Wiatrak o pionowej osi obrotu VAWT

Awatar użytkownika
Lis
Site Admin
Posty: 1758
Rejestracja: 24 gru 2003, 23:26
Lokalizacja: Warszawa
Kontaktowanie:

Wiatrak o pionowej osi obrotu VAWT

Postautor: Lis » 23 sty 2009, 20:40

Poniższe pytanie dostałem od jednego z czytelników z prośbą o opublikowanie na forum i rozpoczęcie dyskusji.
Pragnę zamontować na ogrodzie maszt o wysokości 12m, na nim turbinę pionową o mocy wytwarzającej do 20 kWh dziennie. Mam już 60 lat i muszę się spieszyć. Pozostawię synowi w spadku i myślę że jeszcze trochę pożyję. Posiadam 10 kolektorów slonecznych na dachu. 20 m2 w sumie. Ogrzewanie mam olejowe. Ciepłą wodę mam od marca do października przy dniach słonecznych. Kolektorów mam za dużo i dlatego zastanawiam się nad nadmiarem gorącej wody w porze slonecznej. W porze jesienno-zimowej wiatrak by pomógł -- elektryką chcę wspomóc ogrzewanie podłogowe i wodę w sezonie grzewczym (jesienno-zimowym). Myślalem o zbiorniku 10000L ale nie wiele to da. Zbiornik ze specjalnej stali (po mleku,śmietanie) to około 8000 zł. Montowanie wężownic w środku, ocieplanie, transport, posadzenie zbiornika w pomieszczeniu 6m wysokim itd. itd to koszt, dużo ponad 12 tyś. Nie opłacalne. Za te pieniądze kupię dobry wiatrak. Szybszy montaż
i produkcja prądu. 10 akumulatorów chyba starczy na magazynowanie prądu. Pomieszczenie na rozdzielnię posiadam .
Aby elektrownia wiatrowa mogła Ci wyprodukować 20 kWh energii elektrycznej dziennie, powinna mieć moc ok. 10 kW. W polskich warunkach przyjmuje się, że wiatrak w dobrym miejscu pracuje ze średnią mocą wynoszącą 10% mocy maksymalnej. Aby więc w ciągu 24 h wyprodukować ok. 20 kWh energii elektrycznej, musisz mieć wiatrak pracujący z mocą średnią około 1 kW a więc o mocy maksymalnej 10 kW.

Nie wiem, czy taki wiatrak dasz radę kupić za 12 000 PLN. Wątpię.

10 akumulatorów o pojemności 100 Ah i napięciu 12 V to raptem 1 000 Ah co po przemnożeniu przez 12 V daje 12 kWh magazynowanej energii. To nie wystarczy nawet na energię zużywaną w ciągu jednego dnia. Aby układ magazynowania prądu miał sens, pojemność akumulatorów powinna wystarczać na kilkudniowe zużycie prądu...

Jeśli zamierzasz postawić wiatrak i wspomagać nim podgrzewanie wody, to magazynuj energię w formie gorącej wody właśnie. Po prostu zepnij go z grzałką, która będzie podgrzewać wodę. I tyle.

A zasobnika ciepła wcale bym nie montował w osobnym budynku, tylko raczej w wykopanej specjalnie do tego celu piwnicy.
Interesują Cię alternatywne paliwa i odnawialne źródła energii? Na pewno zaciekawią Cię też przygotowania na trudne czasy (tzw. nowoczesny survival) :!:

Awatar użytkownika
Lis
Site Admin
Posty: 1758
Rejestracja: 24 gru 2003, 23:26
Lokalizacja: Warszawa
Kontaktowanie:

Postautor: Lis » 25 sty 2009, 21:42

Oto druga wiadomość otrzymana od czytelnika.
Kto powiedzial że mnie nie stać na 12 tyś.mogę wziąć pożyczkę.mam do sprzedania trzy samochody. ford escort 1,8 L 1996 r drugi ford escort 1,4 L 1996 r kombi sprowadzone i poloneza z gazem 1994 r . polonez zarejestrowany. dużego problemu nie mam aby zakupic turbinę.Większy problem to montaż zbiornika w piwnicy na 10000 L wody do kolektorów. jeśli mogę prosić to o szkic polaczenia tego wszystkiego w jedną calość.
ogród jest 30m x 20m. wiatrak napewno sie zmieści. mój mechanik może zakupić duże akumulatory \160-200 Ah kombajnowe\. takich 10 sztuk wystarczylo by \10x250zl\. do 30m wysoko i do 2,9 m lopaty smigla na odciągach linowych jest bez pozwolenia. Wiem że można otrzymać też dotację z gminy czy starostwa.
Nie wiem, jak w Polsce wygląda kwestia dotacji na odnawialne źródła energii. Póki co, o ile mi wiadomo, nie jest kolorowo. Słyszałem, że będą dotacje na kolektory.

