ژنراتور توربین باد بازیابی هوای خروجی
ژنراتور توربین باد بازیابی هوای خروجی – ایران ترجمه – Irantarjomeh
مقالات ترجمه شده آماده گروه مکانیک
مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی
مقالات
قیمت
قیمت این مقاله: 48000 تومان (ایران ترجمه - Irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
شماره | ۴۱ |
کد مقاله | MEC41 |
مترجم | گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh |
نام فارسی | توسعه اولیه ژنراتور توربین باد با قابلیت بازیابی انرژی برای سیستم هوای خروجی |
نام انگلیسی | Early development of an energy recovery wind turbine generator for exhaust air system |
تعداد صفحه به فارسی | ۳۸ |
تعداد صفحه به انگلیسی | ۸ |
کلمات کلیدی به فارسی | ساخت توربین یکپارچه باد- سیستم هوای خروجی- صرفه جویی در انرژی- انرژی پاک- تقویت توان- انرژی باد شهری |
کلمات کلیدی به انگلیسی | Building integrated wind turbine – Exhaust air system- Energy savings- Clean energy- Power augmentation- Urban wind energy |
مرجع به فارسی | انرژی کاربردیدپارتمان مهندسی مکانیک- کالج مهندسی- دانشگاه مالایا- مالزیالزویر |
مرجع به انگلیسی | Applied Energy; Department of Mechanical Engineering- Faculty of Engineering- University of Malaya; Elsevier |
کشور | مالزی |
توسعه اولیه ژنراتور توربین باد با قابلیت بازیابی انرژی برای سیستم هوای خروجی
چکیده
در این مقاله ایده نوآورانه ای در زمینه حاصل آوردن انرژی پاک از منابع بادی دست ساز با استفاده از سیستم توربین میکرو بادی جهت تولید برق ارائه شده است. این سیستم اقدام به تولید انرژی پاک در محل با استفاده از سیستم تولید میکرو باد / ریزباد می نماید. بر این مبنا، به منظور کنترل انرژی باد جهت تولید الکتریسیته، یک توربین باد با محور عمودی (VAWT) با یک محفظه بر فراز فن سیستم خروجی برج خنک کننده نصب می شود. VAWT در یک موقعیت خاص در مجرای خروجی برج خنک کننده قرار گرفته تا از تاثیر منفی بر روی عملکرد برج خنک کننده جلوگیری شود. محفظه مربوطه به عنوان یک پوشش حفاظتی عمل نموده و همچنین قابلیت VAWT را ارتقاء می دهد. این محفظه با چندین پره هادی طراحی شده است که جهت ایجاد اثر وانتوری و هدایت باد قبل از برخورد با پره های توربین در بخش بالا دست توربین باد قرار می گیرد. بعلاوه، طراحی محفظه متشکل از صفحات پخش کننده می باشد که قابلیت وزش بیشتر باد و تسریع جریان را خواهد داشت. تست آزمایشگاهی بر مبنای یک مدل مقیاسی معرف هیچگونه تفاوت قابل اندازه گیری در سرعت جذب هوا و مصرف جریان فن برقی، به هنگام گردش توربین بر فراز برج خنک کننده، نمی باشد. آزمایش میدانی بر روی یک برج خنک کننده با قابلیت حقیقی کشش هوا نشان دهنده هیچگونه تفاوت معنی داری بر روی سرعت هوای خروجی برج خنک کننده نیست. با توجه به حضور VAWT شاهد تفاوت اندکی در مصرف برق موتور فن، به میزان ۳۹/۰% بیشتر، می باشیم. این سیستم با توجه به برج های خنک سازی موجود قابل به روز رسانی بوده و از پتانسیل بازاری بسیار بالایی بواسطه وجود برج های خنک کننده فراوان و دیگر منابع هوای خروجی غیر طبیعی در سطح جهان برخوردار است.
