Discussione: turbina ad asse verticale rivoluzionaria

bè.....le freccette dovrebbero essere la risultante del vento apparente delle varie fasi. ovviamente un disegnino senza nessuna pretesa.
come dicevano i nostri amici velisti le pale sono sempre di bolina, ossia un traverso veloce, con vento reale dal basso verso l'alto (nel disegno).
c'è un meccanismo di guida vicino l'asse che mette in fase le pale e un timone di coda, tipo quello dell'aereo e non presente nel disegno, che mantiene, sempre nel giusto verso, tale meccanismo di fase rispetto al vento.
ho un'altro disegnino sul particolare di comando ma non riesco a mandarlo......troppo grande.
ciao

Salve a tutti,
sono quasi in imbarazzo ad inserirmi nel forum, relativo alla cinetica delle pale ,
ma fino a ieri, dopo avidamente letto tutti gli interventi a riguardo, pensavo alla MAG Wind, che Leon ha prototipato, come la soluzione dei problemi di sfruttamento della potenza eolica; gia postata e con filmato : YouTube - Mag wind turbine,.Se no perchè?
Da velista concordo con stek rispetto all'effetto venturi da replicare, mi permetto di suggerire materiali economici e durevoli come rivestimento delle pale mediante normalissima tela in cotone tipo lenzuolo impregnato con una soluzione ricavata dal polistirolo (recuperato da vecchi imballi) sciolto nell'acetone o acqua ragia.
Resto in attesa di altri interessanti sviluppi in merito, meditando da tempo la possibilità di realizzare una turbina eolica per la produzione di corrente handmade.
Grazie dell'attenzione e scusate le banalità.
Complimenti di nuovo a tutti voi.

Originariamente inviata da andel55

bè.....le freccette dovrebbero essere la risultante del vento apparente delle varie fasi. ovviamente un disegnino senza nessuna pretesa.
come dicevano i nostri amici velisti le pale sono sempre di bolina, ossia un traverso veloce, con vento reale dal basso verso l'alto (nel disegno).
c'è un meccanismo di guida vicino l'asse che mette in fase le pale e un timone di coda, tipo quello dell'aereo e non presente nel disegno, che mantiene, sempre nel giusto verso, tale meccanismo di fase rispetto al vento.
ho un'altro disegnino sul particolare di comando ma non riesco a mandarlo......troppo grande.
ciao

Ciao, per le dimensioni del file prova a salvarlo in formato jpg oppure gif. Appena torno in ufficio guardo i disegni.Ciao

Vi posto uno schizzo in cui però sono sbagliate le curvature, gli angoli e le dimensioni....in pratica tutto, però tanto per rendere l'idea della turbina elicoidale che ho pensato.
Appena posso correggo tutto e vi rimando l'immagine.

La turbina è fatta da 4 sezioni sfasate di 90°
Ogni sezione è costituita da 2 sezioni di elicoide ma con un angolo di incidenza sull'asse di rotazione della turbina diversa tra loro.
La pala velica gialla serve per creare l'effetto venturi sulla vela rossa.

Le pale veliche DEVONO essere di materiale tessile, questo per consentire una regolazione della geometria.
Infatti questa turbina ha la caratteristica di essere a geometria variabile ed inoltre molto economica da realizzare.
Ogni pala velica è inferita su 2 alberi connessi all'asse di rotazione, l'albero di ingresso e l'albero di uscita.
Gli alberi devono avere la possibilità di essere mobili entro certe condizioni (poi ne discutiamo) in modo da rendere "grassa" o "magra" la vela e variare l'angolo di incidenza del vento.
Con opportune masse inerziali (e molle) è possibile regolare in modo "automatico" la rotazione della turbina, stabilizzandola ad un regime predeterminato.
Inoltre se opportunamente tarato questo sistema si autoprotegge da eccessi di vento, variando l'angolo di incidenza sino a zero gradi.

Da discuterne ce n'è.....
P.S. Ho fatto il modello 3D con google sketchup (gratis) se volete vi fornisco il modello..

Ciao

Stex mostraci il modello 3D

complimenti stex........è bellissima e interessantissima.......non mi è chiaro il funzionamento.....

