Discussione: AEROGENERATORI IBRIDI

Salve a tutti ed un sincero augurio di un nuovo anno solare e ventoso.
Il mio nome è Federico e sono il curatore del portale www.prorinnovabili.org. Vorrei ringraziare innanzitutto Roy per avermi incaricato di moderare questa sezione del forum e per la fiducia accordatami.
Sono appena rientrato dalle ferie natalizie e vorrei questa mattina proporvi il mio primo intervento. Durante le vacanze ho avuto il piacere di sfogliare alcuni libri sull'energia eolica. Anche se i testi non sono troppo aggiornati ho trovato un argomento interessante che mai fino ad ora, durante la mia breve esperienza, ho visto trattare da nessuna parte. Come si evince dal titolo si tratta dei Mulini Ibridi.

Essi sono chiamati ibridi perchè hanno l'asse di rotazione verticale e nello stesso tempo usano pale di tipo aerodinamico. Presentano una grande semplicità di disegno e costruzione e hanno un alto rendimento. Hanno un regime di rotazione molto elevato e si prestano bene per la produzione di energia elettrica. Presentano però un problema: la loro coppia di spunto è così bassa che non riescono ad avviarsi spontaneamente.

Non so se nessuno di voi ha mai avuto esperienze dirette e/o indirette con questo tipo di aerogeneratori. Sarebbe interessante sviluppare idee e riflessioni su come poter migliorare le prestazioni all'avvio di questo modello di mulino per applicazioni di piccola scala.

Spero che questo argomento sia di vostro gradimento e che idee e riflessioni spuntino come funghi in autunno. Un saluto Solare, Federico

Ciao e buon anno,
per favore ci dai qualche notizia in più, magari alcuni disegni esplicativi.....

Grazie

come rotori ibridi su internet ho trovato la lenz_turbine c'è anche un piccolo video e disegni per realizzarlo.
il mio che sto realizzando ha le seguenti dimensioni 1500x1500 ed ecco il disegno in pianta


aprofitto per farvi una domanda, con 12 magneti, è possibile fare più di 9 bobine in modo da realizzare un generatore a 8 poli sempre trifase? avevo pensato di sovrapporli.
grazie.

Ciao a tutti

CITAZIONE (surforpeace @ 3/1/2006, 08:05)

...Durante le vacanze ho avuto il piacere di sfogliare alcuni libri sull'energia eolica. Anche se i testi non sono troppo aggiornati ho trovato un argomento interessante che mai fino ad ora, durante la mia breve esperienza, ho visto trattare da nessuna parte...

Ciao Surforpeace benarrivato! Mi auguro che la tua esperienza in fatto di aerogeneratori non sia solamente dovuta allo "sfogliare" qualcosa durante le vacanze.
Gli utenti di questo forum sono molto esigenti e le risposte devono essere "a tono" riferendosi una solida conoscenza tecnica.
Per quanto riguarda il tipo di generatore eolico proposto, "sfoglia" anche le pagine dell' argomento eolico qui sul forum e troverai che sono già state trattate tempo fa. Vedi ad esempio la "derreius".

CITAZIONE

Essi sono chiamati ibridi perchè hanno l'asse di rotazione verticale e nello stesso tempo usano pale di tipo aerodinamico. Presentano una grande semplicità di disegno e costruzione e hanno un alto rendimento. Hanno un regime di rotazione molto elevato e si prestano bene per la produzione di energia elettrica. Presentano però un problema: la loro coppia di spunto è così bassa che non riescono ad avviarsi spontaneamente.

Si era parlato anche di questo: Hderreius, a passo variabile, con savonius incorporata...

CITAZIONE

Non so se nessuno di voi ha mai avuto esperienze dirette e/o indirette con questo tipo di aerogeneratori. Sarebbe interessante sviluppare idee e riflessioni su come poter migliorare le prestazioni all'avvio di questo modello di mulino per applicazioni di piccola scala.

Sicuramente sarà da studiare e per chi è capace da realizzare assieme ai progetti già in ballo tipo Savonius e Windside.

CITAZIONE

Spero che questo argomento sia di vostro gradimento e che idee e riflessioni spuntino come funghi in autunno...

Caro Federico spero anche prima dell'autunno!!

Salutoni
Furio57

Edited by Furio57 - 3/1/2006, 11:33

Buon giorno a tutti e un saluto particolare a surforpeace!

L'argomento è sicuramente interessante ed in parte è stato toccato già in alcuni vecchi tread come Furio, in maniera un pò forte (digerito male i pasti delle feste? ) ti ha fatto notare.

