افزایش علاقه در میان معماران به طراحی ساختمان­ های سازگار با محیط  زیست منجر به استفاده از انرژی­ های تجدید­پذیر در ساختمان­ ها گردیده است و در میان انرژی ­های تجدید پذیر، انرژی بادی به دلیل راندمان بالا، دسترسی آسان و سازگاری با محیط­ زیست از جایگاه ویژه ­ای برخوردار می ­باشد. به منظور استفاده از توربین ­های بادی بر روی بام ساختمان­ ها یافتن مکان مناسب نصب در میزان توان خروجی توربین تاثیر بسزایی دارد.

به گزارش روابط عمومی پژوهشگاه، سعید قدسی دانش آموخته کارشناسی ارشد رشته مهندسی انرژی تجدید پذیر این پژوهشگاه و مجری طرح گفت: در این پژوهش، جریان باد بر روی ساختمان خورشیدی پژوهشگاه مواد و انرژی به منظور شناسایی نقاط مناسب برای نصب میکرو توربین­ های بادی شبیه سازی و شناسایی شده است.

در این طرح پژوهشی سپس با توجه به ویژگی­ های جریان باد روی ساختمان، سرعت و شدت آشفتگی، برای میکرو توربین بادی محور قائم ترکیبی ساونیوس و H- روتور به صورت عددی شبیه سازی کامپیوتری و توان خروجی آن محاسبه شده است.

این پژوهشگر افزود: شبیه سازی­ ها به صورت سه بعدی و با استفاده از مدل­ های آشفتگی مبتنی بر معادلات ناویر-استوکس متوسط گیری شده در نرم افزار فلوئنت انجام شده است. همچنین به منظور اعتبار سنجی، نتایج با تست تونل باد مقایسه شده و نتایج پژوهش نشان می­ دهد که مسئله جواب واحدی ندارد و چندین مکان برای نصب توربین بادی مناسب می­باشند.

قدسی خاطر نشان کرد این پژوهش در دو بخش انجام شده است: در بخش نخست جریان باد بر روی ساختمان با استفاده از روش ­های CFD شبیه سازی شد و ضمن بررسی تاثیر ساختمان بر روی جریان باد مکان ­هایی که مستعد برای نصب توربین­ های بادی کوچک می­باشد، شناسایی شدند.

در بخش دوم در راستای ادامه فعالیت­ های انجام شده در زمینه­  توربین های بادی کوچک شهری، یکی از توربین­ های ساخته شده در پژوهشکده انرژی انتخاب و تحت شرایط باد بر روی ساختمان شبیه سازی شد.

مجری این طرح با اشاره به مهم ترین نتایج حاصله از پژوهش مذکور گفت: سرعت های وزش باد در منطقه ای که ساختمان خورشیدی در آن واقع است پایین می­ باشد اما می­توان با شناسایی نقاط مناسب جهت نصب توربین های بادی کوچک از این پتانسیل نیز جهت تولید برق استفاده کرد.

وی افزود: شبیه سازی جریان بر روی ساختمان نشان می ­دهد که این مسئله جواب واحد ندارد و شش مکان بهینه و مناسب بر روی ساختمان پتانسیل نصب توربین بادی را دارند .

قدسی ادامه داد: بر روی ساختمان مورد بررسی عوامل خارجی نظیر کلکتور­های خورشیدی، نورگیر و بادگیر وجود دارد که در نگاه اول تصور می ­شود که مانعی در مقابل باد هستند اما پس از بررسی و شبیه سازی این عوامل خارجی بر روی ساختمان مشاهده شد که برخی از این موانع بر روی جریان باد تاثیر مثبت داشته و باعث افزایش سرعت باد می­ شوند.

گفتنی است این طرح با راهنمایی دکتر مجید جمیل و مشاوره دکتر محمد لایقی از دانشگاه تهران در پژوهشکده انرژی پژوهشگاه مواد و انرژی انجام شده است.