Discussione: eolicDESign

Prototipo Savonius

Salve Mi presento, sono un ragazzo laureando in igegneria con una bella passione per l'Architettura e il Design, da un po mi sto interessando alle energie rinnovabili e tra questa ha attirato la mia attenzione la Macchina Savonius. Partendo dai due modelli esposti nelle immagini ne ho disegnato uno io, con le relative misure. L'idea era di realizzare prima un prototipo in scala logicamente funzionante con altezza dell'elica di 106 cm e poi in futuro realizzare quello in misure reali con altezza di 265 cm.Per il telaio avrei pensato di farlo (non so ancora come)in acciaio, mentre la turbina vorrei realizzarla in vetroresina partendo dalle linee di costruzione, in particolari quelle orizzontali che si vedono nelle immagini. I due riferimenti che ho postato mostrano una turbina di circa 100 cm da 1KW e una da 265 cm da 2.5 KW, il mio prototipo dovrebbe avere le caratteristiche della prima, invece quello in scala reale le caratteristiche della seconda. Vi informo che e la prima volta che mi cimento in questo tipo di cose, ho anche scarse conoscenze pratiche di meccanica ma su questo ci posso lavorare. La mia domanda è la seguente secondo voi riuscirò a tirar fuori quelle potenze, in particolare per adesso mi interessa il Primo prototipo, quindi facendo riferimento al mio modello riuscirò a tira fuori 1 KW?
Se vi va date consigli di miglioramento o giudizi sul progetto.

Grazie della disponibilità e spero che questo disegno diventi reale in estate, ma mi dovrete dare una mano...

Scusate ma mi sono appena accorto di aver sbagliato l'altezza che in realtà è di 371 per quanto riguarda quella reale e 148 quella del prototipo. Comunque appena possibile posterò una immagine con le misure scalate rispetto all'altezza dei due modelli postati.
Scusate dell'errore ma l'ho fatto di fretta, a domani.
Ciao a tutti

Vi mando i disegni con le misure giuste. Visto che si è fatta una certa, io andrei.

Salve a tutti, anche se ancora nessuno ha risposto sono andato un po avandi e ho disegnato lo scheletro della turbina pensando di stampare le sezioni e tagliare dei fogli di balsa o di polistirene per poi forarli e infilarli in un tubo di acciaio a sezione circolare, ma qui incontro già i mie primi problemi.

1) scelta dei materiali con relativi spessori
2) problema al nono, come realizzare l'incastro

Fiduciose nelle vostre risposte vi auguro una buona nottata/giornata.

ciao
non vi è continuità tra le due superfici che formano le due eliche.
ma le due eiliche si sovrappongo per un certo tratto.
tu invece hai disegnato una superficie unica

Per ESUS
Il fatto che io abbia disegnato un'unica superficie invece di due è sbagliato?
non capisco ESUS, cosi il flusso d'aria dovrebbe essere fluido e non produrre vortici, queste sono solo mie considerazioni, ma se sbaglio fammi capire dove e perchè?

Grazie

in ogni caso,
complimenti ragazzo.

Complimenti Ectual, con la grafica e la geometria te la cavi bene.

Grazie Stojanovicmiki, Grazie Wilmorel, spero di postare presto delle foto riguardo alla realizzazione pratica, ma questo solo dopo il vostro aiuto, imparo presto ma molte cose ancora hanno bisogno di essere discusse.

Complimenti per la grafica e l'impegno...purtroppo il tutto andrebbe visto dal punto di vista dell'aerodinamica e questo non ho capito se lo hai fatto....

Comunque, mi dispiace essere distruttivo ma scordati 1 kW da una savonius alta solo 1 metro..forse con la bora di Trieste!!!! :-) :-)

come oggetto di design è veramente bello, complimenti. Il problema è ottimizzarlo dal punto di vista meccanico. Io ad esempio il telaio davanti al rotore non lo metterei, ti disturba tutto il flusso di aria...