Ma è una buona idea quella di raccogliere le esperienze e i dati in un unico posto in maniera coerente e guidata.
D'altronde per chi non è del settore il nome Darreus pittosto che savionus non dice molto...

Per cui ben venga questo tread e che tutti partecipino in maniera positiva al suo ampliamento in modo da poter chiarire come funzionano questi sistemi, i pro, i contro ecc...

Un saluto e Buon Lavoro a tutti!!
Roy

Ciao a tutti

CITAZIONE (erf @ 3/1/2006, 10:31)

...approfitto per farvi una domanda, con 12 magneti, è possibile fare più di 9 bobine in modo da realizzare un generatore a 8 poli sempre trifase? avevo pensato di sovrapporli.
grazie.

Ciao Erf bentrovato! Certamente con 12 + 12 magneti e 10 bobine, puoi trovare chiarimenti in un post di Andy48 con la configurazione delle bobine addirittura in pentafase qui: http://www.forumcommunity.net/?t=2358825&v...stpost#lastpost

Salutoni
Furio57

Edited by Furio57 - 3/1/2006, 17:55

ciao a tutti, dopo aver letto tutto quello che mi è capitato sotto gli occhi, mamma mia quanta confusione, speriamo che mi si chiariscano le idee, penso di aver capito questo: (corregetemi se sparo ca....te)
premesso che il mio rotore eolico ibrido ha una velocità di rotazione con range da 0 a 250/300 max giri al minuto, teoricamente, perchè ancora non lo provo, pertanto il generatore dovrà dare già ad un basso numero di giri un bel pò di watt;
premesso che ho già ordinato i magneti 40x20x5 N35;
le mie riflessioni sono queste:
essendo i magneti più piccoli rispetto al progetto iniziale posso ridurre lo spessore delle bobine restando invariate il numero delle spire in modo che tra i magneti c'è meno spazio cosi che ci sia più attrazione tra i due dischi?
per una migliore resa del generatore ad un basso numero di giri, il progetto iniziale parla di bobine con filo del 14awg con 40 spire, devo aumentare, in base alla formuletta, il numero di spire e l'area della bobina, pertanto voglio farli con filo del 17awg con 80 spire, prima però voglio provarli tutte e due immettendo una sola bobina per volta nel generatore prima di colare la resina.
ultima considerazione e poi finisco qua, siccome la resina nei dischi di magneti serve solo a non farli sparare via dalla forza centrifuga, ho intenzione di tornire i dischi in modo da farli una sede ribassata di 2 mm e forarlo tra un magnete e l'altro, tipo un anello ribassato, e incollarli e colare von della resina, i fori servono, una volta riempite di resina, a bloccare il tutto.
saluti a tutti.
nb: che colla devo usare per ancorare i magneti ai dischi?

Edited by erf - 4/1/2006, 08:24

CITAZIONE

essendo i magneti più piccoli rispetto al progetto iniziale posso ridurre lo spessore delle bobine restando invariate il numero delle spire in modo che tra i magneti c'è meno spazio cosi che ci sia più attrazione tra i due dischi?

...Certo (secondo me devi), così facendo aumenterai il flusso magnetico, poichè avrai meno traferro, quindi una maggiore tensione indotta e un miglior rendimento dell'alternatore.

CITAZIONE

per una migliore resa del generatore ad un basso numero di giri, il progetto iniziale parla di bobine con filo del 14awg con 40 spire, devo aumentare, in base alla formuletta, il numero di spire e l'area della bobina, pertanto voglio farli con filo del 17awg con 80 spire, prima però voglio provarli tutte e due immettendo una sola bobina per volta nel generatore prima di colare la resina

Attenzione!!!! Diminuire la sezione del filo significa, a parità di spire, aumentare la resistenza della bobina; inoltre facendo più spire, data la lunghezza maggiore del filo, avrai un ulteriore aumento della resistenza. Il tutto si traduce in un aumento notevole della resistenza interna dell'alternatore suprattutto se hai il classico trifase e utilizzi la connessione a stella.
Per farti capire ti faccio un esempio:
Abiamo due alternatori con una tensione d'uscita a Vuoto (e sottolineo vuoto) pari a 12 V a 300 giri/min. Il primo ha una resistenza interna di 5 Ohm mentre il secondo di 0,2 Ohm.
La potenza massima che il primo alternatore potrà fornire sarà uguale a: (12: (5+5))^2 x 5 = 7,2 Watt
Mentre per il secondo si avrà: (12: (0,2+0,2))^2 x 0,2 = 180 W

CITAZIONE

nb: che colla devo usare per ancorare i magneti ai dischi?

