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State of the art of windthermal turbines: A systematic scoping review of direct wind-to-heat conversion technologies

Neumeier, Malte und Marques Pais, Robin Adriano und Cöster, Maximilian und Levedag, Stefan (2021) State of the art of windthermal turbines: A systematic scoping review of direct wind-to-heat conversion technologies. Journal of Energy Resources Technology, 144 (JERT-2), 040802-1. American Society of Mechanical Engineers (ASME). doi: 10.1115/1.4052616. ISSN 0195-0738.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
792kB

Offizielle URL: https://asmedigitalcollection.asme.org/energyresources/article/doi/10.1115/1.4052616/1120767/State-of-the-art-of-windthermal-turbines-A

Kurzfassung

Windthermal turbines convert wind directly into thermal energy. Albeit it is an uncharted field of research, the overall system efficiency and costs of fully developed windthermal turbines are promising; since they can contribute to a sustainable energy transition. We identify the current state of the art of windthermal conversion principles, technology maturity, applications, substitutes, advantages and disadvantages. To scope relevant literature, we follow the Joanna Briggs Institutes selection and screening process resulting in 61 relevant publications from which we identified three main conversion types, namely compression-, friction-, and induction-based windthermal devices. These devices can directly supply thermal energy for space heating or industrial processes, work as a component of wind-powered thermal energy systems, short WTES, or can substitute any conventional or renewable heat device. Although heat is the lowest form of energy, windthermal applications could provide cheap renewable energy that can be stored easily enhancing security of supply. However, these technologies are currently on laboratory-scale, and we suggest scaling up the existing prototypes to engineering-scale. Finally, due to a missing general terminology, we propose to establish one of the terms windthermal energy, ventothermal energy or anemothermal energy to distinguish these specific wind energy conversion technologies.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/144273/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:State of the art of windthermal turbines: A systematic scoping review of direct wind-to-heat conversion technologies
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Neumeier, MalteMalte.Neumeier (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-2049-7435NICHT SPEZIFIZIERT
Marques Pais, Robin AdrianoRobin (at) pais.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Cöster, MaximilianMcoester.academic (at) gmail.comNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Levedag, StefanStefan.Levedag (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:25 Oktober 2021
Erschienen in:Journal of Energy Resources Technology
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:144
DOI:10.1115/1.4052616
Seitenbereich:040802-1
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der HerausgeberHerausgeber-ORCID-iDORCID Put Code
Metghalchi, Hameedmetghalchi (at) coe.neu.eduNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Amano, Ryoichiamano (at) uwm.eduNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Verlag:American Society of Mechanical Engineers (ASME)
ISSN:0195-0738
Status:veröffentlicht
Stichwörter:direct wind to heat conversion, literature review, windthermal devices, alternative energy sources, energy conversion/systems, heat energy generation, renewable energy
HGF - Forschungsbereich:Energie
HGF - Programm:Materialien und Technologien für die Energiewende
HGF - Programmthema:Photovoltaik und Windenergie
DLR - Schwerpunkt:Energie
DLR - Forschungsgebiet:E SW - Solar- und Windenergie
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):E - Windenergie, E - Materialen für thermische Hochtemperaturtechnologien, E - Dekarbonisierte Industrieprozesse
Standort: Braunschweig
Institute & Einrichtungen:Institut für Flugsystemtechnik > Sichere Systeme und System Engineering
Institut für Flugsystemtechnik > Leitungsbereich FT
Hinterlegt von: Neumeier, Malte
Hinterlegt am:06 Dez 2021 22:32
Letzte Änderung:06 Dez 2021 22:32

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