Зачем встраивать ветровые турбины в здания?

Временами не совсем понятно, для чего ветровые турбины встраиваются в здания: для выработки электроэнергии, или чтобы добавить некий налет экологичности облику нового строения. За последние годы застройщики создали несколько необычных задний с ветрогенераторами. В качестве примера приведем многоэтажную парковку с вертикальными ветряными турбинами в Чикаго (на фото выше). По словам местных жителей, турбины там вращаются крайне редко. Напрашивается вопрос: зачем интегрировать в здание ВЭС, если она будет бездействовать?

Эксперты ресурса Building Green решили составить краткий список проблем, с которыми сталкиваются застройщики при возведении зданий с интегрированными ветровыми турбинами:

Во-первых, устанавливаемые на зданиях ветряные турбины должны быть небольшими. Так они не повлияют на конструкционные особенности объекта. Поэтому общая генерирующая мощность подобных ВЭС зачастую сильно ограничена.

Во-вторых, ветровые турбины могут создавать значительное шумовое загрязнение и являются причинами вибрации. Это вполне приемлемо, когда турбина находится на приличном удалении, а вот при установке на здание ВЭС может стать реальной проблемой, особенно для коммерческих строений со стальным каркасом. В данном случае шум и вибрации турбины передаются всей конструкции.

В-третьих, установка ветряных турбин на зданиях существенно увеличивает затраты. Требуются специальные крепления, а также хорошая система хранения и распределения электроэнергии, чтобы передавать сгенерированное электричество на все этажи здания и, возможно, за его пределы.

В-четвертых, даже если застройщик будет удовлетворен экономической стороной вопроса, трудно поверить, что страховые компании согласятся включать в полис установку ветровых турбин на зданиях. Если и согласятся, то значительно повысят тарифы в связи с увеличением рисков. Это в свою очередь еще существеннее увеличит стоимость вырабатываемой ВЭС электроэнергии.

В-пятых, исследования показали, что и использование ветряков в высотных зданиях малоцелесообразно в связи с турбулентностью. Ветровые турбины теряют эффективность под воздействием этого фактора, они гораздо лучше справляются с ровным потоком ветра. Некоторые типы ветряков лучше справляются с турбулентностью, чем другие, но большинство из них теряют КПД в таких условиях.

Да, есть примеры успешной интеграции ветряных турбин в здание. Бахрейнский Всемирный торговый центр в Манаме, который был введен в эксплуатацию в 2006 году, состоит из двух небоскребов высотой в 240 метров. 50-этажные здания соединены тремя огромными ветровыми турбинами, которые способны удовлетворять 15% всех потребностей торгового центра в электроэнергии. Наличие интегрированных ветровых турбин позволяет снизить углеродный след объекта.

Иногда мощные ветровые турбины устанавливаются внутри самого здания: как правило, на технических этажах. В данном случае можно минимизировать негативное воздействие от турбулентности и избежать ряда других проблем. Подобные турбины позволяют продувать здание насквозь, но при этом, не создавая сквозняков и воздушных ям. Специально для этого проектировщики придают зданиям плавные обтекаемые формы. При правильном подходе к проектированию это оборачивается уменьшением ветровой нагрузки на многоэтажные здания (именно ветровая нагрузка является проблемой номер один для всех небоскребов). Кроме того, ветрогенераторы позволят контролировать уровень охлаждения здания, тем самым предотвратить перегрев в жаркий период.