My First Poor wind turbine!!

[vimek]

Salve a tutti !! dopo tanto facciamo cantare questo Ametek!!(per modo di dire..)
quest'oggi ho fuso la lampada da 20 W del Califfone..!! se fino a ieri la accendevo raramente..oggi il vento nn é stato clemente..sfruttando questo transitorio climatico..il vento ha lasciato la sua firma...
ma passiamo alla turbinetta..
Generatore ametek 38 VDC asincrono 1150 rpm max .6 A ..Hub 3 pale 120° comprati su ebay a pochi €--poi del resto tutto cio' che recuperavo in garage..usavo..ovviamente !! "altrimenti che poor é"?
tubo zincato1"..cuscinetto sedia rotelle (lo cambierò prima o poi) motore fisssato con due collari da100 per pluviali..!! pale PVC 40 cm con un "profilo naif .." fatto ricalcando quelle vecchie ma con un bordo piu grande..!! Timone..? Base della vecchia Savonius.. multistrato lamellare leggero che avevo buttato ingarage..
è una turbina che nn costa neanche 50€ se volessi elencare i materiali..
Per ora cerco di rendere il quanto piu possibile stabile l'ametek su di quella basetta di ferro! il cuscinetto vibra troppo!!
Le pale a quanto sembra reggano forti venti..Oggi ho dovuto dirottare il timone perchè la lampada da 20 si era fusa.. e automaticamente l'ametek é andato a vuoto e le pale..sembravano un decespugliatore..!!! (fa impressione..)
vedo se riesco ad allegare un breve filmino e qualche foto!
YouTube - Wind_test_1
YouTube - Wind_Test_2
ciao !

[IlSignor15Magneti]

Complimenti per il grazioso decesp... ehm per la graziosa turbina.

Tuttavia devo farti un tiratina di orecchie se non rispondi correttamente a questa domanda:

La lampada la tieni collegata sempre? tieni conto che le lampade a freddo assorbono tanta potenza (per scaldarsi, poi la resistenza si innalza e si giunge ad un equilibrio) quindi se la colleghi da subito la turbina ti stalla un po, e qui arriviamo alla domanda, di qualti volt è la lampadina?

prova ad usare una batteria come carico (ricordati di mettere il diodo o se no fai un grazioso ventilatore)

Ottimo lavoroù

Occhio a fare girare la turbina a vuoto, rischi il collasso per eccessiva forza centrifuga)

[vimek]

Grazie 15 magneti.. beh..la lampada ..forse mi son dimenticato di scriverlo ma é da 6 V ! 20W quindi un 3 A buoni.. Normalmente con poco vento..come nel video.. segnava si e no ..2-3 volt max-7 V a carico... ma volevo vedere quanta corrente ciucciavo dal motore..
a vuoto ? nahh.. solo un video di un minuto..ho fatto poi ho collegato la prima cosa che avevo vicino.. (il minicaliffo...eheheheeh ).
Ho gia il ponte diodi..ed una batteria per Panda da 45Ah 12V.. il problema , fose per voi banale, ma é monitorare la batteria..In /out..
So che la corrente in ingresso é fin troppo esigua per una batteira da 12V..però vorrei fare le cose fatte per bene..a breve comincero a ciucciare corrente con un inverter dalla batteria..e poi ci colleghero il decespugliatore..che ne dici/te..??
grazie!

[Wilmorel]

Simpatica turbina!
Tanto per cominciare...

Max 50 W a 8 m/sec.
Sarebbe interessante sapere a quanti giri è possibile arrivare, ma occorre un poco di strumentazione...
In teoria, dato quel diametro a 8 m/sec potrebbe girare a 750 g/'.
Dai filmati sembra che le pale si deformino decisamente tanto.

