Wiatrak o pionowej osi obrotu VAWT

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

Postautor: stratos » 10 gru 2009, 08:31

Starą żarówke reflektorową od trzydziestki udało sie dobrze rozżażyc
generator stanowiła wiertarka akumulatorówka
W skrócie pracował na zasadzie sfastyki (krzyż na sztywno a końcówki na zawiasie, gdzie krzyż to ułożyskowana kostrucja nośna a końcówki to płaska powierzchnia dwóch m2
Pod wiatr powieżchnia ta szła kantem, zaś z wiatrem płaską stroną
Na zawietrzenej się odwierala
Model zrobiłem na klapach od kibla
Docelowa maszyna chodziła na żaluzji z 50 łopatek/2m2 i osmiu takich płaszczyznach, na ośmiu ramionach

rakuk
Doświadczony
Posty: 70
Rejestracja: 08 wrz 2009, 01:46
Lokalizacja: Cierpięta

Postautor: rakuk » 10 gru 2009, 17:33

Witam! może trochę więcej informacji o tym pionowym , bo ta średnica i moc jakoś niezachęcająco wyglądają , jaka wysokość oraz jaka przekładnia i obroty i ta prędkość wiatru startowa nie mogę tego wszystkiego ogarnąć. Sam posiadam własnej konstrukcji sovoniusa zbudowanego z myślą jako rozrusznik do darrieusa ale jeszcze nie założyłem łopat szybkobieżnych i kręci się od 10 lat savonius wymiary 2m wys 1,3m szer moc przy 10m/s ok500W. Stratos podziwiam aktywność na forum !

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

Postautor: stratos » 10 gru 2009, 20:12

Bo ciekawe 8)

O wiatraku
Mam w gosopdarstwie taki dwu pietowy budynek z płaskim dachem, który w zamierzchłej przeszłości robił za magazyn do zboża
Na jego drugim pietrze postawiłem ułozyskowane koło o podstawie na trzech nogach i srednicy 2m - taka karuzela tylko zamist ramion stalowe koło (te koło miało robic za taśme do 20 głowicowego automatu nakładającego elementy SMD poprzez układ zmodernizowanych drukarek igłowych marki Mera Błonie)
Koło jest miej więcej na wysokości 70cm nad podłogą
W os obrotu koła wstawiłem tulej z rury a w nią oś w postaci stlaowego wałka który poprzez otwór w stropie wyszedł na jakieś 2 metry z haczykiem nad dach
Tam o góry do wałka była chyba dospawana piasta jakiegoś koła od ciągnika i dokrecona stara felga w którą były wspawane ramiona z kształtownika stalowego (kwadrat 7na 7cm)
Każde ramie z osmiu mialo 6m długosci
Na końcu kazdego z ramion dospawana wyrzeżbiona żaluzja z masą plastikowaych klapek. Bardzo podobna do żaluzji od wentylatora tyle że o 2m2 powieżchni
Strasznie to się bujało i trzeba było zpiąc wszyskie ramiona linkami i dodatkowo jeszcze podwiesić (też linkami) ramiona do takiej kratownicy w kształcie stożka która stanowiła przedłużenie wału
Sam wał też został jeszcze dodatkowo ułożyskowany w kratownicy która zamocowana była do dachu
Pod wiatr żaluzje otwarte z wiatrem zamknięte
Na dole w kole nawierciłem otwory (ze dwadzieścia), nagwintowałem i wkręciłem śróbki zdaje się szóstki anastępnie obciołem im łebki
Na tak powstałe koło "zebate" zalożyłem łańcuch który zdawał naped na połówke mostu od 125p
Potem jeszcze cos było a na końcu wspominana wiertarka
Wiatrak praktycznie krecił sie bez przerwy (sporadycznie się zatrzymywał, może kilka razy w roku)
Stnadartowo miało to około 4 obrotów na minutę - oczywiscie przy wiekszym wietrze więcej
Przy tym potworny momet - czterch chłopa nie było w stanie utrzymać koła
Napęd z osi walu na koło zdawany był poprzez korbowód od ursusa który pasował akurat na oś i urwany wideł od ładowacza czołowego który pasował akurat w miesce swożnia w korbowodzie (wygląda to jak kij w szprychach)
Potem założyłem dwa bo sie jeden powiginał
Dwa lata temu musialem cholerstwo rozebrać bo stary trzeszczał że mu gołębie straszy (cos łożysko któres tak tykac zaczeło)
Ubaw był przedni bo kto nie przyjechał to sie pytał co to za antena
Wirnika już nie ma ale cała restsza (oś, koło ) jest dalej
Robi teraz za maszt pomiarowy do stacji meteo