کلمات کلیدی: ساخت توربین یکپارچه باد، سیستم هوای خروجی، صرفه جویی در انرژی، انرژی پاک، تقویت توان، انرژی باد شهری
ژنراتور توربین باد بازیابی هوای خروجی
ویژگی های برجسته
سیستم بازیابی انرژی هوای خروجی به منظور بازیافت بخشی از انرژی در هوای تخلیه شده
یک روش نوآورانه جهت تولید الکتریسیته / برق و کاهش انتشار CO2
مجهز به صفحات پخش کننده و پره های هادی جهت ارتقای عملکرد توربین باد
محفظه با قابلیت حل مشکلات متعارف توربین باد در مناطق شهری
قابلیت بازیافت ۱۳% انرژی مصرفی بوسیله موتور فن
فهرست اصطلاحات
اختصارات
VAWT: توربین باد با محور عمودی
BIWT: ساخت توربین یکپارچه باد
PAGV: پره هادی تقویت توان
ODGV: پره هادی همه سویه
CTI: انستیتو فن آوری خنک سازی
سمبل ها و علائم
Q: نرخ / سرعت جریان یابی حجم
voutlet: سرعت هوای تخلیه شده در خروجی
Aoutlet: مجرای خروجی
Pin: توان ورودی
V: ولتاژ
I: جریان الکتریکی
۱- مقدمه
نرخ در حال رشد فزاینده مصرف سوخت های فسیلی و تولید ضایعات هسته ای، با توجه به تاثیر منفی آلایندگی آنها، توجه جهانی را به سمت خود به منظور سرمایه گذاری در تحقیقات و توسعه انرژی تجدید پذیر، بعنوان یک منبع انرژی جایگزین، جلب نموده است. مناسب ترین انواع انرژی های تجدید پذیر متناسب با محیط زیست همانند انرژی خورشیدی و انرژی باد بعنوان سریع ترین منابع قابل توسعه انرژی در جهان شناسایی شده اند. آنها فراهم آورنده تکنولوژی های پاک، موثر و پایدار می باشند. امروزه، نیاز ضروری برای منابع انرژی تجدید پذیر بواسطه افزایش در تقاضای انرژی منجر به اعمال تلاش های گسترده تر و مطالعات مرتبط جهت حصول سیستم های ژنراتور انرژی کارآمدتر شده است که از نقطه نظر عملکرد و ویژگی های اقتصادی بهتر باشند.
در مالزی، سرعت باد در طول سال اندک و ناپایدار است (سرعت جریان آزاد باد، برای بیش از ۹۰% مجموع ساعت بادی) [۱]. عملیات نیروگاه بادی در معرض تغییرات الگوهای باد می باشد که خود منبعث از تغییر شرایط آب و هوایی خواهد بود چرا که شرایط باد خود نشات گرفته از بادهای موسمی شمال شرق و جنوب غرب است [۲]. در نتیجه، جذب انرژی باد با ژنراتورهای متعارف بادی در مالزی مناسب نخواهد بود. به منظور مخاطب قرار دادن این مشکل، یک ایده جدید در این مقاله ارائه می شود، حاصل آوردن انرژی باد از منابع بادی غیر طبیعی، همانند سیستم هوای خروجی برای تولید الکتریسیته. هوای تخلیه شده از مجاری خروجی غالبا دارای سرعت قوی و پایداری قابل توجه باد در مقایسه با باد طبیعی می باشد.
امکان پیاده سازی سیستم طراحی شده یکپارچه ژنراتور توربین باد با قابلیت بازیابی انرژی در مقایسه با دیگر سیستم های هوای خروجی بوسیله اجرای یکسری از آزمایشات بر روی یک مدل کوچک مقیاس ساخته شده برج خنک کننده مورد بررسی قرار گرفته است، و متعاقب آن این آزمایش با استفاده از یک واحد حقیقی برج خنک کننده که بوسیله تولید کننده فراهم شده است مورد بررسی قرار گرفته است. هدف اصلی این پروژه ایجاد انرژی پاک از سیستم هوای خروجی بدون ایجاد هر گونه تاثیرات منفی بر روی عملکرد سیستم هوای خروجی اصلی می باشد. در عین حال، این سیستم قابلیت بازیابی بخشی از مصرف برق بوسیله موتور فن برج خنک را خواهد داشت.