Tu nie chodzi o to, czy Cię stać na 12 000 PLN czy nie. Raczej o to, żeby te pieniądze wydać jak najlepiej.

Ja bym w pierwszej kolejności poszedł w kierunku oszczędzania energii w Twoim domu, bo zawsze łatwiej jest ją oszczędzać, niż produkować.
Interesują Cię alternatywne paliwa i odnawialne źródła energii? Na pewno zaciekawią Cię też przygotowania na trudne czasy (tzw. nowoczesny survival) :!:

Awatar użytkownika
DJ_KS
Doświadczony
Posty: 159
Rejestracja: 21 lis 2007, 12:57
Lokalizacja: Bory Tucholskie

Postautor: DJ_KS » 26 sty 2009, 01:29

Z tym 30-metrowym masztem moga byc problrmy, bo jak sie pytalem w urzedzi egminy to bez pozwolenia mozna stawiac do 10 m, lub mocowane do budynku nie wiecej jak 1 m ponad dach. na cala reszte trzeba miec pozwolenie...
Jak jest u kolegi to nie wiem - tylko zwracam uwage na ewentualne przeszkody...
Pomóżmy sobie i Światu, a najbardziej naszym kieszeniom... ;p

Awatar użytkownika
Lis
Site Admin
Posty: 1758
Rejestracja: 24 gru 2003, 23:26
Lokalizacja: Warszawa
Kontaktowanie:

Postautor: Lis » 26 sty 2009, 10:28

Trochę przesadziłeś kol. Lis przeciętny dom nie zużywa 12kWh/dobę.
Tyle zużywa dom autora pytania. Ja w mieszkaniu ledwie ok. 4-5 kWh dziennie. :)
Interesują Cię alternatywne paliwa i odnawialne źródła energii? Na pewno zaciekawią Cię też przygotowania na trudne czasy (tzw. nowoczesny survival) :!:

Awatar użytkownika
Lis
Site Admin
Posty: 1758
Rejestracja: 24 gru 2003, 23:26
Lokalizacja: Warszawa
Kontaktowanie:

Postautor: Lis » 31 sty 2009, 10:30

Kolejna wiadomość od Piotra. Tym razem z obrazkami.
panowie! jestem piotr! kol.lis pomaga mi w forum. nie moge sie jakos zalogowac by bez pośrednio dyskutować w forum. kolektory grzeją mi wodę bardzo dobrze aż za dużo w sloneczne dni. od marca do września mam prawie spokój z olejem. oczywiście starcza wody cieplej na dwie rodziny. chodzi mi wlasnie o zimę. zimą kolektory nie nagrzeją mi C.O i dla tego chcę podgrzać centralne elektrycznie. piec dogrzeje tylko. Zużywam oleju 1500 L a chce zejść do 500 L albo mniej jeśli się uda. wlaśnie prąd potrzebny do bojlera bezposrednio i oświetlenie 12V w
pomieszczeniach gospodarczych.jestem wdzięczny za przekazywanie moich wiadomości za pośrednictwem Pana lisa. pozdrowienia wszystkim

Obrazek Obrazek
Myślę, że koncepcja dogrzewania domu energią wiatrową jest całkiem rozsądna. Zimą tej energii wiatrowej jest sporo, i jeśli masz dobrze ocieplony dom, to uzysk z wiatraka może Ci sporo zmniejszyć koszty ogrzewania. Co do szczegółów, ja bym to rozwiązał nieco inaczej.

