Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Elektrownia wiatrowa z koła roweru elektrycznego.

ecc803 27 Nov 2021 10:54 3021 47
Optex
  • Optex
  • #2
    MichałS
    Level 29  
    Ma to rację bytu.
    dla generatora 250W potrzeba mocniejszych diod, przynajmniej 10A. Z załączonych materiałów widać że prądnica jest wolnoobrotowa, a 3 łopaty o tym kształcie są dla generatorów wymagających dużych obrotów. Zmieniłbym kształt łopat i przeszedł na koło 6 łopatowe i dla generatora 250W wystarczy 1.4m średnicy. Duże koło pozornie daje korzyść ale wymaga o wiele mocniejszego masztu i nie zadziała z nim hamowanie elektromagnetyczne (po prostu spali się generator).
  • Optex
  • #5
    macgaw
    Level 11  
    Najchętniej poznałbym jakieś szczegóły techniczne ;) Jaki to silnik, jego parametry , sposób prostowania napięcia , charakterystykę prędkość wiatru/RPM/moc no i gdzie tą energię zmagazynować. A pytam dlatego że w mojej piwnicy leży przednie koło od Gazelle( chyba?) z silnikiem SANYO 250W chyba 24V w wbudowaną przekładnia planetarną. Kręcenie go ręką dawało tak mało energii że pomysł na wiatrak nie wyszedł poza piwnicę.
  • #6
    MichaelData
    Level 12  
    macgaw wrote:
    Najchętniej poznałbym jakieś szczegóły techniczne ;) Jaki to silnik, jego parametry , sposób prostowania napięcia , charakterystykę prędkość wiatru/RPM/moc no i gdzie tą energię zmagazynować. A pytam dlatego że w mojej piwnicy leży przednie koło od Gazelle( chyba?) z silnikiem SANYO 250W chyba 24V w wbudowaną przekładnia planetarną. Kręcenie go ręką dawało tak mało energii że pomysł na wiatrak nie wyszedł poza piwnicę.


    Akurat tutaj to pisałem wczoraj :)
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/viewtopic.php?p=19747842#19747842
  • #7
    macgaw
    Level 11  
    Super! Dzięki za inspiracje. Jeśli silnik bionx uruchomisz jako turbinę wiatrową to nie zapomnij podzielić się tym na forum.
  • #8
    MichaelData
    Level 12  
    macgaw wrote:
    Super! Dzięki za inspiracje. Jeśli silnik bionx uruchomisz jako turbinę wiatrową to nie zapomnij podzielić się tym na forum.


    Uruchomiłem w międzyczasie popularny silnik Sparta Ion
    https://youtu.be/jJpnUUAHnxI oczywiście po drobnych przeróbkach w sensie połączeń uzwojeń i usunięcia elektroniki z tego silnika.
    Dość ciekawe ma parametry i jest tani w zakupie.

    Nadaje się praktycznie wszystko od 36V a w przypadku Bionx (48V) już lepiej tyle, że trzeba zaplatać szprychy, żeby dostać się do środka. Są oczywiście jeszcze lepsze koła (BOLT) ale wypadają drożej, chyba że ktoś ma dostęp do uszkodzonych, przykład:
    https://silniki-rowerowe.pl/zestawy-do-samodz...-zestaw-do-konwersji-roweru-rapid-s-1100.html

    https://www.olx.pl/d/oferta/kolo-silnik-elekt...er-elektryczny-CID767-IDMRYsx.html#8f1241d15b


    gdzie jest więcej sekcji cewek, co ma duży wpływ na wolnoobrotowość wiatraka ale koło ma potencjał do 2kW jako silnik, jako prądnica można przyjąć 500/600W.
    Obecnie w moim wiatraku jest koło 36V z przekładnią planetarną, jako główne i drugie bez przekładni ale z przewiniętymi cewkami (50V- straszna robota:D) 12cewek. Te koła generalnie są przez producenta obliczane/moc na obroty ok 300rpm ale stosując 2 koła i łącząc je szeregowo po prostowniku, można przyjąć że osiąga się już bardzo dobre parametry przy 150rpm co taki wiatrak wytrzyma ale to już przy silnym wietrze.
  • #9
    ecc803
    Level 13  
    Niestety silny wiatr który niedawno przechodził połamał wiatrak lecz sam generator przeżył i na wiosnę będzie budowany już jak się należy.
    przy śmigle które było na filmiku przy tym wietrze około 2h generował ponad 900w-1000w (potem rozlutowały się diody od temperatury i rozerwało śmigło.
    Miałem podłączony akumulator i regulator ładowania z zabezpieczeniem przed przeładowaniem w postaci grzałki , podłączyłem cały dom (przetwornica sinus 3000w) wyłączając bezpieczniki i robiąc obejście z gniazdka do gniazdka.
    Włączyłem co się da oprócz mikrofali i piekarnika. napięcie na akumulatorze nie spadało cały czas utrzymywane było 14,4v.
    Uzwojenie silnika ocalało na szczęście nie odbarwiło się ani nic.
  • #10
    MichaelData
    Level 12  
    ecc803 wrote:
    Niestety silny wiatr który niedawno przechodził połamał wiatrak lecz sam generator przeżył i na wiosnę będzie budowany już jak się należy.
    przy śmigle które było na filmiku przy tym wietrze około 2h generował ponad 900w-1000w (potem rozlutowały się diody od temperatury i rozerwało śmigło.

    U siebie na 2 kołach stosuję hamulec elektromagnetyczny. Przy zbyt dużym wietrze, wszystkie cewki są zwierane przekaźnikiem co powoduje zatrzymanie wiatraka, żeby go nie rozerwało i żeby nie odfrunął :) Tutaj masz pokazane sekwencje zatrzymania:
    https://youtu.be/8IkB8_0Ctow Realizowane to jest w oparciu o pomiar napięcia, które wychodzi z generatorów. Zwykły tranzystor z diodą zenera, regulowany potencjometrem. Diody mam w prostownikach przewymiarowane, czyli 20A Shottky co powoduje niską temperaturę i zapewnia lepsze napięcie.
    ecc803 wrote:

    Miałem podłączony akumulator i regulator ładowania z zabezpieczeniem przed przeładowaniem w postaci grzałki , podłączyłem cały dom (przetwornica sinus 3000w) wyłączając bezpieczniki i robiąc obejście z gniazdka do gniazdka.
    Włączyłem co się da oprócz mikrofali i piekarnika. napięcie na akumulatorze nie spadało cały czas utrzymywane było 14,4v.
    Uzwojenie silnika ocalało na szczęście nie odbarwiło się ani nic.