Z ciekawostek o poziomym
Gdy pracował bez obciążenia (bez wzbudzenia alternatora), przy ustawianiu recznym do wiatru zauważyłem że osiąga najwieksze obroty nie ustawiony idealnie do wiatru (nie całe 5 stopni w bok)
Jak budowałem to nie raz dzwoniłem do firmy ząber aby wziąść ich troche na spytki
Konstruktor z tej firmy też mi zwrócil uwagę że ich konstrukcje wykazują taką tendencje, ale nie wiedział dla czego sie tak dzieje
Przyklad
Patrze na wiatrak z kierunku z którego wieje na niego wiatr (wiatr mam w plecy a przed soba wiatrak)
Smigło gdy na nie patrze obraca się w lewo
Odchylenie wiatraka w lewą strone (patrząc z nieba) spowoduje zwiekszenie obrotów
Gdy by smigło było skonstruowane do obrotów w prawo, aby zwiekszyć obroty należało by patrząc z góry odchylic wiatrak o kilka stopni w prawo
Przypuszczam dla czego taki efekt ma miejsce ale poczekam na wasze opinie

Druga ciekawostka
Gdy dużo wczesniej robiłem modele (np 2m srednicy)
to doszłem do wniosku że zrobie dużo małych które bedą miały tylne smigło (oddalone od osi obrotu około 1m, tak aby nie trzeba było stosowac ogona), i beda napedzac pompy hydrauliczne
Ja wielkim było moje zdziwienie gdy pół godziny pracy na dosc silnym wietrze wiatrak przekrecił sie przodem do wiatru i sobie tak pracował :shock:
Nie wiem jak to mozliwe i nie mam żadnego wytłumaczenia :shock:

Trzecia
Przy dużych obrotach alternator wzbudzi sie bez wzbudzenia

Ale najgorsze były sny w tym czasie który ogulnie dośc miło wspominam
Najstraszniejszy byl ten w którym wiatrak razem z masztem polazł w szkode na wieś sąsiednia ryrając przy tym masztem nowy rów melioracyjny
I niczym szyderca okrutny drwił z gawitacji stojąc dalej na bacznosc i w pełnych obrotach
uff - zimne poty :? kable sie za nim ciągnely jak w ternminatorze

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

Postautor: Darek » 13 gru 2009, 12:18

Rakuk, w/g Twoich danych ten savonius ma sprawność 30%, trochę dużo jak na
tego typu konstrukcję. Chyba, że to nie są typowe połówki walca, ale jakieś
profile? Jeżeli tak, to napisz co to za profil.


Z opisu savoniusa Stratosa wnioskuję, że był on zbyt słabo obciążony. Do
tego duża średnica sprawiała, że miał duży moment obrotowy i dosyć niskie
obroty. Wszystko to razem zapewne dało tak niską moc maksymalną i łatwy
start przy byle podmuchu. Gdy mi niedawno urwało sprzęgło w savoniusie
0.3 m2, to startował on przy byle wietrze i kręcił się tak, że strach
podchodzić. Aby go trochę przyhamować prowizorycznie dokręciłem silnik
krokowy od drukarki (moc kilka W). Startuje przy 2-3 m/s, ale przynajmniej
widać jego reakcję na obciążenie. Pilnując aby było maksymalne można go
trochę spowolnić, ale wystarczy zaniechać poboru prądu i już kręci jak
turbina w helikopterze ;)

rakuk
Doświadczony
Posty: 70
Rejestracja: 08 wrz 2009, 01:46
Lokalizacja: Cierpięta

Postautor: rakuk » 13 gru 2009, 22:56

Jest 4 śmigłowy w przybliżeniu 1/4 wycinka walca każdy profil umieszczony pod kontem ok 45 stopni na stałe . Pierwowzór pochodził z Młodego Technika tam była konstrukcja z nastawnymi łopatami regulowanymi mechanizmem odśrodkowym . Ta prędkość jest nieprecyzyjnie zmierzona ponieważ obok budynku na którym jest zamontowany ten wiatrak wyrosły bardzo wysokie świerki a obok mojego domu /20m od wiatraka/ są bardzo duże drzewa. Wiatrak zachowuje się trochę dziwnie w zależności od kierunku z którego wieje wiatr. Zdjęcia wkleję ale dopiero po 20 grudnia. Pozdrawiam!