Originariamente inviata da Antonio Albergo

Stex mostraci il modello 3D

Ecco il modello nuovo zippato e le immagini.
I dettagli mancano perchè non ho avuto tempo e non è che sia molto capace ad utilizzare sketchup

Ciao

per chi volesse capire come ho risolto, in modo semplice, il meccanismo di controllo

bene stex,
se ho ben capito le pale spingono verso l'alto e , in rapporto con l'angolo di calettamento e la velocità di rotazione , fa girare l'asse in senso antiorario.
con un sistema di controllo tensione delle stesse si potrà controllare in relazione alla velocità del vento!!

l'ho preso?

molto interessante ma per rendere il tutto in automatico lo vedo complicatino.

hai già delle idee?

Originariamente inviata da andel55

bene stex,
se ho ben capito le pale spingono verso l'alto e , in rapporto con l'angolo di calettamento e la velocità di rotazione , fa girare l'asse in senso antiorario.
con un sistema di controllo tensione delle stesse si potrà controllare in relazione alla velocità del vento!!

l'ho preso?

molto interessante ma per rendere il tutto in automatico lo vedo complicatino.

hai già delle idee?

Guardando la turbina dall'alto dovrebbe girare in senso orario.
La scomposizione delle varie forze dovrebbe portare a far ruotare il tutto in un verso indipendentemente da dove arriva il vento.

Per la regolazione ci sarà da ragionarci sopra, ma ho già delle idee.
Comunque il primo passo è quello di provare a costruire un modellino e vedere come funziona, perché tra la teoria e la pratica c'è una bella differenza.

La costruzione è semplice ed economica essendo gran parte in materiale tessile.

La curvatura dell'elicoide non è necessario darla da subito.
Dovrebbe essere dettata dalla pressione, comunque se si cucisse una cavetto d'acciaio lungo il bordo esterno sarebbe meglio secondo me.

Ciao

Originariamente inviata da andel55

per chi volesse capire come ho risolto, in modo semplice, il meccanismo di controllo

Molto ingegnoso. Bravo.

Stex... I miei complimenti, un bel lavoro di creatività e conoscenza, ti auguro che tutto torni, perchè è una bella idea. Hai già idea di come realizzare un primo prototipo anche in miniatura, per poterne osservare tutta la dinamica?
Ciao Antonio

Vedo che ci sonodelle idee abbastanza innovaive rispetto a quanto gia visto in precedenza, lapprocio velistico è sensaltro molto interessante.
Non ho ben capito il funzionamento del modello di Stex , ossia le dianamiche del vento delle pressioni e delle depressioni ce le puoi chiarire Stex?

Andel55 la tua idea è sesnzaltro intressante ma io prevedo che necessiti di strutture molto leggere come quelle velistiche per essere redditizia e trovo un obbiezione da fare :

la pala eolica rimane esposta a la forza del vento sempre con venti di qualsiasi forza ottimizzare una pala per venti di bassa potenza è necessario per avere buone rese della pala ma è anche necessario che non si distrugga a la prima bufera , le barch a vela ammainano o riducono le vele con venti forti quale tipo di scurezza prevedi te ?

( ho gia visto una pala di costruzione cinese con le ali spezzate )

Non disprezzo il lavoro fatto ma sollevo questioni per approfondire la discussione pe chi non l'avesse capito

Stex osservando meglio mi piace molto la tua elica ma non per motivi aerodinamici ha una forma che ripetuta in verticale puo simlare quella di un albero e non evidenzia molto il movimento molto interesante da un punto di vista psicologico e visivo prova a sovrapporre piu pale in vertuicale e rastremarne la forma verso l'alto vedrai che viene fuori una volume simile a quello di un cipresso

Ciao, Antonio, scusa, non ho guardato bene le foto e il filmato e quindi ho interpretato male la tua idea. In effetti ero convinto che su ogni braccio del rotore ci fossero due pannelli sfasati di 90° e non riuscivo a capirne il senso. Oggi ho guardato bene e ho visto che c'è un unico pannello per ogni braccio che chiude (verticale) in favore di vento e apre (orizzontale) con vento contrario. L'idea mi sembra molto buona e sarebbe un peccato non approfondirla e cercare di migliorarla. Il mio suggerimento, non si è capito molto, era quello di usare dei pannelli flessibili che, bloccandosi in favore di vento (in posizione verticale), possano assumere una forma convessa in modo da intrappolare più vento e sfruttare al massimo "l'effetto bolina" per almeno un quarto di giro. Ovviamente, per avere questo effetto, dovranno essere sempre incernierati alla sommità e liberi di scorrere verso l'alto, rinforzati alla base da una barra rigida. Si può approfondire l'idea?

