Se estima que la generación eólica a pequeña escala podría soportar 25% a 45% de los requisitos de energía residencial en los EE. UU. Y Canadá. Los residentes generalmente usan entre 3KW y 5KW de energía por mes, por lo tanto, un generador eólico necesitaría soportar el requisito de una sola fase de 5KW / mes. Estos mismos generadores de energía eólica se pueden ampliar para admitir a las pequeñas empresas que operan con salidas de potencia de fase 3 hasta 10MW (10,000 KW). Los grandes parques eólicos actualmente proporcionan energía a las redes en Nebraska, California, Colorado, así como a varios lugares en todo el país. Sin embargo, los requisitos de energía residencial deben ser mucho más simples de instalar, admitiendo una sola residencia a un precio razonable para instalar.

Las turbinas eólicas residenciales (generadores) necesitan un aspecto agradable y un funcionamiento silencioso de un generador eólico. Con crudo
Los precios del petróleo suben y bajan constantemente, impulsados ​​por los codiciosos especuladores del petróleo en todo el mundo, impulsados ​​por las compañías petroleras y los productores de petróleo por igual, necesitamos movernos de manera inteligente a la energía eólica y solar en todo el mundo. Se proyecta que el costo del viento a pequeña escala será competitivo con los combustibles fósiles ya en 2010. A medida que reducimos la generación de energía del petróleo, reducimos la dependencia del petróleo de los carteles petroleros; reducimos las emisiones de carbono; minimizamos los efectos financieros causados ​​por los especuladores del petróleo; y creamos trabajos de alta tecnología, reducimos las emisiones de CO2, mientras conseguimos un mundo más limpio. Pero no podemos cambiar de la noche a la mañana, como exigen algunas personas verdes. Tiene que hacerse de una manera reflexiva y metódica.

Los molinos de viento tradicionales son más complejos y a menudo usan brazos de cola para guiarlos hacia el viento, pero hacen que las turbinas de viento de eje horizontal o HAWT sean menos efectivas para capturar energía eólica.

La ubicación de cualquier turbina eólica es crucial para la salida eléctrica que se espera de ella. Idealmente, una turbina eólica no tendría obstrucciones entre ella y la dirección del viento predominante, que varía en los EE. UU. Y Canadá y en todo el mundo. En un entorno urbano, algunas turbulencias eólicas son inevitables a menos que la turbina se ubique muy por encima de los edificios circundantes. Esto debe equilibrarse con las ordenanzas locales del código de construcción. La mayoría de las veces, la turbulencia de los edificios circundantes afectará a una turbina eólica en cierta medida. Esta es la razón principal para optar por un eje vertical, turbina eólica, VAWT, ya que los diseños de generadores de viento verticales no necesitan ser dirigidos hacia el viento siempre que la dirección del viento cambie para continuar produciendo energía. Por el contrario, una turbina eólica de eje horizontal, HAWT, tiene que rotar físicamente en la dirección del viento cada vez que cambia la dirección del viento, desperdiciando recursos valiosos y agregando peso, mantenimiento y costo innecesarios a un generador eólico.

Un VAWT diseñado correctamente produce entre un 20% y un 40% más de energía que un generador de energía eólica HAWT de tamaño similar, dada la misma velocidad del viento durante un período de tiempo establecido. Un VAWT diseñado correctamente siempre está 100% en el viento, ya que un generador de energía VAWT no requiere una aleta para mantenerlo guiado hacia el viento, como lo requieren todos los generadores HAWT. Las razones por las que los residentes, constructores y comisionados del condado se oponen a las turbinas eólicas incluyen su impacto visual, el ruido y la vibración de un generador eólico HAWT típico. Sin embargo, un generador de energía eólica VAWT correctamente diseñado funciona silenciosamente y puede diseñarse de manera artística, por lo que es mucho más probable que el propietario residente, el constructor y los comisionados de construcción soliciten un generador de energía eólica VAWT instalado en una casa residencial o una pequeña empresa.

Turbina de viento Mariah Windspire: VAWT

Una de las turbinas eólicas de eje vertical más artísticas, únicas y altamente efectivas, VAWT, es la Mariah Windspire®, que incluye cuatro secciones simples, aunque muchos sistemas se limitan solo a un rotor y un generador. Windspire funciona con una turbina eólica vertical separada de todas las demás turbinas eólicas. Fue diseñado como un sistema completo, en lugar de una colección de diferentes piezas fabricadas. Incluye un rotor que funciona en cualquier dirección del viento, un generador integrado en la turbina, un inversor de potencia integrado, un conjunto de poste de turbina y un sistema de monitoreo inalámbrico. La ventaja de Windspire es que fue diseñado desde el suelo para optimizar cada sección para proporcionar resistencia y la máxima eficiencia del sistema al menor costo por kilovatio hora. El Windspire no tiene una pluma de cola, lo que causa tensión lateral en la parte superior de la mayoría de las turbinas.

El rotor Windspire® utiliza un diseño giromill altamente eficiente con un área de barrido grande para la captura máxima de energía eólica. Es único y artístico con un perfil alto y estrecho que atrae la vista y, lo que es más importante, opera de manera eficiente e instantánea en direcciones cambiantes del viento. El rotor está diseñado con varias secciones de superficie aerodinámica para reducir la tensión y transferir tensiones inducidas por el viento al eje central de alta resistencia. El diseño del rotor provino de un extenso modelado aerodinámico por computadora para maximizar la conversión de energía eólica a energía eléctrica. Esto fue realizado por el principal experto mundial en diseños de rotores Darrieus, mientras que otro experto en mecánica completó el modelado de vibración dinámica para minimizar la vibración estructural causada por los armónicos del viento.