.....mi dispiace ma per il tipo di colla non so aiutarti


Ciao

grazie per la dritta paolosport, certo che per fare una bobina bisogna considerare molte varianti. ciao.

Ritornando al tema ,Mulini Ibridi.. secondo me dobbiamo intendere rotori ad alta velocità verticali che però partono da soli.!
Vi propongo uno schema e vi chiedo secondo voi cosa succede se si utilizzano solo le pale esterne .. e cosa succede se al posto di 3 pale ne mettiamo 2 o 4 ?

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CITAZIONE (erf @ 4/1/2006, 08:24)

ciao a tutti, dopo aver letto tutto quello che mi è capitato sotto gli occhi, mamma mia quanta confusione, speriamo che mi si chiariscano le idee, penso di aver capito questo: (corregetemi se sparo ca....te)
premesso che il mio rotore eolico ibrido ha una velocità di rotazione con range da 0 a 250/300 max giri al minuto, teoricamente, perchè ancora non lo provo, pertanto il generatore dovrà dare già ad un basso numero di giri un bel pò di watt;
premesso che ho già ordinato i magneti 40x20x5 N35;
le mie riflessioni sono queste:
essendo i magneti più piccoli rispetto al progetto iniziale posso ridurre lo spessore delle bobine restando invariate il numero delle spire in modo che tra i magneti c'è meno spazio cosi che ci sia più attrazione tra i due dischi?
per una migliore resa del generatore ad un basso numero di giri, il progetto iniziale parla di bobine con filo del 14awg con 40 spire, devo aumentare, in base alla formuletta, il numero di spire e l'area della bobina, pertanto voglio farli con filo del 17awg con 80 spire, prima però voglio provarli tutte e due immettendo una sola bobina per volta nel generatore prima di colare la resina.
ultima considerazione e poi finisco qua, siccome la resina nei dischi di magneti serve solo a non farli sparare via dalla forza centrifuga, ho intenzione di tornire i dischi in modo da farli una sede ribassata di 2 mm e forarlo tra un magnete e l'altro, tipo un anello ribassato, e incollarli e colare von della resina, i fori servono, una volta riempite di resina, a bloccare il tutto.
saluti a tutti.
nb: che colla devo usare per ancorare i magneti ai dischi?

La supermagnete.de consiglia la colla (epossidica ? ) bicomponente uhu plus 300 20 Kg/cm2 a 70 °C 35 Kg/cm2 a 180 °C
Bye.
O'sarracino

un saluto a tutti, vi informo un pò sulla situazione attuale del mio rotore ibrido verticale, costruiti le pale esterne e quella centrale con lamierino 6/10" zincato avvolto su struttura interna in legno, in fase di tornitura i dischi in ferro portamagneti, in fase di costruzione l'avvolgi filo per bobine, ho comprato il filo di rame 14 awg a 10€ al kilo, resina e colla da comprare.
ora un pò di riflessioni:
1 - il regolatore di carica lavora solo in un range stabilito per la carica della batteria, questo si traduce che una volta superato es. 13.4 V non carica più, vuol dire energia sprecata sia con un basso voltaggio che un alto voltaggio. dico bene? bisogna regolare tramite relè i collegamenti stella-delta e una percentuale di delta con stella anche tramite un plc. ma non esistono regolatori di tensione?
2 - da come ho capito bisogna utilizzare, in base ai watt necessari, due serie di batterie mentre una viene caricata, l'altra scaricata. tempo di carica 12 ore, tempo di scarica max 10 ore, ma come faccio a regolare i tempi, in base a che cosa, chi è che mi dice che ho caricato abbastanza o scaricato abbastanza?
3 - l' inverter che poi dovrò comperare è il tipo sincronizzato a onda sinusidale modificata? se si lo collego alla rete di casa e in che modo?
scusate se vi tempesto di domande.

CITAZIONE

1 - il regolatore di carica lavora solo in un range stabilito per la carica della batteria, questo si traduce che una volta superato es. 13.4 V non carica più, vuol dire energia sprecata sia con un basso voltaggio che un alto voltaggio. dico bene? bisogna regolare tramite relè i collegamenti stella-delta e una percentuale di delta con stella anche tramite un plc. ma non esistono regolatori di tensione?