Originariamente inviata da curioso42

Ciao, Antonio, scusa, non ho guardato bene le foto e il filmato e quindi ho interpretato male la tua idea. In effetti ero convinto che su ogni braccio del rotore ci fossero due pannelli sfasati di 90° e non riuscivo a capirne il senso. Oggi ho guardato bene e ho visto che c'è un unico pannello per ogni braccio che chiude (verticale) in favore di vento e apre (orizzontale) con vento contrario. L'idea mi sembra molto buona e sarebbe un peccato non approfondirla e cercare di migliorarla. Il mio suggerimento, non si è capito molto, era quello di usare dei pannelli flessibili che, bloccandosi in favore di vento (in posizione verticale), possano assumere una forma convessa in modo da intrappolare più vento e sfruttare al massimo "l'effetto bolina" per almeno un quarto di giro. Ovviamente, per avere questo effetto, dovranno essere sempre incernierati alla sommità e liberi di scorrere verso l'alto, rinforzati alla base da una barra rigida. Si può approfondire l'idea?

Ciao Curioso, apprezzo il tuo suggerimento, ti confesso che questa discussione che ha suscitato così tanto interesse ed entusiasmo da parte di molti, anche grazie agli amministratori, che hanno alimentato la discussione tramite EnergoClub, mi ha convinto a riprendere lo sviluppo di quel prototipo, che ormai avevo abbandonato alcuni anni fa.
Al momento sto studiando un sistema molto più semplificato dal punto di vista costruttivo, che sfrutta lo stesso principio, ma di facile realizzazione. Quello che suggerisci è in parte contemplato nel nuovo progetto, qualsiasi suggerimento, rappresenta sempre un nuovo punto di vista, che spesso aiuta a trovare soluzioni migliori.
Ti saluto
Antonio

Vorrei tornare a quel rotore descritto in www.eolien.com che io ho interpretato così:


Le frecce rosse sono il vento risultante dal vento esterno e dal movimento antiorario delle pale con una velocità al centro delle pale pari alla metà della velocità del vento.
I cerchi sono le posizioni delle ruote (non più di 4 per non creare interferenze) che rotolano sulla ruota fissa centrale per creare una rotazione delle pale intorno al loro asse con una velocità angolare uguale alla metà della velocità di rotazione di tutto il rotore.

Ora se le pale invece che rigide fossero flessibili come una vela riceverebbero il vento di bolina e potrebbero dare forse una coppia superiore a quella delle pale rigide.
Dico bene ?

PS posteriore: per la pala in posizione N-E la freccia risultante non è quella disegnata ma è rivolta verso il basso e verso destra, rasente alla pala. Non mi è riuscito di correggere la figura.

Originariamente inviata da Antonio Albergo

Ciao Curioso, apprezzo il tuo suggerimento, ti confesso che questa discussione che ha suscitato così tanto interesse ed entusiasmo da parte di molti, anche grazie agli amministratori, che hanno alimentato la discussione tramite EnergoClub, mi ha convinto a riprendere lo sviluppo di quel prototipo, che ormai avevo abbandonato alcuni anni fa.
Al momento sto studiando un sistema molto più semplificato dal punto di vista costruttivo, che sfrutta lo stesso principio, ma di facile realizzazione. Quello che suggerisci è in parte contemplato nel nuovo progetto, qualsiasi suggerimento, rappresenta sempre un nuovo punto di vista, che spesso aiuta a trovare soluzioni migliori.
Ti saluto
Antonio

ciao ragazzi, io ho appena iniziato la costruzione di questo tipo di generatore.per la rotazione delle pale ho pensato di utilizzare un sistema di pignoni e corone collegati fra loro con delle catene leggere . per ora provo con un prototipo di 2 m di diametro e 4 pale alte 125 cm e larghe 60 ( di alluminio). poi vi faro' sapere

Originariamente inviata da Akab25

la pala eolica rimane esposta a la forza del vento sempre con venti di qualsiasi forza ottimizzare una pala per venti di bassa potenza è necessario per avere buone rese della pala ma è anche necessario che non si distrugga a la prima bufera , le barch a vela ammainano o riducono le vele con venti forti quale tipo di scurezza prevedi te ?

effettivamente.......sarà sacrificata alla prima raffica!!!!

Approfitto per fare i complimenti anche ad Antonio per il suo modellino e ancora a stregatto per il suo post.......quella delle ruote che girano in sincronismo potrebbero risolvere i problemi con semplicità ed efficacia!

