توربین های باد مقیاس کوچک جریان متقاطع: مروری بر توسعه فناوری و کاربردها

وسعت مناطق بادخیز در ایران، بستر مناسبی جهت بهره مندی از انرژی باد فراهم می کند. توربین های محور عمودی که به عنوان دسته ای از توربین های مقیاس کوچک شناخته می شوند؛ مورد توجه قرار گرفته و هر روزه توسعه بیشتری می یابند. یکی از انواع این توربین ها، که گزینه بسیار مناسبی برای کاربردهای شهری و خانگی به نظر می رسد، توربین جریان متقاطع (کراس فلو) است. به دلیل کوچک بودن نسبی حداکثر ضریب توان در توربین کراس فلو، روش هایی برای هدایت جریان باد به درون توربین پیشنهاد شده است. این مقاله به مرور مطالعات در حوزه طراحی و بهبود عملکرد توربین کراس فلو از طریق تغییر مشخصات هندسی توربین یا ارایه روش هایی برای هدایت جریان باد به درون توربین پرداخته است. پس از معرفی توربین کراس فلو، روش های هدایت جریان باد به درون توربین و میزان اثرگذاری هر کدام بر ضریب توان و عملکرد توربین بیان می شوند. این روش ها به 7 دسته ی نازل راهنما، محفظه یا پوسته هدایت جریان، پره راهنما، منحرف کننده، روپوش، پره راهنمای چند جهته و زفیر تقسیم شده اند. بررسی ها نشان می دهد که عمده پژوهش ها به توسعه پره راهنمای چندجهته پرداخته اند. همچنین این توربین برای سه شهر اردبیل، بابلسر و زاهدان در ایران، براساس سه نوع سیستم (فروش مستقیم، متصل به شبکه و متصل به شبکه با باتری) مورد تحلیل و بررسی قرار گرفت. نتایج این پژوهش نشان می دهد، سیستم فروش مستقیم بهترین گزینه برای بهره وری از توربین کراس فلو در ایران است و دوره بازگشت سرمایه کمتر از 10 سال تنها با کاهش قیمت توربین به 10% الی 29% قیمت کنونی حاصل می شود.