turbina ad asse verticale rivoluzionaria

[Antonio Albergo]

Tra l'altro non sottovalutate il fatto che spesso, le discussioni nei forum, sono oggetto di attenzione da parte di chi ha: disponibilità, uomini e mezzi, per sviluppare fisicamente un'idea, o un progetto carpito da chi lo ha proposto o discusso a lungo, senza poterlo mai realizzare, a parte il fai da te, quando è possibile.
Meditate
Saluti
Antonio

[Antonio Albergo]

Ciao Antonio, penso che il tuo (che è anche il mio) approccio sia giusto, scambiarsi idee ed opinioni per innescare un processo intuitivo, in pratica un brainstorming.

Ciao stex, vorrei fare una precisazione a riguardo, il principio su cui verte l'inversione delle pale del mio prototipo, è proprio la differenza di pressione che si crea sulla pala posteriore, che è abbassata, mentre quella frontale è sollevata, pertanto nel momento in cui l'asse orizzontale supera di pochi gradi l'angolo sinistro rispetto alle linee di flusso del vento, c'è un punto in cui si crea una depressione dietro la pala posteriore, che risucchia la pala verso l'alto, obbligando quella frontale (messa di taglio) ad abbassarsi, la quale entrando in pressione, contribuisce allo scambio.
Una volta abbassata, riceverà una pressione entrante e uscente da sinistra, allo stesso tempo si creerà una depressione posteriore crescente, che raggiungerà la punta massima allorquando la pala sarà in posizione perpendicolare alle linee di flusso, naturalmente questo è anche il punto di massima pressione.
Continuando la rotazione, quindi superando la perpendicolare della pala rispetto le linee di flusso, la pressione (che esce a destra), così come pure la depressione creatasi dietro la pala, cominceranno a decrescere, fino ad annullarsi al completamento dei 180°, in questo punto si ha pressione/depressione zero, superato il punto zero ricomincia il ciclo.
Perdonami se non sono stato sufficientemente chiaro, certo ragionando con il rotore d'avanti, risulterebbe più semplice la comprensione, ma credo che con le tue conoscenze non ti sarà difficile.
Ti saluto
Antonio

[stex1967]

Ciao Antonio, ho dato un'occhiata alle foto del tuo prototipo e ragionato su quello che hai scritto, penso di aver capito.
Hai mai pensato di utilizzare per le pale del materiale tessile opportunamente steccato ?
I vantaggi sarebbero che avresti delle pale più leggere e con una curvatura a tuo piacimento e "facilmente" regolabile. Inoltre la curvatura in una vela steccata cambia autonomamente in funzione della pressione.
Cioè nel momento in cui la pala è perpendicolare al flusso d'aria la pala sarà concava da quella parte e convessa dall'altra, creando un profilo aerodinamico migliore per l'avanzamento della pala.
Allo stesso modo quando andrà in inversione la pala, la steccatura farà sì che la curvatura sia dalla parte opposta...come nelle vele.
Se poi si riuscisse a creare un'appendice da applicare alla faccia portante (quella spinta dal vento quando perpendicolare ad esso), sagomata in modo tale che una volta ruotata la pala in "inversione" crei un effetto venturi, tipo le vele di prua, secondo me potresti migliorare le prestazioni. Se regolate bene potresti avere delle pale che in "inversione" contribuiscono alla rotazione in maniera attiva.
Mi sa però che si debba limitare il basculamento delle pale ad un valore inferiore ai 90°, in modo da creare il giusto presupposto per sfruttare al massimo le differenze di pressione.

Sto ragionando su una soluzione ad asse verticale e pale orizzontali tessili, vi varò sapere.
Ciao

[Antonio Albergo]

Il secondo prototipo, quello quasi vero, prevedeva proprio quello che dici: la struttura delle pale in acciaio inox, con lame poste di taglio ovviamente, e abito di tela. La curvatura era contemplata anch'essa, ma ne modificava alcune parti costruttive, pensa che avevo anche progettato un sistema per la messa in sicurezza, che sganciava le pale oltre una certa velocità, e metteva il rotore fuori servizio, il tutto mai più realizzato.
Stex volevo farti notare che, prima che tu intervenissi alla discussione, avevo visto in rete un aerogeneratore ad asse orizzontale, che aveva quattro vele simili a quelle da SkateWind, collocate sulla circonferenza di una croce al posto delle pale.
Quando ai parlato di vele, ho fatto subito l'associazione a quell'aerogeneratore, purtroppo non ho preso l'URL, prova a fare una piccola ricerca, sicuramente ne capirai più di me.
Ti saluto
Antonio

