Discussione: Pale (quantità, profilo alare / profili alari, materiali, ecc.) : QUI TUTTE LE DOMANDE E DUBBI

Originariamente inviata da Lele183

Ciao Salvatore, ti segalo Costruire un Anemometro
Forse ti può interessare, è spiegato bene, magari un pò rudimentale ma si può fare con pochissima spesa e efficace.

Il problema è tarare l'apparecchio. Come faccio a sapere se la velocità che indica è quella giusta? potrei farlo uguale uguale a quello che mi hai indicato confidando però nella precisione sulla taratura che ha avuto quel signore. Siamo sicuri che quello del link sia stato tarato correttamente? Non mi vengono altri modi in testa per tarare un dispositivo del genere....se non quello di avere un anemometro già bello e fatto

Un soluzione può essere questa, mettiti in auto una mattin presto quando non c'è un alito di vento, l'anemometro fuori dal finetrino e in modo che non sente le turbolenze vedi la velocità del tuo tachimetro e vedi quelal che ti segna il tachibike fai il rapporto e registri quello dell'anemometro, li puoi regolare un valore che poi sarebbe la circonferenza della ruota, ad esempio se lo setti a 166,6 cm lo trasformi in un contagiri ( 10km/h = 100 rpm)
Sicuramente non avrai un ottima precisione , ma è un metodo rapido e semplice da fare

eppure mi è venuto in mente un modo per tararlo. Allora....conoscendo la formula per la resistenza aerodinamica Fr=0,5*rho*V^2*S*Cd, prendo un disco piano, il cui Cd=1.95(fonte internet), gli pongo davanti un ventilatore o qualunque cosa mi dia una velocità del vento costante, e mi trovo sperimentalmente la forza di resistenza che oppone(per esempio un peso sospeso che riesce a sollevare attraverso un meccanismo di funi). Ora che ho la forza dalla formula inversa alla precedente mi ricavo quant'è la velocità dell'aria. Ora pongo l'anemometro che suppongo di aver costruito nello stesso punto dove c'era la piastra piana e conoscendo ora la velocità del vento reale posso tarare l'apparecchio. Lo so che le tolleranze di misura così facendo sono mooolto mooolto abbondanti e proliferano liberamente, però mi sembra un metodo semplice e abbastanza realizzabile con i mezzi che possiedo.

Salve a tutti dopo un po' di tempo mi sono costruito un nuovo alternatore con 16+16 magneti al neodimio cilindrici con diametro 30 mm spessore 7 mm (attrazione magnetica c/a 18 kg ),n° 12 bobine 110 spire con filo da 1,5 mm ,Fino a qua' non ci sono stati problemi tutto gira perfettamente il generatore mi ha dato risultati piu' che soddisfacenti ,provato su banco raggiunge facilmente 12 volt con circa 100/110 giri minuto .Il problema è venuto al momento del montaggio ,come turbina ho costruito una tripala in legno di 210 cm di diametro sagomata come da disegno,ho adoperato assi da 105x15x5 cm perfettamente bilanciatapero' con vento su 2/3 mt/sec non riesce a far girare ""la giostra"" quando raggiunge i 13 volt della batteria si ferma come se avesse un regolatore di giri arriva al massimo a generare 1/2 A con folate piu' forti. Porteste aiutarmi a capire che cosa ho sbagliato?? Ho provato a sostituire la turbina in legno con due tipi di turbine diverse in pvc un pentapala da 160cm con i soliti risultati poi con una, sempre in pvc pero tripala con diametro da 230cm con risultati migliori arrivo a caricare le batterie con 6/8 A.
Teoricamente l'alternatore dovrebbe erogare circa 1kw con venti di 6/7 mt/sec a 350 rpm "saro' troppo esigente???"".
Un grazie in anticipo a tutti.
se riesco posto qualche foto.
ciao
Bulover55