Se attacchi al generatore un regolatore relativamente semplice ovvero di tipo "dump" avrai problemi solo quando il tuo aerogeneratore riuscirà a fornire una tensione più bassa di 13,4 V poichè la batteria non si ricarichèrà. Qualora il vento dovesse essere tale da far generare al tuo "mulino" una potenza maggiore di quella assorbita dalla batteria in ricarica sarà il regolatore a provvedere alla dissipazione della potenza in eccesso.....quindi nessen problema. (ho progettato lo schema di un regolatore semplice che dovrebbe funzionare....fra qualche giono lo realizzo e se funziona come deve posterò sul forum lo schema)

Prima di pensare al "problema" della commutazione in automatico stella / delta finisci di costruire il tutto e verifica secondo la velocità del vento qual'è la tensione di uscita in base al carico con configuarzione a stella.

CITAZIONE

2 - da come ho capito bisogna utilizzare, in base ai watt necessari, due serie di batterie mentre una viene caricata, l'altra scaricata. tempo di carica 12 ore, tempo di scarica max 10 ore, ma come faccio a regolare i tempi, in base a che cosa, chi è che mi dice che ho caricato abbastanza o scaricato abbastanza?

Non credo proprio tu debba disporre di due batterie, ne basta una; Si capisce se la batteria è carica dall'assorbimento di corrente è con un generatore eolico non puoi avere un tempo di ricarica ben definito data la variabilità (in base al vento) della potenza generata durante l'arco della giornata, delle settimane, dei mesi.
Per quanto riguarda la scarica ogni tipo di accumulatore ha una tensione sotto la quale non si deve mai scendere, pena il serio danneggiamento dello stesso.



Per l'inverter non so ma sei sicuro di riuscire a generare una potenza abbastanza costante (quasi tutti i giorni, quasi tutti i mesi) significativa per cui "il gioco valga la candela"?


Saluti a tutti
Paolo

grazie paolosport per le risposte ti dico che vivo in mezzo alle montagne e dispongo di molta terra per poter mettere degli aerogeneratori, sarebbe bello, ma, come dici tu prima di cantar vittoria, devo vedere come và il mio primo prototipo. ciao

test di oggi
materiali utilizzati
n°1 bobina cavo 14 awg 44 avvolgimenti
n°2 piastre in ferro diametro 200 mm.
n°12 + 12 magneti al neodimio dimensioni 40x20x5

risultati
con una bobina e una sola piastra porta magneti a circa 400 giri 1.2 V
con una bobina e con tutte le piastre e i relativi magneti a circa 60-70 giri 0.5 V
da considerare che il test è stato molto approssimativo, con il trapano e i dischi che non erano molto allineati. domani rifacciamo il test con tutti i pezzi perfettamente torniti e costruiti e con un'altra bobina con filo più sottile e con più spire.

vi ringrazio e vi saluto.

Ciao a tutti

CITAZIONE (erf @ 18/1/2006, 18:49)

test di oggi
materiali utilizzati
n°1 bobina cavo 14 awg 44 avvolgimenti
n°2 piastre in ferro diametro 200 mm.
n°12 + 12 magneti al neodimio dimensioni 40x20x5 risultati...

Ciao Erf sono di corsa, ma c'è qualcosa che non quadra fra il numero dei magneti (pochi) e le bobine (troppe).

Salutoni
Furio57

i magneti sono 24 disposti a 12 + 12 su due dischi e le bobine sono 9. ciao
ah dimenticavo lo spazio tra due magneti è di 14 mm.

CITAZIONE (surforpeace @ 3/1/2006, 08:05)

Salve a tutti ed un sincero augurio di un nuovo anno solare e ventoso.
Il mio nome è Federico e sono il curatore del portale www.prorinnovabili.org. Vorrei ringraziare innanzitutto Roy per avermi incaricato di moderare questa sezione del forum e per la fiducia accordatami.
Sono appena rientrato dalle ferie natalizie e vorrei questa mattina proporvi il mio primo intervento. Durante le vacanze ho avuto il piacere di sfogliare alcuni libri sull'energia eolica. Anche se i testi non sono troppo aggiornati ho trovato un argomento interessante che mai fino ad ora, durante la mia breve esperienza, ho visto trattare da nessuna parte. Come si evince dal titolo si tratta dei Mulini Ibridi.

Essi sono chiamati ibridi perchè hanno l'asse di rotazione verticale e nello stesso tempo usano pale di tipo aerodinamico. Presentano una grande semplicità di disegno e costruzione e hanno un alto rendimento. Hanno un regime di rotazione molto elevato e si prestano bene per la produzione di energia elettrica. Presentano però un problema: la loro coppia di spunto è così bassa che non riescono ad avviarsi spontaneamente.

Non so se nessuno di voi ha mai avuto esperienze dirette e/o indirette con questo tipo di aerogeneratori. Sarebbe interessante sviluppare idee e riflessioni su come poter migliorare le prestazioni all'avvio di questo modello di mulino per applicazioni di piccola scala.

