Savonius Windkraftanlage

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Yamatai
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Savonius Windkraftanlage




von Yamatai » 13/10/15, 11:42

Hallo alle,

Ich bin ein Neuling auf der Website und habe ein paar Fragen. Ich habe die Wanderungen von Cristophe auf seinem Wasserkraftwerk Picocentrale und Yanyan 26 auf seinem Soapius in letzter Zeit ziemlich genau verfolgt.

Ich suche dann im Internet nach Dokumenten zu diesen beiden Themen, nämlich Wasser und Wind.

Die Wasserkraft verstehe ich sehr, wie wir dimensionieren können und wie es funktioniert.
Windkraft ist schwieriger.

Ich habe nicht das Glück, einen Bach in der Nähe meines Hauses zu haben, also schaue ich auf Windkraft.
Der Savonius ist am einfachsten mit begrenzten Konstruktionskenntnissen und begrenzter Ausrüstung herzustellen.

Ich suche zuallererst, wie man diese Windkraftanlage dimensioniert und konstruiert.
Also fand ich einige Formeln mit Größenordnungen.

Die erste ist die theoretische maximale Windkraft.

P = 1/2 * ro * S * (V ^ 3)
Keine Sorge mit dieser Formel, aber es ist offensichtlich unmöglich und das berühmte Betz-Gesetz gibt Größenordnungen nach dem Typ der Windkraftanlage an.

Für einen Savonius finde ich einen Wert von Cp zwischen 0,15 und 0,3. Dieser Wert ist eine Funktion von Lambda, die wie folgt abnimmt:

Lambda = (rad.R) / V.

Keine Sorge auch mit dieser Formel.
Das optimale Lambda scheint für einen Savonius bei 1 zu liegen.

Mein Anliegen ist es, mein theoretisches Maximum Cp zu berechnen. Die Formeln, die ich finde, müssen bereits Tests mit einem Prototyp durchgeführt haben.
Um einen möglichst effizienten Prototyp zu erhalten, möchte ich ihn vor Fertigstellung berechnen.

Formeln gefunden:

Cp = ((1 + k) * (1-k²)) / 2
k = V2 / V1 (v2 = v out; V1 = v eingehend)

oder

Cp = (2 · C · Lambda) / (ro · S · v · 3)

In beiden Fällen ist die Realisierung der Windkraftanlage unerlässlich. Ich finde es eher überraschend, dass Hersteller von Windkraftanlagen vor dem Bau eines Prototyps nicht mehr modellieren wollen.
Deshalb sage ich mir, dass ich etwas vermisse: p

Für Yanyan 26.
Ich habe Ihr Projekt verfolgt und befürchte, dass Ihr Savonius zu langsam und etwas zu klein läuft.

Ihr Lambda beträgt während Ihrer Tests bei dieser Geschwindigkeit ungefähr 25 m / s (90 km / h). Ihr Lambda muss weniger als 0,07 betragen.
Selbst wenn Ihr Cp max 0,25 beträgt, bezweifle ich, dass Sie mit diesem Lambda mehr als einen sehr großen maximalen CP von 0,04 hatten.
Bei einer Fläche von 2 m² betrug Ihre maximale mechanische Leistung 750 W.
Ich wollte wissen, wo Ihr Projekt war. Sie haben Ihre Website nicht lange genug aktualisiert.

Ich frage mich, ob für diesen Windturbinentyp die interessanteste nicht eine Lichtmaschine ist, deren Erregung mit einem Gleichstrom über eine Brücke aus Graetz gesteuert wird.

Lassen Sie mich erklären, um den CP am nächsten am Maximum zu halten, ohne die Erfassungsfläche zu verändern, die auf dem mechanischen Widerstand gespielt wird, der durch seinen Erregerstrom mit dem Generator verbunden ist.
Dies ermöglicht es, keinen Savonius mit wiederverschließbaren Eimern mit der Geschwindigkeit zu bauen.
Dabei wird die Rotordrehzahl mit einem kleinen Permanentmagnetgen und einem kleinen Servo gemessen.

Ich habe es mit einem Kollegen, einem Elektriker, besprochen, und es scheint, dass der Strom der Erregung des Induktors bei der Sättigungsspannung im Ausgang bei Sättigung (fct der Anzahl der Windungen) ziemlich wenig spielt, aber viel bei der Strom und damit die Last.
Dies wird dazu neigen, eine ziemlich stabile Spannung, aber einen variablen Strom zu halten. Ideal für einen Solarwechselrichter mit einem MPPT-Spannungswert im richtigen Bereich, oder?