[vimek]

dove?? nei miei filmati ? si vede a tratti la turbina e solo nel primo nn é deformata poiché é piu tozza e corta delle precedenti...almeno a quel range di giri niente deformazioni..
Come fai adire max 50 W a 8 m/s ?? Hai anchete un ametek 38 VDC..la max potenza offerta dal motore teorica é 38---35V x 6A = 200-220 W a 1150 rpm sempre se riesci a tirare fuori 6 A !
poi dipende dall'esposizione al vento..io ho un po di tetto di casa..che devia..parte del flusso! ma del resto si risolve alzandola di qualche metro!
Ok..prossima prova con lampada daauto 12 V che ne dite??? o direttamente batteria12V??

[Wilmorel]

Come fai adire max 50 W a 8 m/s ?? Hai anche te un ametek 38 VDC..la max potenza offerta dal motore teorica é 38---35V x 6A = 200-220 W a 1150 rpm sempre se riesci a tirare fuori 6 A !
........

La potenza estraibile, non dipende principalmente dal generatore/alternatore/dinamo, ma dalle dimensioni, tipologia della turbina e velocità del vento secondo la nota formula:
P=0,64*cp*A*V^3
dove
0.64 numero fisso dipendente dalle unità di misura, densità dell'aria, ecc.
Cp= coefficiente di potenza variabile secondo il tipo di turbina (0.35 circa)
A= area spazzata dalla turbina (pigreco*R^2)
V= velocità del vento

perciò:
P= 0.64*0.35*(3.14*0.4^2)*8^3 = 57 W di potenza meccanica all'asse
mettici il rendimento del generatore, circa 50 W o meno

Poi entrano in gioco anche le caratteristiche del generatore, ma solo in seconda battuta.

PS
Le mie considerazioni non sono in alcun modo critiche, ma solo valutazioni quantitative.
Anzi, mi complimento, perchè mi pare che dimensioni del generatore e turbina siano sostanzialmente bene abbinati.

PS-PS
Sto realizzando un secondo modello di Darrieus ed un alternatore autocostruito, ai soli fini di determinare possibili rendimenti della turbina.

[vimek]

grazie wilmorel.. devi /dovete.. essere critici..!! a me piace ! altrimenti nn si va mai avanti..!!
Si la teoria di Betz la conosco..ma ora come ora..ho messo daparte la teoria.. puoi rendertene conto dai profili.delle pale..che le ho sagomate in maniera del tutto intuitiva ...un po naif !!
Tempo fa sul forum andava in giro un file excel sul dimensionamento di pale PVC per eolico orizzontale..ho seguito quei dati riadattandoli per il mio generatore piu piccolo di taglia..e potenza..
Ho ridisegnato il profilo in cad e ho riportato le coordinate sul tubo con passo 2cm sull'asse..tagliandolo... risultato ??
OTTIMO !! l'unica cosa..é che non partivano con bassi venti.. ma aspettavano la classica folata per poi aumentare improvvisamente con venti sostenuti..credimi ..erano fuori controllo!! Adesso con queste..ho " ricalcato " con la smerigliatrice parte del profilo delle vecchie pale , concedendo però un bordo di attacco maggiore..e riducendo di un 10 cm scarsi la lorolunghezza..pare..che adesso la turbina..parta con poco vento!
Avrei alcune domande sulla parte elettrica..
1) Ho una batteria 45Ah 12V (la classica per panda...) nuova !
devo iniziare ad assorbire qualche watt prima di iniziare a caricarla?? come proteggerla da sovraccarica (dubito) oda un livello di carica troppo basso ?
2) Il carico che ho in soffitta nn dovrebbe superare i 50 W (muletto antenna TV e accesspoint..), é un carico continuo 24 h su 24 h ...apparati sempre accesi !! al max teorico posso fornire un 10 h scarse di autonomia con la battery ma.. come posso procedere per fare un impiantino stabile e duraturo nel tempo??
(é probabile..che prima o poi acquisti un pannellino da max 30 W FV..)
avete qualche consiglio da darmi??
3) DOMANDONA DA 1000000$ :
come posso misurare dalla micro turbina quanti Wh riesco a fare in una giornata ??????

Grazie 1000!!