    Ja po prostu nie pozwalam na zbyt duże obroty, stosując dodatkowo układy kaskadowe. W miarę wzrostu napięcia, generatory obciążam równolegle następnymi przetwornicami do wartości 20A . Pozwala to korzystać z coraz większej mocy przy tych samych obrotach, potem następuje hamowanie wiatraka. W generatorach uzwojenia spokojnie to znoszą i nic się nie dzieje. Ciężko zagrzać drut 1mm :). Jedyna rzecz to mój wiatrak nie osiąga tak dużych obrotów jak Twój z uwagi na inną konstrukcję. U Ciebie kombinowałbym raczej z siłownikiem, który obraca wiatrak bokiem do wiatru + hamulec. Obecnie jestem bardzo zadowolony, bo z paneli prawie nie ma nic a wiatrak sukcesywnie sobie ładuje akumulator. Bilans na listopad/ grudzień mam ze zdecydowaną przewagą wiatraka nad panelem. Na wiosnę i tak będę przebudowywał swój wiatrak, żeby poprawić jego parametry przy najlżejszym wietrze.
  • #11
    Kiearok
    Level 10  
    MichaelData wrote:

    Obecnie w moim wiatraku jest koło 36V z przekładnią planetarną, jako główne i drugie bez przekładni ale z przewiniętymi cewkami (50V- straszna robota:D) 12cewek. Te koła generalnie są przez producenta obliczane/moc na obroty ok 300rpm ale stosując 2 koła i łącząc je szeregowo po prostowniku, można przyjąć że osiąga się już bardzo dobre parametry przy 150rpm co taki wiatrak wytrzyma ale to już przy silnym wietrze.


    Jakie przełożenie ma ta przekładnia planetarna? Co lepiej wypada, przekładnia planetarna czy przetwornica zwiększająca napięcie?
    Możesz pokazać turbinę z zastosowaniem przekładni planetarnej?
    Ja kiedyś zastanawiałem się nad wykorzystaniem rowerowej przekładni łańcuchowej do zwiększenia obrotów. A gdyby do prądnicy zamontować dodatkowo małą zębatkę to na kasecie tylnych zębatek rowerowych można by na największej założyć drugi łańcuch i połączyć z prądnicą.
  • #12
    MichaelData
    Level 12  
    Kiearok wrote:

    Jakie przełożenie ma ta przekładnia planetarna?

    Chyba 1/3 ale nie drążyłem tematu. Problemem jest jej zużywanie i praca paraboliczna jako prądnicy oraz duży opór fizyczny w przypadku kiedy chcemy korzystać liniowo z dobrodziejstwa generatora. Zwyczajnie taka przekładnia jest awaryjna.
    Kiearok wrote:

    Co lepiej wypada, przekładnia planetarna czy przetwornica zwiększająca napięcie?

    To zależy w jakim zakresie chcesz korzystać z obrotów takiego generatora i jakiej przetwornicy użyjesz. Są różne przetwornice i powinieneś na samym początku definiować ich użycie i zastosowanie.
    Kiearok wrote:

    Możesz pokazać turbinę z zastosowaniem przekładni planetarnej?


    Przecież zamieściłem linki i opis. W moim wiatraku są 2 koła. Jedno z przekładnią a drugie bez przekładni. Obecnie chcę likwidować koło z przekładnią i zastąpić je kołem BIONX 1000W

    Kiearok wrote:

    Ja kiedyś zastanawiałem się nad wykorzystaniem rowerowej przekładni łańcuchowej do zwiększenia obrotów. A gdyby do prądnicy zamontować dodatkowo małą zębatkę to na kasecie tylnych zębatek rowerowych można by na największej założyć drugi łańcuch i połączyć z prądnicą.

    Jak dla mnie bez sensu. Kiedyś zwyczajnie nie było przetwornic step UP i stosowało się przekładnie. Dzisiaj taka przetwornica potrafi z napięcia 3V tworzyć 12V i można jej używać bez problemu :) Jeśli dodatkowo chcemy więcej mocy, można stosować układy kaskadowe, to znaczy, następne przetwornice załączane wraz ze wzrostem mocy wiatraka, wykorzystując jego moc liniowo, bez zwiększania jego obrotów :)
  • #13
    Kiearok
    Level 10  
    Na stronie jakiegoś producenta czytałem że przekładnie planetarne wymagają regularnej konserwacji, wymiany oleju itp. więc może średnio się nadają do pracy w takich warunkach.
    Jaka jest sprawność Twoich przetwornic?
    Tu jest ciekawy filmik, bo z zastosowaniem zasilacza laboratoryjnego.
    https://youtu.be/DGliLQwHSd4
    Na filmie przetwornica ustawiona jest na 24V na wyjściu i zasila wentylator. Przy 12,2V na wejściu natężenie wynosi 0,15A. Jeśli napięcie na wejściu obniży się do 2V to natężenie wynosi 1,41A. Czyli spadek napięcia wejściowego o 6,1 raza powoduje zwiększenie natężenia 9,4 razy, więc zależność jest nieliniowa. Czy oznacza to, że przetwornice mają mniejszą sprawność przy podnoszeniu napięcia o większą wartość?
  • #14
    MichaelData
    Level 12  
    Kiearok wrote:
    Na stronie jakiegoś producenta czytałem że przekładnie planetarne wymagają regularnej konserwacji, wymiany oleju itp. więc może średnio się nadają do pracy w takich warunkach.


    No brawo TY :)

    Kiearok wrote:

    Jaka jest sprawność Twoich przetwornic?


    Różna, w zależności od budowy. Sprawność tych przetwornic oscyluje w granicach 80-90%.
    Jak pisałem wcześniej, wszystko zależy co i jak chcemy budować.

    Kiearok wrote:

    Tu jest ciekawy filmik, bo z zastosowaniem zasilacza laboratoryjnego.
    https://youtu.be/DGliLQwHSd4
    Na filmie przetwornica ustawiona jest na 24V na wyjściu i zasila wentylator. Przy 12,2V na wejściu natężenie wynosi 0,15A. Jeśli napięcie na wejściu obniży się do 2V to natężenie wynosi 1,41A. Czyli spadek napięcia wejściowego o 6,1 raza powoduje zwiększenie natężenia 9,4 razy, więc zależność jest nieliniowa. Czy oznacza to, że przetwornice mają mniejszą sprawność przy podnoszeniu napięcia o większą wartość?


    Nie możesz na podstawie jednej przetwornicy generalizować ani dokonywać porównań z tego filmu. Ten film nie jest dobrym przykładem :) Przetwornice są różne i różnie pracują. W zależności w jakim punkcie zasilania znajduje się dana przetwornica to potrafi się grzać mniej lub więcej (to zaliczamy do strat) bo zależne jest to również od obciążenia. Na dodatek sama przetwornica czy zespół przetwornic to nie wszystko. Stosuję u siebie przetwornik MPPT, który dobiera samoczynnie najlepszy punkt pracy całego zestawu i jego praca również balansuje w zakresie obciążeń, korzystając ze zmiennego momentu obrotowego całości. Najważniejszą funkcją przetwornicy jest jej zdolność do regulacji. W przypadku koła z przekładnią, nie mamy żadnej regulacji w zakresie obciążenia nawet na biegu jałowym. Start takiego koła jest od samego początku obarczony oporem fizycznym, który działa jak hamulec i nie pozwala łatwo uzyskać odpowiedniego momentu obrotowego. Dodatkowo koła z przekładnią, często produkowane są ze sprzęgłem i pracują tylko w jedną stronę, co nie zawsze jest na rękę jeśli chodzi o kierunek wyprowadzenia przewodów. W moim wiatraku było by to problemem, bo mam 2 koła i każde z nich jest skierowane przeciwsobnie co jest w kolizji z kierunkiem wyprowadzenia przewodów. Jeśli stosujemy przetwornicę, mamy 100% wpływu na obciążenie generatora w zakresie jego pracy a przede wszystkim koło ma znacznie lżejszy start. To są podstawy rozumienia fizyki i zwykła logika :) Wydaje mi się że jest to również podstawą do budowy takiego wiatraka, gdzie chcemy korzystać z najmniejszego wiatru. Nie ma żadnych problemów z wiatrakiem, jeśli wieje duży wiatr. Cokolwiek prostego postawisz to będzie działać. Problemem jest jednak próba korzystania z sukcesem z jak najmniejszego wiatru. Dlaczego? Dlatego że ten wiatr jest obecny w 80% w Polsce w skali roku. 20% wiatru (mowa oczywiście o wietrze przy ziemi) jest tutaj marginalna i nie ma sensu budowanie wiatraka, który działa dopiero przy tych 20% czyli powyżej 10m/s.
  • #15
    Kiearok
    Level 10  
    MichaelData wrote:
    Kiearok wrote:
    Na stronie jakiegoś producenta czytałem że przekładnie planetarne wymagają regularnej konserwacji, wymiany oleju itp. więc może średnio się nadają do pracy w takich warunkach.


