Sådan udnytter du vindenergi fuldt ud i en kompakt by

Vind kan bruges som en vedvarende energikilde, der er ren, uforurenet og uudtømmelig. Sådanne egenskaber har hjulpet vindenergiteknologier til at være en vigtig bidragyder til bæredygtig udvikling i samfundet, hvilket er nødvendigt i betragtning af vores byers stadigt stigende størrelse og befolkning. Disse bymiljøer kan helt sikkert drage fordel af implementeringen af ​​vindenergistrategier og har tiltrukket sig bemærkelsesværdig opmærksomhed i de senere år. For hendes ph.d. forskning, undersøgte Yu-Hsuan Juan, hvordan man kan forbedre byernes vindenergipotentiale i et kompakt bymiljø. Hendes forskning afslører, at korrekt design af højhuse kan give anledning til spændende nye muligheder i forhold til byvindenergi.

En måde at begrænse byspredningen i vores byer og samtidig opnå en mere bæredygtig byudvikling er at bruge konceptet om den kompakte by. Den kompakte by refererer til konceptet med at anvende god planlægning for at opnå en overordnet mere kompakt bæredygtig bybygningsform eller -arrangement, der ikke kun involverer højere tætheder af højhuse, men også forbundet med et effektivt offentligt transportsystem. Med stigende byfortætning bliver design og bæredygtighed af kompakte byer med højhuse vigtigere.

Mere turbulens

Bygninger med en højde på 100 meter eller mere er nu ret almindelige i mange byer rundt om i verden, med disse bygninger udsat for vind i høj højde. Det ville være et kæmpe spild, hvis vi ikke udnytter sådanne strukturer til produktion af vindenergi i stor højde. Når vinden passerer gennem de snævre rum mellem højhuse, kan hurtigere vindhastigheder resultere med potentiale til at blive omdannet til andre former for energi.

Vinden har dog en tendens til at være mere turbulent og mindre forudsigelig i byområder på grund af terrænets kompleksitet og heterogene ruhed. Derfor er højopløselige og nøjagtige vurderinger af byvind afgørende for at indsamle information, der kan bruges i design af installationer til fuldt ud at udnytte vindenergi. Som et effektivt værktøj til tidligt bydesign er simuleringer ved hjælp af computational fluid dynamics (CFD) blevet anerkendt som et nøgleværktøj til at analysere potentialet i byvindenergi.

Placering, beliggenhed, beliggenhed

For hendes ph.d. forskning, udforskede Yu-Hsuan Juan potentialet for byvindenergiproduktion underlagt en række parametre for højhuse i umiddelbar nærhed, såsom byplanlægning, design af bygningshjørner og bytæthed. CFD-valideringsresultater viser rimelig overensstemmelse for den gennemsnitlige strømhastighed og turbulensintensitet mellem CFD-forudsigelserne og data fra vindtunnelforsøg.

Yu-Hsuan bemærkede, at afstanden mellem bygningerne, som normalt er meget lille sammenlignet med bygningshøjden for kompakte højhusområder, kan øge middelvindhastigheden og vindenergipotentialet markant på grund af den velkendte koncentrationseffekt. Derfor er virkningen af ​​bygningsgeometri og deres arrangement af særlig interesse, når det kommer til karakterisering og forbedring af byernes vindenergipotentiale.

Yu-Hsuans forskning har afsløret, at det kan være mere effektivt at undersøge bredere designalternativer gennem tidlig bydesignplanlægning og derved udtænke den optimale konfiguration af højhuse i den såkaldte kompakte by for at realisere gennemførligheden af ​​vindenergi i byerne. for bæredygtig byudvikling.