[IlSignor15Magneti]

Grazie 15 magneti.. beh..la lampada ..forse mi son dimenticato di scriverlo ma é da 6 V ! 20W quindi un 3 A buoni.. Normalmente con poco vento..come nel video.. segnava si e no ..2-3 volt max-7 V a carico... ma volevo vedere quanta corrente ciucciavo dal motore..
a vuoto ? nahh.. solo un video di un minuto..ho fatto poi ho collegato la prima cosa che avevo vicino.. (il minicaliffo...eheheheeh ).
Ho gia il ponte diodi..ed una batteria per Panda da 45Ah 12V.. il problema , fose per voi banale, ma é monitorare la batteria..In /out..
So che la corrente in ingresso é fin troppo esigua per una batteira da 12V..però vorrei fare le cose fatte per bene..a breve comincero a ciucciare corrente con un inverter dalla batteria..e poi ci colleghero il decespugliatore..che ne dici/te..??
grazie!

Non è necessario un ponte (motori- corrente continua) basta un diodo singolo e risparmi 1V dicaduta di tensione.

[vimek]

Ok ! Proverò ! adesso ho un faro alogeno 55 W 12V !se riesco ad accenderla allora potrò ricaricare una batteria da 12V ! dovrei passare la soglia dei 13V per ricaricarla..! (la vedo dura..a carico) ..
altrimenti userò il faro come ricambio per la panda!!
Riporto la mia domanda..
come posso misurare dalla micro turbina quanti Wh riesco a fare in una giornata ??????

[IlSignor15Magneti]

Ci sono persone che hanno usato vecchi contatori a valle dell'inverter, tuttavia per la corrente continua ti serve qualcosa di specifico (commerciale) o personalizzato (hobbistico). Io ho creato un sistema che (tra le altre cose) legge tensione e corrente continua, le moltiplica e integra sul tempo visualizzando in KWh (consulta la sezione riguardante la mia centralina)

Controlla su ebay se ce qualcosa.

[vimek]

ahahah grande !! eeheh !! su ebay.. ho trovato solo i classici wattmetri che mettero a valle dell'impianto..
altrimenti come dovrei cercare ?? il tuo sistemino com'é ?? difficile da riprodurre.. penso che usa circuiti logici.. e nn sono molto ferrato in materia..ma con la volontà e la manualità--posso riuscirci ..a cpire prima come funziona e a realizzarlo !!
grazie...

[Wilmorel]

Attualmente esistono i contaenergia, dispositivi digitali spina /presa da collegare fra la linea e l'apparecchio utilizzatore.
Peccato che funzionino a 220 V CA...
Non credo che siano reperibili analoghi dispositivi per bassa tensione.

Dal 1700 per misurazioni di energia è stato utilizzato un aparecchio apparentemente primitivo ma funzionalissimo: il calorimetro.
Si tratta di un recipiente isolato in modo eccellente (vaso di Dewar) e contenente acqua nel quale vengono sviluppate le erogazioni di energia. Conoscendo il potere calorico dell'acqua, e disponendo di un termometro di precisione, si pesa la quantità di acqua contenuta, si misura la temperatura della stessa prima e dopo il processo, e dal prodotto del peso in grammi dell'acqua contenuta per la differenza di temperatura dopo/prima in °C si ottiene la energia sviluppata in cal o piccole calorie.
Se moltiplichi tale valore per 0.001163 (1.163/1000) ottieni la energia in Wh.