Non ho capito bene la dinamica del problema. La "giostra" con venti 2-3 m/s inizia a girare e poi quando arriva alla tensione della batteria si blocca all'improvviso? Ma l'alternatore hai provato a farlo girare su banco e vedere a quanti volts arriva? perchè dovrebbe superare i 13 volts della batteria per poter permettere alla corrente elettrica di caricare la batteria, ma sopratutto dovresti anche effettuare delle prove e farlo girare meccanicamente con un motore elettrico o qualcos'altro che non siano le pale, e vedere quanti ampere riesce a sviluppare. Se il risultato è sempre quello di pochi ampere allora il problema sarà da ricercare nell'alternatore. Se invece provato a banco produce abbastanza, il problema sarà da ricercare nelle pale(poco vento a disposizione se siamo soltanto a 2-3m/s oppure progettazione errata dell'aerodinamica delle stesse) o nell'accoppiamento con esse(numero di giri troppo basso, da cui l'esigenza di un rapporto di trasmissione).

Una volta ha avuto un problema simile, ho risolto allargando le pale. Le cause possono però essere molteplici: potrebbe essere che le pale o alternatore siano troppo pesanti, oppure un errore nello statore (bobina montata nel verso sbagliato) oppure può dipendere dal sito nel senso che è una zona soggetta a vento turbolento.

Originariamente inviata da fly71

Un soluzione può essere questa, mettiti in auto una mattin presto quando non c'è un alito di vento, l'anemometro fuori dal finetrino e in modo che non sente le turbolenze vedi la velocità del tuo tachimetro e vedi quelal che ti segna il tachibike fai il rapporto e registri quello dell'anemometro, li puoi regolare un valore che poi sarebbe la circonferenza della ruota, ad esempio se lo setti a 166,6 cm lo trasformi in un contagiri ( 10km/h = 100 rpm)
Sicuramente non avrai un ottima precisione , ma è un metodo rapido e semplice da fare

Siccome non ho mai comprato uno di questi tachimetri volevo sapere se è possibile settare una circonferenza qualunque o si può solomente segliere tra quelle già predisposte?

Salvatore, sono ciclista da molti anni. Adesso anche i tacchigrafi da bici economici si possono settare a piacimento, basta impostare la misura in millimetri.

Ciao salvatore ti spiego!! non è che si blocchi raggiunge i 13 volt e sembra che la turbina non abbia abbastanza potenza ,rimane su i 100/120 giri costanti ,mettendomi a contatto con il traliccio di sostegno sento la vibrazione del generatore ,""in pratica sta frenando"" perche raggiunge il carico,allora !! secondo me come ho spiegato nel post precedente sostituendo il tipo di turbina ho raggiunto un risultato diverso ma non soddisfacente.Ho provato l'alternatore su banco ,funsiona alla perfezione senza carico con c/a 400 rpm raggiunge facilmente i 50 volt,consideriamo che un alternatore con queste caratteristiche è piu' adatto a caricare 24 volt ma cosiderando che il vento che ho a disposizione non raggiunge quasi mai i 6/7 mt/sec mi sono deciso a costruire questo tipo di generatore ovviamente ho fatto prove su prove poi in un altro forum ho trovato un programmino accellente per testare i generatori ,il mio rispecchia perfettamente quello che ho scelto per realizzare poi il mio progetto. ritornando alla turbina oggi ho modificato nuovamente la curvatura della pale perche come puoi vedere nelle foto mi sembravano troppo ""pesanti"", il peso era su 2 kg e mezzo circa l'una le ho portate a 1 kg e otto tutte uguali non c'e nemmeno un grammo di differenza lo spessore della pala e' diventato da 1 cm in testa a 2,8 cm in coda e ho fatto l'entrata piu' sottile .Appena possibile le montero' di nuovo poi vi faro' sapere il risultato.
ciao a presto
Bulover55
p.s allego la foto della pala modificata