[stex1967]

Il secondo prototipo, quello quasi vero, prevedeva proprio quello che dici: la struttura delle pale in acciaio inox, con lame poste di taglio ovviamente, e abito di tela. La curvatura era contemplata anch'essa, ma ne modificava alcune parti costruttive, pensa che avevo anche progettato un sistema per la messa in sicurezza, che sganciava le pale oltre una certa velocità, e metteva il rotore fuori servizio, il tutto mai più realizzato.
Stex volevo farti notare che, prima che tu intervenissi alla discussione, avevo visto in rete un aerogeneratore ad asse orizzontale, che aveva quattro vele simili a quelle da SkateWind, collocate sulla circonferenza di una croce al posto delle pale.
Quando ai parlato di vele, ho fatto subito l'associazione a quell'aerogeneratore, purtroppo non ho preso l'URL, prova a fare una piccola ricerca, sicuramente ne capirai più di me.
Ti saluto
Antonio

Grazie Antonio dell'info, farò una ricerca in rete.
Beato te che hai tempo e mezzi per i prototipi...tanto di cappello e comlimenti. Io mi limiterò a modellini.
Ci sentiamo.

[Leonardon]

L'elicottero di Leonardo

Un mio avo disegnò una macchina volante con una vela ad elicoide.
Che ne dite di applicare il principio ad una VAWT?
Lift + boundary effect.
In sostanza circa una scala a chiocciola che ruota.
Da farsi in polistirolo con una macchina da taglio CNC a filo caldo e da rivestire con una resina indurente.
Tali macchine arrivano a diametri di 3mtX6mt di lunghezza, probabilmente per microeolico sino a 2-3Kw.
Esteticamente sarebbero anche belle e non fischiano.
Per l'alternatore, senza dubbi uno a magneti permamenti assiali.

[Stregatto]

Vedo che sono tutti molto concentrati sul problema di generare elettricità.
Ma si dimentica il fatto che la turbina gira a velocità variabile col vento e quindi un alternatore darebbe una corrente di frequenza variabile.

A me pare che sarebbe meglio usare una dinamo per produrre corrente continua, immagazzinarla in un parco batterie a tensione costante e poi al momento di prelevarla trasformarla con un invertitore in corrente alternata alla frequenza giusta e con un trasformatore alla tensione giusta (sarebbe più facile avere la tensione giusta partendo da una corrente continua a 12 o 24 volt).

Mi viene però di chiedere: se accoppio una dinamo a un rotore che gira a velocità variabile, la tensione della corrente prodotta sarebbe costante o variabile ? E se è variabile si dovrà usare un regolatore di tensione per mandarla alle batterie, o non importa ?

[Antonio Albergo]

Un mio avo disegnò una macchina volante con una vela ad elicoide.
Che ne dite di applicare il principio ad una VAWT?
Lift + boundary effect.
In sostanza circa una scala a chiocciola che ruota.
Da farsi in polistirolo con una macchina da taglio CNC a filo caldo e da rivestire con una resina indurente.
Tali macchine arrivano a diametri di 3mtX6mt di lunghezza, probabilmente per microeolico sino a 2-3Kw.
Esteticamente sarebbero anche belle e non fischiano.
Per l'alternatore, senza dubbi uno a magneti permamenti assiali.

Ciao Leonardon, se hai disegni o schizzi, postali.
Ciao
Antonio

[Stregatto]

Un mio avo disegnò una macchina volante con una vela ad elicoide.
Che ne dite di applicare il principio ad una VAWT?
Lift + boundary effect.
In sostanza circa una scala a chiocciola che ruota.

Insomma una coclea, come quella che si usa per produrre energia da una caduta d'acqua.
Perchè no ? Ma la coclea dovrebbe essere sempre orientata verso il vento.
Non so quanto renderebbe ma non mi pare che ci abbia mai pensato nessuno.

[Antonio Albergo]

Insomma una coclea, come quella che si usa per produrre energia da una caduta d'acqua.
Perchè no ? Ma la coclea dovrebbe essere sempre orientata verso il vento.
Non so quanto renderebbe ma non mi pare che ci abbia mai pensato nessuno.

Detto così è alquanto generico, se Leonardon posta anche uno scarabocchio, anche a memoria, lo si può osservare, e magari intuirne il principio.