Originariamente inviata da Akab25

Vedo che ci sonodelle idee abbastanza innovaive rispetto a quanto gia visto in precedenza, lapprocio velistico è sensaltro molto interessante.
Non ho ben capito il funzionamento del modello di Stex , ossia le dianamiche del vento delle pressioni e delle depressioni ce le puoi chiarire Stex?

Grazie a tutti per i complimenti.
Spero che se poi non gira un bel niente non seguano gli "insulti"

Il concetto di questa turbina si basa sull'esperienza che faccio sempre in barca a vela, ossia l'andatura di bolina, in pratica risalire il vento con un certo angolo.
Utilizzo 2 vele (pale) per creare l'effetto venturi, in pratica riducendo la sezione di un canale in cui scorre un fluido (aria), essendo la portata costante aumenta la velocità del fluido stesso, ma aumentando la velocità la pressione diminuisce.
Quindi avrò il lato dove l'aria scorre più velocemente con meno pressione del lato investito dal vento "diretto", questo produce una forza la cui risultante permette il movimento in avanti.
Dapprima pensavo a riprodurre la parte velica in verticale, così com'è nelle barche a vela, ma poi mi sono reso conto che questo avrebbe comportato un gran numero di manovre da compiersi in un lasso di tempo troppo breve.
In pratica in un giro di 360° avrebbe dovuto compiere una virata ed una abbattuta (strambata) con sollecitazioni non da ridere, e in un lasso di tempo minimo. Non sarebbe stato praticabile, bello in teoria ma difficile in pratica.

Allora ho pensato di "sdraiare" le vele, ovvero sfruttare lo stesso principio ma con uno sviluppo velico orizzontale.
Ho provato a ideare questa turbina in sezioni di elicoide, se noti ogni sezione che si ripete ha a sua volta 2 sezioni di elicoide che hanno tra di loro un angolo diverso.
Questo dovrebbe creare dei canali restringenti in modo accelerare il vento.
Non è detto che funzioni, bisognerebbe provare.

Ho pensato ad un'altro modello che non sfrutta uno sviluppo velico circolare (elicoidale) ma un'adattamento di una attrezzatura velica + semplice.

Vorrei evitare di aggiungere sistemi di movimento perchè penso che facciano aumentare i costi e la complessità, e diminuire l'affidabilità.

Certo che un sistema che facesse ruotare il piano velico di qualche grado al momento giusto farebbe aumentare il rendimento.
Posterò dei disegni.

Ora ne allego uno con il modello 3d in SKETCHUP, ma ho difficoltà a creare le curvature delle vele, quindi prendetelo con le pinze e fate uno sforzo di immaginazione.

P.S.: Sto pensando ad un'altro tipo di turbina ad asse verticale con un raccoglitore e convogliatore, tipo kaplan.
Ciao

Originariamente inviata da Stregatto

Vorrei tornare a quel rotore descritto in www.eolien.com che io ho interpretato così:


Le frecce rosse sono il vento risultante dal vento esterno dall'alto e dal movimento antiorario delle pale con una velocità al centro delle pale uguale alla metà della velocità del vento.
I cerchi sono le posizioni delle ruote (non più di 4 per non creare interferenze) che rotolano sulla ruota fissa centrale per creare una rotazione delle pale intorno al loro asse con una velocità angolare uguale alla metà della velocità di rotazione di tutto il rotore. In questo modo le pale ricevono sempre il vento risultante con una angolazione tale da produrre una coppia.
Ora si vede che se le pale invece che rigide fossero flessibili come una vela riceverebbero il vento di bolina e potrebbero dare forse una coppia superiore a quella delle pale rigide.
Dico bene ?

Dici bene ! Vale la pena di ragionarci, ci saranno problemi di precisione costruttiva delle vele , se ul centro di pressione non è preciso si rischia di straorzare e vanificare tutto. Certo, si potrebbe porre qualche vincolo...bisogna pensarci.Ciao

Stex, quando all'epoca realizzai quel prototipo, un'idea che maturai successivamente, fu la realizzazione di un prototipo che sfruttasse lo stesso principio dinamico, ma a scorrimento lineare. L'idea era quella di allineare due alberi in verticale, ad una certa distanza tra di loro, sostenuti da due barre, superiore e inferiore, sulle quattro flange degli alberi, fissate quattro corone con relative catene, che dovevano servire alla trasmissione dei due alberi.
Le catene dovevano contenere il sistema che sosteneva tre pale, che si aprivano in verticale, e che avevano un'apertura vincolata, in pratica si aprivano perpendicolare alle linee di flusso, scorrevano linearmente, al giro di boa, lo stesso vento le chiudeva mettendole di taglio, il tutto però necessitava di guida.
Ora... tu che sei bravo con i venti, le vele, e non solo, perchè non provi a prendere in considerazione la possibilità di sviluppere un sistema lineare come quello che ti ho descritto, utilizzando però i tuoi criteri, vele, bolina e quant'altro?
Immagina di avere due barche a vela, una con vento e una contro,
del resto nel tuo caso, il moto lineare è piu attinente rispetto il rotatorio.
Ci risentiamo
Antonio