Zakładamy, że wiatrak ma za zadanie przede wszystkim dostarczać energii elektrycznej. Więc podpinasz go, jak na rysunku, do baterii akumulatorów. Gdy są naładowane, prąd stały z wiatraka (12 / 24 V czy ile tam będziesz z niego mieć) pchasz prosto do grzałki w zasobniku ciepłej wody. Bez pośrednictwa akumulatorów i przetwornicy -- ładowanie akumulatora i przerabianie prądu stałego na zmienny to niepotrzebne straty. Podgrzewając wodę prądem stałym unikasz tych strat i zmniejszasz obciążenie akumulatorów, jednocześnie zwiększając ich żywotność.

Drugą kwestię, czyli dwa zasobniki na ciepło do ogrzewania i produkcji ciepłej wody, rozwiązałbym nieco inaczej.

Otóż wziąłbym jeden, większy zbiornik. Właśnie na przykład 3 000 litrów, czyli 3 m^3. Cylindryczny, wkopany w ziemię. Podłączony do grzejników (albo ogrzewania podłogowego) i kotła olejowego. Na dole zbiornika wężownica kolektora słonecznego -- w obiegu kolektora krąży płyn niezamarzający. Puszczenie ciepła z kolektora na dół zbiornika, gdzie woda będzie najchłodniejsza, da największe wykorzystanie tego ciepła -- zimą niskotemperaturowego. Od góry zbiornika zasilanie gorącą wodą z kotła czy kominka. Od dołu zbiornika wyjście zimnej wody do kotła. Gdzieś w środku albo u szczytu wyjście wody do grzejników (zależnie od poziomu temperatur w ogrzewaniu). Na dole zbiornika powrót. Na górze zbiornika wężownica do podgrzewania ciepłej wody. I gdzieś do tego (na przykład na samym dnie) grzałki do wykorzystania nadmiaru prądu.
Interesują Cię alternatywne paliwa i odnawialne źródła energii? Na pewno zaciekawią Cię też przygotowania na trudne czasy (tzw. nowoczesny survival) :!:

Darek
Doświadczony
Posty: 557
Rejestracja: 27 lut 2006, 18:16
Lokalizacja: Mazury

Postautor: Darek » 31 sty 2009, 13:48

Przede wszystkim należy dokładnie przyglądać się mocom wiatraka. Ale każdą
z nich bezwzględnie powiązać z szybkością wiatru, na jakiej można nią
uzyskać. Wiatrak o mocy nominalnej 10 kW przy 12 m/s (ta szybkość wiatru
jest przeważnie podawana) średnio uzyska 1 kW. Tyle tylko, że maksymalna
moc tego wiatraka może być większa od 10kW, to zależy od użytej prądnicy.
Ale im większa prądnica, tym silniejszy wiatr jest potrzebny. Przy 2x
większej szybkości wiatru moc rośnie 8x (analogicznie przy 2x mniejszej
spada 8x). Czyli przy 24 m/s w/w wiatrak może teoretycznie dać 80 kW. O ile
wytrzyma tak silne wiatry, amatorskie konstrukcje raczej nie. Podobnie ze
średnią, raz jest 0W, a innym razem 30kW. Chcąc mieć stale 20 kWh należy
magazynować energię.

Akumulatory do magazynowania energii służącej do grzania wody, to bardzo
zły pomysł. Zdecydowanie należy dążyć do magazynowania w samej wodzie.
Czyli jakiś zbiornik + grzałka. I najlepiej pod ziemią dodatkowo
zaizolowany cieplnie.

Z dyskusji o wiatrakach na elektrodzie wynika, że nad dach może wystawać
maszt do 3 m. Nie wiem, czy zmieniły się przepisy, czy tez źle
poinformowano w urzędzie. Przy 1 m ponad dach większość anten wymagałaby
pozwolenia, to byłoby chore ;)

Awatar użytkownika
Lis
Site Admin
Posty: 1758
Rejestracja: 24 gru 2003, 23:26
Lokalizacja: Warszawa
Kontaktowanie:

Postautor: Lis » 21 lut 2009, 13:23

Kolejna wiadomość od Piotra, trochę się przeleżała w mojej skrzynce. :(
rozmawialem telefonicznie ze sprzedającymi wiatraki i mówią iż
wiatraki o osi pionowej nie zdają egzaminu jak poziome. nie są tak
chalaśliwe a mimo to odradzają ich zakupu. może pan coś na ten temat
powiedzieć! jakie są lepsze. dwu śmiglowe,trzy,czy więcej. czy
silnik od normalnej pralki produkuje 220V czy nie i jak dlugo może
pracować bez przerwy. przekladnia poprzez pasek klinowy kola dużego
na walek silnika pralki.
Interesują Cię alternatywne paliwa i odnawialne źródła energii? Na pewno zaciekawią Cię też przygotowania na trudne czasy (tzw. nowoczesny survival) :!:

