Det beräknas att kostnaden för småskalig vind kommer att vara konkurrenskraftig med fossila bränslen redan 2010. När vi minskar kraftproduktionen från olja, minskar vi oljeberoendet från oljekarteller; vi minskar koldioxidutsläppen; vi minimerar de ekonomiska effekterna som orsakas av oljespekulanter; och vi skapar högteknologiska jobb, sänkte CO2-utsläpp, samtidigt som vi uppnår en renare värld. Men vi kan inte bara växla över en natt, som vissa gröna människor kräver. Det måste göras på ett tankeväckande, metodiskt sätt.

Traditionella väderkvarnar är mer komplexa och använder ofta svansbommar för att ge vägledning i vinden, men gör vindkraftverk för horisontella axlar eller HAWT mindre effektiva för att fånga vindkraft.

Platsen för varje vindkraftverk är avgörande för den elektriska effekt som förväntas av den. Helst skulle en vindkraftverk inte ha några hinder mellan den och den rådande vindriktningen, som varierar mellan USA och Kanada och runt om i världen. I en stadsmiljö är viss vindturbulens oundviklig om inte turbinen är placerad långt ovanför omgivande byggnader. Detta måste balanseras med lokala förordningar om byggnadskod. Oftast kommer turbulens från omgivande byggnader att påverka en vindkraftverk till viss del. Detta är det främsta skälet för att välja en vertikal axel, vindkraftverk, VAWT, eftersom vertikala vindgeneratorer inte behöver riktas in i vinden när vindriktningen ändras för att fortsätta producera kraft. Omvänt måste en vindkraftverk med horisontell axel, HAWT, fysiskt rotera i vindriktningen varje gång vindriktningen ändras, slösa bort värdefulla resurser och lägga till onödigt vikt, underhåll och kostnader till en vindgenerator.

En korrekt utformad VAWT producerar 20% - 40% mer energi än en konventionell HAWT-vindkraftgenerator med samma storlek, med tanke på samma vindhastighet under en viss tidsperiod. En korrekt utformad VAWT är alltid 100% i vinden, eftersom en VAWT-kraftgenerator inte behöver en fen för att hålla den styrd i vinden, som alla HAWT-generatorer kräver. Anledningarna till att vindkraftverk motsätts av invånare, byggare och landstingkommissionärer inkluderar dess visuella påverkan, buller och vibrationer från en typisk HAWT-vindgenerator. En korrekt designad VAWT-vindkraftgenerator fungerar dock tyst och kan utformas på ett konstnärligt sätt, så det är mycket mer sannolikt att den boendeägaren, byggaren och byggnadskommissionären begär en VAWT-vindkraftgenerator installerad på ett bostadshus eller ett litet företag.

Mariah Windspire Wind Turbine: VAWT

En av de mer konstnärliga, unika och mycket effektiva vindkraftverk med vertikal axel, VAWT, är Mariah Windspire®, som innehåller fyra enkla sektioner, även om många system är begränsade till bara en rotor och generator. Windspire arbetar med en vertikal vindturbin som skiljer sig från alla andra vindkraftverk. Det var konstruerat som ett komplett system, snarare än en samling av olika tillverkade delar. Den inkluderar en rotor som fungerar i vilken vindriktning som helst, en generator inbyggd i turbinen, en integrerad kraftomvandlare, turbinpolsenhet och ett trådlöst övervakningssystem. Fördelen med Windspire är att den är utformad från marken för att optimera varje sektion för att ge styrka och maximal systemeffektivitet till den lägsta kostnaden per kilowattimme. Windspire har ingen svansbom, vilket orsakar sidospänning över de flesta turbins toppar.

Windspire®-rotorn använder en mycket effektiv giromillkonstruktion med ett stort svepområde för maximal vindkraft. Det är unikt och konstnärligt med en hög, smal profil som tilltalar ögat och ännu viktigare, fungerar effektivt och direkt i förändrade vindriktningar. Rotorn är utformad med flera luftbladssektioner för att minska belastningen och för att överföra vindinducerade spänningar till höghållfasta mittaxeln. Rotorkonstruktionen kom från omfattande aerodynamisk datormodellering för att maximera omvandlingen av vindkraft till elektrisk kraft. Detta åstadkoms av världens främsta expert på Darrieus-rotorkonstruktioner, medan en annan mekanisk expert genomförde dynamisk vibrationsmodellering för att minimera strukturella vibrationer orsakade av vindharmonik.

Windspires unika och konstnärliga generator utvecklades av vårt eget team och fungerade som en katalysator för hela systemet. Efter att ha arbetat med en mycket effektiv luftkärnans permanentmagnetgeneratorteknologi under flera år grundades Mariah Power i 2005 med integrationen av generatoren i en vindkraftverk. Generatortekniken är unik på flera sätt: För det första minimerar den magnetiska inducerade förluster genom att använda en speciell rotor- och statorkonstruktion, vilket resulterar i mycket hög effektivitet (upp till 98%). För det andra är det kuggfritt för sömlös rotation. För det tredje, och kanske viktigast av allt, fungerar den mest effektivt i låga vindhastigheter. Detta är motsatsen till de flesta vindgeneratorer, och det gör det möjligt för vindspire att fånga mer energi i det lägre, mer utbredda vindhastighetsområdet.