[stex1967]

Vedo che sono tutti molto concentrati sul problema di generare elettricità.
Ma si dimentica il fatto che la turbina gira a velocità variabile col vento e quindi un alternatore darebbe una corrente di frequenza variabile.

A me pare che sarebbe meglio usare una dinamo per produrre corrente continua, immagazzinarla in un parco batterie a tensione costante e poi al momento di prelevarla trasformarla con un invertitore in corrente alternata alla frequenza giusta e con un trasformatore alla tensione giusta (sarebbe più facile avere la tensione giusta partendo da una corrente continua a 12 o 24 volt).

Mi viene però di chiedere: se accoppio una dinamo a un rotore che gira a velocità variabile, la tensione della corrente prodotta sarebbe costante o variabile ? E se è variabile si dovrà usare un regolatore di tensione per mandarla alle batterie, o non importa ?

La dinamo produce una tensione proporzionale alla velocità, mentre in un alternatore varia solo la frequenza ma non il valore di picco dell'onda.
Di solito nelle auto per ricaricare le batterie utilizzano un alternatore, raddrizzando la tensione con un ponte di diodi.
Quindi direi che la soluzione potrebbe essere:
Alternatore -> Batterie -> Inverter -> rete enel.

Ora lavoro nel campo informatico ma ho lavorato oltre 10 anni nel campo elettronico.....sigh !!

All'inizio degli anni '90 lavorai attivamente ad un prototipo di auto elettrica innovativa e tra le varie soluzioni (+ o - azzaccate) c'era l'utilizzo di SUPERCAPACITOR per l'immagazzinamento dell'energia (elettrica) in frenata e la successiva cessione in fase di ripartenza. In pratica il precursore del KERS oggi usato in formula 1.
Penso potrebbero essere utilizzati al posto delle batterie...avendo tempi di carica bassissimi.
E' vero anche che hanno (o almeno avevano) una resistenza interna altina, ma per essere utilizzati per ributtare energia in rete senza grossi picchi potrebbero andare bene....dipende molto da cosa gli si richiede.

[stex1967]

Insomma una coclea, come quella che si usa per produrre energia da una caduta d'acqua.
Perchè no ? Ma la coclea dovrebbe essere sempre orientata verso il vento.
Non so quanto renderebbe ma non mi pare che ci abbia mai pensato nessuno.

Quando parlavo di pale "orizzontali" simili a vele intendevo qualcosa di simile.
In realtà stavo pensando a 4 sezioni di elicoide ripetute per l'intero giro dell'asse, inoltre dovrebbero essere accoppiate con altre sezioni di elicoide poste sopra alle prime ma sviluppate su un piano inclinato che ruota sullo stesso asse delle prime.

E' un gran casino disegnare 'sta roba, ma prima o poi ci riusciro....spero
Io per le "pale" pensavo sempre a materiale tessile steccato, questo permetterebbe di cambiare il passo dell'elicoide variando l'altezza tra il piano superiore e quello inferiore e ruotando uno di essi.
L'asse di rotazione comunque sarebbe verticale.

Non so se sono riuscito a farmi capire. E' un pò difficile così a parole.
Ciao

[Antonio Albergo]

Sai Stex, comincio ad intuire quello che vuoi realizzare, ma è necessario qualche schizzo, anche uno scarabocchio.
Il supercapacitor, è un dispositivo interessante, che necessita un'approfondimento a parte.
Nel frattempo forse ho trovato l'autore iniziale di questa discussione, che subito dopo è scomparso lasciando la discussione ferma per più di due anni.
Nelle sue parole usa: turbina rivoluzionaria (titolo della discussione), e sfruttamento dei venti di bolina, ti ricorda qualcosa Stex???.
Ora, che sia una bufala o no, è ancora presto per dirlo, vedremo di che si tratta, tu nel frattempo procedi per la tua strada.
L'articolo e quì: HO INVENTATO LE PALE EOLICHE DEL FUTURO - Energia Eolica Domani
A presto
Antonio

[andel55]

Io per le "pale" pensavo sempre a materiale tessile steccato


Ciao a tutti, sono in accordo con le vostre idee

posto un disegnino che ho fatto l'anno scorso......pensavo che un deflettore tipo quello di stregatto riesca a far rendere anche la fase negativa.

