Naukowcy Universidad a Distancia de Madrid zbadali możliwość efektywnego wykorzystania przepływów powietrza generowanych przez systemy ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji (HVAC) jako sztuczne źródło wiatru. Wyniki pokazały, że koncepcja, przetestowana w centrum danych w Kolumbii, może wytworzyć około 468 MWh rocznie z jednego miejsca. Szczegóły opisano w czasopiśmie Scientific Reports.
Energia ze sztucznego wiatru zasili pionowe turbiny
Powietrze z ruchomych statków na morzu, kolei i systemów HVAC – wszystkie zapewniające stały przepływ powietrza. Aby ocenić ich potencjał energetyczny, niezbędne jest zbieranie danych, ze szczególnym uwzględnieniem kierunku i prędkości wiatru. Te zmienne są mierzone w czasie przez stacje pogodowe i anemometry w celu oceny warunków wietrznych. Ocenę wykonalności przepływu powietrza przeprowadza się za pomocą analizy statystycznej, która obejmuje średnią prędkość i rozkład wiatru.
Czytaj też: Niemcy będą mieli potężne turbiny wiatrowe. Wybór dostawcy wzburzył cały kontynent
Wybór odpowiedniej turbiny wiatrowej jest również niezbędny, biorąc pod uwagę takie czynniki, jak masa, poziom hałasu, trwałość i typ (pionowy lub poziomy). Krzywa mocy turbiny i rozkład częstotliwości prędkości wiatru służą do obliczenia produkcji energii, uwzględniając liczbę godzin pracy w roku.
W pracy przebadano centrum danych w Kolumbii. Posiada ono trzy chłodziarki Liebert HPC-M, z których każda jest wyposażona w osiem wentylatorów EC-FAN. Te wentylatory, pracujące przy napięciu 480 V i 900 obr./min, zapewniają stały pionowy przepływ powietrza w celu chłodzenia sprzętu komputerowego obiektu.
Dwie chłodziarki pracują nieprzerwanie, podczas gdy trzecia jest w trybie gotowości i obraca się co tydzień. Wentylatory z łopatkami o średnicy 900 mm i mocy 2,4 kW odprowadzają ciepło, aby utrzymać idealną temperaturę pracy, zapewniając wydajną pracę centrum danych 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu.
Kompaktowy rozmiar i lekka konstrukcja Tesup V7, która ma nominalną moc wyjściową 9 kW, doprowadziły do jej wyboru. Sześć turbin zamontowanych na szczycie chłodziarek i wykorzystujących zaciski do prostej instalacji może produkować łącznie 513,82 MWh rocznie, przy czym każda turbina ma roczną moc wyjściową 85,64 MWh.
Badanie pokazuje, że przy dwóch agregatach chłodniczych pracujących w sposób ciągły system jest równoważny sześciu turbinom wiatrowym generującym 513,82 MWh. 16 wentylatorów agregatów chłodniczych, zużywających łącznie 336,39 MWh rocznie, generuje energię elektryczną netto w wysokości 467,6 MWh po uwzględnieniu 9-procentowej straty spowodowanej nieplanowanym przestojem i konserwacją. To nadwyżkowe 131,2 MWh może zostać wykorzystany do zasilania sieci elektrycznej ze źródeł odnawialnych lub do zaspokojenia innych potrzeb elektrycznych w centrum danych, co poprawi zrównoważony rozwój.