Turbina VAWT bassa velocita di avvio (Prot.1) - EnergeticAmbiente.it

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Turbina VAWT bassa velocita di avvio (Prot.1)

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  • Fai da te Turbina VAWT bassa velocita di avvio (Prot.1)

    Buongiorno a tutti,
    dopo tanto tempo mi sono finalmente deciso a cominciare questa turbina verticale,
    per ora è un prototipo fatto con materiali abbastanza grezzi e trovabili praticamente ovunque
    con una spesa massima di 300Eu struttura compresa.

    Obbiettivi:
    Avendo gia un impianto fotovoltaico da 5kw che copre la mia consomazione giornaliera, vorrei metterci in parallelo un impianto eolico con accumulatori, in modo da coprire la consumazione di notte, e per finire mandare a quel paese L'enel

    Dimensioni Rotore:
    alla base pensavo a fare un piatto di 60cm di diametro con delle pale da 90cm in modo da avere qualcosa di non troppo ingombrante ma con una gran superficie di lavoro, ma mi sa che da 90 passero a 60/70cm

    Ho fatto un equilibratura su banco con le pale a 90 cm, e dopo svariate prove la velocita di avvio è di 2,6-3,0 m/s
    Ora tagliero le pale a 60/70 e usero solo le basi di innesto pale senza quella di chiusura, alleggerendo cosi il rotore di qualche etto, anche se tagliando le pale perdo un po di portata;
    spero portare questo primo prototipo a velocita di avvio inferiori a 2,0 m/s, per poi passare a un modello in alluminio ou in Fibra di carbonio il quanle dovrebbe avviarsi con un vento di 0,2-0,3 m/s...

    Generatrice:
    Per la generatrice ho scaricato il programmino di Bolle con il quanle sto cercando il dimensionamento giusto, il problema è che di giorno ho venti a basse velocita 0,2-4m/s, e di notte 2-8m/s, che non ho ancora misurato correttamente
    se quindi qualcuno si sente di darmi qualche consiglio per il dimensionamento della generatrice, inverter , regolatore e batterie,gliene sarei molto grato

    ecco qui qualche foto:
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    Aggiornamento 16/05/13:
    Ho ridotto la lunghezza delle pale a 70 cm e tolto egalmente i 2 tappi di legno che sostenevano le pale
    riducendo il peso di quasi 2Kg
    Velocita di partenza è passata da 2,6-3,0m/s a 1,0m/s
    e il tutto con un albero leggermente storto

    Aggiornamento 24/05/13

    Guadagnato un altro Kg grazie ai supporti pala modificati,partenza a 0,8m/s
    rifatto albero nuovo e finito il supporto inferiore della struttura
    Ricevuto i 24 magneti 25x7 N42
    Ricevuto Anemometro con data logger per studio dei venti
    Ultima modifica di Stryker78; 26-05-2013, 17:59. Motivo: Unione messaggi consecutivi dello stesso utente

  • #2
    Ciao,

    complimenti per il progetto, sembra economico, carino e ben fatto.

    prima di andare troppo avanti con il tuo progetto, informati bene su quale può essere la produttività che puoi ottenere da un rotore del genere.

    visto che hai acquistati i magneti, ci dici a che potenza sti pensando per il generatore, e a che numero di giri?
    Nanakorobi Yaoki!

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    • #3
      Ciao,
      Grazie
      Questo è un prototipo, infatti sono sicuro che dovro modificare la forma e il numero di pale, il modello finale sara fatto interamente in fibra di carbonio

      Dirti ora quanto produrra, sarebbe un po vanitoso da parte mia, quello che intendo fare, è terminare il rotore e metterla al lavoro per farmi un piccolo studio delle velocita assieme a quelle del vento
      Penso che solo dopo questo potro dimensionare la Generatrice, che sara tra i 3 e 6Kw
      I magneti sono pochi perche costruiro un estensione del campo magnetico, quindi ne uso 24 invece di 48
      Ultima modifica di Stryker78; 29-05-2013, 12:34.

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      • #4
        Non vorrei smorzare gli entusiasmi, però consentimi di darti un consiglio:

        Sarebbe lungo per me spiegarti in questa sede quanta potenza può (teoricamente) generare un rotore senza mozzo infinitamente sottile immerso in un fluido in movimento, leggi un pò qualcosa almeno su Wikipedia sulla legge di Betz e sul Cp (coefficiente di prestazione di una turbina) e capirai che la potenza è proporzionale all' area del rotore e al cubo del vento, poi il tutto va moltiplicato per il Cp che nel caso di Savonius autocostruiti è un numero compreso tra lo zero e poco più di zero.

        Calcola l'area del tuo rotore e vedrai che ai venti che stai prendendo in considerazione il tuo rotore produrrà moooooooooolto meno dei 3 o dei 6 kW a cui stai pensando, non ti dico io quanto perchè preferisco insegnarti a pescare piuttosto che darti il pesce...

        Vedi che anche su questo magnifico Forum ci sono già le risposte (o gli strumenti per rispondere) di quale sia il generatore (non la generatrice) da accoppiare al tuo rotore.

        Già che ci siamo, informati anche un pò su cosa sia la "solidità" di un rotore, probabilmente scoprirai che devi togliere qualche pala al tuo.

        Tienici aggiornati, sei sulla buona strada perchè vedo che dal punto di vista realizzativo sei in gamba ma devi studiare un pò per evitare di rifare errori già fatti da altri.