ژنراتور توربین باد بازیابی هوای خروجی
۲- ارتقای ژنراتور برق بادی
کاربرد انرژی برق بوسیله باد به سرعت بواسطه ارتقای فن آوری، بلوغ صنعتی و نگرانی های فزاینده در ارتباط با انتشار گازهای گلخانه ای، با توجه به سوخت های فسیلی، به سرعت در حال رشد می باشد. این مورد یکی از کم هزینه ترین منابع انرژی تجدید پذیر به منظور تولید الکتریسیته / برق بدون انتشار CO2 با یک نرخ رشد سالیانه ۳۰% می باشد [۴، ۵].
برق حاصل آمده از انرژی باد دارای ارتباط مستقیمی با سرعت بادی، که نهایتا به توربین باد می رسد، می باشد [۶]. این بدان معنا است که یک شتاب گیری اندک در سرعت باد سبب افزایش خروجی برق بادی خواهد شد. بنابراین، تحقیقات بسیاری جهت یافتن روش های موثر جهت ارتقای سرعت باد انجام شده است. Matsushima و همکاران پس از اضافه نمودن یک سیستم پخش کننده، مطالعه ای را در زمینه تاثیر برق یا توان خروجی حاصل آمده از یک سیستم توربین آبی کوچک را انجام دادند. برمبنای نتایج این آزمایش، با توجه به انتخاب مناسب شکل صفحه پخش کننده، حداکثر سرعت باد به میزان ۷/۱ برابر افزایش یافت [۷].
ژنراتور توربین باد بازیابی هوای خروجی
۳- بررسی سیستم برج خنک کننده
موقعیت های سرزمینی که دارای سرعت کافی باد جهت نصب مزرعه بادی باشند، بواسطه افزایش ده برابری اندازه قطر روتور در خلال سالیان اخیر، محدود شده است [۱۶]. خط مشی جدید نصب توربین های باد در داخل سازه ها یا بر فراز ساختمان های بلند می باشد. توربین های باد که در یک محیط ساخته شده نصب می شوند تحت عنوان توربین های باد یکپارچه شده با سازه ها (BIWTها) خوانده می شوند. BIWTها برای تولید انرژی پاک مناطق شهری مورد استفاده قرار می گیرند چرا که انرژی تجدید پذیر بطور مستقیم برای ساختمانی که به آن انرژی نیاز دارد تامین خواهد شد، و از این طریق تعامل قابل توجهی در ارتباط با طراحی پایدار ساختمان های جدید برحسب مصرف انرژی بوجود خواهد آمد [۱۷]. بعلاوه، این مورد پتانسیل کاهش انتشار CO2 را نیز داشته و می تواند تاثیر معنی داری را بر روی تغییر شرایط آب و هوایی جهان داشته باشد [۱۸].
برج های خنک کننده بعنوان کاندیدهای مناسبی برای استخراج نیروی باد به حساب می آیند. آنها بعنوان ادوات دفع حرارت نقش مهمی را به عهده دارند که از آب و هوا، از طریق بهره گیری از فرآیند تبخیر به منظور دفع حرارت اتلاف شده به اتمسفر، استفاده می نمایند. شایع ترین نوع برج خنک کننده استفاده شده در مالزی برج کششی مکانیکی می باشد. هوای پیرامونی به داخل برج دمیده شده و هوای گرم شده از مجرای خروجی / اگزوز برج خنک کننده به کمک فن های برقی به بیرون رانده می شوند. هوای خروجی برای تولید الکتریسیته مناسب می باشد چرا که قابلیت حرکت به سمت بالا به میزان ۱۸ متر در ثانیه را خواهد داشت که خود فاصله ای به میزان ۳/۰ متر فراتر از مجرای خروجی برج خنک کننده را شامل می شود [۱۹].
