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Turbina eolica fai da te.

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  • #1

    Turbina eolica fai da te.

    E' in fase di ultimazione la turbina eolica che sto costruendo per il mio giardino

    Le specifiche della parte meccanica sono:
    Rotore Tripala in pvc spesso 4 mm, ricavato da un tubo lungo 1m di 20cm di diametro. Hub da 22cm di raggio, pale lunghe 79cm. Sistema di orientamento passivo tramite coda di alluminio e perno filettato a scivolamento. Telaio in acciaio, rotazione assistita tramite cuscinetti a sfera e albero da 8mm.

    Alternatore:
    Alternatore a magneti permanenti al neodymio N42 40x20x10, ad otto poli, monofase a doppio disco spesso 5mm in lamiera zincata di diametro di 15 cm. Statore in resina a otto poli monofase 80 avvolgimenti da 1 mm

    Tensione 5.2VAC RMS @ 100 min^-1 e 1.6 Ohm di resistenza interna
    Attualmente è in studio uno statore con filo piu spesso e meno avvolgimenti per limitare la resistenza interna, e piu fine per concentrare il campo.

    Potenza prevista 100W a 7m/s (500RPM) @ 14V
    240W a 12,5m/s (750RPM) @ 14V

    L'alta resistenza limita fortemente la potenza in uscita ma è comunque sufficiente.

    Sono state fatte alcune prove con la bobina da 40 avvolgimenti da 8mm di spessore ( ottenendo per estrapolazione circa 4VAC @ 100 RPM su 0,4Ohm)
    che permetterebbe di portare la potenza a

    Potenza prevista 210W a 7m/s (500RPM) @ 14V
    310W a 12,5m/s (750RPM) @ 25V
    560W a 12,5m/s (750RPM) @ 14V (alta dissipazione tuttavia)

    Nei prossimi giorni posterò le foto
    La natura ha paura del vuoto e lo riempie di cavolate. (Anonimo).E Io so di dare il mio contributo a questo (IlSignor15Magneti)

    Evoluzione umana: perchè? negli ultimi 100000 anni c'è stata evoluzione??...
    Tag: Nessuno
  • #2
    Per contrastare il riscaldamento eccessivo dello statore durante il lavoro a rendimento 50% (ocv circa 30V) verranno aggiunti dietro ai dischi del rotore dei dischi intagliati sagomato a palette a 45° , uno per ogni disco del rotore, orientati in modo opposto in modo da generare una corrente d'aria. Infatti il disco "davanti" verra montato in modo da risucchiare aria all'interno, che passerà per il centro dello statore e verra espulsa dal disco sul retro, raffreddando l'apparato.

    Lo svantaggio che tale apparato risucchierà all'interno pioggia, insetti e piccoli animali che hanno la sfortuna di avvicinarsi troppo...
    La natura ha paura del vuoto e lo riempie di cavolate. (Anonimo).E Io so di dare il mio contributo a questo (IlSignor15Magneti)

    Evoluzione umana: perchè? negli ultimi 100000 anni c'è stata evoluzione??...

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    • #3
      Ciao..

      Sono entrato da qualche settiamana nel mondo dell'eolico e da quello che ( non ricordo dove...) ho letto, spesso i generatori vengono dati a certe performance....giocando sul fatto che un servizio continuo al 100% è rarissimo. Quindi tutti sono sovradimensionati rispetto al reale.
      In tal caso però potresti considerare delle sonde termiche che limitino il tutto.
      Ciao

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      • #4
        Li sovradimensionano in modo da lavorare ad un rendimento più alto, ma spesso le potenze di picco che dichiarano sono a rendimento 50% (tanta potenza quanta dissipazione)
        La natura ha paura del vuoto e lo riempie di cavolate. (Anonimo).E Io so di dare il mio contributo a questo (IlSignor15Magneti)

        Evoluzione umana: perchè? negli ultimi 100000 anni c'è stata evoluzione??...

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        • #5
          Originariamente inviato da lacassa Visualizza il messaggio
          Sono entrato da qualche settiamana nel mondo dell'eolico e da quello che ( non ricordo dove...) ho letto, spesso i generatori vengono dati a certe performance....giocando sul fatto che un servizio continuo al 100% è rarissimo. Quindi tutti sono sovradimensionati rispetto al reale.
          In tal caso però potresti considerare delle sonde termiche che limitino il tutto.
          Ciao
          Si potrebbe anche dire -sottodimensionati- nel senso di dissipazione termica ... ma e' normale, se intendi dire che la potenza di picco erogabile e' (ben) superiore a quella erogabile in modo continuo si puo' anche considerare lo stesso sistema ma usato in maniera che la potenza massima erogabile lo sia anche in modo continuo -> se opportunamente raffreddato
          Per quello le sonde termiche servirebbero sempre ...es. a staccare qualcosa o a ridurre. In senso generale le sonde T sono sempre utili, nel caso specifico ancora di piu' vista la natura randomica del vento.

