Si stima che la generazione di energia eolica su piccola scala potrebbe supportare da 25% a 45% dei requisiti di energia residenziale negli Stati Uniti e in Canada. I residenti in genere usano tra 3KW e 5KW di potenza al mese, quindi un generatore eolico dovrebbe supportare il requisito monofase di 5KW / mese. Questi stessi generatori eolici possono essere ridimensionati per supportare le piccole aziende che operano con uscite di potenza di fase 3 fino a 10MW (10,000 KW). I grandi parchi eolici forniscono attualmente energia alle reti in Nebraska, California, Colorado e in diverse località del Paese. Tuttavia, i requisiti di alimentazione residenziale devono essere molto più semplici da installare, supportando una singola residenza a un prezzo ragionevole da installare.

Le turbine eoliche residenziali (generatori) richiedono un aspetto gradevole e un funzionamento silenzioso da parte di un generatore eolico. Con grezzo
i prezzi del petrolio si muovono costantemente su e giù, spinti da avidi speculatori di petrolio in tutto il mondo, guidati da compagnie petrolifere e produttori di petrolio allo stesso modo, dobbiamo passare in modo intelligente all'energia eolica e solare in tutto il mondo. Si prevede che il costo del vento su piccola scala sarà competitivo con i combustibili fossili già da 2010. Riducendo la produzione di energia dal petrolio, riduciamo la dipendenza dal petrolio dai cartelli del petrolio; riduciamo le emissioni di carbonio; minimizziamo gli effetti finanziari causati dagli speculatori petroliferi; e creiamo posti di lavoro altamente tecnologici, abbassiamo le emissioni di CO2 e otteniamo un mondo più pulito. Ma non possiamo semplicemente passare dall'oggi al domani, come richiedono alcune persone verdi. Deve essere fatto in modo ponderato e metodico.

I mulini a vento tradizionali sono più complessi e spesso usano i bracci posteriori per fornire una guida al vento, ma rendono le turbine eoliche ad asse orizzontale o HAWT meno efficaci nel catturare l'energia eolica.

La posizione di qualsiasi turbina eolica è cruciale per la potenza elettrica prevista da essa. Idealmente, una turbina eolica non avrebbe ostacoli tra essa e la direzione del vento prevalente, che varia tra Stati Uniti e Canada e in tutto il mondo. In un ambiente urbano, alcune turbolenze del vento sono inevitabili a meno che la turbina non si trovi ben al di sopra di qualsiasi edificio circostante. Questo deve essere bilanciato con le ordinanze locali sul codice edilizio. Il più delle volte, la turbolenza dagli edifici circostanti influenzerà in una certa misura una turbina eolica. Questo è il motivo principale per cui è stato scelto un asse verticale, una turbina eolica, un VAWT, poiché i progetti di generatori eolici verticali non devono essere orientati nel vento ogni volta che la direzione del vento cambia per continuare a produrre energia. Al contrario, una turbina eolica ad asse orizzontale, HAWT, deve ruotare fisicamente nella direzione del vento ogni volta che cambia la direzione del vento, sprecando risorse preziose e aggiungendo peso, manutenzione e costi non necessari a un generatore eolico.

Un VAWT adeguatamente progettato produce dal 20% al 40% di energia in più rispetto a un generatore eolico HAWT di dimensioni simili convenzionale, data la stessa velocità del vento per un periodo di tempo impostato. Un VAWT progettato correttamente è sempre al 100% nel vento, poiché un generatore di corrente VAWT non richiede una pinna per mantenerlo guidato nel vento, come richiedono tutti i generatori HAWT. I motivi per cui le turbine eoliche vengono contestate da residenti, costruttori e commissari di contea includono il loro impatto visivo, il rumore e le vibrazioni di un tipico generatore eolico HAWT. Tuttavia, un generatore eolico VAWT adeguatamente progettato funziona silenziosamente e può essere progettato in modo artistico, quindi è molto più probabile che il proprietario residente, il costruttore e i commissari edili richiedano un generatore eolico VAWT installato su una casa residenziale o una piccola impresa.

Turbina eolica Mariah Windspire: VAWT

Una delle turbine eoliche più artistiche, uniche e di grande efficacia, VAWT, è la Mariah Windspire®, che comprende quattro sezioni semplici, sebbene molti sistemi siano limitati a un solo rotore e generatore. Il Windspire funziona con una turbina eolica verticale separata da tutte le altre turbine eoliche. È stato progettato come un sistema completo, piuttosto che una raccolta di diverse parti prodotte. Include un rotore che funziona in qualsiasi direzione del vento, un generatore integrato nella turbina, un inverter di potenza integrato, un gruppo polo turbina e un sistema di monitoraggio wireless. Il vantaggio di Windspire è che è stato progettato da terra per ottimizzare ogni sezione per fornire resistenza e massima efficienza del sistema al minor costo per chilowattora. Il Windspire non ha un braccio di coda, che provoca stress laterali sulle cime della maggior parte delle turbine.

Il rotore Windspire® utilizza un design giromill altamente efficiente con un'ampia area di scansione per la massima cattura dell'energia eolica. È unico e artistico con un profilo alto e stretto che fa appello alla vista e, cosa più importante, opera in modo efficiente e istantaneo nel cambiare la direzione del vento. Il rotore è progettato con diverse sezioni del profilo aerodinamico per ridurre la deformazione e trasferire le sollecitazioni indotte dal vento sull'albero centrale ad alta resistenza. Il design del rotore derivava da un'ampia modellizzazione aerodinamica del computer per massimizzare la conversione dell'energia eolica in energia elettrica. Ciò è stato realizzato dal principale esperto mondiale dei progetti di rotori Darrieus, mentre un altro esperto meccanico ha completato la modellazione dinamica delle vibrazioni per ridurre al minimo le vibrazioni strutturali causate dalle armoniche del vento.