        Ciao
        Nanakorobi Yaoki!

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        • #5
          Ciao,
          ti ringrazzio per i complimenti e la tua partecipazione ma darmi consigli a meta non serve a niente
          Non prenderlo male ma, dirmi che con il mio rotore arrivero a poco niente senza darmi un calco preciso che dimostra cio che dici... non mi piace

          preferisco 1 esempio semplice, una formula o qualcosa di dimostrativo che sentirmi dire: a ma sai, se fai cosi non so a quando arrivi....

          per 2 motivi:
          1 questo significa che hai la risposta, ma essendo di una gamma al di sopra non dai l'info
          2 non hai veramente l'info intera, solo qualche miraggio, ma per bisogno di attensione dai quello che non hai...

          a leggere il tuo messaggio sembra che sta notte hai fatto uno studio dei venti a casa mia, hai calcolato la portanza delle pale, il volume della turbina ecc ecc

          come citato sopra, non prenderlo male, dico le cose come le sento,
          quindi o date spiegazioni per intero o non datele, perche fate solo perdere tempo

          Grazie

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          • #6
            Ok, so che sono stato un pò criptico, ma credo di essere stato anche utile.

            Adesso sai che da un fluido in movimento, un rotore infinitamente sottile e senza mozzo riesce ad estrarre al massimo il 59% della potenza, che vale

            Paerodinamica= 1/2*Ro*A*V^3

            dove:
            Ro= è la densità dell' aria,
            A=larghezza*altezza del rotore
            V= velocità del vento, da elevare al cubo

            Quindi la potenza all' asse Pmotrice= Paerod. *Cp


            Prova a fare i calcoli e utilizza come Cp al massimo (proprio esagerando) Cp=0,2

            e ti calcoli la potenza all' asse, che in prima battuta possiamo identificare con la potenza del tuo generatore.

            Anche qui lascio a te fare i calcoli, mi sembri uno che ci sa fare.

            Se dovessi incontrare difficoltà te li faccio io, ma se ti avessi detto al volo la potenza massima del generatore da applicare al tuo rotore, che è una frazione di quella da te ipotizzata, non mi avresti creduto, vero?
            Invece se ci arrivi da te mi sa che è più utile.

            Ti dò un indizio: Vedi il rotore Darreius nella mia foto?
            E' stato realizzato dal dipartimento di ingegneria aerospaziale di una nota università, con profili ottimizzati per siti basso ventosi come il tuo, dopo vari test nella galleria del vento, ha un diametro di quasi 3 metri ed un altezza delle pale di oltre due metri (6 mq!) ed ha un generatore da 1 kW...

            Ciao, buon lavoro
            Nanakorobi Yaoki!

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            • #7
              Stryker,

              Se hai fatto i calcoli, avrai visto che un rotore delle dimensioni che stai realizzando riuscirà a produrre (nella migliore delle ipotesi), circa 50 W a 10 m/s.

              Se non li hai fatti, eccoli:
              Potenza aerodinamica della vena fluida che attraversa il rotore di area 0,4 m2 a 10 m/sec= =1/2*1,25*0,4*10*10*10=250W

              Moltiplichiamo per il Cp di 0,2 ed ottieni 50W (a 10 m/sec)

              Per onore della cronaca, a 4 m/sec avresti un paio di Watt, in teoria, mentre a 15 m/sec arriveresti a 160W.

              Dico nella migliore delle ipotesi perchè non ho considerato i rendimenti meccanci, i rendimenti degli inverter ed il fatto che dato che non conosci la curva di coppia del rotore e quindi non puoi impostare una curva ottimizzata sull' MPPT dell' inverter.

              In pratica non sai quale è il giusto numero di giri per ogni intensità di vento che ti consentirebbe di tirare fuori la massima potenza.

              Adesso capisci perchè mi sono preso la briga di intervenire, avevo visto che il tuo obiettivo era quello di staccarti dall' enel, o per lo meno di azzerare i consumi ma eri leggermente fuori strada.

              L'ho fatto gradualmente, perchè volevo che seguissi il dimensionamento facendo pratica con gli strumenti necessari prima di lanciarti in costruzioni non correttamente dimensionate.

              Se ti avessi detto al primo post "guarda" che con quel rotore ci tiri fuori si e nò 50W, mi avresti preso per pazzo, giusto?

              Ciao, continua con il lavoro ma decidendo o di continuare con questo rotore per provare, mettendoci un piccolo generatore da 100-200W, oppure passando ad un rotore con una area spazzata di una decina di metri quadri se vuoi produrre almeno 1 kW a 8 m/sec (ma che comunque a 4 m/sec devi sapere che produrrebbe solo qualche decina di watt, sempre nella migliore delle ipotesi.)
              Nanakorobi Yaoki!

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              • #8
                Ciao,
                grazie per le info, terro tutto cio a mente per quando costruiro la Vera turbina...
                si questo è un prototipo come lo dice il titolo, mi serve piu che altro a capire certe cose e non veramente a produrre,
                la vera turbina che è gia in progettazione su CAD, ha tutt' unaltra forma e dimensioni, e sara fatta di carbonio
                ...ma sono sicuro che questa potrebbe dare molto di piu 50w a 10m/s
                e lo constatero questo week end visto che sta sera finisco di saldare la struttura

                a presto ciao

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