    No brawo TY :)

    Czym kierowałeś się stosując przekładnię planetarną, skoro jej wady wydają się oczywiste?

    MichaelData wrote:

    Problemem jest jednak próba korzystania z sukcesem z jak najmniejszego wiatru. Dlaczego? Dlatego że ten wiatr jest obecny w 80% w Polsce w skali roku. 20% wiatru (mowa oczywiście o wietrze przy ziemi) jest tutaj marginalna i nie ma sensu budowanie wiatraka, który działa dopiero przy tych 20% czyli powyżej 10m/s.


    O tym akurat dobrze wiem. Ponad rok temu miałem zamiar budować turbinę VAWT z kół rowerowych, ale się wstrzymałem i od tamtej pory zbieram dane dotyczące prędkości i kierunku wiatru, żeby wiedzieć na co się nastawiać. Są to dane z pomiarami co 10 minut z dwóch miast. Oprócz mojego jeszcze Ustka ze względu na tamtejsze skrajnie korzystne warunki.
  • #16
    MichaelData
    Level 12  
    Kiearok wrote:

    Czym kierowałeś się stosując przekładnię planetarną, skoro jej wady wydają się oczywiste?

    Przypadek i cena. Pierwsze takie koło najpierw zainstalowałem w...rowerze z misją ładowania akumulatora 6V 15Ah i przetwornicą step down. Te koła mają duży moment obrotowy ale jak wspomniałem, jest tam opór. W rowerze specjalnie go nie czuć ale na wiatraku już to widać bardziej.
    Udało się w 100% Mam teraz mega powerbank do ładowania telefonu i megaoświetlenie, radio itp. Potencjometr do regulacji prądu ładowania/obciążenia oraz układ rekuperacji, to znaczy odzysk z pędu podczas hamowania. Idzie tam nawet <10A i rower ładnie hamuje/wytraca prędkość. Idealny układ w rowerze turystycznym, gdzie nigdy nie muszę się martwić, że mi prądu zabraknie :)
    Podczas jazdy ustalam sobie potencjometrem wartość ładowania na 1A co daje ~7W i praktycznie nie czuć obciążenia. Telefon się ładuje i całość bangla :) 3-4A już czuć :)

    Dopiero później pomyślałem o wiatraku a w następstwie tego i testach/rozbudowie, zacząłem poszukiwania lepszych kół i zastosowania przetwornic step UP. Następne koła nie miały przekładni ale wymagały większych obrotów w układzie 12 cewek/36V. Jedno z nich przewinąłem ręcznie ale nie tędy droga...poprawa jest ale mnie nie zadowala. Obecnie kupiłem i przygotowałem sobie koło BIONX 48V/24cewki i w testach wypada bardzo dobrze.
    Taka przetwornica wydaje się w tym przypadku idealnym rozwiązaniem, choćby z powodu trzymania stabilizowanego napięcia, przy różnych obrotach generatora. Oczywiście mowa o jakichś minimalnych obrotach w sensie 20rpm.

    MichaelData wrote:

    Problemem jest jednak próba korzystania z sukcesem z jak najmniejszego wiatru. Dlaczego? Dlatego że ten wiatr jest obecny w 80% w Polsce w skali roku. 20% wiatru (mowa oczywiście o wietrze przy ziemi) jest tutaj marginalna i nie ma sensu budowanie wiatraka, który działa dopiero przy tych 20% czyli powyżej 10m/s.

    Kiearok wrote:

    O tym akurat dobrze wiem. Ponad rok temu miałem zamiar budować turbinę VAWT z kół rowerowych, ale się wstrzymałem i od tamtej pory zbieram dane dotyczące prędkości i kierunku wiatru, żeby wiedzieć na co się nastawiać. Są to dane z pomiarami co 10 minut z dwóch miast. Oprócz mojego jeszcze Ustka ze względu na tamtejsze skrajnie korzystne warunki.


    Wystarczy sobie w telefonie czy w kompie spoglądać na https://www.windy.com/ oraz porobić alerty (trzeba mieć konto) w wersji darmowej wystarczy. Ja mieszkam w północnej Wlkp więc tego wiatru nie ma za dużo. Gdybym mieszkał na wybrzeżu, to bym już dawno miał wiatrak.
    Moja konstrukcja nadaje się też idealnie, jeśli są jakieś przeciągi/kominy wiatrowe. Kupiłem sobie aerometr i nim postawiłem wiatrak to mierzyłem w konkretnym miejscu prędkość wiatru. Autorskim rozwiązaniem u mnie jest samo mocowanie felgi bo chciałem uniknąć wszelakich kombinacji z dorabianiem mocowań. Długo się zastanawiałem nad tym jak to zrobić najmniej inwazyjnie i najprościej. Wybrałem konstrukcję opartą na trójkącie równobocznym z 3 rur/spawanych i był to strzał w 10. Rury wchodzą w felgę i mają oparcie na krawędziach :) Koło mogę demontować w 5 minut i zastąpić je innym a konstrukcja jest bardzo odporna na zginanie, obciążenie oraz zachowuje elastyczność a przy okazji wyznacza średnicę wiatraka co ma oczywiście wpływ na całą konstrukcję. Oparcie się o trójkąt i takie rozwiązanie zdejmuje kombinację z ciężarem, wyważeniem, rozkładem sił, gdzie wykonanie tego w solidny sposób ale inaczej, jest dość ciężkie do realizacji. To jeden z sukcesów tej konstrukcji. Niżej obrazek z układu mocowania:
    Elektrownia wiatrowa z koła roweru elektrycznego.
  • #17
    Kiearok
    Level 10  
    Faktycznie świetny pomysł z tym wkładaniem rurek w felgi.
    Ja kupiłem stary rower, ale ze zwykłymi kołami ze względu na to, że tańszych łożysk nie znajdę do budowy turbiny. W dodatku koła rowerowe są lekkie, wyważone i dostosowane do niekorzystnych warunków pogodowych.
    O wykorzystaniu rowerowego silnika elektrycznego nie pomyślałem. Nawet nie podejrzewałem, że może być przydatny do turbin. Fajnie, że dzielicie się swoimi rezultatami, bo prądnica to najbardziej problematyczna część całej przydomowej elektrowni wiatrowej i pewnie wiele osób przez prądnicę właśnie rezygnowało z zabawy z wiatrakami.
    Ja miałem zamiar kupić zwykłą amerykankę, ale dopiero po testach bo będzie to nowatorska konstrukcja i nie wiem czego się spodziewać. Zgromadzone materiały pozwolą mi na wykonanie VAWT o średnicy 2,5 m i wysokości 4 m. Konstrukcja będzie bardzo lekka, dostosowana do małych i średnich prędkości wiatru. O silnym wietrze nawet nie myślę bo pewnie by się połamała. Będzie musiała się składać przy wichurach bo hamowanie jej nie ocali.