Awatar użytkownika
maszakow
Doświadczony
Posty: 340
Rejestracja: 07 cze 2006, 10:34
Lokalizacja: Gdańsk

Postautor: maszakow » 27 lut 2009, 22:17

po pierwsze - Potwierdzam dane od DJ_KS - nie można stawiać konstrukcji wyższych niż 10m.
Po drugie wiatraki śmigłowe sa potwornie głośne - nie można postawić takiej konstrukcji przy domu. Hałas jest bardzo męczący... Savoniusy za to przy tej samej wydajności będą mniejsze cichsze.
Po trzecie - Nie sądzę by 10 200setek wystarczyło na sporej wielkości domek. Raczej trzeba przemyśleć bardziej profesjonalne rozwiązania. Na przykład - Agencja Mienia Wojskowego - jakieś akumulatory po okręcie podwodnym na zbyciu. Innym są np układy zasilania sztaplarek, wózków transportowych...
kolejną sprawą - prądnica - silnik od pralki - rozumiem że tylko do testów... bo nie jest przystosowany do pracy ciągłej i szybko padnie.
maszakow

...A mój Jumper już nie pali - bo go ukradli ...:(

Awatar użytkownika
maszakow
Doświadczony
Posty: 340
Rejestracja: 07 cze 2006, 10:34
Lokalizacja: Gdańsk

Postautor: maszakow » 27 lut 2009, 22:39

A tak przy okazji .. oto starszy model wiatraka pionowego - ale widać dopracowany na tyle by go sprzedawać - moc 3kW.
http://www.a-wind.pl/p_3000.html
Więcej linków nie wiem czy jest sens podawać każdy może coś znaleźć ...
na razie ostatni :)
http://www.allegro.pl/show_user.php?uid=4190113
podaję namiary na użytkownika a nie na aukcję by to dłużej było aktualne.
maszakow

...A mój Jumper już nie pali - bo go ukradli ...:(

Darek
Doświadczony
Posty: 557
Rejestracja: 27 lut 2006, 18:16
Lokalizacja: Mazury

Postautor: Darek » 28 lut 2009, 12:11

Wiatraki o osi pionowej mają ok. 2x niższą sprawność niż wiatraki o osi
poziomej. Ale te drugie są bardziej wrażliwe na zaburzenia przepływu
powietrza. A to oznacza, że w terenie zabudowanym lub przy niskich masztach
mogą być gorsze od VAWT. Dlatego moim zdaniem savoniusy znacznie lepiej
sprawdzą się w gęstej zabudowie, a mniejszy hałas na pewno nie nastawi
przeciw nam sąsiadów. Ja zdecydowanie stawiam na oś pionową, znacznie mniej
problemów. W dodatku mogę wykorzystać opatentowany profil dający większą
sprawność, bo i tak właściciel patentu nie przyjedzie tam, gdzie diabeł
mówi dobranoc by walczyć o parę groszy. Z producentami jest inaczej, wolą
tworzyć to, co nie jest prawnie chronione, a więc mają większe pole manewru
przy wiatrakach o osi poziomej.

W wątku o wiatrakach na elektrodzie ponad połowa wpisów dotyczy silników w
roli prądnicy. To temat rzeka, nie ma szybkich odpowiedzi. Jedno jest pewne,
nieprzerobiony silnik od pralki na 99.9% nie sprawdzi się w roli pradnicy
wiatraka.

ksiksiu
Doświadczony
Posty: 128
Rejestracja: 13 kwie 2006, 08:35
Lokalizacja: Leżajsk

Postautor: ksiksiu » 28 lut 2009, 16:10

Jedno jest pewne,
nieprzerobiony silnik od pralki na 99.9% nie sprawdzi się w roli pradnicy
wiatraka.
Powiedizalbym, ze nawet na 100% :) ALe taki silnik od pralki, to dobra konstrukcja. Wystarczy przewinac cewki i na wirniku nakleic magnesy neodymowe.
Chociaz dla mnie prostszym rozwiazaniem jest uzycie alternatora wraz z odpowiednia przekladnia.

