calcolo rendimento
- Autore discussione emilio79
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symon
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Ciao Emilio79,
qui ci sono le formule di potenza, area e le tabelle riguardanti la turbina ad asse verticale di tipo savonius (pag 100-101): http://books.google.com/books?id=a8BJ3zYYd3MC&pg=PA100&dq=savonius+dimension&hl=it#v=onepage&q&f=false
Si, l'area A è riferita alla sezione verticale.
Saluti,
Simone
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Ciao Emilio79,
qui ci sono le formule di potenza, area e le tabelle riguardanti la turbina ad asse verticale di tipo savonius (pag 100-101): http://books.google.com/books?id=a8BJ3zYYd3MC&pg=PA100&dq=savonius+dimension&hl=it#v=onepage&q&f=false
Si, l'area A è riferita alla sezione verticale.
Saluti,
Simone
Ciao e grazie
solo un'ultima precisazione.
si dice che una turbina può sfruttare al max il 60% dell'energia del vento (per questo nella formula compare lo 0,6) ma una turbina verticale ha un rendimento minore. quindi il rend della formula quanto deve essere stimato???
esempio se io ho una turbina verticale di 12 mq di area sottoposta al vento (base 3 mt altezzza 4 mt) facendo conto che Cp = 0,3 e la velocità del vento pari a 3mt/s posso produrre:
0.3*0.64* 12mq*27= 62 watt???????
possibile???
dove sbaglio????
solo un'ultima precisazione.
si dice che una turbina può sfruttare al max il 60% dell'energia del vento (per questo nella formula compare lo 0,6) ma una turbina verticale ha un rendimento minore. quindi il rend della formula quanto deve essere stimato???
esempio se io ho una turbina verticale di 12 mq di area sottoposta al vento (base 3 mt altezzza 4 mt) facendo conto che Cp = 0,3 e la velocità del vento pari a 3mt/s posso produrre:
0.3*0.64* 12mq*27= 62 watt???????
possibile???
dove sbaglio????
Ultima modifica:
symon
New member
Ciao Emilio,
secondo il libro "Integration of alternative sources of energy", l'area esposta al vento è A= 2*R*h (dove R è la lunghezza tra il palo centrale del savonius e la fine della pala; h è l'altezza della pala). nel tuo caso, considerando lo spazio centrale raccomandato tra pala e pala del 10% rispetto al diametro di una pala, l'area è A= 2*1,425*4=11mq
Nella formula della potenza P= 0,6*A*Cp*(v^3) Cp identifica il rendimento della turbina (se guardi sul link che ti ho mandato troverai anche la tabella dei vari rendimenti per modelli di turbine). Di solito nel savonius è di 0,15 - 0,20. il massimo rendimento di un savonius è stato dichiarato al 31% (0,31).
Lo 0,6 non credo che compaia per identificare l'efficienza massima catturabile dal vento (che secondo la Legge di Betz è 59,3% per l'esattezza) ma aspettiamo lumi dagli esperti
Premesso questo e secondo la formula citata sopra, la potenza che produrrai con un vento di 3m/s (se ti parte il rotore ed il numero di giri è sufficiente) è di P= 0,6*11mq*0,2*(3^3) = 35,64W
nota che con un vento appena più forte, come per esempio di 5m/s la potenza prodotta sale a 165W... e con un vento da 12 m/s (classificato vento medio-forte) sale a 2280,96W cioè 2,28kW.
Salutoni :bye1:
Simone
secondo il libro "Integration of alternative sources of energy", l'area esposta al vento è A= 2*R*h (dove R è la lunghezza tra il palo centrale del savonius e la fine della pala; h è l'altezza della pala). nel tuo caso, considerando lo spazio centrale raccomandato tra pala e pala del 10% rispetto al diametro di una pala, l'area è A= 2*1,425*4=11mq
Nella formula della potenza P= 0,6*A*Cp*(v^3) Cp identifica il rendimento della turbina (se guardi sul link che ti ho mandato troverai anche la tabella dei vari rendimenti per modelli di turbine). Di solito nel savonius è di 0,15 - 0,20. il massimo rendimento di un savonius è stato dichiarato al 31% (0,31).
Lo 0,6 non credo che compaia per identificare l'efficienza massima catturabile dal vento (che secondo la Legge di Betz è 59,3% per l'esattezza) ma aspettiamo lumi dagli esperti
Premesso questo e secondo la formula citata sopra, la potenza che produrrai con un vento di 3m/s (se ti parte il rotore ed il numero di giri è sufficiente) è di P= 0,6*11mq*0,2*(3^3) = 35,64W
nota che con un vento appena più forte, come per esempio di 5m/s la potenza prodotta sale a 165W... e con un vento da 12 m/s (classificato vento medio-forte) sale a 2280,96W cioè 2,28kW.