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          • #6
            E' verissimo. La sonda termica sarebbe una idea. Cmq la maggior parte degli hobbysti non si preoccupano del raffreddamento dello statore, e nessuno si è mai lamentato della rottura dello statore, i danni principalmente si manifestano nella "meccanica". Probabilmente una sorta di raffreddamento a circolazione di aria esiste di gia, ed è impresso dalla rotazione dei dischi. In condizione statiche il mio vecchio statore, con 8A di corrente raggiungeva 60°C in un quarto d'ora (circa 90-100W di dissipazione). Negli alternatori commerciali, il telaio e il traferro probabilmente dissipano il calore all'esterno.
            La natura ha paura del vuoto e lo riempie di cavolate. (Anonimo).E Io so di dare il mio contributo a questo (IlSignor15Magneti)

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            • #7
              Originariamente inviato da IlSignor15Magneti Visualizza il messaggio
              Alternatore:
              Alternatore a magneti permanenti al neodymio N42 40x20x10, ad otto poli, monofase a doppio disco spesso 5mm in lamiera zincata di diametro di 15 cm. Statore in resina a otto poli monofase 80 avvolgimenti da 1 mm
              La configurazione è piuttosto inusuale.
              Sono veramente curioso di vedere lo schema e possibilmente una foto.

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              • #8
                Le foto purtroppo ancora non sono disponibili. La fotocamera con la quale le ho scattate ce l'ha la mia dolce metà. Comunque è abbastanza semplice spiegarlo: l'anternatore è una dinamo a otto poli monofase. La scelta era tra un trifase a 4 poli (12 bobine, 8 magneti) e un monofase 8 poli, facendo i dovuti bilanci di spazio e ho optato per il monofase.

                Con questa configurazione ottengo 5,2VAC @ 100 min^-1, con una resistenza interna di 1.6 ohm (che intendo abbassare utilizzando il filo di diametro superiore per fare un secondo statore)
                La natura ha paura del vuoto e lo riempie di cavolate. (Anonimo).E Io so di dare il mio contributo a questo (IlSignor15Magneti)

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                • #9
                  Credo che prima o poi mi cimenterò anch'io nella costruzione di un eolico fai-da-te.

                  Da quanto postato in giro sembra che i problemi di smaltimento calore siano davvero importanti.

                  Ho però addocchiato delle ventole che grazie al calore commutano ( a magneti permanenti) che potrebbero in qualche modo aiutarci.

                  Anche se il loro costo sarebbe giustificato solo per impianti di un certo wattaggio.
                  Mah...

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                  • #10
                    Il sistema che ho in mente è passivo e usa la rotazione dei dischi dei magneti, ai quali verrà affacciato un disco con delle lamelle a 30-45 gradi, il cui compito è fare circolare l'aria al'interno dello statore. L'obiettivo è dissipare almeno 150W di potenza termica non facendo superare la temperatura dello statore oltre 50°C. Dal momento che l'alta dissipazione si ha ad alti regimi (600 min^-1 ) la circolazione d'aria indotta dalle palette dovrebbe essere sufficiente
                    Ultima modifica di IlSignor15Magneti; 08-05-2008, 11:03. Motivo: modifica
                    La natura ha paura del vuoto e lo riempie di cavolate. (Anonimo).E Io so di dare il mio contributo a questo (IlSignor15Magneti)

                    Evoluzione umana: perchè? negli ultimi 100000 anni c'è stata evoluzione??...

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                    • #11
                      il mio alternatore a magnetti permanemti da 5x20x50, 16 le bobine saranno 32 con la prima avvicinata alla rotazione dava finno 12/ 40v a vuoto e 10/50 milliampere in corto, con venti bassi 1m/s di pianura le pale 24 con diametro 2,8 metri la bobina 20x20x50 con filo 0,11 mm resistenza ohm 1000 con vento superiore anche 80v corrente di corto 10/50 milliampere finniro l'esperimento dopo le ferie

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                      • #12
                        Originariamente inviato da antonaz Visualizza il messaggio
                        il mio alternatore a magnetti permanemti da 5x20x50, 16 le bobine saranno 32 con la prima avvicinata alla rotazione dava finno 12/ 40v a vuoto e 10/50 milliampere in corto, con venti bassi 1m/s di pianura le pale 24 con diametro 2,8 metri la bobina 20x20x50 con filo 0,11 mm resistenza ohm 1000 con vento superiore anche 80v corrente di corto 10/50 milliampere finniro l'esperimento dopo le ferie
                        La resistenza sembra un po altina, quante spire hai usato e che filo? Le pale sono troppo grosse per questo alternatore, rischi la fuga.

                        anche ammettendo 80V, al rendimento del 50% ottieni 40V 40mA (1Kohm resistenza) che sono 1,6W in uscita (3,2 prelevati dal mozzo)

                        ti suggerisco di ridisegnare lo statore usando un filo da almeno 1mm di diametro
                        .