Darek
Doświadczony
Posty: 557
Rejestracja: 27 lut 2006, 18:16
Lokalizacja: Mazury

Postautor: Darek » 30 kwie 2009, 19:22

Podejrzewam, że maksymalna moc Savoniusa jest ograniczona tylko i wyłącznie
wytrzymałością użytych elementów. Jeżeli przyjąć podane wyżej wymiary, to
powierzchnia wiatraka wyniesie 200 m2. Gdy przetoczy sie nad nim burza 10
stopni Beuforta, to parcie na taką powierzchnię wyniesie ok. 12 tys KG. Ale
nawet tak duża konstrukcja może dawać mizerną energię. Średnia prądkość
wiatru nad lądem to ok. 5 m/s. Przy tej szybkości i w/w powierzchni moc jaką
da się uzyskać wyniesie ok. 16 kW. Śrubowy Savonius o ile dobrze pamiętam ma
sprawność w okolicy 25 %, czyli wiatrak da w tych warunkach 4 kW mocy, 96
kWh energii na dobę. Średniorocznie wyjdzie ok. 35 tys kWh. Problem z tym,
że to średnia, a wiatr może mieć szybkość 0 m/s lub 25 m/s ;) Najczęściej
słabe wiatry wieją ok. 3 m/s, więc w/w Savonius da moc ok. 875 W. Dlatego
radzę przyjąć, że bez magazynowania energii najczęściej dostępne będzie ok.
20 kWh na dobę. Podwojenie szybkości wiatru daje 8x większą moc, więc łatwo
policzyć ile to by było dla 10-ki Beuforta ;) O ile wiatrak wcześniej nie
odfrunie :)

Większość Savoniusów to bardzo stare wynalazki, więc można je budować bez
kupowania licencji. Być może dotyczy to także świderków, wątpię by z
licencją było ich aż tyle na rynku. Jeżeli ktoś chce naprawdę zainwestować
w wiatrak o osi pionowej, to warto rozejrzeć się za Darrieusami. Ich
sprawność dochodzi do 50%, więc dadzą one ok. 2x lepsze wyniki niż
obliczenia wyżej. Ale coś za coś, Darrieusy będą bardziej hałaśliwe, mają
gorszy moment startowy oraz są znacznie wrażliwsze na zakłucenia wiatru.

stratos
Doświadczony
Posty: 509
Rejestracja: 22 lis 2009, 19:00
Lokalizacja: Mława

Postautor: stratos » 09 gru 2009, 22:27

Zbudowalem kiedys elektrownie wiatrową
Srednica łopat 3m (jak dobrze pamiętam)
Sterownie na procesorze do tego łyżeczki i kierunek wiatru
Po wyżej okreslonej predkości wiatru maszyna zaczynała sie uchylać o zadany kąt tak aby zmiejszyć pole powieżchni wzgledem nacierającego wiatru

Konstrukcja obrotnicy
koło zamachowe z jelcza napedzane poprzez połówkę mostu od dużego fiata
napęd z silnka od wycieraczek zdawany na atak poprzez zebatki i łąńcuch z jawki (taki motorower)

Maszt
Stalowy komin kupiny z pobliskiej szkoły, wkopany na trzy metry w ziemię i wysokości 11m (średnica 500 i troche milimetrów)
Nastepnie trzy metrowy maszt na którym imieszczona była gondola wiatraka (chyba 160mm)

Przekładnia główna
połowa mostu żuka połączna z alternatorem pasem klinowym
Alternator - star 24V 750W
2 aku 45Ah plus UPS i lampa metalochalogenkowa 70W
w nocy swiecił na siebie 8)

Głowica z blachy stalowej o grubości 10mm
Zdanie napedu z głowicy na półos mostu poprzez sprzegło kłowe
Miedzy głowicą a półosią dodatkow zostało zainstalowane łożysko wahadłowe i odbuj w postaci miekkiego poliuretanu (jakos tak - takie żółte i nieścieralne stosowane na napinacze łońcuchów itp.)