si penso anch'io che sia dovuto al fatto che il generatore raggiunga la sua potenza massima in quella configurazione di pale e quindi non riesca più a ottenere altra potenza. Cmq penso che per quanto riguarda l'alternatore tu abbia fatto un ottimo lavoro, non sono molto convinto per le pale. Siccome ultimamente mi sono concentrato molto sull'aerodinamica in quanto a livello di meccanica non c'erano problemi perchè faccio ingegneria meccanica, ma a livello aerodinamico conoscevo ben poco. Da quello che ho capito negli ultimi mesi non si può realizzare la pala soltanto ad occhio o per tentativi. Ci dev'essere uno studio ben preciso dietro in quanto sono l'elemento che ci fornisce l'energia per poter girare l'alternatore. bisogna innanzi tutto scegliere un profilo...poi dalle polari del profilo scegliere l'angolo di incidenza ottimo e il "cl" corrispondente. Da quest'ultimo ricavare la larghezza della corda mediante una formula(la larghezza è quindi ben determinata, probabilmente la tua non è abbastanza larga). Dall'angolo d'incidenza e scegliendo a priori un rapporto tra velocità della punta della pala e velocità del vento(va da 5 a 7 per rotori bi-tripala), si ricava l'angolo di calettamento della pala in ogni sezione dal centro fino alla punta.

Originariamente inviata da Lele183

Salvatore, sono ciclista da molti anni. Adesso anche i tacchigrafi da bici economici si possono settare a piacimento, basta impostare la misura in millimetri.

grazie mille, mi interessa molto la cosa....anche come misura della velocità angolare oltre che come anemometro. Penso proprio che lo comprerò.

Prego Salvatore quello che uso io è abbastanza economico e l'ho pagato 12€ ed è un modello semplice semplice. Esistono modelli più avanzati che oltre alla velocità danno anche il numero di pedalate oppure con sensore senza filo però costano di più.
Tornando al discorso delle pale di Bulover, dalla foto postata non si capisce gran che per via di un discorso di prospettiva. Concordo con quello che ha detto Salvatore tuttavia il lavoro che hai appena fatto ovvero alleggerendo le pale dovrebbe portare un miglioramento nel senso che dovresti raggiungere il regime più in fretta rispetto a prima rendendola "più reattiva"... devo lasciare.

Grazie ragazzi dei consigli ma per il progetto della turbina ho girato molto in rete e l'unico che sono riuscito a capire è stato questo
http://www.windstuffnow.com/Blade-layout.pdfho convertito le misure in centimetri e le ho costruite ,pero' come vi ho detto non rendevano adesso dopo averle modificate provero' la resa,purtroppo per la foto la prospettiva non rende molto l'idea della costruzione ,ma... vedremo !! pero' anch'io sono del parere di dover aumentare le dimensioni delle pale e portarle dalle attuali 105x15x5 a 120x20x5 che ne dite???
un saluto
bulover55

Però non si può proprio dire che le tue pale siano fatte male. Se intendi rifare le pale guarda i post precedenti c'è un link per scaricare un foglio di calcolo excell che consente di fare pale allo stesso modo di come le hai eseguite ipostando solo il diametro in metri. Te lo segnalo ma spero che tu non ne abbia bisogno. Ciao

Originariamente inviata da bulover55

Grazie ragazzi dei consigli ma per il progetto della turbina ho girato molto in rete e l'unico che sono riuscito a capire è stato questo
http://www.windstuffnow.com/Blade-layout.pdfho convertito le misure in centimetri e le ho costruite ,pero' come vi ho detto non rendevano adesso dopo averle modificate provero' la resa,purtroppo per la foto la prospettiva non rende molto l'idea della costruzione ,ma... vedremo !! pero' anch'io sono del parere di dover aumentare le dimensioni delle pale e portarle dalle attuali 105x15x5 a 120x20x5 che ne dite???
un saluto
bulover55

Ciao, si in effetti se non hai le basi per calcolarle da solo c'è un programmino che ti allego, in cui basta mettere: diametro, "cl", TSR, e numero di pale e ti fa tutto lui....ti dice l'angolo di calettamento e la larghezza giusta ad ogni sezione......Per il TSR io sceglierei un numero pari a 5 o inferiore, dato che non vuoi che le pale abbiano molta resa per venti forti ma vuoi che le pale partano subito già con venti deboli, Lele puoi confermare?.........inoltre se non sei molto pratico della cosa posso calcolarti il "cl" da inserire nel programma, però devi dirmi il profilo che vuoi utilizzare. Fammi sapere