                        Le specifiche aggiornate del mio sono le sequenti:

                        4,3VAC RMS @ 100 giri (test meccanico massimo 1500 giri, 64V)

                        Pale da 94cm alla punta, rapporto di velocità periferica 7 (TSR)

                        1Ohm di resistenza compreso conduttori (3+3 metri che partono dallo statore)

                        Monofase con bobine alternate 8+8 magneti da 20x40x10 N42
                        bobine con 50spire filo da 1mm tutte in serie

                        verrà associato ad un MPPT la cui funzione è stare sul picco di potenza (V = OCV/2)

                        Senza MPPT il cut-in è a 300min^-1 (4,4m/s)
                        90W @ 7m/s 14V
                        220W @ 10m/s 14V

                        le foto su -> RapidShare Webhosting + Webspace
                        Ultima modifica di IlSignor15Magneti; 14-06-2008, 19:39.
                        La natura ha paura del vuoto e lo riempie di cavolate. (Anonimo).E Io so di dare il mio contributo a questo (IlSignor15Magneti)

                        Evoluzione umana: perchè? negli ultimi 100000 anni c'è stata evoluzione??...

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                        • #13
                          ciao le specifiche del tuo alternatore mi sembrano molto buone, credo tu abbia fatto proprio un bel lavoro (se poi le tue previsioni verranno confermate ancora meglio ) inoltre sono curioso di sapere come andranno le cose una volta diminuita la resistenza dello statore..

                          sono convinto tuttavia che per diminuire la parte frenante più che abbassare la resistenza occorra abbassare il numero di spire per diminuire la FEM e la FMM autoindotte (chiaramente l'abbassamento del numero di spire e la minor tensione va compensato da una corrente maggiore => necessario abbassamento di resistenza).. dico male?

                          una domanda: il numero di giri al minuto in base alla velocità del vento è un dato che hai trovato sperimentalmente o lo hai calcolato (e se si come?)

                          triac60 la configurazione non è inusuale: lo sarebbe se fosse trifase, ma nel monofase si hanno un numero qualunque (basta che sia pari) di bobine di indotto in senso alternato e un numero di poli pari alla metà del numero di bobine
                          un saluto
                          Tommaso

                          *** Firma irregolare parzialmente rimossa d'ufficio. ***

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                          • #14
                            Originariamente inviato da tommy_sp Visualizza il messaggio
                            ciao le specifiche del tuo alternatore mi sembrano molto buone, credo tu abbia fatto proprio un bel lavoro (se poi le tue previsioni verranno confermate ancora meglio ) inoltre sono curioso di sapere come andranno le cose una volta diminuita la resistenza dello statore..

                            sono convinto tuttavia che per diminuire la parte frenante più che abbassare la resistenza occorra abbassare il numero di spire per diminuire la FEM e la FMM autoindotte (chiaramente l'abbassamento del numero di spire e la minor tensione va compensato da una corrente maggiore => necessario abbassamento di resistenza).. dico male?

                            una domanda: il numero di giri al minuto in base alla velocità del vento è un dato che hai trovato sperimentalmente o lo hai calcolato (e se si come?)

                            triac60 la configurazione non è inusuale: lo sarebbe se fosse trifase, ma nel monofase si hanno un numero qualunque (basta che sia pari) di bobine di indotto in senso alternato e un numero di poli pari alla metà del numero di bobine
                            Diminuire la parte frenante ha lo scopo di correggere i problemi di stallo, tuttavia può essere anche aggiustata elettronicamente (MPPT). Diminuire le spire abbassa la resistenza ma aumenta il numero di giri necessari ad arrivare ad un determinato voltaggio.

                            L'alternatore va costruito in base alle pale o viceversa, in modo che la potenza generata + dissipata dall'alternatore equivalga quella meccanica prodotta dalle pale (considerato un rendimento del 20-30%)

                            lefotoqui-> RapidShare Webhosting + Webspace

                            ***** Il sito linkato reca della pubblicità: chiarire bene come si arriva alle foto, senza incappare nello spamming ******
                            Ultima modifica di andy48; 16-06-2008, 15:36. Motivo: link con spam?
                            La natura ha paura del vuoto e lo riempie di cavolate. (Anonimo).E Io so di dare il mio contributo a questo (IlSignor15Magneti)

                            Evoluzione umana: perchè? negli ultimi 100000 anni c'è stata evoluzione??...

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                            • #15
                              Generatore eolico e centralina completati, installati temporaneamente su una terrazza in attesa di venire trasferiti.

                              Le foto
                              File allegati
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                              Evoluzione umana: perchè? negli ultimi 100000 anni c'è stata evoluzione??...

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                              • #16
                                beh niente male!!
                                se posso muovere un'osservazione avrei fatto un po' piu robuste le staffe a cui sono attaccate le pale, cmq mi sembra davvero un ottimo lavoro.. in particolare ho notato la cura con cui hai realizzato la coda, col sistema di piega in caso di venti forti, grande!!
                                ma parliamo di cose serie: hai già fatto qualche test con vento o su strada?
                                riesci ad ottenere davvero 220 W e 14 V a 10 m/s ??
                                un saluto
                                Tommaso

                                *** Firma irregolare parzialmente rimossa d'ufficio. ***

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