Anche io ti faccio i complimenti per il tuo lavoro.
Ti invito però a considerare due aspetti.
L'altezza di posizionamento, che ha un effetto diretto sulla ventosità e quindi sull'energia primaria.
Se anche guadagni qualche punto di produttività rispetto alle turbine ad asse orizzontale ma devi cedere sulla altezza di posizionamento (a parità di costo e di impatto) allora non può reggere, anche perchè più in basso si sta e più aumentano le turbolenze e quindi diminuisce il vento utile.
Il secondo elemento da valutare è il rapporto costo/produzione.
In realtà le turbine hanno poco sviluppo, sul piano commerciale, perchè sono studiate in "vitro" e tengono poco conto della realtà esterna, e quindi anche di quella economica.
Non per questo gli studi non sono benvenuti, ovviamente, ma devono fare poi i conti con la realtà commerciale.
Comunque almeno i tuoi sono, per quel poco che me ne intendo, di ottima qualità e certamente serviranno alla tua crescita professionale.

Complimenti per l'impegno etual.
Sembrerebbe di capire che ci sia un problema ai nodi per distanziare gli elementi orizzontali l'uno dall'altro, e vedendo i disegni postati direi che la soluzione più semplice ed economica è quella di realizzare dei cilindri retti cavi di altezza pari alla distanza tra un elemento e l'altro di materiale opportuno. Ovviamente non aumentare lo spessore del raggio del buco degli elementi forati altrimenti cadranno...
In questa maniera infili alternando al cilindro portante un cilindretto cavo proposto con un elemento orizzontale. Il cilindro portante dovrà avere in corrispondenza dell'estremità inferiore un'opportuna sporgenza, per cercare di farmi capire pensalo tipo alla testa di una vite.
Per lo spessore (differenza tra il raggio maggiore con quello minore) dei cilindri cavi che ti ho illustrato penso che sia necessario valutare il peso nelle condizioni peggiori al fine di evitare cedimenti strutturali.

Se invece volessi fissare rigidamente gli elementi forati all'asta un'altra soluzione sta nel trovare la distanza minore tra un estremo all'altro passante per il cilindro portante e quindi farne passare una vite di dimensioni opportune che ricalchi il segmento appena trovato.

Originariamente inviata da etual

Prototipo Savonius

Salve Mi presento, sono un ragazzo laureando in igegneria ............Se vi va date consigli di miglioramento o giudizi sul progetto.

Grazie della disponibilità e spero che questo disegno diventi reale in estate, ma mi dovrete dare una mano...

Per la S322 (di circa 3 mq) dichiarano 2,5 KW a 12 m/s, mentre per l'altra il produttore (Windside) dichiara 100 watt all'albero per 1 mq a 10 m/s.

Quindi c'è qualcosa che tocca.
Conosco uno che ha comperato una S322l e sono curioso delle potenze reali (purtroppo tarda ad installarla).

Tuttavia per me ha ragione la Windside anche perchè ne ho fatte alcune e le potenze sono di quell'ordine di grandezza. Quindi concordo con Paolosport.

Ti allego una foto dei miei aggeggi (uno è di 4 mq, gli altri due di cirda 2,5 mq).

Anch'io li ho fatti in vetroresina, ma sono passato attraverso uno stampo (non totale, ma ne ho fatto circa 1/3 di una delle ali e ne ho ricavato tanti pezzi poi assemblati assieme attorno ad un asse centrale)

Originariamente inviata da stojanovicmiki

in ogni caso,
complimenti ragazzo.

Fai i complimenti a uno che "disegna" e ignori uno che "fa"?
Sarete utti in ferie.
Salute

Salve a tutti, scusate per l'assenza ma ho avuto un po di cose da fare. intanto il disegno è mutato in quanto ho assemblato alla Savoniun una Darrieus, secondo voi è un'aggiunta migliorativa per per quanto riguarda il rendimento?

Intanto ho costruito la struttura della savonius, al momento non ho dietro le immaggini ma le posterò nei giorni successivi.