    Ja zbieram dane z IMGW, ponieważ łatwo je skopiować, wkleić do arkusza kalkulacyjnego i obrobić. Ostatnio jednak mają chyba jakieś problemy techniczne, bo zdarzają się nawet kilkugodzinne braki danych i trzeba będzie je uzupełniać przez interpolację. Ale mam już pełny rok zebrany, więc jest na czym bazować przy ocenie ewentualnych rezultatów.
  • #18
    MichaelData
    Level 12  
    Kiearok wrote:
    Faktycznie świetny pomysł z tym wkładaniem rurek w felgi.


    Jedyny realny dobry pomysł :) To była zagwozdka dla kilku moich kolegów inżynierów. Prosiłem ich o próbę rozwiązania mocowania podali mi kilka projektów ale były problematyczne...ale w sumie sam na to wpadłem patrząc na skrzyżowane...kije od miotły :D. Rurka 3/8" ma średnicę zewnętrzną 17,2mm i idealnie pasuje w felgę, która ma 17,5mm. Koło wkłada się na "zatrzask" i u siebie zaciskiem od węża ogrodowego unieruchamiam koło z rurką. Jeśli nagle trzeba wymienić łożysko lub cokolwiek dzieje się z generatorem, masz pod ręką koło...zapasowe i podmieniasz :) Pierwszy model tego wiatraka miałem na jednym kole ale okazało się to błędem konstrukcyjnym, bo wiatrak potrafił się "bujać" w ramie, co doprowadzało do uderzenia śmigieł o ramę przy dużym wietrze. Zbyt giętkie to było z jednym kołem po środku. Później poprawiłem to na dwa koła i...zyskałem drugi generator :D...który można wykorzystać w połączeniu czy to szeregowo czy równolegle (tutaj są to złożone zabiegi/problemy) jak i w hamowaniu jako drugi hamulec co jest bardzo skuteczne. Tymi rozwiązaniami jednocześnie załatwiłem całą sprawę łożyskowania (w kołach po zakupie wymieniłem łożyska na nowe).
    Kiearok wrote:

    Ja kupiłem stary rower, ale ze zwykłymi kołami ze względu na to, że tańszych łożysk nie znajdę do budowy turbiny. W dodatku koła rowerowe są lekkie, wyważone i dostosowane do niekorzystnych warunków pogodowych.


    Tak nie do końca. Koło w rowerze elektrycznym pracuje w pionie i nie zachodzi tutaj możliwość wnikania dużej ilości wody do środka. W położeniu poziomym, przez mikroszczeliny czy prowadzenie przewodów, potrafi wpływać woda do środka. Zrobiłem zwyczajny odwiert w kapie od spodu, żeby się ta woda nie zbierała. Poprzedniej zimy, kiedy jeszcze robiłem testy, takie koło mi zwyczajnie zamarzło :D

    Kiearok wrote:

    Ja miałem zamiar kupić zwykłą amerykankę, ale dopiero po testach bo będzie to nowatorska konstrukcja i nie wiem czego się spodziewać.

    Kupno czy wykonanie amerykanki albo zwiększa koszty albo jest dość trudne. Tutaj masz gotowe rdzenie dla uzwojeń, których nie ma w amerykankach (do czego jest rdzeń?) a przede wszystkim całą gamę możliwych kół do wykorzystania i to za niewielką cenę. Problemem jest jedynie większa ilość niż 2szt dla wiatraka bo przy 3 szt generatorów nie ma jak wyprowadzić przewodów (osie nie są wiercone na wylot)...ale kto się będzie bawił w 3 generatory? Dwa w zupełności wystarczą.

    Kiearok wrote:

    Zgromadzone materiały pozwolą mi na wykonanie VAWT o średnicy 2,5 m i wysokości 4 m. Konstrukcja będzie bardzo lekka, dostosowana do małych i średnich prędkości wiatru. O silnym wietrze nawet nie myślę bo pewnie by się połamała. Będzie musiała się składać przy wichurach bo hamowanie jej nie ocali.


    U siebie mam możliwość zdalnie, przez smartfona włączenie hamulca na stałe w przypadku huraganu ale chcę jeszcze zrobić "kotwiczenie" wiatraka wykorzystując siłownik od zamka centralnego samochodu. Po wyhamowaniu wiatraka układ samoczynnie zablokuje wiatrak, żeby się nie obracał. Generalnie od samego początku kładłem nacisk nad pełną kontrolą online, dla wiatraka i zrealizowałem to na modułach Supla. Wiem kiedy działa, jakie ma napięcie, kiedy jest za silny wiatr i mogę go zdalnie zatrzymać.

    UWAGA!
    Warto dodać, że budowa wiatraka nie zwraca się nigdy. Taki wiatrak należy traktować raczej jako hobby lub alternatywę dla paneli. U mnie pełni rolę zimą, bo latem panele mi wystarczają i nie mam na działce energetyki. Moc o którą "walczę" to maksymalnie 200W bo więcej mocy zniszczy mi akumulator. To, że wiatrak ma moc 2kW to kwestia przewymiarowania, żeby przy najlżejszych podmuchach już korzystać z jego mocy. Już dawno wyliczyłem że przy wietrze 3-4m/s jest realnym korzystanie z mocy ok 15W co akurat mi wystarcza. Zgodnie z prawem Betza trudno liczyć inaczej :) Lepiej mieć prawie ciągłe 15W niż nic a jak zawieje bardziej to gromadzę to w akumulatorze i wystarcza mi na dłużej :) Wiele osób kombinuje, kiedy się to opłaca lub zwróci. To się przy naszych wiatrach w Polsce nie opłaca i się nie zwróci. Co innego, jeśli ktoś nie ma dostępu do energetyki to wtedy jest to alternatywą, żeby chociaż mieć "światełko w tunelu" :)
  • #19
    MichaelData
    Level 12  
    Kiearok wrote:

    Ja zbieram dane z IMGW, ponieważ łatwo je skopiować, wkleić do arkusza kalkulacyjnego i obrobić. Ostatnio jednak mają chyba jakieś problemy techniczne, bo zdarzają się nawet kilkugodzinne braki danych i trzeba będzie je uzupełniać przez interpolację. Ale mam już pełny rok zebrany, więc jest na czym bazować przy ocenie ewentualnych rezultatów.