ژنراتور توربین باد بازیابی هوای خروجی
۴- توصیف طراحی ژنراتور توربین باد با قابلیت بازیافت انرژی
۴-۱٫ مقدمات کلی و اصول مربوط به کارکرد سیستم
با توجه به فوت و فن مرتبط با اصل برنولی و ویژگی های عملیاتی توربین باد با محور عمودی، طراحی سیستم بازیافت انرژی توسعه یافته است. مقدمات کلی این سیستم نوآورانه در شکل ۱ نشان داده شده است. یک VAWT (جهت به سمت باد جانبی) با محفظه مربوطه بر فراز مجرای خروجی برج خنک کننده بوسیله یک ساختار پشتیبان جهت حاصل آوردن انرژی باد نصب شد. ساختار پشتیبان بعنوان سازه اصلی جهت نگهداری VAWT، پره های هادی و محفظه بشمار می آید. این مورد را می توان بر فراز هر گونه مجرای خروجی تهویه چه بصورت افقی یا عمودی، برحسب مسیر باد در حال وزش، نصب نمود. یک موقعیت از قبل تعیین شده برای قرار دادن VAWT بر روی مجرای خروجی برج خنک کننده الزامی می باشد تا از تاثیر صفر یا حداقلی منفی در زمینه عملکرد سیستم اصلی اطمینان حاصل شود. موقعیت شعاعی (بر روی سطح مرتفع بر فراز مجرای هوای خروجی) VAWT جهت انطباق با پروفایل سرعت هوای خروجی مشخص شد. بخش مسیر چرخشی پره های VAWT به میزان اندکی خارج از مجرای خروجی برج خنک کننده قرار گرفت، بگونه ای که در شرایط که بالاترین سرعت باد وجود داشته باشد بتوان برخورد مناسبی با پره های توربین در نواحی دارای گشتاور مثبت را حاصل آورد تا از این طریق عملکرد VAWT به حداکثر برسد. انتخاب نوع توربین باد و اندازه آن نیز بعنوان یک مولفه حیاتی به منظور اطمینان از آنکه عملیات آن سبب ایجاد یک تاثیر انسدادی در سیستم هوای خروجی اصلی نشود، بشمار می آید. نسبت سرعت نوک (TSR) VAWT در یک محدوده خاص (TSR = 3–۶) طراحی شد بگونه ای که قابلیت ایجاد یک ناحیه کم فشار به منظور حصول هوای بیشتر از مجرای هوای خروجی در طراحی وجود داشته شد. این مورد را می توان بصورت افقی نصب نمود بگونه ای که بتوان آن در هر دو طرف شافت انتقال قدرت در حالیکه ژنراتور در کنار آن قرار گرفته است محکم نمود تا آنکه قابلیت جذب هوای مجرای خروجی، در حال وزش از سمت پایین، وجود داشته باشد. بعلاوه، با قرار دادن ژنراتور در ناحیه کف این سیستم را می توان در جهت عمودی نیز نصب کرد.
۴-۲٫ مزیت های سیستم طراحی شده بازیابی انرژی ژنراتور توربین باد
هدف از این سیستم نوآورانه تولید انرژی پاک در محل از طریق تبدیل انرژی به هدر رفته باد از یک برج خنک کننده به یک فرم مفید انرژی می باشد. انرژی تولیدی قابل پیش بینی و بصورت پیوسته می باشد چرا که باد خروجی به آسانی در هر کجا که برج خنک کننده در حال کار باشد در دسترس است. به عبارت دیگر، هوای خروجی شامل ویژگی های بادی می باشد که از قابلیت پیش بینی مناسب و پایداری مطلوبی برخوردار است. بنابراین، تحلیل آماری خصیصه باد با توجه به بازه خاصی از زمان ضروری نخواهد بود. بعلاوه، انتظار می رود که این توربین با یک سرعت چرخشی ثابت به حرکت درآمده و بنابراین کنترل سرعت آن الزامی نخواهد بود چرا که تنها شاهد نوسانات سرعت چرخشی حداقلی خواهیم بود. به همین دلیل، طول عمر توربین بیشتر خواهد بود.