Il generatore unico e artistico di Windspire è stato sviluppato dal nostro team e ha funzionato da catalizzatore per l'intero sistema. Dopo aver lavorato per diversi anni su una tecnologia del generatore di magneti permanenti con nucleo ad aria altamente efficiente, Mariah Power è stata fondata a 2005 con l'integrazione del generatore in una turbina eolica. La tecnologia del generatore è unica in diversi modi: in primo luogo, riduce al minimo le perdite indotte dal magnete utilizzando uno speciale rotore e costruzione dello statore, con conseguenti efficienze molto elevate (fino a 98%). In secondo luogo, è privo di ingranaggi, per una rotazione continua. In terzo luogo, e forse soprattutto, funziona in modo più efficiente a basse velocità del vento. Questo è l'opposto della maggior parte dei generatori eolici e consente a Windspire di catturare più energia nella gamma più bassa e prevalente di velocità del vento.

L'inverter controllato da computer è progettato esclusivamente per Windspire ed è integrato direttamente nella turbina. Utilizza un algoritmo software di tracciamento della potenza di picco per controllare la velocità del rotore e massimizzare la produzione di energia su una vasta gamma di velocità del vento. L'inverter protegge Windspire azionando i freni alla rotazione della turbina quando vengono rilevate velocità del vento elevate. L'inverter include un modem ZigBee wireless integrato che trasmette le informazioni sulla generazione di energia direttamente al computer. Il software proprietario WindSync ™ di Winspire viene utilizzato per monitorare le prestazioni energetiche di Windspire da casa o dall'ufficio. L'inverter di energia elettrica Windspire è testato e certificato UL 1741 e IEEE 1547.

La turbina eolica Mariah Windspire utilizza un proprio palo strutturato strutturalmente solido, progettato per supportare la turbina eolica verticale Windspire in una vasta gamma di velocità del vento. Il palo offre un sistema di cuscinetti a sfere sovradimensionato, con cuscinetti meccanici "ingrassati a vita", per garantire un funzionamento senza manutenzione. Anche il design del palo offre uno smorzamento delle vibrazioni strutturali per un funzionamento regolare. Realizzato con acciaio ad alta resistenza e incernierato alla base, sollevare una Windspire è semplice e veloce con un'installazione tipica completata in appena tre ore. Non sono necessarie apparecchiature pesanti per l'installazione che rendono molto vantaggiosa un'installazione in casa o in ufficio.

Installazione semplice, domestica o aziendale	Windspire, Business
Test sul campo in ambienti difficili	Windspire, Home

Mariah Windspire Turbine Technology Vantaggi rispetto alle tradizionali turbine eoliche

Mariah Power è una società di tecnologia eolica focalizzata sul progresso continuo della nostra tecnologia per turbine eoliche. Il team di ingegneri elettrici e meccanici di Windspire si concentra sul miglioramento della qualità di progettazione e delle prestazioni di conversione della potenza di Windspire. Più di 100 Windspires sono stati coinvolti in vari programmi di test sul campo in diverse località degli Stati Uniti. Attraverso questo programma, Windspire è stato in grado di identificare dove migliorare il design della turbina in una vasta gamma di climi secchi e umidi, climi freddi e caldi, e il risultato è una turbina eolica altamente affidabile che funziona praticamente senza manutenzione nella maggior parte delle situazioni eoliche che si trovano in Stati Uniti, Canada e Sud America. Mariah ha aggiornato le unità sul campo con una nuova tecnologia non appena le soluzioni sono state rese disponibili dai concessionari Mariah Power. Di seguito è riportato un elenco dei principali miglioramenti tecnologici apportati alle turbine eoliche Mariah Windspire:

Per migliorare la longevità e affrontare i disturbi modali di Windspire, Mariah Power ha eliminato i problemi di sfregamento e corrosione:

- Sono stati progettati alberi verticali più rigidi e diritti, aggiungendo spessore alla piastra di base;

- Sviluppato un nuovo metodo di serraggio per eliminare l'attrito del palo verticale;

- Finitura esterna migliorata per aumentare la protezione dagli agenti atmosferici e dalla corrosione;

- Aggiunto rivestimento protettivo con la massima resistenza alla nebbia salina ai componenti in acciaio esposti.

Per aumentare l'affidabilità elettrica, la potenza e la sicurezza, Mariah Power cerca continuamente miglioramenti nella progettazione dell'inverter:

- Revisionato il trasformatore elettrico per abbassare la temperatura di esercizio durante la conversione di potenza

- Aggiunto rilevamento del calore termico per massimizzare la potenza (potenza) in uscita

- Controlli hardware e firmware migliorati per fornire una migliore gestione della potenza in uscita rispetto alla velocità del vento.

Miglioramenti del rotore Mariah Power del Windspire per aumentare la qualità ed eliminare lo slittamento dei profili alari:

- Sviluppato nuove lamine d'aria per aumentare l'efficienza di conversione del vento;

- Giunti di saldatura migliorati;

- Classe aggiornata di anelli e componenti di fissaggio;

- Ridisegnato e migliorato il sistema di bloccaggio del profilo alare per un supporto meccanico più forte.

In collaborazione con MasTech Manufacturing, Mariah Power ha migliorato la qualità di produzione per soddisfare costantemente le specifiche, che è un requisito fondamentale per i requisiti di produzione ad alto volume:

- Utilizzare getti per componenti in più pezzi lavorati;

- I saldatori certificati AWS vengono utilizzati per fornire componenti di altissima qualità;

- L'ingegnere di qualità certificato ASQ gestisce il processo di qualità;

- I calibri a tampone e ad anello vengono utilizzati durante i test funzionali e i controlli di qualità.