Ti allego un link di un oggetto particolare. Ti dice niente?
Wind Turbine Water Heating - Wind

[vimek]

certoo che mi diice qualcosa quando la batteria é troppo carica..la potenza prodotta in eccesso viene scaricata sulla resistenza e convertita in calore
..ma siccome stiamo parlando di pochi watt e non di generatore da 1000 W ..quei pochi watt sono importanti..per la scelta dell'impianto. Convertire secondo un modello matematico del 700 (anche se ha unrendimento pari a 90 %) e poi-misurare la temperatura e convertire le calorie prodotte in energia elettrica..é troppo dispendioso.. si perdono watt per la strada.. A me interessa sapere anche il minimo watt prodotto visto che non ho un impianto da 1Kw... L'elettronica dovrebbe farla da padrona con una misura mooolto piu efficace di quella fatta per via termodinamica!!
Si dovrebbe mettere un Voltmetro ed un Amperometro e interfacciarli ad un computer..che esegue la banale moltiplicazione ogni tot di tempo..e registri tutto nell'arco di 24 h !!
Esiste un dispositivo simile ??
Tanx !

[triac60]

Si dovrebbe mettere un Voltmetro ed un Amperometro e interfacciarli ad un computer..che esegue la banale moltiplicazione ogni tot di tempo..e registri tutto nell'arco di 24 h !!
Esiste un dispositivo simile ??
Tanx !

Esiste... esiste...
Ma ne vale la pena per potenze così piccole?

[IlSignor15Magneti]

ahahah grande !! eeheh !! su ebay.. ho trovato solo i classici wattmetri che mettero a valle dell'impianto..
altrimenti come dovrei cercare ?? il tuo sistemino com'é ?? difficile da riprodurre.. penso che usa circuiti logici.. e nn sono molto ferrato in materia..ma con la volontà e la manualità--posso riuscirci ..a cpire prima come funziona e a realizzarlo !!
grazie...

La parte elettronica è abbastanza semplice , soprattutto se canni la parte di trasmissione radio e anemometro e lasci solo contagiri, tensione, corrente, potenza e energia prodotta. SI tratterebbe solo di creare una versione "ridotta" del circuito che uso io. Posso disegnarti lo schema della parte elettronica, tuttavia la parte software richiede un impegno più grosso dal momento che deve essere testata prima di essere pienamente operativa (ti dico solo che quando l'ho montato la prima volta credevo che il software fosse apposto, mi sbagliavo, da allora ho apportato 2 o3 correzioni critiche e una decina di piccole correzioni per sopprimere i bug)

Cmq se vuoi possiamo parlarne in PM

[vimek]

trIAC 60 dovrei fare piu potenza.. magari provo ad alzare piu il motore e a fargli un timone decente!
tutto si puo fare..ma per iniziare a caricare una batteria.. bisogna prima assorbirne un po del suo carico (é nuova !! ) probabilmente farò qualche altro accorgimento tipo palo piu lungo ..nuovo timone +"cappottino" al motore dalla pioggia .. qualcosa uscirà fuori.
Per quanto riguarda il " wattora-metro " 15 magneti puoi mandare tutto al mio indirizzo mail
pastorius.vincenzo@gmail.com
contatto skype : baffutij
ne possiamo parlare... ma vale la pena anche per una manciata di watt ??
Ora come ora..sono ad un bivio..nn riesco ad ndare avanti..sarà che ha fatto 3-4 gg di pioggia..ma
adesso che tira un po di scirocco... la mia turbina é ai BOX.. indeciso se andare avanti..o aspettare che qualche idea mi baleni per la testa..!
( da considerare che ho un altro ametek 38 VDC ...ma senza hub nè arbour..nn posso usarlo per ora..!)
grazie cmq ...per l'attenzione!

[IlSignor15Magneti]

Il sistemino di per se non costa tanto (30-40 euri di pezzi) ma ti ci vuole il circuito stampato (che posso realizzarti io se vuoi per 12-15 euro) esperienza in saldatura e soprattutto di programmazione dei microcontrollori.

Il software devo riscriverlo (togliendo le sezioni riguardanti contagiri, anemometro, trasmissione radio etc)

potrei realizzarti il sistema completo ma mi serve tempo (sia per il brainstorming che la progettazione e costruzione, sia per i tempi di spedizione dei pezzi, sia per il collaudo) e non credo di poter essere in grado di fartelo pagare meno di 80 euro esclusa spedizione... perciò, a mio parere prima cerca se c'è qualcosa di gia pronto e commerciale.