    Dodam tylko, że można kupić stacje pogodowe z pomiarem siły wiatru i mieć szczegółowe dane z konkretnego miejsca w smartfonie czy komputerze to znacznie lepsze niż zbieranie danych ogólnych, które często są przekłamane i nie zawierają szczegółowości punktu, wymagany jest co prawda Internet, żeby to sobie spływało automatycznie. Stacja pogodowa to koszt ok 300/400zł i sam chyba dokonam zakupu ale jeszcze się zastanowię bo z obecnego wiatraka już mogę korzystać na zasadzie zbierania danych. Niestety, te dane nie mają znacznika w sensie jaka jest siła wiatru, ewentualnie ile mocy wyprodukował mi wiatrak co mam dostępne w sterowniku MPPT (połączenie z BT z aplikacją i logiem z każdego dnia) oraz osobny watomierz z zapisem watogodzin. Niestety nie pokrywa się to jednak rok/rok czy miesiąc/miesiąc. W zeszłym roku były lepsze warunki wietrzne a ten rok był słaby. Następują zmiany klimatyczne ale nie zmieni się to radykalnie na...lepsze, bo gorsze nas nie interesuje :D Dochodzą anomalie pogodowe i to też trzeba uwzględnić, żeby konstrukcja przetrwała w ogóle. Znam kilka osób, które o to nie zadbały i zakończyli zabawę z wiatrakami bo radość minęła jak ocenili straty. Zima to akurat dobry sezon bo z paneli PV prawie nic nie ma a okoliczne drzewa nie stanowią oporów bo są pozbawione liści i wiatr lepiej się przemieszcza (piszę o konstrukcjach na niskiej wysokości) no chyba że ktoś mieszka w sosnowym lesie :D
  • #20
    Kiearok
    Level 10  
    MichaelData wrote:
    W położeniu poziomym, przez mikroszczeliny czy prowadzenie przewodów, potrafi wpływać woda do środka. Zrobiłem zwyczajny odwiert w kapie od spodu, żeby się ta woda nie zbierała. Poprzedniej zimy, kiedy jeszcze robiłem testy, takie koło mi zwyczajnie zamarzło :D

    Może dałoby się nad silnikiem wykonać daszek, a przewody uszczelnić silikonem?

    MichaelData wrote:
    UWAGA!
    Warto dodać, że budowa wiatraka nie zwraca się nigdy. Taki wiatrak należy traktować raczej jako hobby lub alternatywę dla paneli. U mnie pełni rolę zimą, bo latem panele mi wystarczają i nie mam na działce energetyki. Moc o którą "walczę" to maksymalnie 200W bo więcej mocy zniszczy mi akumulator. To, że wiatrak ma moc 2kW to kwestia przewymiarowania, żeby przy najlżejszych podmuchach już korzystać z jego mocy. Już dawno wyliczyłem że przy wietrze 3-4m/s jest realnym korzystanie z mocy ok 15W co akurat mi wystarcza. Zgodnie z prawem Betza trudno liczyć inaczej :) Lepiej mieć prawie ciągłe 15W niż nic a jak zawieje bardziej to gromadzę to w akumulatorze i wystarcza mi na dłużej :) Wiele osób kombinuje, kiedy się to opłaca lub zwróci. To się przy naszych wiatrach w Polsce nie opłaca i się nie zwróci. Co innego, jeśli ktoś nie ma dostępu do energetyki to wtedy jest to alternatywą, żeby chociaż mieć "światełko w tunelu" :)

    Ja nie poświęcam czas na wiatraki po to żeby zaropić na prądzie, ale hobbistycznie. I dlatego też kombinuję ze stworzeniem nowego typu turbiny, bo wiem, że konwencjonalne konstrukcje wytwarzają mało prądu, a dużo kosztują. Sukces wykorzystania małych prędkości wiatru tkwi w taniej konstrukcji o dużych gabarytach. Gdyby turbina VAWT miała 3 m wysokości i 5 m średnicy to przy wietrze wiejącym przez dobę z prędkością 4 m/s wytworzyłaby aż 2 kWh. To są już istotne wartości prądu, a taki wiatr nawet w Polsce często bywa.
    Należy też dodać, że tworzenie turbin wiatrowych będzie niebawem kilkukrotnie bardziej opłacalne. Miesiąc temu eksperci szacowali, że w 2023 roku prąd będzie droższy 3,5 raza.

    MichaelData wrote:
    Dodam tylko, że można kupić stacje pogodowe z pomiarem siły wiatru i mieć szczegółowe dane z konkretnego miejsca w smartfonie czy komputerze to znacznie lepsze niż zbieranie danych ogólnych, które często są przekłamane i nie zawierają szczegółowości punktu, wymagany jest co prawda Internet, żeby to sobie spływało automatycznie. Stacja pogodowa to koszt ok 300/400zł i sam chyba dokonam zakupu ale jeszcze się zastanowię bo z obecnego wiatraka już mogę korzystać na zasadzie zbierania danych. Niestety, te dane nie mają znacznika w sensie jaka jest siła wiatru, ewentualnie ile mocy wyprodukował mi wiatrak co mam dostępne w sterowniku MPPT (połączenie z BT z aplikacją i logiem z każdego dnia) oraz osobny watomierz z zapisem watogodzin. Niestety nie pokrywa się to jednak rok/rok czy miesiąc/miesiąc. W zeszłym roku były lepsze warunki wietrzne a ten rok był słaby. Następują zmiany klimatyczne ale nie zmieni się to radykalnie na...lepsze, bo gorsze nas nie interesuje :D Dochodzą anomalie pogodowe i to też trzeba uwzględnić, żeby konstrukcja przetrwała w ogóle. Znam kilka osób, które o to nie zadbały i zakończyli zabawę z wiatrakami bo radość minęła jak ocenili straty. Zima to akurat dobry sezon bo z paneli PV prawie nic nie ma a okoliczne drzewa nie stanowią oporów bo są pozbawione liści i wiatr lepiej się przemieszcza (piszę o konstrukcjach na niskiej wysokości) no chyba że ktoś mieszka w sosnowym lesie :D

    Ten duży świerk u Ciebie na działce będzie znacznie wpływał na produkcję prądu gdy wiatr będzie wiał od jego strony.
    A mógłbyś udostępnić szczegółowe dane o produkcji prądu z ostatniego tygodnia?
  • #21
    MichaelData
    Level 12  
    Kiearok wrote:
    MichaelData wrote:
    W położeniu poziomym, przez mikroszczeliny czy prowadzenie przewodów, potrafi wpływać woda do środka. Zrobiłem zwyczajny odwiert w kapie od spodu, żeby się ta woda nie zbierała. Poprzedniej zimy, kiedy jeszcze robiłem testy, takie koło mi zwyczajnie zamarzło :D

    Kiearok wrote:

    Może dałoby się nad silnikiem wykonać daszek, a przewody uszczelnić silikonem?

    Przecież już to zrobiłem :P i nadal potrafi się coś tam dostać. Odwiert w kapie 5mm idealnie załatwił sprawę i problem zniknął.