[Stregatto]

Però non capisco da dove tira il vento nel primo disegno

[andel55]

bè.....le freccette dovrebbero essere la risultante del vento apparente delle varie fasi. ovviamente un disegnino senza nessuna pretesa.
come dicevano i nostri amici velisti le pale sono sempre di bolina, ossia un traverso veloce, con vento reale dal basso verso l'alto (nel disegno).
c'è un meccanismo di guida vicino l'asse che mette in fase le pale e un timone di coda, tipo quello dell'aereo e non presente nel disegno, che mantiene, sempre nel giusto verso, tale meccanismo di fase rispetto al vento.
ho un'altro disegnino sul particolare di comando ma non riesco a mandarlo......troppo grande.
ciao

[hicsuntleones]

Profili per pale di rotore eolico

Salve a tutti,
sono quasi in imbarazzo ad inserirmi nel forum, relativo alla cinetica delle pale ,
ma fino a ieri, dopo avidamente letto tutti gli interventi a riguardo, pensavo alla MAG Wind, che Leon ha prototipato, come la soluzione dei problemi di sfruttamento della potenza eolica; gia postata e con filmato : YouTube - Mag wind turbine,.Se no perchè?
Da velista concordo con stek rispetto all'effetto venturi da replicare, mi permetto di suggerire materiali economici e durevoli come rivestimento delle pale mediante normalissima tela in cotone tipo lenzuolo impregnato con una soluzione ricavata dal polistirolo (recuperato da vecchi imballi) sciolto nell'acetone o acqua ragia.
Resto in attesa di altri interessanti sviluppi in merito, meditando da tempo la possibilità di realizzare una turbina eolica per la produzione di corrente handmade.
Grazie dell'attenzione e scusate le banalità.
Complimenti di nuovo a tutti voi.

[stex1967]

bè.....le freccette dovrebbero essere la risultante del vento apparente delle varie fasi. ovviamente un disegnino senza nessuna pretesa.
come dicevano i nostri amici velisti le pale sono sempre di bolina, ossia un traverso veloce, con vento reale dal basso verso l'alto (nel disegno).
c'è un meccanismo di guida vicino l'asse che mette in fase le pale e un timone di coda, tipo quello dell'aereo e non presente nel disegno, che mantiene, sempre nel giusto verso, tale meccanismo di fase rispetto al vento.
ho un'altro disegnino sul particolare di comando ma non riesco a mandarlo......troppo grande.
ciao

Ciao, per le dimensioni del file prova a salvarlo in formato jpg oppure gif. Appena torno in ufficio guardo i disegni.Ciao

[stex1967]

Vi posto uno schizzo in cui però sono sbagliate le curvature, gli angoli e le dimensioni....in pratica tutto, però tanto per rendere l'idea della turbina elicoidale che ho pensato.
Appena posso correggo tutto e vi rimando l'immagine.

La turbina è fatta da 4 sezioni sfasate di 90°
Ogni sezione è costituita da 2 sezioni di elicoide ma con un angolo di incidenza sull'asse di rotazione della turbina diversa tra loro.
La pala velica gialla serve per creare l'effetto venturi sulla vela rossa.

Le pale veliche DEVONO essere di materiale tessile, questo per consentire una regolazione della geometria.
Infatti questa turbina ha la caratteristica di essere a geometria variabile ed inoltre molto economica da realizzare.
Ogni pala velica è inferita su 2 alberi connessi all'asse di rotazione, l'albero di ingresso e l'albero di uscita.
Gli alberi devono avere la possibilità di essere mobili entro certe condizioni (poi ne discutiamo) in modo da rendere "grassa" o "magra" la vela e variare l'angolo di incidenza del vento.
Con opportune masse inerziali (e molle) è possibile regolare in modo "automatico" la rotazione della turbina, stabilizzandola ad un regime predeterminato.
Inoltre se opportunamente tarato questo sistema si autoprotegge da eccessi di vento, variando l'angolo di incidenza sino a zero gradi.

Da discuterne ce n'è.....
P.S. Ho fatto il modello 3D con google sketchup (gratis) se volete vi fornisco il modello..

Ciao

[Antonio Albergo]

Stex mostraci il modello 3D

[andel55]

complimenti stex........è bellissima e interessantissima.......non mi è chiaro il funzionamento.....