Vi ringrazio e vi Saluto

Originariamente inviata da gino33

Anch'io li ho fatti in vetroresina, ma sono passato attraverso uno stampo (non totale, ma ne ho fatto circa 1/3 di una delle ali e ne ho ricavato tanti pezzi poi assemblati assieme attorno ad un asse centrale)

Ciao gnio33 complimenti per le turbine, sarei curioso di sapere anche le dimensioni trasversali e secondo te quanto potrebbero produrre quelle da te realizzate.

Vorrei chiederti inoltre come si fa praticamente una volta realizata la turbina a misurare la potenza e l'energia ricavabile.

Mi daresti inoltre qualche cosiglio su che tipo di materiali comprare per quanto riguarda la vetroresina e come realizzarla partendo dallo stampo.

grazie mille
saluti

Originariamente inviata da etual

... sarei curioso di sapere anche le dimensioni trasversali e secondo te quanto potrebbero produrre quelle da te realizzate.

Vorrei chiederti inoltre come si fa praticamente una volta realizata la turbina a misurare la potenza e l'energia ricavabile.

Mi daresti inoltre qualche cosiglio su che tipo di materiali comprare per quanto riguarda la vetroresina e come realizzarla partendo dallo stampo.

grazie mille
saluti

Quella di sinistra ha un diametro di 80 cm, 100 le altre.

Per la potenza all'albero direi di poter confermare i dati Windside (100 w per mq a 10 m/s).
Poi bisogna vedere il rendimento dell'alternatore (io sono oltre il 90%). Da quelli commercialì puoi avere brutte sorprese..
Comunque basta moltiplicare volt per ampere, ma il problema è sapere quanti m/s di vento ci sono quando rilevi i dati elettrici.

Per la vetroresina ci sono dei magazzini all'ingrosso che vendono anche ai privati; se vai al dettaglio ti rovini (la resina costa sui 3-4 euro al Kg, la fibra non ricordo).

Per fare la vetroresina ci sono tanti siti che illustrano i vari metodi (cerca costruzioni amatoriali di barche ...)

La Darrieus in teoria rende di più, se la fai elicoidale parte da sola senza bisogno di savonius interna.

Anch'io ne ho fatta una (elicoidale), parte bene ma non accelera al TSR giusto. Credo che soffra il vento perturbato.

Ciao
Gino

Salve a tutti, salve gino33, avrei qualche domanda da farti, se hai tempo di rispondermi te ne sare molto grato

1)se ho capito bene le tue turbine danno una potenza all'albero di 100 w per mq ( con vento da 10 m/s)?
2)per quella alta 250 cm con diametro di 100 cm, per un vento di 10 m/s quanta energia elettrica ricavi? mi faresti un esempio con la formula?
3)che strumento devo usare per misurare la potenza all'albero, se ho capito bene e da li che si parte.
4)se rendessi indipendente la Darrieus dalla Savonius, ossia avendo due alberi indipendenti secondo te aumenterebbe l'energia prodotta e se si di quanto in percentuale?
5)come hai realizzato le eliche della Darrieus?

grazie anticiptamente, e buona continuazione

Originariamente inviata da etual

Salve a tutti, salve gino33, avrei qualche domanda da farti, se hai tempo di rispondermi te ne sare molto grato

1)se ho capito bene le tue turbine danno una potenza all'albero di 100 w per mq ( con vento da 10 m/s)?

esatto

2)per quella alta 250 cm con diametro di 100 cm, per un vento di 10 m/s quanta energia elettrica ricavi? mi faresti un esempio con la formula?