    Kiearok wrote:

    Ja nie poświęcam czas na wiatraki po to żeby zaropić na prądzie, ale hobbistycznie. I dlatego też kombinuję ze stworzeniem nowego typu turbiny, bo wiem, że konwencjonalne konstrukcje wytwarzają mało prądu, a dużo kosztują. Sukces wykorzystania małych prędkości wiatru tkwi w taniej konstrukcji o dużych gabarytach. Gdyby turbina VAWT miała 3 m wysokości i 5 m średnicy to przy wietrze wiejącym przez dobę z prędkością 4 m/s wytworzyłaby aż 2 kWh.


    To trochę rozważanie teoretyczne. Nim zbudowałem swoją turbinę, odrobiłem spore lekcje w poszukiwaniu modelu, który będzie łączył cechy Savonius i Darrieus bo tak należy to rozumieć a w sumie trzeci rodzaj turbiny, to są właśnie hybrydy tych dwóch modeli. Savonius działa na innej zasadzie niż Darrieus i głównie o te dwie zasady chodzi. Trzeciej zasady działania turbin w sumie nie ma :)
    Nie chciałem budować Savoniusa, co właściwie Ty sugerujesz bo obarczony jest niską sprawnością. Duże gabaryty mogą spełnić większą moc ale przy większym wietrze jest to później nieefektywne. Szerokość wiatraka jak wiesz, ma wpływ na jego obroty i okazuje się, że nie ma wpływu w sumie na moc. Prędzej ilość śmigieł czy wysokość. Poczytaj załącznik , który dałem. Oglądałem sporo wykonań różnych turbin i skalę efektywności. Więcej tam bajek niż pokazania sprawności efektywnej. Filmy kręcone raz/dwa razy w roku, kiedy mocno wiało :)...itp.

    Kiearok wrote:

    To są już istotne wartości prądu, a taki wiatr nawet w Polsce często bywa.
    Należy też dodać, że tworzenie turbin wiatrowych będzie niebawem kilkukrotnie bardziej opłacalne. Miesiąc temu eksperci szacowali, że w 2023 roku prąd będzie droższy 3,5 raza.


    Nadal królują panele a po ostatnich zmianach w prawie, wygląda na to, że ich cena spadnie pomimo inflacji. Problemem w jednym i drugim wykorzystaniu energii odnawialnej są magazyny a w zasadzie ich brak. Jeśli ten temat się rozwinie to wiatraki dostaną drugą szansę gdzie w krótkim czasie, przy dobrych warunkach idzie wyprodukować sporo energii a przede wszystkim zimą, gdzie panele praktycznie nie działają a taki magazyn się marnuje.

    Kiearok wrote:

    Ten duży świerk u Ciebie na działce będzie znacznie wpływał na produkcję prądu gdy wiatr będzie wiał od jego strony.


    Świerk stoi od strony północy a z tego kierunku nie miałem praktycznie żadnego wiatru przez cały rok. Króluje u mnie wiatr zachodni, południowo zachodni i czasem wschodni. Obecność tego drzewa tworzy mi kanał powietrzny i korzystam z niego :) Dodatkowo drzewo pełni rolę dźwigni i odciągu dla masztu bo od wiatraka biegnie tam linka stalowa a u dołu mam wyciągarkę i cały maszt opuszczam i podnoszę w 5min jednym palcem.

    Kiearok wrote:

    A mógłbyś udostępnić szczegółowe dane o produkcji prądu z ostatniego tygodnia?


    Mogę Ci napisać, że początek tego tygodnia to stany ok 50/80Wh ale przedwczoraj to było 100Wh, wczoraj 180Wh i wiadomo że zależy to od tego jak wieje, dzisiaj powinno być ok 150Wh. Wiatr był na poziomie 4-5m/s w krótkich porywach do 11m/s. W sumie słabo wiało. Ściąganie danych ze sterownika MPPT to jedynie przez BT i prtscr, bo nie obsługuje zapisu. Mnie to wystarczy.

    Już pisałem wcześniej, że będę przerabiał ten wiatrak, będzie zmieniona konstrukcja śmigieł (obecnie cięte z rury, czyli połowa okręgu) na cięte z elipsy co zwiększy o 1/3 powierzchnię parcia i chcę zamiast 3 śmigieł docelowo zrobić 7 śmigieł. W załączniku masz opisane jak to wpływa na moc wiatraka, jego drgania i efektywność. Nim wykonam te zmiany w konstrukcji, najpierw zrobię model i sprawdzę teorię w tunelu aerodynamicznym, czy ma to sens i jakie są zyski. Nigdzie nie spotkałem tej konstrukcji w wykonaniu z 7 śmigłami. 4 śmigłową też wykonałem, taką mniejszą i są ciekawe efekty, 5 śmigieł już widziałem https://youtu.be/-nff-UuXj1k?list=FLsoXDoCRIMg1Lk10z0Pbhyg też mała ale brak większego opisu i jest obarczona "błędami" w konstrukcji.
  • #22
    Kiearok
    Level 10  
    Dziękuję za PDFa.
    Dziwne, że przy takiej liczbie autorów + recenzenci, nie wychwycono błędu.
    Szkoda że opracowanie nie zawiera wyników dla turbiny z sześcioma łopatami. Przy sześciu miałbyś znacznie mniej roboty bo dodałbyś kolejne dwa trójkąty przy kołach, tworząc coś na wzór Gwiazdy Dawida.
  • #23
    MichaelData
    Level 12  
    Kiearok wrote:
    Dziękuję za PDFa.
    Dziwne, że przy takiej liczbie autorów + recenzenci, nie wychwycono błędu.
    Szkoda że opracowanie nie zawiera wyników dla turbiny z sześcioma łopatami. Przy sześciu miałbyś znacznie mniej roboty bo dodałbyś kolejne dwa trójkąty przy kołach, tworząc coś na wzór Gwiazdy Dawida.


    To nie tak z tymi 6 łopatami :) Temat przerabiany. Chodzi głównie o zachodzenie cienia łopat. Przy 6 łopatach mamy stany, gdzie nie ma wzrostu mocy w stosunku do 5 łopat, dlatego się to pomija. Następuje zacienianie bez przepływu wiatru, no chyba że zwiększymy bardzo średnicę wiatraka ale stracimy na obrotach :) Tutaj możesz zobaczyć coś, co Ty mógłbyś robić bo ja się w taką średnicę/wielkość nie bawię. To co prawda konstrukcja śmigła typ: Lenz a nie C-rotor ale wygląda obiecująco i przy wietrze 5m/s masz 200W! https://youtu.be/FYMZvnER0BQ ...i 6 śmigieł.

