越來越多的人在屋頂上安裝太陽能電池板，但還沒有人會在屋頂上安裝同樣的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。過去，人們一直在努力縮小風(fēng)力渦輪機的尺寸，使之適合家庭使用，但由于技術(shù)問題太多，這種目標一直沒有實現(xiàn)。直到最近，一種新型設(shè)計可以繞開尺寸設(shè)計問題，它拋棄了傳統(tǒng)的渦輪結(jié)構(gòu)，而利用了和飛機機翼創(chuàng)造升力一樣的原理。
總體而言，近年來可再生能源的發(fā)電量有所增長，而風(fēng)力發(fā)電則是這一趨勢中的一個主要驅(qū)動力。與只能在白天收集能量的太陽能電池不同，風(fēng)力渦輪機在合適的地方，如有風(fēng)速持續(xù)和適當?shù)拈_闊平原或平緩山丘，它就能整天整夜運轉(zhuǎn)。但除了這些要求外，大型風(fēng)力渦輪機的運轉(zhuǎn)還需要開放的空間，大多數(shù)時候不適合安裝在城鎮(zhèn)及其周圍。如果能在住宅和城市建筑的屋頂安裝風(fēng)電系統(tǒng)，將能提升對風(fēng)力資源的利用。
發(fā)電裝置的尺寸是影響風(fēng)力發(fā)電的重要因素。單個渦輪機所能產(chǎn)生的能量與它的葉片掃過的面積成正比，因此類似的小到可以安裝在屋頂上的風(fēng)電裝置，產(chǎn)生的能量并不可觀。研究人員說：“分布式風(fēng)力發(fā)電之所以不成功，就是因為大多數(shù)系統(tǒng)都是小型的風(fēng)力渦輪機。”較小的設(shè)備不能產(chǎn)生足夠的能量，因此并不劃算。此外，它們快速旋轉(zhuǎn)的葉片會產(chǎn)生嘈雜的振動，維持運動所需的多個部件更容易損壞。與屋頂?shù)奶柲茈姵匕逑啾?，風(fēng)力渦輪機可能需要相當高的維護成本。
通過借鑒飛機飛行的基本原理，研究人員想出了一種能克服這些問題的解決方案。飛機機翼的彎曲形狀（翼型），會改變機翼上下兩側(cè)的氣壓，最終產(chǎn)生飛機的升力。把兩個機翼組合在一起，這樣“流經(jīng)一個機翼的氣流能放大流經(jīng)另一個機翼氣流的壓力差，達到更高的發(fā)電效果。”這個裝置就像兩個飛機機翼面對面直立起來一樣，并且直接迎風(fēng)放置。機翼中空而且表面上有縫隙，當風(fēng)吹過的時，兩個機翼之間會形成低氣壓，能將空氣從縫隙中吸進去。機翼下方連著一根管道，吸進去的氣流會使裝在管道里的一個小渦輪機轉(zhuǎn)動起來發(fā)電。
? 這個新設(shè)備被研究人員稱為AeroMINE，其中“MINE”指的是“靜止的（Motionless）”和“綜合提?。?/span>Integrated Extraction）”。因為上述的設(shè)計，AeroMINE中機翼的矩形面能利用風(fēng)能，這比傳統(tǒng)的渦輪機葉片利用風(fēng)能的面積更大。傳統(tǒng)的標準渦輪機被比作餅干模具，會把邊緣的面團浪費掉。而新裝置則利用了所有可用的風(fēng)能，能夠產(chǎn)出更多的電量。
AeroMINEs也不會產(chǎn)生與普通渦輪機相同的振動和噪音，研究人員說它們“比通還安風(fēng)機靜”。相對簡單的設(shè)計也意味著會更少的運作部件會發(fā)生故障。但如果出故障的話，新裝置安裝在建筑內(nèi)部的渦輪機也將更容易修理。此外，這也避免了人或野生動物意外接觸到葉片。該團隊正在設(shè)計一個方案，使它能夠與屋頂?shù)奶柲茈姵匕褰Y(jié)合，并能與現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施兼容，以收集它們產(chǎn)生的能量。在風(fēng)力條件好的地區(qū)，“這項技術(shù)具有開創(chuàng)性的意義”。研究人員還認為，AeroMINEs的簡易性可能會讓它成為發(fā)展中國家的一個不錯的選擇，因為AeroMINEs不需要專門的部件或工具，而且相對容易修理。此外，研究人員還看到了這種設(shè)計在水下收集潮汐能的潛力。
??某研究人員也認為AeroMINEs的簡易性，具有很大的吸引力。但他不確定能否等比例地放大該系統(tǒng)，使得它能在現(xiàn)實環(huán)境中以足夠低的成本有效地產(chǎn)生能源。在合適的風(fēng)力條件下，研究人員認為AeroMINEs的成本將能降低到目前屋頂太陽能電池板的成本。
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