Větrná elektrárna (levně)

[hapalainen]

Před deseti lety jsem se s tímhle problémem zabýval a moje řešení:
Rozlisovat rotor, odstranit budicí cívku a nahradit permanentním magnetem s dírou pr. 20 mm a znovu slisovat. V mém případě jsem použil dva ks, bohužel už si nepamatuji kde jsem to koupil. Přesně se tam vešly na délku, akorát jsem musel vyrobit ze silonu pouzdro, aby to na hřídeli přesně sedělo.
Regulace se musela dělat na výstupu, (to už dělal někdo jiný) protože tohle uspořádání má napětí přímo úměrné otáčkám. Nepotřebuje ale žádný výkon pro nabuzení. Ještě se převíjelo statorové vinutí na větší napětí a pamatuji si, že se to vinulo hliníkovým drátem, kde se využil odpor hliníkového vodiče, aby ten regulátor nemusel být příliš dimenzován. Ten, co to navrhoval tvrdil, že je jednodušší ochlazovat vinutí vlastní ventilací alternátoru, kde to funguje automaticky. Větší otáčky, větší výkon, víc topí hliník ale víc fouká ventilátor. Protože jsou v alternátoru diody (dvoucestný třífázový graetz), tak když se alternátor zastaví, tak to nevybíjí baterie. Fungovalo to na chatě kolegy několik let, do doby, než mu zavedli elektriku.

[Akord]

Výkon toho alternátoru pri 500/min je na úrovni 100W, to je dáno šírkou statora a mezerou v drážkách, a lineárne stoupá s otáčkama.

Hliníkový drát je zbytečná komplikace, znamená v tomhle prípade jen 2.5x vyšší ztráty ve vinutí, pokud to chtel omezit, mel proste použít 2.5x menší prurez Cu drátu, a mel by to jednodušší, také hodne více místa. Chlazení vetším povrchem drátu také není duvod, protože stator/vinutí má dost velký povrch i na odvedení celého výkonu v tomto prípade, a ne jenom nejakých reálne pri správném návrhu nejvíce asi 50W ve vinutí. Takže tím hliníkovým drátem tomu nakonec ješte 2x více zatopil, a ješte nemel s chlazením problém

Kdyby ale umel udelat propustný menič s 1 cívkou, treba i s jádrem z plechu (bežná trafotlumivka), tak by žádný problém s velkým proudem nemel. I z jiného duvodu byly obavy z velkého proudu zbytečné, pri tomhle typu rotoru je rozptylový tok značný, a po zatížení statoru magnetické pole uhne mimo stator, žádný velký proud to nemá jak dát. Určite menší, než tech 20A co jsou diody podelené 2.5, co melo být navýšení odporem Al co je asi 8A, nezávisle na otáčkách. Alternátory se značným rozptylovým polem rotoru si udržují pri zvyšujících se otáčkách konstantní proud (po dosažení této hranice proudu záteží).
.

[-JoeF1-]

Automobilový alternátor na VE je absolutní blbost. .....

To vše byvše řečeno, registrováno a uznáno za pravdivé, je to také otázkou praktických možností, pořizovacích nákladů a účelu. Pokud můžu umotat systém prakticky z toho co dům dá, a co můžu celkem okamžitě a za hubičku pořídit ve šrotu, který mi pro mou potřebu stačí, tedy z pár ne již nejnovějších baterek, které se mi stejně válí v garáži z odepsaných aut a totéž co se týče i třeba automobilového alternátoru a dalších mechanických prvků, a můžu dát systém dohomady za den, či dva, mám-li dovednost a vercajk to celé poskládat, může mi být celá efektivnost systému ukradená, protože jde o volnou a nezdaněnou záležitost, která nežere ani benzn, ani daně a není zátěží na životní prostředí. Poté se mohu zase vesele věnovat tomu, co mne skutečně zajímá a neztrácím čas shíáněním efektivních součástí, jejich placením, na které musím vydělat a koumáním, jak si postavit co nejperfektnější systém. To je lepší si ho koupit, protože nad tím koumali jiní experti a sám to dohromady tak dobře nemám šanci dát a vyjde to tak laciněji. Konec konců vlákno není o perfektní větrné elektrárně, ale o lacinné což se však může zatraceně prodražit
Ahoj, Slávek.

Tak jsem se do toho pustil pánové. Hrubý základ už mám a je mi jasné co tu kdo napsal a vzal jsem si z toho i nějaké ponaučení. Pokud budete někdo zvědav jak to vypadá můžu tu dát foto. Opravdu to nebude nic moc ale snad to splní učel.