Ich weiß nicht, ob ich sehr klar war, dass ich ein bisschen überall hinkomme, wenn ich denke.
Lass mich deine Kommentare wissen.
Vielen Dank und einen schönen Tag.
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von ARMAND » 13/10/15, 13:45

Wenn es darum geht, einen Haushalt für das ganze Jahr zu ernähren, nehmen im mini eine dem Wind "angebotene Fläche" von 12 m2 (unter der Annahme, dass am geplanten Standort Wind weht und dem Durchschnitt entspricht : Cheesy: )
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von Yamatai » 13/10/15, 16:41

Nein, es ist nicht für meine persönliche Ernährung.

Ich bin ein EDF-Agent und zahle 10% + 15% Sachleistungen, dh 25%.
Es wird also für mich niemals rentabel sein. Es ist für meine technische Kultur, Vergnügen und wenn ich etwas trinkbares für nicht zu teuer bekomme, meine Lieben und Informationen über die forum. :D
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von ARMAND » 13/10/15, 17:32

Die Antwort bleibt unabhängig von der betroffenen Familie dieselbe : Cheesy:
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von Yamatai » 13/10/15, 22:39

Dies ist nicht wahr.
Die Idee ist, mit einem skalierbaren, skalierbaren Modell zum Testen zu beginnen.
Ich habe die Idee, dies zuerst mit einem PVC-Rohr von 100 bis 120 mm und 1 m Höhe zu tun.
Es wird 0,2 m2 und nicht mehr als 2 oder 3 W mechanisch bei 5 m / s sein.
Plötzlich ist ein Pseudo-Gebläsetest möglich, bei dem die Eigenschaften bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten und Überlappungen zwischen Schaufeln festgestellt werden.
Ein einfacher Dynamo, um das Bild der Macht zu haben.
Ein Dynamoschlüssel für das Anlaufdrehmoment und die vorgelagerte nachgeschaltete Windgeschwindigkeit unterscheidet sich, um eine Vorstellung vom dynamischen Drehmoment zu erhalten.

Ich habe gelesen, dass die optimale theoretische Erholung 0.24 beträgt.
Es scheint, dass diese Windkraftanlage ihr Drehmoment durch Ziehen und Heben entsprechend der Ausrichtung zum Wind und der Luftgeschwindigkeit auf den Schaufeln bezieht.

Kurz gesagt, es besteht die Möglichkeit zu experimentieren, bevor ein Modell auf der Basis von Trommeln oder Eimern hergestellt wird.

Im Internet sah ich eine schöne mechanische Realisierung, die aber auf dem Generatorteil faul war.
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von Yamatai » 28/10/15, 14:31

Guten Tag,

Ich stelle mir ein paar Designfragen und ich denke, dass andere diese Frage sicherlich im Sinn hatten.

Für meine Windkraftanlage Pico werde ich, um Tests zu machen, auf einem Holzrahmen, die Rinnenabfahrt in 100 oder 125, je nachdem, was ich für die Blätter finde, einen Fahrraddynamo für den Generator und ich habe die Frage offen der Drehachse.

Anfangs dachte ich daran, mit zwei Lagern zu beginnen, deren Schulter in das Chassis mit kleinem Innendurchmesser (6 mm) eingebettet ist. Wenn ich einem Mechanikerkollegen davon erzähle, versteht er nicht, warum ich nicht größer werde.
Ich erkläre ihm, dass ich die Reibungsverluste der Lager begrenzen möchte, um kein hohes Anlaufdrehmoment und unnötige Betriebsverluste zu haben.

Für ihn ist der Widerstand gering, aber er begründet meiner Meinung nach im Vergleich zu unseren Elektro- oder Dampfmaschinen, deren Leistung nicht den wenigen Watt entspricht, die ich zu erfassen hoffe.

Also meine Frage:

Haben Sie für kleine Konstruktionen Lager mit welchem ​​Bezug verwendet? Und hatten Sie den Eindruck eines signifikanten Anfangsdrehmoments?

Der Soapius hat ein beachtliches, aber gutes Anlaufdrehmoment. Ich bevorzuge es, vor dem Verlassen eine Vorstellung von der Realität zu haben, basierend auf einem Chassis, das für ein größeres Modell mit Lagern und einer größeren Motorachse verwendet werden kann.