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

Postautor: Darek » 17 gru 2009, 18:43

Ja też zainteresowałem się wiatrakami na poważnie po zobaczeniu projektu w
Młodym Techniku :) Nawet próbowałem go zrobić, ale ugrzązłem na poziomie
dziergania kompozytu z żywicy epoksydowej (nie chcialem stosować blachy). W
końcu porzuciłem ten projekt, bo znalazłem w nim kilka błędów. Podstawowym
była zawyżona moc - podobno miał wyciągać 700W/8m/s. Problem w tym, że przy
tym wietrze na m2 pada moc ok. 330W/m2, a w/g oryginalnego projektu wiatrak
miał mieć wysokość 1 m i maksymalną średnicę ok. 1.5m. Jakby nie liczył, to
więcej niz niesie wiatr ;) Kolejną sprawą były moje doświadczenia z tym, co
na hiszpańskich stronach nazywa się "wiatrakiem polskim", czyli cztery
połówki walca na ramionach. Zauważyłem, że w miarę przybliżania ramion do
siebie moc bardzo gwałtownie spada. Domyśliłem się, że jest to związane z
rzucanie cienia areodynamiczego przez te ramiona. Po przeniesieniu połowy
ramion wyżej (tak jak to się robi w typowych savoniusach) moc wzrosła do
spodziewanego poziomu. Wiatrak z MT nie jest typowym savoniusem, bo
ćwiartki walca mają całkiem niezłe właściwości aerodynamiczne. Ustawione
pod odpowiednim kątem będą wykorzystywały także wiatr wiejący z przodu, na
napierający profil. Z drugiej strony ćwierć walca nie jest w stanie
wykorzystać wiatru z tyłu tak, jak połówka. IMHO ćwiartki walca ustawione
na sztywno to coś w rodzaju "profilowanego" savoniusa, a te mogą dociągnąć
do 30-40% sprawności. Profil, którego używam tak właśnie działa i to
wyraźnie było widac przy porównaniu z typowym savoniusem. Dwie połówki walca
mają problemy ze startem, więc typowo stosuje się cztery ustawione jedna
nad drugą. Ale profilowany savonius "jednopiętrowy" startował równie dobrze
jak "trzypięrtowy" typu "trzy puszki" o podobnej powierzcni i zbliżonej
budowie.

rakuk
Doświadczony
Posty: 70
Rejestracja: 08 wrz 2009, 01:46
Lokalizacja: Cierpięta

Postautor: rakuk » 25 gru 2009, 13:55

Witam,
oto zdjęcia i filmik. Jest tam też prądnica prądu stałego na magnesach trwałych. Więcej szczegółów na zdjęciach nie dało się pokazać.
Wesołych świąt :)

http://www.speedyshare.com/files/19967237/wiatrak.zip

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

Postautor: Darek » 26 gru 2009, 11:32

Jeżeli chodzi o zawyżanie parametrów, jest to niestety powszechna praktyka.
I dotyczy nie tylko wiatraków. Np. głosniki najpierw oznaczano mocą
sinusoidalną, później muzyczną, a następnie pojawiają się potworki typy MPO
czy PMPO. Pewnego razu widziałem głośnik 5W, który został spalony. Facet był
bardzo zdziwiony, że kolumny 100 W (PMPO) zostały zjarane przez zaledwie
100W wzmacniacz ;) W przypadku wiatraków nawet nie trzeba naciągać wyników
pomiarów. Wystarczy wcisnąć klientowi kit, że wiatrak o mocy 10 kW da
rocznie 10*24*365 kWh energii :) Prawie nikt nie ma pojęcia, że moc
znamionowa jest mierzona przy 12m/s (taki wietr nad lądem występuje
sporadycznie) i że 2x mniejsza prędkość wiatru daje 8x mjniejszą moc. Czyli
witrak 10 kW da rocznie w okolicy 1*24*365 kWh.

Nie zgadzam się co do wiatraków o pionowej osi obrotu. W terenie
zabudowanym wiatr jest tak zakłucony, że inne typy bez naprawdę solidnego
masztu nie mają szans. Moment startowy to problem bardzo prostych
savoniusów i przekładni. Wsytarczy zastosować trochę lepszy profil z dobrą,
niskoobrotową prądnicą i większość wad znika. Jedyna jaka jest nie do
zlikwidowania to mniejsza sprawność. A amatorskie konstrukcje wcale nie
muszą być tak niewydajne. Samo wykonanie wiatraka o pionowej osi o
sprawności 20% jest proste. Czyli teoretycznie mozna z tej samej
powierzchni wiatraka uzyskać ok. polowy tego, co z profesjonalnych
konstrukcji, jednak wszystko rozbija się o prądnice. Porządne wiatraki mają
dopasowane pradnice, więc sprawność elektryczna jest prawie równa
aerodynamicznej. A amatorzy montują co mają, grzebią się z przekładniami,
zbyt dużą lub zbyt małą mocą prądnic itd. Każdy kompromis zabija sprawność
i dopuki nie pojawią się w miare tanie pradnice przeznaczone do savoniusów
o średnicy ok. 1 m, to samodzielnie zrobiony wiatrak zawsze będzie miał
amatorskie parametry.


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