Es wird geschätzt, dass die Erzeugung von Kleinwind 25% bis 45% des Strombedarfs für Privathaushalte in den USA und Kanada decken könnte. Die Einwohner verbrauchen in der Regel zwischen 3KW und 5KW Strom pro Monat. Daher müsste ein Windgenerator die einphasige Anforderung von 5KW / Monat erfüllen. Dieselben Windenergieanlagen können für kleine Unternehmen mit 3-Phasenausgangsleistungen bis zu 10MW (10,000 KW) skaliert werden. Derzeit versorgen große Windparks Netze in Nebraska, Kalifornien, Colorado, sowie eine Reihe von Standorten im ganzen Land mit Strom. Der Strombedarf für Privathäuser muss jedoch viel einfacher zu installieren sein und die Installation eines einzelnen Privathauses zu einem angemessenen Preis ermöglichen.

Windenergieanlagen (Generatoren) in Wohngebieten benötigen eine schöne Optik und einen leisen Betrieb von einem Windgenerator. Mit rohem
Die Ölpreise bewegen sich ständig auf und ab, angetrieben von gierigen Ölspekulanten auf der ganzen Welt, angetrieben von Ölfirmen und Ölproduzenten, und wir müssen auf intelligente Weise zu Windkraft und Solarenergie auf der ganzen Welt übergehen. Es wird prognostiziert, dass die Kosten für Kleinwind bereits ab 2010 gegenüber fossilen Brennstoffen wettbewerbsfähig sein werden. Indem wir die Stromerzeugung aus Öl verringern, verringern wir die Ölabhängigkeit von Ölkartellen. Wir reduzieren die CO2-Emissionen. Wir minimieren finanzielle Auswirkungen durch Ölspekulanten. Und wir schaffen High-Tech-Arbeitsplätze, senken die CO2-Emissionen und sorgen gleichzeitig für eine sauberere Welt. Aber wir können nicht einfach über Nacht wechseln, wie es einige Grüne fordern. Es muss nachdenklich und methodisch vorgegangen werden.

Herkömmliche Windmühlen sind komplexer und verwenden häufig Heckausleger, um die Führung in den Wind zu ermöglichen. Die Horizontalachsen-Windkraftanlagen oder HAWT sind jedoch weniger effektiv bei der Erfassung von Windkraft.

Der Standort einer Windkraftanlage ist entscheidend für die von ihr erwartete elektrische Leistung. Idealerweise würde eine Windkraftanlage keine Hindernisse zwischen sich und der vorherrschenden Windrichtung aufweisen, die in den USA, Kanada und auf der ganzen Welt unterschiedlich ist. In einer städtischen Umgebung sind einige Windturbulenzen unvermeidlich, es sei denn, die Turbine befindet sich weit über den umgebenden Gebäuden. Dies muss mit den örtlichen Bauvorschriften in Einklang gebracht werden. In den meisten Fällen wirken sich Turbulenzen durch umliegende Gebäude in gewissem Maße auf eine Windkraftanlage aus. Dies ist der Hauptgrund für die Entscheidung für eine vertikale Achse, eine Windkraftanlage (VAWT), da vertikale Windgeneratorkonstruktionen nicht immer in den Wind gerichtet werden müssen, wenn sich die Windrichtung ändert, um weiterhin Strom zu produzieren. Umgekehrt muss sich eine Windkraftanlage mit horizontaler Achse, HAWT, jedes Mal, wenn sich die Windrichtung ändert, physisch in die Windrichtung drehen, was wertvolle Ressourcen verschwendet und einem Windgenerator unnötiges Gewicht, unnötige Wartung und unnötige Kosten hinzufügt.

Ein richtig ausgelegtes VAWT erzeugt 20% - 40% mehr Energie als ein herkömmlicher HAWT-Windkraftgenerator ähnlicher Größe bei gleicher Windgeschwindigkeit über einen festgelegten Zeitraum. Ein richtig ausgelegtes VAWT ist immer zu 100% im Wind, da ein VAWT-Stromgenerator keine Flosse benötigt, um ihn in den Wind zu führen, wie es alle HAWT-Generatoren erfordern. Gründe dafür, dass Windenergieanlagen von Anwohnern, Bauherren und Kreisbeauftragten beanstandet werden, sind die visuelle Wirkung, der Lärm und die Vibration eines typischen HAWT-Windgenerators. Ein ordnungsgemäß ausgelegter VAWT-Windkraftgenerator arbeitet jedoch leise und kann auf künstlerische Weise entworfen werden. Daher fordern die ansässigen Eigentümer, Bauherren und Baukommissare viel häufiger einen VAWT-Windkraftgenerator an, der in einem Wohnhaus oder einem kleinen Unternehmen installiert ist.