ژنراتور توربین باد بازیابی هوای خروجی
۵- روش شناسی
فرآیند امکان سنجی و بررسی طرح مفهومی سیستم بازیافت انرژی از طریق اجرای یکسری از آزمایشات تجربی شامل تست آزمایشگاهی بر روی مدل مقیاسی و آزمایش میدانی بر روی برج خنک کننده حقیقی مورد مطالعه قرار گرفت. ویژگیهای مرتبط با طراحی سیستمی و مجموعه های آزمایشی با توجه به فن آوری های مرتبط در زمینه VAWT و بهره گیری از اصل برنولی همانگونه که در بخش ۴ تشریح شد اعمال گردید. تاثیرات سیستم توربین باد با قابلیت بازیافت انرژی بر روی عملکرد هوای خروجی و کارکرد VAWT بعنوان پارامترهای اصلی مورد بررسی در این آزمایشات مدنظر می باشند.
۵-۱٫ تست آزمایشگاهی داخلی بر روی یک مدل مقیاسی کوچک برج خنک کننده
تست تجربی درونی / داخل ساختمانی در لابراتوار مکانیک سیالات، دانشگاه مالایا، انجام شد. سه شرط آزمایش تجربی اعمال شده عبارتند از:
(۱) برج خنک کننده بدون توربین باد
(۲) برج خنک کننده با توربین باد
(۳) برج خنک کننده با توربین باد احاطه شده بوسیله محفظه تحقیقاتی
شکل ۳ نشان دهنده ویژگی آزمایشی و مقدمات آن برای مدل مقیاسی کوچک می باشد. یک توربین باد پنج پره H– روتور با اندازه قطر روتور ۳/۰ m مورد استفاده قرار گرفت و یک فن صنعتی با قطر ۴/۰ m در یک لوله استوانه ای به قطر ۶/۰ m جای داده شد که معرف برج خنک کننده می باشد. در انتهای این برج خنک کننده شکافی به اندازه ۱/۰ m از کف در نظر گرفته شد. توربین باد در داخل محفظه با قطر ۴/۰ m و ۰۷/۰ m بر فراز فن صنعتی قرار داده شد.
۵-۲٫ آزمایش میدانی بر روی برج خنک کننده حقیقی
یک آزمایش میدانی جهت حاصل آوردن نتایج مطمئن در زمینه عملکرد سیستم بازیافت انرژی و برج خنک کننده انجام شد. طراحی و نصب ژنراتور توربین باد با قابلیت بازیافت انرژی در کنار برج خنک کننده موجود در شکل ۵ نشان داده شده است. یک رویه اجرایی آزمایشی قبل از انجام آزمایش میدانی جامع جهت تصدیق عملکرد سیستم طراحی شده بر فراز برج خنک کننده انجام شد. نتایج این آزمایش نشان دهنده آن هستند که هیچگونه تفاوت قابل سنجش مشاهده شده ای در مصرف نیروی موتور فن یا مصرف بیشتر آن، تحمیل شده بواسطه سرعت هوا در مجاری خروجی و ورودی برج خنک کننده، وجود ندارد.
ژنراتور توربین باد بازیابی هوای خروجی
۶- نتایج و مباحث
۶-۱٫ آزمایش داخلی بر روی یک مدل کوچک مقیاس برج خنک کننده
نتایج برآورد شده برای آزمایش داخل ساختمانی در جدول ۱ نشان داده شده است. سرعت باد در مجرای خروجی برج خنک کننده به میزان ۸ m/s بر مبنای مدل کوچک مقیاس برج خنک کننده مشخص شد.