100 x 2,5

3)che strumento devo usare per misurare la potenza all'albero, se ho capito bene e da li che si parte.

immagino ci siano strumenti specifici, ma io ho misurato i watt elettrici. In ogni caso, come già detto, è difficile misurare con precisione la velocità del vento e sopratutto nello stesso momento in cui rilevi la potenza (bisognerebbe andare in galleria del vento ... ed essere ricchissimi)

4)se rendessi indipendente la Darrieus dalla Savonius, ossia avendo due alberi indipendenti secondo te aumenterebbe l'energia prodotta e se si di quanto in percentuale?

una piccola savonius la mettono nella darrieus solo per farla partire (quando il problema esiste)

savonis e darrieus sono aggeggi diversi destinati a situazioni diverse

5)come hai realizzato le eliche della Darrieus?


un casino: tanti pesciolini di polistirolo incollati seguendo la forma a spirale, abrasione, ingessatura, levigazione (è chiaro che il profilo diventa però approssimato) realizzazione stampo negativo in vetroresina, stampatura positiva ecc.ecc.


grazie anticiptamente, e buona continuazione

ciao e buon divertimento

Riguardo all'accoppiamento Svonius elicoidale/Darrieus elicoidale ho in mente due soluzioni:

1)Accoppiare in modo dipendene la Darrieus elicoidale alla Savonius elicoidale in modo da sfruttare più range di configurazini di vento.
L'idea è quella di far lavorare la Savonius la dove la Darrieus non lavora e viceversa, di conseguenza la Savonius muoverebbe la Darrieus in alcune situazioni di vento e la Darrieus farebbe funzionare la Savonius in altri. Avrei dunque una diminuzione del rendimento dell'una a vantaggio dell'altra in tutte e due le condizioni.

2)Accoppiare in modo indipendene la Darrieus elicoidale alla Savonius elicoidale in questo modo avrei si il problema dei due alberi ma ognuna lavorerebbe indipendentemente dall'altra quindi sfrutterei realmente i due rendimenti funzione della configuraione del vento.

C'è una considerazione da fare che io al momento posso solo intuire ma che andrebbe verificata: La Darrieus elicoidale dovrebbe funzionare a metà tra la Darrieus canonica e la la Savonius elicoidale, il che dovrebbe diminuire la distanza tra la Savonius elicoidali e la Darrieus elicoidale.
Un vantaggio non di poco conto sarebbe quello di aumentare il rendimento dell'eolico verticale a parità di volume occupato.
Secondo me il problema principale della non diffuzione dell'eolico in genere, al di la dei vari discorsi territoriali e politici stà nel volume che questi occupano e nell'impatyto che gli stessi provocano. Agire sul volume e sull'impatto dunque sull'estetica andrebbe a vantaggio della loro diffusione.
La prima autovettura nasce come soddisfacimento del bisogno di spostarsi da un punto all'altro in minor tempo possibile, ma dopo che il bisogno è stato soddisfatto si è passati al miglioramento dell'estetica, cosa di non poco conto, se pensiamo essere le fondamenta dell'economia attuale delle auto.
Questo è un discorso che puè essere esteso in diversi campi: tutti trovano conforto nell'abitare in una casa che offra un alto grado della qualità della vita, ma se vi domando : vorreste abitare in un cubo o in una casa di Gaudì, forse immagino la risposta risposta. Potrei continuare il discorso ma forse non c'è bisogno di farlo.

Non discuto che questo è solo il mio punto di vista, ma tale idea mi spinge a trattare ogni cosa che penso e realizzo con un puro fine estetico oltre logicamente al profilo funzionale.

Penso di avervi già trattenuto abbastanza, non ho nemmeno il tempo di rileggere quello che ho scritto poichè rischio di perdere il treno. Vi mando un Saluto grande

Caro Etual,
qualsiasi tipo di girante sfrutta "tutta" l'area in cui si muove (a patto che giri a velocità appropriata ... vedi i TSR specifici) perciò metterne una dentro l'altra non porta guadagni, anzi probabilmente si disturbano reciprocamente. Come già detto la (piccola) savonius accoppiata alla darrieus serve solo a farla partire (e poi rompe le palle).
Se fai una darrius "elicoidale" il problema della partenza non c'è.
Il problema dell'asse verticale stà nel suo costo (troppo elevato).
Ciao

Salve a tutti, ho cominciato la fase di costruzione, nei prox giorni vi manderò le immagini cosi potete farvi un'idea di come stia venendo il progetto.