Mariah Windspire Windturbine: VAWT

Eine der künstlerischsten, einzigartigsten und effektivsten Vertikalachsen-Windturbinen, VAWT, ist die Mariah Windspire®, die vier einfache Sektionen umfasst, obwohl viele Systeme nur auf einen Rotor und einen Generator beschränkt sind. Die Windspire arbeitet mit einer vertikalen Windkraftanlage, die sich von allen anderen Windkraftanlagen unterscheidet. Es wurde als komplettes System entwickelt und nicht als Sammlung verschiedener hergestellter Teile. Es umfasst einen Rotor, der in jeder Windrichtung arbeitet, einen in die Turbine eingebauten Generator, einen integrierten Wechselrichter, eine Turbinenpolbaugruppe und ein drahtloses Überwachungssystem. Der Vorteil des Windspire besteht darin, dass er vom Boden aus so konzipiert wurde, dass jeder Abschnitt so optimiert wird, dass Festigkeit und maximale Systemeffizienz bei niedrigsten Kosten pro Kilowattstunde erzielt werden. Der Windspire hat keinen Heckausleger, wodurch die meisten Turbinen seitlich beansprucht werden.

Der Windspire®-Rotor verwendet ein hocheffizientes Giromill-Design mit einer großen Wischfläche für eine maximale Erfassung der Windenergie. Es ist einzigartig und künstlerisch mit einem hohen, schmalen Profil, das das Auge anspricht und vor allem effizient und sofort in wechselnden Windrichtungen arbeitet. Der Rotor ist mit mehreren Tragflächenabschnitten ausgestattet, um die Belastung zu verringern und windbedingte Spannungen auf die hochfeste Mittelwelle zu übertragen. Das Rotordesign basiert auf einer umfassenden aerodynamischen Computermodellierung, um die Umwandlung von Windkraft in elektrische Energie zu maximieren. Dies wurde vom weltweit führenden Experten für Darrieus-Rotorkonstruktionen durchgeführt, während ein anderer mechanischer Experte die dynamische Schwingungsmodellierung durchführte, um die durch Windharmonische verursachten strukturellen Schwingungen zu minimieren.

Der einzigartige und künstlerische Generator der Windspire wurde von unserem eigenen Team entwickelt und diente als Katalysator für das gesamte System. Nachdem Mariah Power mehrere Jahre an einer hocheffizienten Luftkern-Permanentmagnetgeneratortechnologie gearbeitet hatte, wurde sie in 2005 mit der Integration des Generators in eine Windkraftanlage gegründet. Die Generatortechnologie ist in mehrfacher Hinsicht einzigartig: Erstens werden magnetisch induzierte Verluste durch die Verwendung einer speziellen Rotor- und Statorkonstruktion minimiert, was zu sehr hohen Wirkungsgraden (bis zu 98%) führt. Zweitens ist es für eine nahtlose Rotation zahnfrei. Drittens, und vielleicht am wichtigsten, arbeitet es am effizientesten bei niedrigen Windgeschwindigkeiten. Dies ist das Gegenteil der meisten Windgeneratoren und ermöglicht es dem Windspire, mehr Energie in dem niedrigeren, vorherrschenden Bereich von Windgeschwindigkeiten zu erfassen.

Der computergesteuerte Wechselrichter ist ausschließlich für den Windspire konzipiert und direkt in die Turbine integriert. Es verwendet einen Software-Algorithmus zur Überwachung der Spitzenleistung, um die Rotordrehzahl zu steuern und die Energieerzeugung über einen weiten Bereich von Windgeschwindigkeiten zu maximieren. Der Wechselrichter schützt den Windspire, indem er die Turbinenrotation bremst, wenn hohe Windgeschwindigkeiten festgestellt werden. Der Wechselrichter verfügt über ein integriertes drahtloses ZigBee-Modem, das Informationen zur Stromerzeugung direkt an Ihren Computer überträgt. Die proprietäre WindSync ™ -Software von Winspire wird verwendet, um die Leistung Ihres Windspire von zu Hause oder vom Büro aus zu überwachen. Der Windspire Wechselrichter ist UL 1741 und IEEE 1547 geprüft und zertifiziert.