Salutoni :bye1:
Simone
Lo 0,6 non credo che compaia per identificare l'efficienza massima catturabile dal vento (che secondo la Legge di Betz è 59,3% per l'esattezza) ma aspettiamo lumi dagli esperti
Non sono "esperto", ma qualcosa so
lo 0,6 arriava dal termine (1/2*rho), in Ev=1/2*rho*v^3 (Energia vento, al m^2)
rho=densità aria (dipende essenzialmente da pressione e T, Kg/m^3),
v= velocità m/s
prendendo per buona la densità standard di 1.2 kg/m^3
1/2*1.2=0.6 che quindi sono Kg/m^2 (anche se impropri, cioè non è più la densità dell'aria)
-D-
Faccio una domanda
Ho fatto i calcoli con i dati della turbina che sto costruendo ( la differenza è che la mia è elicoidale ma per avere un riferimento penso possa andare)
R=55 cm
H=106 cm
v1=4 m/s
v2=12 m/s
A= 1.166 m^2
P= 0.6 A v^3 Cp n = 0.6 x 1.166 x v^3 x 0.15 x 1
(penso che n sia 1 per un savonius con sezione a S )
P(v=4m/s)= 7 Watt
P(v=4m/s)= 180 Watt
Per una velocita di 4 m/s produrebbe solo 7 watt che in potenza elettrica sarebbero
7 W/h (neanche una lampadina)
considerando che in italia un vento da 12 m/s è difficile da trovare e che in media i venti si aggirano sui 3/4/5 m/s io con i miei 7 Watt/h che ci faccio?
Ho fatto i calcoli con i dati della turbina che sto costruendo ( la differenza è che la mia è elicoidale ma per avere un riferimento penso possa andare)
R=55 cm
H=106 cm
v1=4 m/s
v2=12 m/s
A= 1.166 m^2
P= 0.6 A v^3 Cp n = 0.6 x 1.166 x v^3 x 0.15 x 1
(penso che n sia 1 per un savonius con sezione a S )
P(v=4m/s)= 7 Watt
P(v=4m/s)= 180 Watt
Per una velocita di 4 m/s produrebbe solo 7 watt che in potenza elettrica sarebbero
7 W/h (neanche una lampadina)
considerando che in italia un vento da 12 m/s è difficile da trovare e che in media i venti si aggirano sui 3/4/5 m/s io con i miei 7 Watt/h che ci faccio?
Date un po un'occhiata qua:
http://www.dpa.unina.it/download/zip/aer3/parte3.pdf
Ci sono indicazioni per quanto riguarda il calcolo della potenza di un aerogeneratore ad asse verticale. Ci sono due esempi di turbine ad azione differenziale, il primo potrebbe essere ricondotto ad un Savonius mentre il secondo è un Darrieus.
La teoria di Betz è stata elaborata per le turbine ad asse orizontale, essa ha tra le varie ipotesi che il disco abbia uno spessore infinitesimo e che valga la definizione di tubo di flusso. Secondo me nel savonius la definizione di tubo di flusso non è verificata in quanto la sezione che attraversa il flusso è rettangolare invece che circolare, e poi lo spessore non può essere considerato infinitesimo poichè è almeno meta dell'altezza.
Il calcolo fatto nel documento soprariportato ha gli elementi della teoria di betz ma le formule finali cambiano
cosa ne pensate?
http://www.dpa.unina.it/download/zip/aer3/parte3.pdf
http://www.dpa.unina.it/download/zip/aer3/parte3.pdf
Ci sono indicazioni per quanto riguarda il calcolo della potenza di un aerogeneratore ad asse verticale. Ci sono due esempi di turbine ad azione differenziale, il primo potrebbe essere ricondotto ad un Savonius mentre il secondo è un Darrieus.
La teoria di Betz è stata elaborata per le turbine ad asse orizontale, essa ha tra le varie ipotesi che il disco abbia uno spessore infinitesimo e che valga la definizione di tubo di flusso. Secondo me nel savonius la definizione di tubo di flusso non è verificata in quanto la sezione che attraversa il flusso è rettangolare invece che circolare, e poi lo spessore non può essere considerato infinitesimo poichè è almeno meta dell'altezza.
Il calcolo fatto nel documento soprariportato ha gli elementi della teoria di betz ma le formule finali cambiano
cosa ne pensate?
http://www.dpa.unina.it/download/zip/aer3/parte3.pdf
ciao ragazzi sono nuovo avrei preferito creare una nuova discussione per fare questa domanda anche perchè questa è una discussione vecchia ma non sono capace. Premesso che non ne sò granchè studio a un istituto tecnico aeronautico e la formula per calcolare il rendimento di una turbina mi sembra simile a quella che si usa per calcolare la portanza di un areo
1/2rho v^2 S cp dove però nel caso della turbina v è elevato alla terza quindi pensavo se davanti a una turbina qualsiasi aggiungessimo qualcosa di simile a un tubo di venturi? non si migliorerebbe di molto l'efficenza? ora parlo da semi-ignorante quindi magari dico cavolate però è un pallino che ho in testa da un pò. grazie in anticipo per la risposta
1/2rho v^2 S cp dove però nel caso della turbina v è elevato alla terza quindi pensavo se davanti a una turbina qualsiasi aggiungessimo qualcosa di simile a un tubo di venturi? non si migliorerebbe di molto l'efficenza? ora parlo da semi-ignorante quindi magari dico cavolate però è un pallino che ho in testa da un pò. grazie in anticipo per la risposta