S pozdravem JoeF1

[psmvee]

Dobrý den,

pokud uvažujete o vlastní výrobě kvalitní malé větrné elektrárny pro osobní potřebu, tak se můžete bezplatně přihlásit do našeho malého neziskového sdružení, s jehož pomocí se vám podaří takovou výrobu uskutečnit nejsnadněji. Hlavní podmínkou přihlášení je jen ta, že každý zájemce musí mít alespoň obecné povědomí o složení klasické malé větrné elektrárny a aby byl schopen nějak přispět poměrným dílem k realizaci projektu tím, že taky sám zajistí obstarání některé jeho části. Já například obstarám zejména některé podklady pro výrobu výrobní dokumentace a vše potřebné pro volbu vysoce účinného typu rotoru větrné turbíny, včetně výpočtu jeho tvaru (dosažená míra účinnosti každého druhu větrné turbíny tvoří vždy hlavní parametr každé větrné elektrárny), další účastník sdružení obstará podle dané výrobní dokumentace vyrobení laminovací formy pro výrobu listů rotoru větrné turbíny pro každou stavebnici, jiný zase vysoustružení hlavní hřídele větrné turbíny atd. Předpokládaný počet účastníků sdružení je 20 až 30, protože tento počet odpovídá i počtu druhů komponentů základní podoby klasic. malé větrné elektrárny.

Vyráběnou stavebnicí bude vysoce kvalitní malá větrná elektrárna s horizontální osou rotace větrné turbíny (tj. taková ta klasic. vrtulová větrná elektrárna, o počtu listů rotoru 3 až 6). Průměr rotoru větrné turbíny bude buď cca 2 m, která bude vhodná pro trvalou instalaci, nebo o průměru cca 1 m pro příležitostnou instalaci, např. u chaty, při táboření, na jachtě apod. Listy rotoru budou vyrobeny z karbonu nebo sklotextilu. Jako generátor bude použit pomaloběžný neodymový alternátor. Tvar rotoru bude vypočten pro využívání co nejnižší rychlosti větru, s ohledem na větrné poměry území ČR. Technická koncepce stavebnice bude využívat nejnovější poznatky z potřebných oborů, nejnovější dostupné technologie a materiály. Projektová koncepce zaručuje vyrobení malé větrné elektrárny s tak vysokými základními parametry, které nedosahuje ani jeden sebedražší sériově vyráběný výrobek dostupný na území ČR.

Hezký větrný den

vedoucí projektu

[hapalainen]

Kde se mohu přihlásit?

[smotajev]

Zdravím, taky bych měl zájem.

[psmvee]

Dobrý den,

kontakt na sdružení je psmvee(zav.)volny(tečka)cz

Ještě něco málo k základní podmínce přihlášení zájemce do projektu a k volbě tvaru větrné turbíny a její výrobě:
- Od zveřejnění nabídky k účasti na projektu se stává, že zájemce má vážný zájem o účast na něm (například jeden fotograf), ale nějak nesplňuje základní podmínku, tj. že musí mít alespoň obecné povědomí o složení klasické malé větrné elektrárny a aby byl schopen zajistit obstarání některé části pro uskutečnění projektu. V takovém případě není nic jednodušího, než že se takový zájemce spojí s někým známým, kdo takovou podmínku splňuje a taky zvažuje pořízení MVVE, a společně se příhlásí do projektu. Získají tak dvě stavebnice MVEE, ale bude už jen na nich, jak si vzájemně vypomůžou. Mít se s kým poradit, je tak i tak určitá výhoda, protože každý projekt jakéhokoliv druhu malé větrné elektrárny je vždy nelehká záležitost i pro renomované firmy. Vždyť některé druhy výpočtů ohl. aerodynamiky, které jsou nezbytné pro navrhnutí správného tvaru profilu listu větrné turbíny, jsou zcela totožné např. pro výpočet tvaru karoserie závodních vozů F1 nebo křídel letadel.
- Jaký vůbec zvolit tvar větrné turbíny (průměr rotoru, profil listů rotoru a jejich počet) a jak ji vyrobit, to je docela nelehká záležitost, protože zahrnuje dokonce několik oborů. Vždyť je to právě větrná turbína, která nakonec tvoří u MVEE něco jako srdce člověka ...jen na jejích vlastnostech závisí, jaký výkon bude MVEE jako celek vůbec dávat. Myslím, že většina zdejších čtenářů, kteří by si rádi vyrobili kvalitní MVEE, prostě ani při největší snaze toho není schopna dosáhnout. Výroba jednoho druhu rotoru je totiž rentabilní jen tehdy, že je současně vyráběn pro větší kolektiv zájemců. Bohužel to ale podobně platí i o ostatních částech MVEE (např. o el. generátoru). Závěrem proto mohu jen doporučit, aby si zájemce o vyrobu MVEE raději pořádně rozmyslel, jak ji uskutečnit. Nejmenší možná rizika totiž nabízí jen kolektivní výroba, proto jsem taky vůbec vymyslel předmětný projekt.