Un altra soluzione è che mi limiti a progettarlo e eventualmente simularlo e rendere disponibile gli schemi e il file hex per il microcontrollore gratuitamente, in tal caso devi costruirlo da solo però...

Se c'è sufficiente interesse dal parte del pubblico del forum posto gli schemi.

Le funzioni base:

Tensione (differenziale o riferita terra)
Corrente (differenziale)
Potenza = tensione x corrente
Contagiri
Potenza integrata

su display LCD a 4 righe x 16 caratteri

[vimek]

grazie 15 Magneti ! per ora nulla di tutto ciò ho ancora molto da imparare e da realizzare..
Se avessi avuto un impiantino performante sicuramnete avresti avuto le 100€ !
Il Problema ,vento permettendo, é che deve girare..!
Oggi con lampada da 12 V 55 W non son riuscito a far niente.. anceh con poco vento la turbina inizia a girare ma ..piano e fa si e no 0.3 -0.4 V e a vuoto ho misurato max 14 V
per ora.. nulla..!! Help !! qualche consiglio..oltre che fare la danza...del..vento??

[IlSignor15Magneti]

La lampada ti "butta giu" la tensione e ti stalla le pale dal momento che è un carico che assorbe molto di piu da freddo che da caldo. Metti una batteria (scarica) e un diodo. Tieni conto che l'ametek richiede parecchi giri per arrivare al cut-in. Posso sapere il tipo e il profilo delle tue pale? magari hanno un tsr troppo basso e girano piano.

PS: cmq se riesco a rimediare un po di tempo rendo disponibile li schemi per il watt-ora-metro, cercando di rendere le cose piu semplici possibile

[vimek]

grazie 15 mg per le info. Notavo infatti che il motore fa fatica .. pale?
Nessun profilo con TSR calcolato. Ho seguito il classico esempio che é in rete.. ovvero del quarto di tubo da 100 tagliato e sagomato con la variante , nel mio caso, di avere un bordo di attacco maggiore..
Nessun calcolo per ora sulle pale.. ma vorrei fare qualcosa di serio se riuscissi a trovare un profilo ottimo per pale in PVC. Se mi dici dove prendere il link dove si calcola il profilo e poi lo si traccia sul tubo e si ritaglia.. son qui ..aspetto questo file o link.
TSR = RPM/60*2*pi.greco()*R/vento (m/s)
se quest é una delle formule empiriche allora nel mio caso..nn posso calcolarla non sapendo i rpm della turbina.. ! al limite posso dedurre che se di taglia il motore con 38 VDC fa 1150 rpm con 19 ne fa 500 toh.. andiamoci larghi.. quindi a vuoto quei 13-14 V che ottengo corrispondono a 3-400 rpm !
(300 x 6.28 /60) [rad/s] * 0.4 [m] / 3-4 [m/s] = 3 !
Sbaglio ? con che lo confronto questo numero adimensionale?
Grazie..
P.S..
pale raggi 40-45 cm !!
3-4 m/s di vento..

[vimek]

oggi : Vento della Boia !! le antenne si piegavano che era una bellezza.. vento da S-W ..
carico da 55 W e ametek impazzito.. sono riuscito a fare accendere per cphi secondi la lampada.. ma il vento picchiava.. mi servirebbe un anemometro..per testare.. con vento calmo si stazionava sui 0.4 -1.7 V a carico ! bah.. Collegarlo o no sulla batteria ?? la batteria é carica !!
mhh che ne dite ?
P.S
14:30
toccati a carico (55 W 12 V ) gli 8.7 V !!!!!! la lampada si accende acnche se per poco a 2-3 V ma uan volta che si scalda ovviemante sale che é una bellezza ! Ho paura per il motore ed il supporto che ha i fili collegati con morsetti dietro al motore.. basta un niente per staccarli mandarlo a vuoto e farlo impazzire a vuoto !!
Impressionante oggi queste raffiche !!