Ciao salvatore grazie per il programmino veramente eccezionale ,purtroppo di profili alari non è che ne sia tanto esperto e come ti ho detto ho cercato di copiare da quel sito del quale ho mandato il link ,il mio problema lo conosci e dato che il vento che ho a disposizione non è tanto devo sfruttare al massimo come mi hai consigliato tu i venti deboli e non quelli forti perche nel mio sito quando si alza il libeccio o la tramontana sono veramente dolori ,pensa che questo inverno mi a distrutto due turbine in pvc sradicando letteralmente le pale dell'eccentrico nonostante avessi la coda girevole e un regolatore elettronico autocostruito che quando supero 17 volt mette in corto le fasi ""mi ha fuso due mosfet da 40 A in parallelo"".Dunque come dicevo pocanzi la mia esperienza su i profili alari è pari a zero se mi puoi aiutare ti ringrazio vivamente lascio a te la scelta che sicuramente saprai darmi dei buoni consigli.
Questa sera ho rimontato la turbina modificata ma purtroppo il vento ha disertato e non ho fatto in tempo a testare il tutto appena possibile lo faro' e ti faccio sapere.
ciao
Bulover55

dal link che mi hai dato non riesco a capire il profilo utilizzato...Tu che ne dici Lele? Credo che un NACA 4412 andrebbe bene impostando un TSR 4 o 5?

Ciao ragazzi purtroppo nemmeno io ho capito che profilo possono avere le ho costruite da qul link li perche avevo capito meglio le foto per intagliarle poi ho guardato quasi tutti i video che sono a disposizione in rete e a quel punto ho cominciato il lavoro.
Anche per oggi niente vento""troppa umidita e un caldo boia"" speriamo in domani per testare la turbina,posto la foto con le pale modificate le ho ripulite e lasciate con il colore del legno le ho solo verniciate si vedono anche piu' sottili rispetto alle prime foto.Un grazie anticipato per l'aiuto.
ciao
Bulover55

Originariamente inviata da salvatorelg88

dal link che mi hai dato non riesco a capire il profilo utilizzato...Tu che ne dici Lele? Credo che un NACA 4412 andrebbe bene impostando un TSR 4 o 5?

Ciao Salvatore Per quel poco che ne capisco (adesso manco ricordo che caratteristiche deve avere), il Tsr migliore è il 7 ma dipende da quanti giri deve fareper raggiungere il regime minimo. Se ad esempio è un diametro inferiore al metro e mezzo andrei sul 5 se maggiore di 2 metri andrei sul 7; poi dipende anche dal fatto se deve essere lenta o veloce. Un 4412 secondo me dovrebbe andare bene ioho scelto il 4415, un pò più spesso. Mi sono messo all'opera stò quasi per finire di tegliare le centine; stò tentando di fare un modello per fare le pale in vetro resina del diametro di 1,44m Tsr 5.5 e profilo naca 4415 ma stò ancando lentamente perchè è la prima volta che tento una cosa del genere, vado per piccoli passi.
Bulover!! Complimenti!!!! E' bellissima! Ma sai che penso? Guardando le foto forse è molto probabile che il problema maggiore sia il sito dove è posizionata, dalle foto sembra che tu sia vicino agli alberi e forse c'è turbolenza nel sito .
A breve posterò delle foto delle mie malefatte, forse sto pomeriggio finisco di tagliarle.... Se non esco in bici, in questi giorni ci sono giornate stupende e in montagna c'è anche l'aria fresca. A presto e buon fine settimana a tutti!

Si anch'io penso che probabilmente gli alberi ti creino troppe turbolenze....cmq se non puoi spostarlo in qualche altra zona più aperta possiamo provare a realizzare le pale nel modo in cui ti dicevo e magari vanno meglio.....inoltre penso sia meglio il 4412 in quanto essendo un pò più sottile del 4415 ti darà più spunto in partenza in quanto le pale risulteranno più leggere e quindi partiranno con meno vento...Tutto questo a scapito di un pò di resistenza meccanica in meno....però penso che le pale in legno reggano bene se chiaramente non si superano velocità di rotazione proibitive. Penso che però in questo caso l'obiettivo sia quello di farle girare il più facilmente possibile e in caso la velocità risulti troppo eccessiva potrai istallare un sistema frenante. Una domanda, di che legno le hai realizzate?