Die Mariah Windspire-Windkraftanlage verwendet einen eigenen konstruktiv einwandfreien Mast, der die vertikale Windspire-Windkraftanlage in einem weiten Bereich von Windgeschwindigkeiten unterstützt. Die Stange verfügt über ein übergroßes Kugellagersystem mit auf Lebensdauer geschmierten mechanischen Lagern, um einen wartungsfreien Betrieb zu gewährleisten. Sogar das Mastdesign bietet strukturelle Schwingungsdämpfung für einen reibungslosen Betrieb. Mit hochfestem Stahl hergestellt und an der Basis angelenkt, lässt sich eine Windspire schnell und einfach anheben. Die typische Installation dauert nur drei Stunden. Für die Installation ist kein schweres Gerät erforderlich, was eine Installation zu Hause oder im Büro sehr vorteilhaft macht.

Einfache Installation, Privat oder geschäftlich	Windspire, Geschäft
Feldtests in rauen Umgebungen	Windspire, Zuhause

Mariah Windspire Turbine Technology Vorteile gegenüber herkömmlichen Windkraftanlagen

Mariah Power ist ein Windkraftunternehmen, das sich darauf konzentriert, unsere Windkraftanlagentechnologie kontinuierlich weiterzuentwickeln. Das Windspire-Team aus Elektro- und Maschinenbauingenieuren konzentriert sich auf die Verbesserung der Entwurfsqualität und der Leistung der Leistungsumwandlung des Windspire. Mehr als 100 Windspires haben an verschiedenen Standorten in den USA an verschiedenen Feldtestprogrammen teilgenommen. Durch dieses Programm konnte Windspire herausfinden, wo das Turbinendesign in einer Vielzahl von trockenen und nassen Klimazonen, kalten und heißen Klimazonen verbessert werden kann. Das Ergebnis ist eine äußerst zuverlässige Windkraftanlage, die in den meisten Windsituationen im Wesentlichen wartungsfrei arbeitet den USA, Kanada und Südamerika. Mariah hat die Feldgeräte mit neuer Technologie auf den neuesten Stand gebracht, als die Lösungen über die Mariah Power-Händler erhältlich wurden. Das Folgende ist eine Liste der wichtigsten technologischen Verbesserungen, die an Mariah Windspire-Windturbinen vorgenommen wurden:

Um die Langlebigkeit zu verbessern und modale Störungen der Windspire zu beheben, beseitigte Mariah Power Passungsrost- und Korrosionsprobleme:

- Es wurden steifere, gerade vertikale Wellen entworfen, die der Grundplatte mehr Dicke verleihen.

- Entwicklung einer neuen Klemmmethode, um das Fressen der vertikalen Stange zu vermeiden;

- Verbessertes Außenfinish zur Erhöhung des Schutzes vor Witterungseinflüssen und Korrosion;

- Schutzbeschichtung mit höchster Meersalzsprühbeständigkeit für freiliegende Stahlbauteile hinzugefügt.

Mariah Power ist ständig auf der Suche nach Verbesserungen des Wechselrichterdesigns, um die elektrische Zuverlässigkeit, die Ausgangsleistung und die Sicherheit zu erhöhen:

- Der elektrische Transformator wurde überarbeitet, um die Betriebstemperatur während der Stromumwandlung zu senken

- Thermische Wärmeerfassung hinzugefügt, um die Leistung zu maximieren

- Verbesserte Hardware- und Firmware-Steuerung zur besseren Verwaltung der Leistungsabgabe im Verhältnis zur Windgeschwindigkeit.

Mariah Power Rotor Verbesserungen des Windspire zur Qualitätssteigerung und Vermeidung von Abrutschen der Tragflächen:

- Entwicklung neuer Luftfolien zur Steigerung der Windumwandlungseffizienz;

- Verbesserte Schweißverbindungen;

- Verbesserte Klasse von Ringen und Befestigungskomponenten;

- Das Schaufelblatt-Spannsystem wurde überarbeitet und verbessert, um eine stärkere mechanische Unterstützung zu gewährleisten.

In Zusammenarbeit mit MasTech Manufacturing hat Mariah Power die Fertigungsqualität verbessert, um die Spezifikationen konsequent zu erfüllen. Dies ist eine wichtige Voraussetzung für die Herstellung großer Stückzahlen:

- Verwenden Sie Gussteile für mehrteilige Schmiedekomponenten.

- AWS-zertifizierte Schweißer werden verwendet, um Komponenten von sehr hoher Qualität bereitzustellen.

- Der ASQ-zertifizierte Qualitätsingenieur verwaltet den Qualitätsprozess.

- Stecker- und Ringlehren werden bei Funktionsprüfungen und Qualitätsprüfungen verwendet.