    Jeśli chodzi o mocowanie, to wymyśliłem to w inny sposób. Obecny trójkąt opasuję okręgiem z płaskownika, spawam i tworzę koło. To rozwiązanie daje mi idealne miejsce do mocowania blach/prowadzących bo śmigła mocować mogę ładnie po okręgu z większą ilością punktów mocujących i tworzę w ten sposób jakby bęben. Stabilne i mocne rozwiązanie i nie muszę się już martwić o poziomowanie/wyważanie jak poprzednio. Przecięcie profilu C, żeby przejść przez płaskownik, zostanie zamaskowane zaślepką z drukarki 3D. Ponieważ śmigła będę robił w całości z aluminium (obecnie rury PCV) to śmigła będą spawane a nie skręcane na śruby, jak mam obecnie i przy 7 śmigłach będę miał ten sam ciężar wiatraka co obecnie przy 3, czyli ok 20kg.
    Tutaj masz jeszcze mój model z 4 śmigłami: https://youtu.be/fcklx-dj1vA
    4 śmigła odrzuciłem jednak do dalszych badań bo tak jak w tym PDFie, zgadzam się, że jak już, to kombinacja z 7 śmigłami. Nie chcąc zapeszać, bo PDF to obliczenia teoretyczne, najpierw jednak zrobię model i zbadam, nim powstanie wersja ostateczna. Wolę stracić czas i koszty na modelu, jeśli się okaże że zyski z 7 łopat są małe (chodzi również o turbulencje, i prawo Betza, które w tych obliczeniach pominięto i nie uwzględniono konstrukcji C-rotor (Canstein) z prowadzeniami. W sieci jest sporo materiałów, gdzie możesz dokonać wyboru typu konstrukcji jaką chcesz budować ale w/w hybrydy na dzień dzisiejszy są całkiem sprawne.
  • #24
    Kiearok
    Level 10  
    MichaelData wrote:
    To nie tak z tymi 6 łopatami :) Temat przerabiany. Chodzi głównie o zachodzenie cienia łopat. Przy 6 łopatach mamy stany, gdzie nie ma wzrostu mocy w stosunku do 5 łopat, dlatego się to pomija. Następuje zacienianie bez przepływu wiatru, no chyba że zwiększymy bardzo średnicę wiatraka ale stracimy na obrotach :)

    Zacienianie będzie i przy 7 łopatach ale niesymetryczne względem osi obrotu i może w tym tkwi szkopuł.

    MichaelData wrote:
    Tutaj możesz zobaczyć coś, co Ty mógłbyś robić bo ja się w taką średnicę/wielkość nie bawię. To co prawda konstrukcja śmigła typ: Lenz a nie C-rotor ale wygląda obiecująco i przy wietrze 5m/s masz 200W! https://youtu.be/FYMZvnER0BQ ...i 6 śmigieł.

    Ładna manipulacja na filmie :D
    HAWT stoi prawie w lesie i się nie kręci, a VAWT na otwartej przestrzeni i się kręci :)
    Na szczęście pokazali, że przy tych obrotach produkcja prądu wynosi 0 W :)

    MichaelData wrote:
    Szerokość wiatraka jak wiesz, ma wpływ na jego obroty i okazuje się, że nie ma wpływu w sumie na moc.

    Ale to dotyczy turbin typu H.
    W przypadku Savoniusa wraz ze zwiększeniem średnicy zwiększa się też powierzchnia, więc i siła.
  • #25
    MichaelData
    Level 12  
    Kiearok wrote:
    MichaelData wrote:
    To nie tak z tymi 6 łopatami :) Temat przerabiany. Chodzi głównie o zachodzenie cienia łopat. Przy 6 łopatach mamy stany, gdzie nie ma wzrostu mocy w stosunku do 5 łopat, dlatego się to pomija. Następuje zacienianie bez przepływu wiatru, no chyba że zwiększymy bardzo średnicę wiatraka ale stracimy na obrotach :)

    Zacienianie będzie i przy 7 łopatach ale niesymetryczne względem osi obrotu i może w tym tkwi szkopuł.

    Zapomniałeś o przepływie wiatru między łopatami. Oczywiście te wszystkie parametry są ściśle związane z wielkością łopat i średnicą wiatraka.
    Należy dobrać optymalne proporcje, żeby miało to najlepszą wydajność. W ogóle rozpatrywanie konstrukcji wiatraka, należy brać w układzie "ramki" gdzie ilość powietrza ma do pokonania napór jak i hamowanie w stosunku do osi. Drugą sprawą jest aerodynamika wiatraka, gdzie w układach hybrydowych należy tworzyć konstrukcje inne od bardziej płaskiej powierzchni. Wyliczono, że profil śmigła lepszy jest, gdzie mamy do czynienia, kiedy cięty jest z elipsy a nie z koła co w typowym Savoniusie jest raczej problematyczne. Tutaj masz podaną całą aerodynamikę dla C-rotor, obliczenia i wzory: http://www.daswindrad.de/forum/viewtopic.php?f=2&t=21


    MichaelData wrote:
    Szerokość wiatraka jak wiesz, ma wpływ na jego obroty i okazuje się, że nie ma wpływu w sumie na moc.

    Kiearok wrote:

    Ale to dotyczy turbin typu H.
    W przypadku Savoniusa wraz ze zwiększeniem średnicy zwiększa się też powierzchnia, więc i siła.


    Ale spadają obroty i taki wiatrak raczej nie obraca się szybciej niż 100rpm nawet przy silnym wietrze i trzeba stosować przekładnię bo moc generatorów dopiero przy wyższych obrotach zaczyna być użyteczna bardziej. Koła rowerowe o których piszemy, osiągają nasycenie przy 300rpm bo tak zrobił to producent, co należy uwzględnić. Moment obrotowy, kształtuje się w okolicach 150-200rpm czyli można zaliczyć to do generatora wolnoobrotowego. Konstrukcja, którą wybrałem spełnia te warunki i nie muszę stosować przekładni mechanicznej a elektroniczna zapewnia mi możliwość kontroli obciążenia generatorami w stosunku do obrotów wiatraka. Inaczej pisząc, układ elektroniczny pozwala na osiągnięcie szybciej momentu obrotowego, gdyż w niskiej skali obrotów nie wysycam całej mocy wiatraka.

    Tutaj zaczynamy już pisać o paradoksach :) Jednym z nich jest właśnie to, że mała siła wiatru ok 3m/s potrafi już wytworzyć ładowanie ale obciążanie nadmierne wiatraka powoduje to, że on się nie rozkręci do większych obrotów i wpadamy w pułapkę. Co prawda można ignorować taką siłę wiatru ale rezygnacja z niego nic nam nie daje, bo nie wiemy kiedy ta prędkość wzrośnie i na ile a oczekiwanie pozostaje bez ładowania. U siebie zostawiam mały margines elektronicznie i nie obciążam mocno wiatraka przy niskich obrotach/małym wietrze a układ działa cyklicznie (sterownik MPPT) on zarządza poborem mocy z generatorów i dopasowuje się do obrotów wiatraka pozwalając mu uzyskać większe obroty (dość zawiły temat). Po zastosowaniu MPPT (ale taki prawdziwy) zyskałem ponad 50% więcej przy małym wietrze niż w klasycznym połączeniu przetwornicy stepUP bezpośrednio do akumulatora, czy przez przetwornik PWM.
  • #26
    Kiearok
    Level 10  
    MichaelData wrote:
    Moment obrotowy, kształtuje się w okolicach 150-200rpm czyli można zaliczyć to do generatora wolnoobrotowego.