Präzision scheinen die Hersteller nicht widerstandsfähig Drehmomentfreigabe.
Bei Interesse ein Link zu einem Herstellerdokument.

http://www.ntn-snr.com/portal/fr/fr-fr/ ... tID%3D7107

Danke, ein +
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von ARMAND » 28/10/15, 18:09

Conrad Edelstahllager, Innendurchmesser 10 mm, die Achse ist ein Kupferrohr, die Schultern bestehen aus Rohrverbindungsstücken ... sehr geringer Widerstand (nicht gemessen) darunter befinden sich nur die Magnetlager ( viel glück : Cheesy:
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von Yamatai » 29/10/15, 10:59

Vielen Dank für diese Rückkehr :)

Ich denke, Sie haben diesen Treffer plötzlich genommen:

http://www.conrad.fr/ce/fr/product/1984 ... g-6200-2RS

Für diejenigen, die an einer günstigeren Seite als conrad und normalerweise mit besserer Ausrüstung interessiert sind:

http://www.123roulement.com/roulement-6200-2RS-SKF.php

Ich habe versucht, das Lageridentifikationssystem zu verstehen, und es ist für mich etwas dunkel. Was ich verstanden habe ist:
erste Ziffer die Art des Lagers.
die nächsten 4 Dimensionen (wenn es 4 Zahlen gibt).
die Referenz nach der Art der Abdichtung.
die Art des Schmiermittels, falls angegeben

Auf der SKF-Website gibt es die Berechnung des Widerstandsdrehmoments, aber es ist für mich unerträglich. Ich denke, ich werde die einfachste Lösung mit beispielsweise Miniaturlagern und integrierter Schulter wählen.

http://www.123roulement.com/roulement-F626-ZZ.php
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von ARMAND » 29/10/15, 11:28

Ich bestelle bei Conrad, weil ich viel bastele und ein bisschen von allem bei ihnen kaufe. Amha ist es besser, Edelstahl Rab zu nehmen. Es ist einfach notwendig, sie (mit einem an der Achse durchbohrten Soda-Stopfen) vor einem Minimum an Staub und Abfluss zu schützen, dann dreht es sich mehr als zehn Jahre ohne Wartung ...

Der Widerstand eines Savonius kann von einer Person nicht zuverlässig berechnet werden, außerdem ist er als Information begrenzt. Wenn Sie keine Reibung wünschen, müssen Sie auf Magnetfeldern montieren (verschiedene Anordnungen möglich). Diese Art von Produkt, Savonius, wurde von Ingenieurschulen ausgiebig untersucht. Es ist rentabler, ihre Arbeit zu lesen, als eigene Tests durchführen zu wollen. Ich habe ein Dutzend Modelle vor Ort gemacht, bevor ich meine eigenen gemacht habe (nach einem Modell, das es nicht gab)
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von Yamatai » 29/10/15, 14:13

Ich bin nicht auf der Suche nach 0 Reibung, aber ich habe mich gefragt, ob ich ein Chassis herstellen soll, das für ein größeres verwendet werden kann.

Ich habe einige der Themen gelesen, die im Internet herumhängen. Die optimale Überlappung scheint ein Radius von 0,24 zu sein. Das Modell ist nur dazu da, mir eine Vorstellung vom Unterschied zwischen einer guten und einer schlechten Wiederherstellungsrate zu geben.

Nach dieser Studie würde der Kp max für ein Lambda zwischen 25 und 1 1,2% betragen. Die theoretischen Daten, die sehr wahrscheinlich verifizieren, habe ich im Sinn.
Es hindert nicht daran, einige Tests durchführen zu wollen, bevor ein größerer durchgeführt wird;)

In derselben Studie stellten die Teilnehmer die Idee vor, die Überlappung der Schaufeln mit einem Winkel zu modifizieren, der zwischen den beiden Schaufeln nicht 180 ° betragen würde.
Es würde das durchschnittliche Drehmoment verbessern, es aber noch weniger linear machen.
In ihren Experimenten wäre ein relativer Winkel von 125 ° eine gute Führung.

Ich habe nicht vor, viel zu tun. Eine erste mit einstellbarer Überlappung. Größer entsprechend dieser Überlappung, die einen Radius von 0,24 haben sollte.
Ein neues Experiment mit einer einstellbaren Klinge, um den Winkel zwischen den beiden Klingen für diese zweite Spur zu ändern.

Es ist mehr zum Spaß, sich selbst zu machen :)
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