El generador artístico y único de Windspire fue desarrollado por nuestro propio equipo y sirvió como catalizador para todo el sistema. Después de trabajar en una tecnología de generador de imanes permanentes de núcleo de aire altamente eficiente durante varios años, Mariah Power se fundó en 2005 con la integración del generador en una turbina eólica. La tecnología del generador es única en varios sentidos: en primer lugar, minimiza las pérdidas inducidas magnéticamente mediante el uso de una construcción especial de rotor y estator, lo que resulta en eficiencias muy altas (hasta 98%). En segundo lugar, no tiene engranajes, para una rotación perfecta. Tercero, y quizás lo más importante, opera de manera más eficiente a bajas velocidades del viento. Esto es lo opuesto a la mayoría de los generadores eólicos, y permite que la Windspire capture más energía en el rango más bajo y más frecuente de velocidades del viento.

El inversor controlado por computadora está diseñado exclusivamente para Windspire y está integrado directamente en la turbina. Utiliza un algoritmo de software de seguimiento de potencia máxima para controlar la velocidad del rotor y maximizar la producción de energía en una amplia gama de velocidades del viento. El inversor protege la Windspire aplicando frenos a la rotación de la turbina cuando se detectan altas velocidades del viento. El inversor incluye un módem inalámbrico ZigBee incorporado que transmite información de generación de energía directamente a su computadora. El software WindSync ™ patentado de Winspire se utiliza para monitorear el rendimiento energético de su Windspire desde su hogar u oficina. El inversor de energía eléctrica Windspire está probado y certificado por UL 1741 e IEEE 1547.

La turbina eólica Mariah Windspire utiliza su propio poste diseñado estructuralmente sólido, diseñado para soportar la turbina vertical Windspire en una amplia gama de velocidades del viento. El poste proporciona un sistema de cojinetes de bolas de gran tamaño, con cojinetes mecánicos “engrasados ​​de por vida” para proporcionar una operación sin mantenimiento. Incluso el diseño del poste proporciona amortiguación estructural de vibraciones para un funcionamiento suave. Hecho con acero de alta resistencia y con bisagras en la base, levantar un Windspire es rápido y fácil con una instalación típica completada en tan solo tres horas. No se requiere equipo pesado para la instalación, lo que hace que la instalación de una casa u oficina sea muy beneficiosa.

Instalación simple, hogar o empresa	Windspire, Business
Pruebas de campo en entornos hostiles	Windspire, Home

Mariah Windspire Turbine Technology Ventajas sobre las turbinas eólicas tradicionales

Mariah Power es una compañía de tecnología eólica enfocada en avanzar continuamente nuestra tecnología de aerogeneradores. El equipo de ingenieros eléctricos y mecánicos de Windspire se centra en mejorar la calidad del diseño y el rendimiento de conversión de energía del Windspire. Más de 100 Windspires han participado en varios programas de pruebas de campo en diversos lugares de los Estados Unidos. A través de este programa, Windspire pudo identificar dónde mejorar el diseño de la turbina en una amplia variedad de climas secos y húmedos, climas fríos y calientes, y el resultado es una turbina eólica altamente confiable que funciona esencialmente sin mantenimiento en la mayoría de las situaciones de viento encontradas en Estados Unidos, Canadá y Sudamérica. Mariah ha actualizado las unidades de campo con nueva tecnología a medida que las soluciones estuvieron disponibles a través de los distribuidores de Mariah Power. La siguiente es una lista de las principales mejoras tecnológicas realizadas a las turbinas eólicas Mariah Windspire:

Para mejorar la longevidad y abordar las perturbaciones modales de la Windspire, Mariah Power eliminó los problemas de desgaste y corrosión:

- Se diseñaron ejes verticales más rígidos y rectos, agregando espesor a la placa base;

- Desarrolló un nuevo método de abrazadera para eliminar el desgaste del poste vertical;

- Acabado exterior mejorado para aumentar la protección contra la intemperie y la corrosión;

- Recubrimiento protector agregado con la más alta resistencia al rocío de sal marina a los componentes de acero expuestos.

Para aumentar la fiabilidad eléctrica, la potencia de salida y la seguridad, Mariah Power busca continuamente mejoras en el diseño del inversor:

- Se revisó el transformador eléctrico para reducir la temperatura de funcionamiento durante la conversión de energía.

- Se agregó sensor de calor térmico para maximizar la salida de vataje (potencia)

- Controles de hardware y firmware mejorados para proporcionar una mejor gestión de la potencia de salida frente a la velocidad del viento.

Mejoras del rotor Mariah Power del Windspire para aumentar la calidad y eliminar el deslizamiento de las superficies de sustentación:

- Desarrolló nuevas láminas de aire para aumentar la eficiencia de conversión del viento;

- Uniones de soldadura mejoradas;

- Clase mejorada de anillos y componentes de fijación;

- Rediseñado y mejorado el sistema de sujeción de la superficie aerodinámica para un soporte mecánico más fuerte.

Al asociarse con MasTech Manufacturing, Mariah Power ha mejorado la calidad de fabricación para cumplir con las especificaciones, lo cual es un requisito crítico en los requisitos de fabricación de alto volumen:

- Utilice piezas fundidas para componentes forjados de varias piezas;

- Se utilizan soldadores certificados por AWS para proporcionar componentes de muy alta calidad;

- El ingeniero de calidad certificado por ASQ gestiona el proceso de calidad;

- Los calibres de tapón y anillo se utilizan durante las pruebas funcionales y las inspecciones de calidad.