Si potrebbe utilizzare una sola vela quadra che cambia inclinazione per sfruttare le 2 andature; l'albero dovrebbe scorrere su una guida opportunamente posizionata al vento.
Ad inizio e fine corsa della guida di scorrimento dovrebbero esserci meccanismi a scatto che ruotano di X gradi l'albero e quindi la vela per sfruttare il vento ed invertire il moto.
In pratica andrebbe avanti e indietro, bisognerebbe riuscire a sfruttare questo moto per produrre energia.
Diventerebbe tutto un pò ingombrante però e con molti organi meccanici in movimento.
Inoltre ci sarà sicuramente il problema che le velocità di scorrimento dell'albero nelle 2 andature sarà diversa.
E' comunque una soluzione interessante......sai che mi sta accendendo una lampadina ?

Mmmmmmhhhhhh ora ci penso su....
Ciao.

Stefano...perdonami...smettila di pensare di essere in barca, cambia la prospettiva, sollevati in quota, osserva le cose dall'alto.
Immagina di avere una barca che ha due prue, e che al giro di boa, mantiene sempre la stessa polarità, cioè non gira di punta, ma di poppa, che è l'altra prua.
A presto
Antonio

Ciao, che giornata casalinga !!! Con 1\2 famiglia influenzata sono stato in casa tutto il giorno e tra un gioco e l'altro coi bambini (delle pesti) mi è capitato in mano un vecchio ombrello scassato da 4 soldi comprato dai cinesi.....quale occasione migliore per sacrificarlo ed impegnare per 1\2 ora mio figlio, provando ad abbozzare l'idea di questi giorni di una turbina velica !
Le geometrie delle vele sono uscite delle vere porcate, le inclinazioni delle pale abbozzate e lontanissime dalla situazione ideale, la tensione della tela praticamente inesistente...ma nonostante tutto....il risultato è stato soddisfacente per me.
Ho usato un vecchio ombrello, della colla a caldo (finita anzitempo),del cordino per gli arrosti, una pinzatrice, una bottiglia di plastica usata come zavorra appesa opportunamente per mettere in tensione alcune linee di cordino.
Una volta aperto l'ombrello ho usato la colla a caldo per fissare la tela agli archetti, poi ho tagliato ed asportato la tela uno spicchio sì ed uno no. Con il cordino avevo legato lungo il primetro esterno tutti gli archetti, e legato tra di loro le punte opposte dei 4 archetti a croce due a due, in modo da metterli un pò in tensione e modificare la curvatura (santa elasticità).
La tela rimasta l'ho utilizzata per creare gli altri tipi di vele, legando alla mediana dei cordini tesi tra le punte degli archetti dei settori vuoti, un cordino passante in basso per il vertice dell'ombrello e risalente sino alla mediana opposta e debitamente tensionato.
Sicuramente le foto rendono meglio l'idea domani le posto.
Ho usato una bottiglia come zavorra collegata a tiranti per modificare la curvatura di queste altre vele.

Poi ho legato al manico dell'ombrelloun paio di cordini e ho appeso il tutto al lampadario.
Mi sono messo a circa 2 metri di distanza ed ho acceso il phon....non avevo altro
Nel frattempo avevo i guastatori (i miei 3 bimbi) che ce la mettevano tutta per distruggere il lavoro fatto.
I TURBOMBRELLO ha iniziato subito a girare abbastanza bene tenendo presente la costruzion alla "membro di segugio"
Poi visto che era appeso come un pendolo ha iniziato ad oscillare e a quel punto la rotazione ne ha risentito parecchio essendo le geometrie andate a farsi benedire.

Comunque ho messo il video su youtube dove tra l'altro alla fine sentite le mie imprecazioni contro i "guastatori"..... sorry

Ecco il link: YouTube - Video from My Phone

Comunque quello che mi premeva era vedere se il principio funziona e mi sembra proprio di sì.


A domani le foto.
Buona notte a tutti.