۶-۲٫ آزمایش میدانی بر روی برج خنک کننده حقیقی
این آزمایش تجربی بیرونی جهت بررسی پروفایل سرعت باد انتشار یافته از برج خنک کننده، تاثیرات سیستم بازیافت انرژی بر روی برج خنک کننده و نهایتا عملکرد توربین باد نصب شده انجام شد.
۶-۲-۱٫ پروفایل سرعت باد
سرعت باد تخلیه در پنج باند بر روی هر چارک اندازه گیری شد. شکل ۷ نشان دهنده میانگین سرعت باد از هر باند می باشد. بالاترین سرعت باد بین باند ۳ و باند ۴ مشاهده شد. باند ۱، که موقعیت آن نزدیک به مرکز دهانه مجرای خروجی می باشد نشان دهنده کمترین میزان باد بواسطه قرارگیری سیستم کمربندی می باشد که بر فراز خروجی برج خنک کننده نصب شده است که منجر به مقاومت در برابر جریان هوا می شود. سرعت باد در باند ۵ (نزدیک به شعاع خروجی) نیز اندک است چرا که فاصله ای بین نوک پره و لوله جداره داخلی وجود دارد (که موجب بروز مشکل در نوک پره می شود)، آنهم به هنگامی که هوای خروجی به گردش درآمده و به سمت بیرون از فن هدایت می شود [۲۴].
۶-۲-۲٫ برج خنک کننده و عملکرد توربین باد
تاثیر منفی بر روی عملکرد جریان هوای برج خنک کننده ممکن است ناشی از تاثیر انسدادی و به هنگامی باشد که یک شیء بر روی سیستم هوای خروجی قرار گرفته شود. این تاثیر را می توان بواسطه کاهش نرخ جریان و افزایش میزان برق مصرفی موتور فن تشخیص داد. عملکرد برج خنک کننده و رفتار سرعت باد برای موارد قبل و بعد از نصب VAWT مقایسه شده اند. نتایج حاصله در جدول ۲ خلاصه گردیده اند.
۶-۲-۳٫ ارزیابی انرژی حاصل آمده
در این مطالعه، ارزیابی ۳۰۰۰ واحد برج خنک کننده برحسب محاسبه تولید انرژی انجام شده است. اطلاعات این مورد در جدول ۳ درج شده است.
سیستم بهینه شده با استفاده از دو دستگاه توربین باد که بر فراز برج خنک کننده نصب شده است می بایست قابلیت تولید ۵۰۰W از هر روتور را داشته باشد. با فرض آنکه یک برج خنک کننده با قطر ۲ m نیازمند برق ۵/۷ kW برای ۱۶ ساعت عملیاتی در روز باشد، میزان مصرف انرژی ۴/ ۱۳۱ GW برحسب ساعت در سال جهت کارکرد ۳۰۰۰ دستگاه مشابه برج خنک کننده لازم می باشد. با توجه به توان تولیدی ۱ kW بوسیله این سیستم بازیافت انرژی هوای خروجی مرتبط با ژنراتور توربین باد، مجموع ۵/۱۷ GW h (3000 دستگاه برج خنک کننده) می بایست بوسیله این سیستم در یک سال بازیابی شده که معادله ۱۳% مصرف انرژی برج خنک کننده می باشد.
ژنراتور توربین باد بازیابی هوای خروجی
۷- نتیجه گیری
در این مطالعه یک سیستم تولید انرژی پاک محلی با قابلیت بازیافت منابع استفاده نشده باد از یک مجرای خروجی هوا طراحی و ارائه شده است. بر این مبنا، در مطالعه جاری ژنراتور توربین باد با قابلیت بازیافت انرژی، با افزودن پوششی که بعنوان یک پوشش ایمنی با قابلیت ارتقای عملکرد VAWT بحساب می آید، مورد بررسی قرار گرفته است.
