توربین‌های بادی سایز کوچک: مطالعه مروری برمبنای آخرین فناوری‌های توسعه یافته

در یک دهه اخیر فناوری توربین‌های بادی رشد قابل توجهی داشته و همه ساله توربین‌های جدید با تنوع بالا به بازار این محصول ارائه شده است. هر کدام از این محصولات ارائه شده مزایای اختصاصی خود را دارند و در صورت بهره‌برداری در شرایط مناسب، بسیار کاربردی خواهند بود ولی اغلب به دلیل تنوع بالا و کارکردهای گسترده، تصمیم‌گیری جهت انتخاب و بهره‌برداری از توربین مناسب، کاری دشوار و بسیار تخصصی می‌باشد. شناخت دقیق هریک از این تجهیزات، بررسی مزایا و معایب برداشت‌کننده‌های انرژی بادی و مقایسه آن‌ها با تمرکز روی توربین‌های بادی مینیاتوری هدف اصلی این پژوهش می‌باشد. این مطالعه برای توسعه دانش فنی موجود در زمینه برداشت‌کننده‌های انرژی بادی، به گردآوری پژوهش‌های پیشین در زمینه توربین‌های بادی کوچک بر اساس ویژگی‌های مختلف فیزیکی مانند توان، ساختار و نحوه عملکرد پرداخته است. علاوه بر این با ارائه اطلاعات آماری درباره برداشت‌کننده‌های مختلف، فناوری‌های نوین و ترکیب روش‌های مختلف برداشت انرژی مورد ارزیابی قرار گرفته است. بنابراین، این مقاله با نگاهی جامع به برداشت‌کننده‌های مینیاتوری، دسته‌بندی مناسبی از این سیستم‌های ارائه داده است. نتایج پژوهش‌های صورت گرفته نشان می‌دهد علاوه بر توربین‌های بادی متداول مانند توربین‌های بادی عمودمحور و افق محور، برداشت‌کننده‌های جدید مانند توربین‌های بدون پره گردابی، اویکن، سافونیان و اینولکس نیز می‌توانند با توجه به اصول کارکرد، مکانیزم تبدیل انرژی و ساختار فیزیکی در شرایط مناسب کارکرد خوبی از خود نشان دهند.

small scale wind turbines: a state of the art review

over the last decade, wind turbine technology has made remarkable progress and new turbines with great variety has been proposed every year. each of these products has its own advantages and can be very practical when operated under suitable conditions. however, due to their extensive functionalities and wide variety, selecting and operating the appropriate turbine often becomes a challenging and highly specialized task. the primary objective of this research is to examine and compare the advantages and disadvantages of wind energy harvesters, with the main focus on miniature wind turbines. the study contributes to the development of existing technical knowledge in the field of wind energy harvesters by compiling previous research on small wind turbines based on various physical characteristics such as power, structure, and performance. in addition, the article evaluates different harvesters based on statistical information and assesses innovative technologies and the combination of different energy harvesting methods. the comprehensive classification provided for these miniature systems reveals that, besides conventional wind turbines like vertical and horizontal axis turbines, new harvesters such as vortex bladeless, ewicon, sophonian, and involex can perform well under suitable conditions, considering their working principles, energy conversion mechanism, and physical structure.