Vedoucí projektu, kontakt psmvee(zav.)volny(tečka)cz

[buky]

Dobrý den,
- Od zveřejnění nabídky k účasti na projektu se stává, že zájemce má vážný zájem o účast na něm (například jeden fotograf), ale nějak nesplňuje základní podmínku, tj. že musí mít alespoň obecné povědomí o složení klasické malé větrné elektrárny a aby byl schopen zajistit obstarání některé části pro uskutečnění projektu. V takovém případě není nic jednodušího, než že se takový zájemce spojí s někým známým, kdo takovou podmínku splňuje a taky zvažuje pořízení MVVE, a společně se příhlásí do projektu. Získají tak dvě stavebnice MVEE, ale bude už jen na nich, jak si vzájemně vypomůžou.

A jakou vlastně roli tu hraješ ty psmvee, resp. v které konkrétní záležitosti vypomůžeš ?

[martin11]

zdravím čtoucí....já jsem ten fotograf, co nesplňuje "konkurzní podmínky" páč nemám co nabídnout. No abych zase nebyl zas tak OFF, tak nabízím zhotovení reklamních fotografií a věcí kolem reklamy s výrobkem spojené....myslím, že to je ve finále pro prodej také potřeba a vím, kolik taková reklama stojí. teď mě "snad" pan šéfkonstruktér neodmítne. / no nekup to zadarmo/
naše technické vybavení je schopno vytisknout a svázat brožurku vazba V1 do 60 ti stran max A4 / oblíbený formát je A5/ včetne černobílých foto v tomto ...tisk pouze černobílý vč. obálky/
Jinak kdyby kdokoliv potřeboval např příbalový leták nebo jakýkoliv návod na cokoliv od 500 ks pouze čb může napsat. zdraví martin11

p.s. v minulých dnech jsem sehnal knihu o Savoniusových vrtulích...výše jmenovaný šéfkonstrukter mě však ujistil, že savonius je "blbost". o víkendu jsem se začetl do této "vědecké" knihy, kde je podrobně rozepsáno, jaký je rozdíl mezi vrtulí a "rozříznutým sudem"...nebudu to ze své pozice karkulky červené hodnotit,ale na trhu je vrtulí celkem velký dostatek, i malých. Půjde tedy spíše o cenu vlastního produktu, pokud to bude stavebnice tém lépe. Ale..!!!! Savoniuse nekoupíte. / nenarazil jsem na žádný odkaz/ pokud někdo ví, kde koupit tuto/ savoniuse/ do průměru rotoru50-70cm napište.
také provoz savoniuse je proti vrtulím jiný a výkon, rozdíl výkonu je /menší/ zanedbatelný. savonius točí i při vánku, ve vichřici je také stabilnější....tak nevím....no přeju mnoho úspěchů...po 10 prosinci budu mít nějaké info o vrtulích pro domácnost, tak to sem pošlu. m11

[psmvee]

Dobrý den,

často se setkávám s mylnými názory ohl. významu větrných turbín s vertikální osou rotace - např. Savoniusovou. Internet je toho bohužel plný, a asi i toto forum, ale mezi skutečnými uživateli a renomovanými firmami přesto převažují instalace a výroba klasických větrných elektráren, tj. s horizontální osou rotace. A proč tomu je právě takto, pro to je kupodivu snadné vysvětlení: Jakýkoli druh větrné turbíny s vertikální osou rotace, a ať už sebevýznamnějšího tvůrce (i od Savoniuse). má velmi nízkou účinnost. Stačí kliknout na http://cs.wikipedia.org/wiki/Savoniova_turbína , kde se uvádí o Savoniusové turbíně účinnost 10 - 20 %. Jsem dokonce přesvědčen, že běžnou výrobou lze dosáhnout spíše těch 10 nebo nanejvýš 15 % (dá se to poměrně přesně spočítat). Nehledě už k tomu, že působí na pohled příliš mohutně, neesteticky (oproti elegantnímu vrtulovému rotoru), což je taky velmi důležité ke zvážení všech pro a proti, protože komu z nás by nezáleželo i na okolí našeho bydliště. Závěrem proto mohu snad uvést ještě tuto zásadu: tam kde připadá v úvahu instalace větrné turbíny s horizontální osou rotace, tam je nehospodárné instalovat větrnou turbínu s vertikální osou rotace.