از نتایج آزمایش داخل ساختمانی، این موضوع مشخص شده که نصب یک VAWT بر فراز سیستم هوای خروجی هیچگونه تاثیر منفی معنی داری را بر روی عملکرد برج خنک کننده سبب نمی شود. جریان مصرفی موتور فن به میزان ۳۹/۰ A برای هر دوی برج خنک کننده با و بدون ژنراتور توربین بازیافت انرژی می باشد. عملکرد VAWT به میزان زیادی تا ۴/۳۰% پس از نصب پوشش افزایش یافت. یک آزمایش میدانی بر روی برج خنک کننده حقیقی جهت بررسی پایایی نتایج تست آزمایشگاهی داخلی انجام پذیرفت. نتایج این آزمایش از هر دوی تست های آزمایشگاهی و تست میدانی معرف یافته های یکسانی می باشند که نشان دهنده آن هستند که میزان برق مصرفی موتور فن بطور اندکی پس از نصب سیستم بازیافت انرژی افزایش می یابد. تفاوت مشاهده شده در زمینه مصرف برق تنها ۳۹/۰% بیشتر است که خود معرف آن است که تنها یک تاثیر انسدادی بسیار اندکی به هنگام نصب VAWT بوجود خواهد آمد. مطالعات متعاقبی که بر روی طراحی توربین باد انجام خواهد شد قابلیت کاهش بیشتر تاثیر انسدادی و همچنین توسعه طراحی پره های هادی و سیستم پخش کننده جهت ارتقای عملکرد VAWT را خواهد داشت.
…
ژنراتور توربین باد بازیابی هوای خروجی
۸- پیشرفت های آتی
در ارتباط با مباحث مطرح شده در این مقاله و به منظور حصول یک پیکربندی بهتر و ارتقای کارایی سیستم طراحی شده، نظیر مطالعات پیکربندی VAWT، ویژگی های جریان باد خروجی، عملکرد فن خروجی و فشار عملیاتی، لازم است تا تحقیق جامع تری را مد نظر قرار داد. هدف اصلی تحقیق آتی می بایست در تعامل با توسعه اولیه سیستم ارائه شده در مقاله جاری باشد تا با ترکیب با سیستم بازیافت انرژی هوای خروجی، از کارآمدی عادی سیستم اصلی خروجی (عدم تغییر نکات عملیاتی طراحی شده) اطمینان حاصل شود. ویژگی فن و مقاومت سیستم (فشار استاتیک در ناحیه پایین دست فن) برای حاصل آوردن بهترین پیکربندی منطبق بین سیستم طراحی شده و سیستم هوای خروجی مورد سنجش قرار خواهد گرفت. به غیر از این موضوع، تاثیر تداخلی جریان هوای ترکیب شده بین جریان خروجی و آشفتگی طبیعی در کنار ساختمان ها که ممکن است سبب کاهش کارایی VAWTها شوند نیز در مطالعات آتی مورد بررسی قرار خواهد گرفت. توصیف جزئیات تئوریکی و برآوردهای حقیقی تولید الکتریسیته نیز جزء مواردی می باشد که می بایست متعاقبا مورد بررسی قرار گیرند و علاوه بر آنها پایایی سیستم طراحی شده را نیز می بایست کنترل کرد. مدل تئوریکی و دینامیک سیالات محاسباتی نیز با نتایج تجربی بررسی و اعتبار سنجی خواهند شد. برای بهبود فرآیند تولید انرژی، محققین همچنین می بایست قابلیت ارتقای سیستم بازیافت انرژی از یک حالت تک روتوری به یک سیستم ژنراتور توربین با دو روتور را داشته باشند. زاویه بهینه تنظیم پره هادی نیز می بایست مورد بررسی قرار گیرد تا آنکه قابلیت ارتقای عملکرد توربین باد حاصل آید. بعلاوه، تقویت جریان هوا و تاثیرات هوادار شدگی مجدد صفحات پخش کننده را نیز می بایست مورد بررسی قرار داد.