Mentre la costruivo mi è venuto un dubbio che adesso vi sottoporrò.
Come si evince dai disegni la mia turbina è composta da una superficie continua, leggendo un po di materiale in giro per la rete ho trovato queste informazioni: "( Postero anche l'immagine relativa), le due superfici devono essere sfasati in modo che ci sia uno spazio di comunicazione.
Con riferimento all'immagine il vento investe la turbina da sinistra verso destra, la pala “passiva” (quella in alto a sinistra) crea una resistenza all’aria e di conseguenza una coppia controrotante.
Per limitare questo si lascia l’apertura centrale in modo che i filetti fluidi, nell'espulsione passino dalla pala attiva a quella passiva generano una spinta a quest’ultima limitando l'effetto controrotante."

Adesso questo dovrebbe essere vero per la Savonius classica, ossia quella costituita da due semicilindri. Il modello a cui si riferisce l'immagine sembra essere stato fatto considerando un flusso ortogonale alla lunghezza maggiore della turbina, dove il flusso è in movimento e la turbina è ferma.
Il modello dovrebbe essere fatto con la turbina in movimento ( in quanto la velocita della vena fluida è vicina a quella della turbina, dunque le direzioni dovrebbero cambiare) forse il risultato dell''immagine sopra potrebbe cambiare.
Ammesso comunque che in un tempo infinitesimo succede quello che appare nell'immaggine a mio avviso questo processo ha valore per una turbina composta da due semicilindi ( larghezza trasversale costante).

Se consideriamo i disegni del mio modello, quindi una savonius elicoidale a sezione variabile, il flusso dell'aria dovrebbe essere ascensionale e non orizontale. Se ciò è vero non dovrebbe esserci l'effetto controrotante ma la vena fluida dovrebbe seguire la superficie dal basso verso l'alto dando un apporto positivo in termini di rendimento.

Vorrei una vostra opinione a riguardo.

Grazie e buona continuazione.

p.s vi mando un'immagine virtuale del modello che sto costruendo, nei prossimi giorni vi mando quelle del del modello reale.

Dimenticavo, per il momento ho eliminato la possibilità di accoppiare la darrieus, poi più in la si vedrà.

Ciao a tutti, ho scaricato qualche foto dal telefono, sono quelle che ho fatto alla paletta nel mentre della fase (direi molto lunga e laboriosa per me) di costruzione.


Nella prima immagine ci sono i pezzi tagliati con un archetto da traforo, il materiale dei semicerchi è balsa, la forma è stata ottenuta stampando in scala 1:1 le sezioni e incollandole sulla balsa. E' stato un po lungo ma alla fine ho tagliati tutti e 26 i pezzi (diversi).

Siccome la balsa è un materiale molto tenero, tenerissimo direi, alla fine le sezioni si sono rivelate essere molto poco rigide, quindi ho provato a dare una passata di fibra di vetro, il risultato è stato mediocre, mi aspettavo di più, ma sono andato avanti comunque.







Qui ho montato le sezioni ruotandole ognuna con i relativi gradi, per formare poi la forma globale













In questa foto si vedono gli incastri tra le sezioni in balsa e l'asta in alluminio (asta da 10 mm).
Gli elementini tra l'asta e i semicerchi in balsa sono anchessi in alluminio. Ricavati da cilindri forati e poi tagliati, con incastro per mezzo di brugole.







Adesso l'immagine del telaio.
Logicamente deve essere ancora levigato per bene,e migliorato.
L'elemento è composto da 3 pezzi che ho poi reso continui attraverso 4 piastre sempre di legno( 2 avanti e 2 dietro). Per il legno ho usato un pannello da 2.5 cm di spessore,di quelli che si usano come casseformi per i getti in c.a.