Vedoucí projektu, psmvee(zav.)volny(tečka)cz

[rebaco]

Predstavte si rotor VE s dvomi protibežnými vrtuľami HAWT zhodného priemeru.
Po prechode vzduchu prvou vrtuľou sa spomalí vzduch na 1/3 pôvodnej rýchlosti, tým pádom za ňou ostane 1/27 výkonu pre druhú vrtuľu.

V knihe "Větrné motory a elektrárny" od kolektívu autorov V.Rychetník a spol. ČVUT /1997/ ma na str. 32 zaujala veta:
"Byli instalovány i větrné elektrárny s protiběžnými vrtulemi z nichž jedna byla spojena s rotorem a druhá se statorem generátoru, které se proti sobě otáčeli a vyráběli střídavý proud prakticky s dvojnásobnou frekvencí než v případe pevného statoru".
K tomu je pripojený profilový obrázok s 2 protibežnými vrtuľami rovnakého priemeru s opačne orientovanými lopatkami...

V tejto súvislosti ma napadla otázky:
Ak má druhá vrtuľa rovnaký priemer ako prvá, odkiaľ vzala energiu na rovnakú frekvenciu opačných otáčok, keď má k dispozícii len 1/27 výkon...?
Napadli ma 2 odpovede:
1.Ak majú obe vrtule zhodný priemer, druhá sa musí točiť o dosť pomalšie, adekvátne 1/27 výkonu oproti prvej.
2.Ak majú mať obe vrtule rovnako veľky výkon, druhá musí mať takmer dvojnásobnú plochu,teda priemer cca 1,4 násobku prvej.

Vie to prosím niekto potvrdiť, vyvrátiť, doplniť...?

[Akord]

Jakýkoli druh větrné turbíny s vertikální osou rotace, a ať už sebevýznamnějšího tvůrce (i od Savoniuse). má velmi nízkou účinnost. Stačí kliknout na http://cs.wikipedia.org/wiki/Savoniova_turbína , kde se uvádí o Savoniusové turbíně účinnost 10 - 20 %.

Souhlas. Znáš mé príspevky na tomto fóru v oblasti vetrných elektráren? Popsal jsem zde dost k alternátorum i vrtulím, a zkoušel jsem dost vecí prakticky, včetne merení.

[Akord]

Predstavte si rotor VE s dvomi protibežnými vrtuľami HAWT zhodného priemeru.
Po prechode vzduchu prvou vrtuľou sa spomalí vzduch na 1/3 pôvodnej rýchlosti, tým pádom za ňou ostane 1/27 výkonu pre druhú vrtuľu....?

Stator nebol stator, ale bol tiež otočný a predstavoval rotor. Teda generátor bol typu rotor v rotore, pričom stator bol iba mechanické upevnenie. Má to výhodu v tom, že relatívna obvodová rýchlosť je dvojnásobná, a stúpne jeho merný výkon. Nevýhoda je potreba ďalších 2 ložísk, vyváženie "statorového" vinutia, a klzný prívod prúdu. Aerodynamická výhoda je v tom, že na výstupe je menší vír. Čiže vrtule sú rovnaké, zhodné, iba opačne profilované, a odoberajú rovnaký výkon, výsledok je podobný, ako keby išlo o vrtuľu s dvojnásobným počtom listov, ale pritom s rovnakou obvodovou rýchlosťou(iba rozdielnym smerom) Ide teda o využitie ich dvojnásobnej relatívnej rýchlosti. 2 dvojlisté protibežné vrtule by mali byť navrhnuté ako jedna 4listá, ktorej listy majú zhodnú štíhlosť (šírku listu na konci listu).
Ak sú obe vrtule príliš blízko, tak môže byť prekrytím listov hlučné, podobne ako keď je vrtuľa blízko stĺpa.

Citace zkrácena SDK

[django1]

.............. ktorej listy majú zhodnú štíhlosť (šírku listu na konci listu). ......

Štíhlost je poměr rozpětí křídla k jeho střední hloubce.

Jen pro přesnost, aby to někdo nevzal tak, že štíhlost je rovna šířce konce listu

[rebaco]

Tu je video s rovnakými vrtuľami:


Tu má predná vrtuľa cca 1,23x menší priemer ako zadná, výrobca má web v kórejčine, je vidieť v reze ako pracuje rotor:


Neviem nakoľko sú protibežné vrtuľe hlučnejšie, lebo napr. tu v článku píšu pravý opak, že sú oveľa tichšie:
http://www.cleanbreak.ca/2011/11/19/con ... ind-power/

Možno sa jedná o podobný efekt ako keď sú repráky v protifáze a rušia si vzájomne akustický výkon.