Spero che questo argomento sia di vostro gradimento e che idee e riflessioni spuntino come funghi in autunno. Un saluto Solare, Federico

Di mulini ad asse verticale si è già parlato. Oltra ai Savonius, i più semplici, ci sono i Darrieus. Questi secondi hanno appunto il problema dell'avviamento, a cui si può ovviare aggiungendo sullo stesso asse un piccolo rotore Savonius.

(Mi rendo conto leggendo gli interventi che se uno non ha un minimo di cognizioni di elettrotecnica può solo costruire una ventola per la nipotina. Peccato, perchè l'argomento è interessante.)

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CITAZIONE (Capirosca @ 6/1/2006, 11:38)

Ritornando al tema ,Mulini Ibridi.. secondo me dobbiamo intendere rotori ad alta velocità verticali che però partono da soli.!
Vi propongo uno schema e vi chiedo secondo voi cosa succede se si utilizzano solo le pale esterne .. e cosa succede se al posto di 3 pale ne mettiamo 2 o 4 ?

Interessante questo Savonius multipala. Che vantaggi dà rispetto al solito a due pale ? E le pale esterne ?

con il test effettuato ieri sera su una bobina con filo del 18 e circa 120 spire abbiamo ottenuto girandolo a mano un max 3.6 V, su circa 140 giri al minuto 2 - 2.2 V.
ora per vedere gli ampere qual'è il modo migliore?

per i rotori ibridi quello della ropatec è ottimo, ne ho uno in programma di costruzione. ciao

CITAZIONE (erf @ 20/1/2006, 08:09)

con il test effettuato ieri sera su una bobina con filo del 18 e circa 120 spire abbiamo ottenuto girandolo a mano un max 3.6 V, su circa 140 giri al minuto 2 - 2.2 V.
ora per vedere gli ampere qual'è il modo migliore?

per i rotori ibridi quello della ropatec è ottimo, ne ho uno in programma di costruzione. ciao

Scusa ERF, per il ropatec: hai fatto qualche prova ? Il corpo centrale mi pare contenga l'alternatore, ma ha anche funzioni aerodinamiche ? E' indispensabile ?
heim

CITAZIONE

con il test effettuato ieri sera su una bobina con filo del 18 e circa 120 spire abbiamo ottenuto girandolo a mano un max 3.6 V, su circa 140 giri al minuto 2 - 2.2 V.
ora per vedere gli ampere qual'è il modo migliore?

Devi attaccarci un carico....collegaci una resistenza da circa 1 Ohm e poi in base alla differenza di tensione fra generatore a vuoto e con il carico potrai risalire alla resistenza della bobina.

Altra cosa: quante bobine hai intenzione di collegare in serie? Le fasi saranno connesse a stella o a delta?

Ciao
Paolo

CITAZIONE (paolosport @ 20/1/2006, 13:56)

CITAZIONE

con il test effettuato ieri sera su una bobina con filo del 18 e circa 120 spire abbiamo ottenuto girandolo a mano un max 3.6 V, su circa 140 giri al minuto 2 - 2.2 V.
ora per vedere gli ampere qual'è il modo migliore?

Devi attaccarci un carico....collegaci una resistenza da circa 1 Ohm e poi in base alla differenza di tensione fra generatore a vuoto e con il carico potrai risalire alla resistenza della bobina.

Altra cosa: quante bobine hai intenzione di collegare in serie? Le fasi saranno connesse a stella o a delta?

Ciao
Paolo

ciao paolo, farò la prova.
per le bobine ti rispondo che lascio tutte le nove coppie di fili fuori, voglio fare tutte le prove, a stella, a delta e in percentuale di stella e delta come scritto da piggot. ciao e grazie

CITAZIONE (HEIM @ 20/1/2006, 08:19)

CITAZIONE (erf @ 20/1/2006, 08:09)

con il test effettuato ieri sera su una bobina con filo del 18 e circa 120 spire abbiamo ottenuto girandolo a mano un max 3.6 V, su circa 140 giri al minuto 2 - 2.2 V.
ora per vedere gli ampere qual'è il modo migliore?

per i rotori ibridi quello della ropatec è ottimo, ne ho uno in programma di costruzione. ciao

Scusa ERF, per il ropatec: hai fatto qualche prova ? Il corpo centrale mi pare contenga l'alternatore, ma ha anche funzioni aerodinamiche ? E' indispensabile ?
heim

ciao heim, si il corpo centrale contiene l'alternatore e ha la funzione, abbinato ai due esterni, di un savonius e darrieus, pertanto se togli quello centrale è simile ad un darrieus. ciao