Originariamente inviato da transistor86
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dunque la circonfrerenza è 2.7*Pi = 8.5 m
a 10 m/s le punte vanno (a vuoto...) a 70 m/s che diviso per la circonferenza fa
70/8.5 = 8.2 giri/secondo --> *60 = 494 RPM
Questo ovviamente vale a vuoto e senza attriti aerodinamici ecc...
Per stimare la velocità effettiva bisogna ragionare così:
il mio alternatore produce 0.1 V/RPM (12 volt a 120 rpm... misurato !)
se immagino di applicare un carico di 1 ohm avrò che la corrente sarà uguale alla tensione, ovvero 12 volt * 12 ampere = 144 watt, ecc...
adesso la potenza del vento vale:
P=1/2*A*d*v^3
A= 1.35*1.35*Pi = 5.7 m^2
d=1.24 Kg/m^3
v= 10 m/s
P= 3534 Watt
Ipotizzando una resa realistica della turbina del 25-30 % ottengo che la potenza prodotta vale:
3534*0.3= 1060 Watt
facendo la radice ottengo:
RAD(1060) = 32 Volt e 32 Ampere
adesso sapendo la caratteristica dell'alternatore che come dicevo prima è di 0.1 V/rpm
ottengo
32/0.1 = 320 RPM
ECCO FATTO!!
Ovviamente la resistenza interna di un pacco batterie non è 1 ohm e nemmeno è un valore fisso, in genere è più bassa di 1 ohm, quindi le pale andranno un po più lente dei 320 rpm teorici.
Poi bisogna considerare che non è detto che 320 rpm siano la velocità ottimale per estrarre il 30 % di energia dal vento a quella velocità.... anzi sicuramente non lo è (stallo !!!).
Questo è il motivo per cui bisogna utilizzare sistemi DC-DC di coversione della potenza per poter adattare la resa aerodinamica alle condizioni di velocità del vento e carico (curva di resa) ecc...
ma questa è un altra storia.
Ciao.
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