Łopaty dwie sztuki
laminat z plecionego włukna szklanego i żywicy poliestrowej, z zatopionym stalowym kołnieżem i wspornikami (też chyba 160mm)
stały kąt natarcia wynoszący na końcu łopaty 2,5 stopnia i 14,5 u jej nasday (jest taki schemacik do wilicznia kątów z kartką w kratke, kątomierzem i ołówkiem)

Prędkość załaczenia 3,4m/s
Predkość wyłaczenia 2,7m/s
Predkosc zadziałania zabezpieczenia 9m/s
Pedkość nominalna 7m/s max power :D
Oredkośc obrotawa ? szybko - widac było tylko kólko za miast smiegieł
Przypuszczam że predkośc na końcówce łopaty przkraczał 300km/h

Jazgot
do nominalnej predkości wiatru, z 10m odleglości niesłyszalny
przy 20ms (bez zabezpieczeń - czyli prostopadle do kierunku wiatru) słyszalny z 200 metrów

Plan został wykonany tj. z zakładanych 2 lat pracy przechodził 2 i pół roku
Zgliszcza do obejżenia - kopletne śmigła z głowicą, maszt i gondola (niestety bez obudowy którą posiadał - a urodziwą była)

Przyczyna awarji - uszkodzenie łożyska wahadłowego w głowicy
wypadły kulki i jak sie nie zaczoł kolibotać . . . wspaniałe widowisko, wspaniałe

Ilośc energi jaka wytwarzał wystarczała aby mógł nocą na siebie swiecić i w stanie życia utrzymywac elektronikie strującą
Oczywiscie w zasadzie wiatry większe ja 6m/s nie były już wykożystywane
Dzieki temu jednak można było zejśc z wyłączeniem w oklice 2,7m/s o których pisałem

Wnioski końcowe
Jęsli już wiatrak to koniecznie z asynchroniczną maszyną i umowa z zakładem energetyczym
Do tego większa średnica (wieniec od dzwigu na starku za obrotnice i przekładnai w postaci zwolnicy od dużego ursusa - to takie optimum na garażową rzeźbe)
Sterowanie odwracaniem gądoli od wiatru o żadany kąt jest jak najbardziej wydajne i nie widze konieczności w tego typu konstrukcjach sterowania kątem natarcia łopat
Celowo ustawialismy go na podmuchy burzy (w innych sytuacjach też) i nie stwierdzilismy z tego tytułu jakiś nie pożądanych efektów
Bezpieczną predkośc okreslam na 30m/s (bez zabezpieczeń)
Przy dał by się hamulec awaryjny - raz do roku należało wymienić pasek i trzeba było do tego celu wyczekac ciszy
Ustawiony tyłem bądź przodem do wiatru krecił się w tą samą strone :P
oczywiście jęsli dmuchał mu wiatr od tyłu to max może z 1/4 obrotu na sekunde robił
Budowała łopat to zajecie dla wytrwałych
Ich wyważenie statyczne wymaga dla większych kostrukcji wysokiej hali
Wyważenie dynamiczne zaś to odrebna historia która końca mieć sie nie zdaje - jak to by było miło gdyby środek geometryczny łopaty byl również sodek jej cięzkości
W każdym bądź razie następna kostrukcja miała już być jednołopatowa

Kopyto łopaty chetnym moge udostepnić
ale to tylko trzy miesiące roboty po 8 godzin aby uzyskać odpowiednią aerodynamikie - wiec nie namawiam :lol:

stratos
Doświadczony
Posty: 509
Rejestracja: 22 lis 2009, 19:00
Lokalizacja: Mława

Postautor: stratos » 09 gru 2009, 22:35

Bo tak dopiero zboczyłem jaki jest temat tego wątku
Pionowego też robiłem
srednica 12m
max power jaki wydusiłem = 35W
masa kostrukcji 1500kg
Prędkosc rozruchowa - ( i tu zaskocze) nie mierzalna przez dostepne mi wiatromierze
Przypuszca że 0,2m/s

stolec
Doświadczony
Posty: 546
Rejestracja: 02 maja 2008, 21:24
Lokalizacja: Rzeszów

Postautor: stolec » 09 gru 2009, 22:51

35W ??


Wróć do „Inne odnawialne źródła energii”

Kto jest online

Użytkownicy przeglądający to forum: Obecnie na forum nie ma żadnego zarejestrowanego użytkownika i 1 gość

cron