Hai ragione ma ètroppo tardi l'ho fatto con il 4415 anche perchè, per fare quello che ho per la testa, il 4415 mi facilita le cose visto che i gusci dovranno avere 4mm di spessore come minimo. Per il peso? conto che mi vengano abbastanza leggere ma a me ilnteressa più farle resistenti, non vorrei che uscisse una settimana come il dicembre scorso: il vento soffiava talmente forte che lo si sentiva fischiare in casa. Guardare la mia turbinetta che andava in sicurezza facendo oscillare vistosamente il palo mi faceva paura ma ha retto riportando solo danni lievissimi, considerato che è fatta con tubi di PVC rinforzato con vetroresina e l'hub centrale di compensato da 18mm sempre rivestito con vetroresina, mi sono stupito quando ho smontato l'elica e ho notato solo che era saltato solo un pezzettino di vernice sull'hub Ma questo lo vedrò poi. Adesso devo ancora terminare due centine per fare il modello, un passo alla volta.
P.s. le foto non le ho ancora fatte le batterie erano scariche.

Ok ragazzi grazie per i complimenti ,non è venuta poi tanto male e oggi l'ho testata!! non c'era tanto vento ma era abbastanza per avere un idea di come si camportava la turbina l'ho avuta, con carico raggiunge facimente i 13 volt necessari a caricare le batterie molto piu'di prima che la rimodellassi in pratica ho guadagnato in coppia ,+ o - si comporta come la tripala in pvc da 230 cm di diametro ,senza carico a raggiunto 45 volt la corrente in fase di carica arrivava 4/5 A meglio che niente!!!! Comunque sono intenzionato a costrirla piu' grande.
Come faccio con quel bel programmino che mi hai proposto a fare quel ""benedetto"" profilo?? ce la fai a spiegarmelo semplicemente?? (detta tra noi sono un po' di coccio) ho fatto delle prove ma mi sono legato.
un saluto a tutti e buon fine settimana.
ciao
Bulover
p.s. mi chiedevi con che legno l'ho costruita!!! be!! non so nemmeno io se si chiama cosi' me lo ha dato un falegname in zona ma è vecchissimo lo chiamano "prispaine "(spero di ever scritto giusto)è della famiglia del pino ma viene importato come ti ho detto è vecchissimo avra quasi 40 anni ed è molto resistente.
ciao di nuovo
bulover55

per il programmino te l'ho detto, io posso farti tutti i conti per arrivare ad ottenere i dati di partenza che si inseriscono nel programmino e poi ti dico come inserirli poi facciamo lavorare il programma e ti spiego dove leggere gli angoli con cui deve essere posizionato il profilo in ogni sezione e la larghezza della pala sempre in ogni sezione. Così non ti resterà altro che realizzarla.....poi se vuoi ti posso dare dei disegni che ti indichino la forma finale

Se mi dici che per te va bene io nel tempo libero ti inizio a calcolare tutto....cmq non ci vorra molto

Ok salvatore ,per me va bene mi fido della tua esperienza,sei a conoscenza dei dati del mio generatore il vento come ti ho detto e quasi sempre su 4/5 mt sec normalmente quasi tutti i giorni per 6/8 ore anche in pieno inverno, poi per tre o quattro volte l'anno tramontana o scirocco fortissimo, non oso scrivere la velocita' perche' francamente non l'ho mai misurata ma ti diro' che ho anche dovuto ricostruire piu' volte il cornicione del tetto.Rispetto alle foto che ho postato dove si vede la turbina in mezzo agli alberi ,non è proprio cosi era in posizione di riposo l'ho girata per fare le foto dal tetto ,è fissata sulla sommita di un traliccio a circa 7 mt da terra, in una gola, non tanto larga per questo ho detto che il mio non vento vero e proprio, ma piuttosto una corrente ascenzionale abbastanza forte che sale verso la montagna da quando si alza il sole a quando tramonta poi ti postero qualche foto dove si vede meglio.Ritornando alla turbina ,secondo il mio misero puntodi vista serve un po piu' di potenza sara ' meglio farla piu' grande ?? sia in diametro che in larghezza delle pale?? poi mi dirai tu.
un saluto
Bulover55