[stex1967]

Stex mostraci il modello 3D

Ecco il modello nuovo zippato e le immagini.
I dettagli mancano perchè non ho avuto tempo e non è che sia molto capace ad utilizzare sketchup

Ciao

[andel55]

per chi volesse capire come ho risolto, in modo semplice, il meccanismo di controllo

[andel55]

bene stex,
se ho ben capito le pale spingono verso l'alto e , in rapporto con l'angolo di calettamento e la velocità di rotazione , fa girare l'asse in senso antiorario.
con un sistema di controllo tensione delle stesse si potrà controllare in relazione alla velocità del vento!!

l'ho preso?

molto interessante ma per rendere il tutto in automatico lo vedo complicatino.

hai già delle idee?

[stex1967]

bene stex,
se ho ben capito le pale spingono verso l'alto e , in rapporto con l'angolo di calettamento e la velocità di rotazione , fa girare l'asse in senso antiorario.
con un sistema di controllo tensione delle stesse si potrà controllare in relazione alla velocità del vento!!

l'ho preso?

molto interessante ma per rendere il tutto in automatico lo vedo complicatino.

hai già delle idee?

Guardando la turbina dall'alto dovrebbe girare in senso orario.
La scomposizione delle varie forze dovrebbe portare a far ruotare il tutto in un verso indipendentemente da dove arriva il vento.

Per la regolazione ci sarà da ragionarci sopra, ma ho già delle idee.
Comunque il primo passo è quello di provare a costruire un modellino e vedere come funziona, perché tra la teoria e la pratica c'è una bella differenza.

La costruzione è semplice ed economica essendo gran parte in materiale tessile.

La curvatura dell'elicoide non è necessario darla da subito.
Dovrebbe essere dettata dalla pressione, comunque se si cucisse una cavetto d'acciaio lungo il bordo esterno sarebbe meglio secondo me.

Ciao

[stex1967]

per chi volesse capire come ho risolto, in modo semplice, il meccanismo di controllo

Molto ingegnoso. Bravo.

[Antonio Albergo]

Stex... I miei complimenti, un bel lavoro di creatività e conoscenza, ti auguro che tutto torni, perchè è una bella idea. Hai già idea di come realizzare un primo prototipo anche in miniatura, per poterne osservare tutta la dinamica?
Ciao Antonio

[Akab25]

Vedo che ci sonodelle idee abbastanza innovaive rispetto a quanto gia visto in precedenza, lapprocio velistico è sensaltro molto interessante.
Non ho ben capito il funzionamento del modello di Stex , ossia le dianamiche del vento delle pressioni e delle depressioni ce le puoi chiarire Stex?

Andel55 la tua idea è sesnzaltro intressante ma io prevedo che necessiti di strutture molto leggere come quelle velistiche per essere redditizia e trovo un obbiezione da fare :

la pala eolica rimane esposta a la forza del vento sempre con venti di qualsiasi forza ottimizzare una pala per venti di bassa potenza è necessario per avere buone rese della pala ma è anche necessario che non si distrugga a la prima bufera , le barch a vela ammainano o riducono le vele con venti forti quale tipo di scurezza prevedi te ?

( ho gia visto una pala di costruzione cinese con le ali spezzate )

Non disprezzo il lavoro fatto ma sollevo questioni per approfondire la discussione pe chi non l'avesse capito

[Akab25]

Stex osservando meglio mi piace molto la tua elica ma non per motivi aerodinamici ha una forma che ripetuta in verticale puo simlare quella di un albero e non evidenzia molto il movimento molto interesante da un punto di vista psicologico e visivo prova a sovrapporre piu pale in vertuicale e rastremarne la forma verso l'alto vedrai che viene fuori una volume simile a quello di un cipresso

[curioso42]

Ciao, Antonio, scusa, non ho guardato bene le foto e il filmato e quindi ho interpretato male la tua idea. In effetti ero convinto che su ogni braccio del rotore ci fossero due pannelli sfasati di 90° e non riuscivo a capirne il senso. Oggi ho guardato bene e ho visto che c'è un unico pannello per ogni braccio che chiude (verticale) in favore di vento e apre (orizzontale) con vento contrario. L'idea mi sembra molto buona e sarebbe un peccato non approfondirla e cercare di migliorarla. Il mio suggerimento, non si è capito molto, era quello di usare dei pannelli flessibili che, bloccandosi in favore di vento (in posizione verticale), possano assumere una forma convessa in modo da intrappolare più vento e sfruttare al massimo "l'effetto bolina" per almeno un quarto di giro. Ovviamente, per avere questo effetto, dovranno essere sempre incernierati alla sommità e liberi di scorrere verso l'alto, rinforzati alla base da una barra rigida. Si può approfondire l'idea?