    Moment jest iloczynem siły i ramienia, na którym ta siła działa, a RPM jest jednostką częstotliwości obrotu.

    6 stycznia ładnie wiało w okolicach Poznania. Średnia prędkość wiatru przekraczała 10 m/s. Dużo prądu się wytworzyło?
  • #27
    MichaelData
    Level 12  
    Kiearok wrote:
    MichaelData wrote:
    Moment obrotowy, kształtuje się w okolicach 150-200rpm czyli można zaliczyć to do generatora wolnoobrotowego.

    Moment jest iloczynem siły i ramienia, na którym ta siła działa, a RPM jest jednostką częstotliwości obrotu.


    Ale ja nigdzie nie piszę o momencie siły a o momencie obrotowym. Skoro nie wiesz co to jest to polecam ten link:
    http://bcpw.bg.pw.edu.pl/Content/656/11mpmep_88.pdf

    W samym wiatraku, jako maszynie też jest moment obrotowy...ale to inna wielkość, bo chodzi o kinetykę :) Można to rozumieć jako "koło zamachowe". Zgranie tych dwóch wielkości daje nam potencjał, który należy wykorzystywać jak najlepiej. Żebyś lepiej to zrozumiał, to trzeba ustalać wartości obrotów i obciążenia, żeby dążyć do największego momentu obrotowego...inaczej pisząc, stwarzać takie warunki, żeby wykorzystać całą energię kinetyczną wiatraka na potrzeby generatora, któremu też trzeba zapewnić warunki najbardziej efektywne :)

    Opcja "Zero tolerancji dla strat"...czyli wyciąganie z wiatraka nawet wtedy, kiedy już nie ma podmuchu a on hamuje, na zasadzie rekuperacji aż do spadku napięcia poniżej 3V :)

    Kiearok wrote:

    6 stycznia ładnie wiało w okolicach Poznania. Średnia prędkość wiatru przekraczała 10 m/s. Dużo prądu się wytworzyło?


    Akurat byłem na działce i miałem wskazania ok 70W (5A) w porywach. Wiało w sumie przez 3 godziny ale cykl pomiaru mam dobowy w sensie 24h/pełne. W południe było 120Wh a ile do wieczora dobiło to nie wiem. Mogę tylko dopisać, że jeszcze się bawię z elektroniką, próbując cały czas znaleźć najbardziej optymalne warunki dla pracy generatorów i omijać paradoksy lub niedoskonałości obwodu.

    Jednym z nich było ostatnio to, że przy nagłym, bardzo silnym podmuchu, sterownik MPPT nie zdążył zareagować (10sek) i wiatrak rozkręcał się do prędkości 60rpm i był hamowany przez hamulec elektromagnetyczny z uwagi na brak obciążenia od strony MPPT-akumulatora na 30 sek. Dołożyłem układ, który przy większym napięciu, nim zadziała hamulec, omija MPPT i ładuje bezpośrednio akumulator co nie doprowadza do zadziałania hamulca a po chwili, kiedy startuje MPPT układ się rozłącza. To są chwilowe stany, dość rzadkie ale szkoda mi było czasu, gdzie zgromadzone energia kinetyczna nie była zamieniana na elektryczną i wiatrak tracił ok 30-40 sek w ładowaniu. Przy okazji upłynniłem całość, że hamulec jest już włączany sporadycznie i tylko wtedy, kiedy akumulator jest naładowany albo prąd ładowania przekracza dopuszczalną wartość, bo elektronika pilnuje, żeby nie doszło do nadmiernego wzrostu obrotów w przy nagłych podmuchach a energia idzie do akumulatora :)
  • #28
    gimak
    Level 40  
    MichaelData wrote:
    ja nigdzie nie piszę o momencie siły a o momencie obrotowym.

    Ale to jest dokładnie to samo, tak jak napisał
    Kiearok wrote:
    Moment jest iloczynem siły i ramienia, na którym ta siła działa

    z tym, że określenia moment siły używa się w układach statycznych.
  • #29
    MichaelData
    Level 12  
    gimak wrote:
    MichaelData wrote:
    ja nigdzie nie piszę o momencie siły a o momencie obrotowym.

    Ale to jest dokładnie to samo, tak jak napisał


    W sumie niezupełnie :) To dość zawiły temat jeśli chodzi o wspomniany moment obrotowy. Dla wiatraka, jak wiadomo jest on stały w sensie, że jest tam punkt, który generuje największą moc przy określonych obrotach gdzie mniejsze obroty nie generują jeszcze tej mocy maksymalnej a wyższe obroty są po za zakresem mocy maksymalnej. W przypadku VAWT mamy do czynienia z dużym momentem obrotowym, wynikłym w sumie z jego budowy (masy) i niskich obrotów. W połączeniu z silnikiem BLDC, gdzie ten moment należy traktować inaczej, potrzebne jest dopasowanie obu, żeby wybrać wypadkową i w tym przypadku możemy zmieniać moment obrotowy BLDC za pomocą elektroniki aby korzystać w dużym zakresie ze zmiennego momentu obrotowego. Tutaj jest to jakoś przystępniej opisane, jeśli chodzi o prądnicę:
    http://old.zseii.edu.pl/archive/dydaktyka/maszyny/moment_obrot.htm

    A tutaj trochę w zakresie momentu obrotowego wiatraka gdzie jeszcze dochodzi pojęcie "krzywej mocy" czy moment aerodynamiczny:
    http://pe.org.pl/articles/2018/5/8.pdf

    Ponieważ założeniem jest, że chcemy korzystać możliwie maksymalnie, w całym zakresie obrotów wiatraka, należy tak dobrać jego pracę, żeby uzyskać zadowalające nas parametry. Nikt specjalnie tego dotąd nie robił przy niskich obrotach, uważając je za pomijalne (nie znalazłem ciekawych rozwiązań) a to z uwagi na budowę wiatraka lub zbyt słabą moc wiatru co jest zrozumiałe w przypadku podłączania falownika lub oczekiwania wielkich mocy. Dotąd budowane generatory, musiały osiągnąć jakieś większe obroty, żeby uzyskać napięcie znamionowe, potrzebne do dalszej pracy. Ja to u siebie zmieniłem. W przypadku ładowania akumulatora jest to jednak stan pożądany, żeby korzystać, jeśli tylko zawieje :) Ponieważ stwierdziłem, że nawet mała moc wiatru może być wykorzystana i nie pogardzę nawet 1W to spróbowałem to uzyskać i mi się udało :) Zachowując jednak system kontroli, który pozwala na zwiększanie mocy w miarę wzrostu wiatru, system reaguje i pozwala rozkręcać się wiatrakowi do jego maksymalnej możliwości (krzywa mocy). Nie wiem, czy ktoś zrozumie w sumie proste założenie, które jednak jest dość złożone i zawiera mnóstwo paradoksów wspomnianych poprzednio ale jakoś sobie poradziłem :)
  • #30
    gimak
    Level 40  
    MichaelData wrote:
    W sumie niezupełnie To dość zawiły temat jeśli chodzi o wspomniany moment obrotowy.

    Obojętnie jak się to określa - jednostką obydwóch tych pojęć jest Niutonometr (Nm), charakter jest ten sam.