Den datorstyrda inverteraren är uteslutande konstruerad för Windspire och är integrerad direkt i turbinen. Den använder en spårning med hög effekt, mjukvarealgoritm för att kontrollera rotorhastigheten och maximera energiproduktionen över ett brett spektrum av vindhastigheter. Omformaren skyddar vindspiran genom att applicera bromsar på turbinrotationen när höga vindhastigheter upptäcks. Omformaren har ett inbyggt trådlöst ZigBee-modem som överför information om kraftproduktion direkt till din dator. Winspires egenutvecklade WindSync ™ -programvara används för att övervaka din Windspire-energiprestanda från ditt hem eller kontor. Windspire elektriska kraftomvandlare är UL 1741 och IEEE 1547 testade och certifierade.

Mariah Windspire vindkraftverk använder sin egen strukturellt sunda, konstruerade stolpe, utformad för att stödja den vertikala Windspire turbinen i ett brett spektrum av vindhastigheter. Stången tillhandahåller ett överdimensionerat kullagersystem, med "smord livslängd", mekaniska lager för att ge underhållsfri drift. Till och med polkonstruktionen ger strukturell vibrationsdämpning för smidig drift. Tillverkad med höghållfast stål och gångjärn i basen, höja en vindspire är snabb och enkel med en typisk installation som är klar på så få som tre timmar. Ingen tung utrustning krävs för installation för att göra en hem- eller kontorsinstallation mycket fördelaktig.

Enkel installation, hem eller företag	Windspire, Business
Fältprovning i hårda miljöer	Windspire, Home

Mariah Windspire Turbine Technology Fördelar över traditionella vindkraftverk

Mariah Power är ett vindteknologiföretag med fokus på att kontinuerligt utveckla vår vindkraftverksteknik. Windspire-teamet för elektriska och mekaniska ingenjörer är inriktade på att förbättra designkvaliteten och kraftomvandlingsprestanda för Windspire. Mer än 100 Windspires har varit involverade i olika fälttestprogram på olika platser i USA. Genom detta program kunde Windspire identifiera var man skulle kunna förbättra turbinkonstruktionen under en mängd olika torra och våta klimat, kalla och varma klimat, och resultatet är en mycket tillförlitlig vindkraftverk som fungerar utan väsentligen underhåll under de flesta vindsituationer som finns i USA, Kanada och Sydamerika. Mariah har uppdaterat fältenheter med ny teknik när lösningar blev tillgängliga genom Mariah Power-återförsäljare. Följande är en lista över de viktigaste teknikförbättringarna för Mariah Windspire vindkraftverk:

För att förbättra livslängden och ta itu med modala störningar i Windspire eliminerade Mariah Power problem med fretting och korrosion:

- Mer styva, raka vertikala axlar designades, vilket ger tjockleken på basplattan;

- Utvecklade en ny klämmetod för att eliminera fretting av den vertikala polen;

- Uppgraderad yttre yta för att öka skyddet mot väder och korrosion;

- Tillagd skyddsplätering med högsta beständighet mot havssalt mot utsatta stålkomponenter.

För att öka den elektriska tillförlitligheten, kraftuttaget och säkerheten letar Mariah Power kontinuerligt efter förbättringar av omformarens design:

- Reviderade den elektriska transformatorn för att sänka arbetstemperaturen under effektomvandling

- Tillagd termisk värmeavkänning för att maximera effekten (effekt)

- Förbättrad kontroll av hårdvara och firmware för att ge bättre hantering av kraftuteffekten jämfört med vindhastigheten.

Mariah Power-rotorförbättringar av Windspire för att öka kvaliteten och eliminera glidning av flygbladet:

- Utvecklade nya luftfolier för att öka vindomvandlingseffektiviteten;

- Förbättrade svetsfogar;

- Uppgraderad klass av ringar och fästkomponenter;

- Omdesignade och förbättrade klämsystemet för bältesfolien för starkare mekaniskt stöd.

Samarbetet med MasTech Manufacturing har Mariah Power förbättrat tillverkningskvaliteten för att konsekvent uppfylla specifikationerna, vilket är ett kritiskt krav i tillverkningskraven med hög volym:

- Använd gjutgods för tillverkade komponenter i flera delar;

- AWS-certifierade svetsare används för att tillhandahålla komponenter av mycket hög kvalitet;

- ASQ-certifierad kvalitetsingenjör hanterar kvalitetsprocessen;

- Plug- och ringmätare används under funktionstester och kvalitetskontroller.