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Energia Alternativa ed Energia Fai Da Te > Eolico

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windside in zona poco ventosa, con un alternatore esagerato
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eneo

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Inviato il: 8/5/2008,07:27

ciao gino, fammi sapere come va..... ho messo 0.25A a titolo di esempio, vanno bene anche 0.38 ohm.

 

gino33
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Inviato il: 10/5/2008,14:38

CITAZIONE (eneo @ 8/5/2008, 08:27)
ciao gino, fammi sapere come va..... ho messo 0.25A a titolo di esempio, vanno bene anche 0.38 ohm.

Ah, benissimo.
Stò procedendo, speriamo di non avere altre sorprese.
Ecco la robaglia in costruzione
un bel casino faccine/bye2.gif

ForumEA/us/img80/5122/statore36yq2.jpg

ForumEA/us/img80/4264/rotore48pc6.jpg

 

gino33
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Inviato il: 16/5/2008,06:10

Ho fatto le prime prove.
Ho pensato di aprire una discussione nuova sperando di invogliare i commenti.
Trascrivo il testo
Ciao a tutti


Riapro la precedente discussione “Windside con alternatore esagerato” per riepilogare e per aggiungere il nuovo tentativo di fare un alternatore adatto ad un mulino ad asse verticale tipo windside di circa 2 mq. (200 watt sui 10 m/s di vento) magari utilizzabile anche per rotori più grandi o diversi (come il Darrieus). Sul mercato non ho trovato niente che mi sembrasse adatto.

Lo scopo sarebbe fare un aggeggio che arrivi a 12 volt a bassi giri (20-30) e che abbia un buon rendimento nel trasformare i watt (purtroppo pochi) forniti dalla girante. Intenderei privilegiare il rendimento a bassi giri, ma senza “inchiodare” l’aggeggio quando c’è vento decente. Visto l’uso, peso e ingombro non sono un vincolo. Quanto al costo ci penserei dopo.

Avevo fatto un trifase 24+24 magneti 40x20x10 su rotori da 500 mm con 18 bobine da 105 spire fatte con 24 metri di filo da 1,32 ciascuna. A 20 giri la singola fase mi dava già 5 volt ed ero molto contento, però la singola fase aveva 1,7 ohm di resistenza e mi è stato detto che era troppo e che avrei avuto un rendimento scarso (e così è risultato). Mi è stato detto anche che gli ohm totali di un 12 volt avrebbero dovuto essere attorno a 0,3-0,4 (ma forse si riferivano ad alternatori ad uso eliche, che girano molto più forte ma che in partenza hanno meno coppia).

Ho letto nel forum che raddoppiare i poli a parità di magneti e bobine i volt si quadruplicano e che la “potenza” cresce di ben otto volte (mamma mia!).

Allora ho riutilizzato il materiale dell’alternatore precedente per fare un 48 poli (magneti 20x20 mm ricavati spezzando i precedenti 40x20x10) con uno statore di 36 bobine con 30 spire in DOPPIO filo da 1,32 lunghezza filo 3,5 mt.

Prima c’erano 432 mt di filo. Ora ci sono 126 metri di filo: 432:126=3,4 x 2 (perché il filo è doppio)= 6,8
Gli ohm per fase erano 1,7, mi aspettavo 1,7:6,8=0,25 invece il tester dichiara 0,4-0,5 ohm (un tale mi ha detto che col tester ci sono problemi a fare questa misura, spero dipenda da questo).

Ho quindi ridotto le spire a 1/3 e i magneti a metà e ciò dovrebbe ridurre i volt prodotti almeno di 6 volte, forse 8 perché i magneti si sono un po’ sbrecciati (poi mi pare che i gaus di mezzo magnete siano meno della metà di quello intero). Quindi il x4 dovuto al raddoppio dei poli doveva diventare un 1/2. Difatti i volt alternati di fase a vuoto si sono ridotti a meno della metà. Confidavo sul fatto che “la potenza” sarebbe però cresciuta il doppio, ma non ne ho visto (o compreso) l’effetto.

Quindi ho pensato d’aver fatto una fesseria. Però quando ho messo l’aggeggio al vento, ha cominciato a produrre un filo di ampere nelle stesse condizioni di vento dell’alternatore precedente (sui 2 mt/s) ma col vantaggio d’essere meno “frenato” quando arrivava qualche raffichetta e sui 5 mt/s leggevo 2 ampere. Purtroppo dispongo di strumenti imprecisi e poi col vento ballerino è impossibile leggere bene in due posti (credo bisognerebbe montare l’aggeggio su di un camion e vedere cosa succede alle varie velocità).

In precedenza avevo fatto dei test “a banco” che erano risultati meno incoraggianti. Per calcolare i watt assorbiti dall'alternatore e vedere il suo rendimento, avevo azionato l’alternatore con un motovariatore; l’alternatore era sostenuto con due supporti a cuscinetto applicati all’albero in modo che anche la carcassa dell’alternatore potesse ruotare e si potesse così misurare la coppia di reazione tramite una bilancia (KG) e un braccio (di mt. 1,70). Quindi ho calcolato i watt all’albero come segue:
KG x 9,81 x braccio (1,70 mt) = Nm di coppia x Giri / 9,550 (sinteticamente: KG x giri x 1,74)

Prove con batteria 12 volt (quasi scarica) e a Stella
Giri--------------------------------------------55---------60--------80-------100
Volt--------------------------------------------12--------13--------14--------16
Ampere----------------------------------------0,5--------1---------5--------11
Kg-----------------------------------------------0,09------0,18-----0,8-------1,63
Watt resi---------------------------------------6--------13--------70------176
Watt albero-----------------------------------8,6------18,8----108------277
Rendimento %-----------------------------70---------70-------65--------58

Prove alternatore precedente (stesse condizioni )
Giri---------------------25---------30--------40---------60-------90--------100
Volt--------------------11---------12---------12--------14-------14----------14
Ampere-----------------0,5-------1,2---------2,8-------6,3-----11,5-------12,5
Kg-(braccio 3 mt)-----0,11-----0,26-------0,57-----1,2--------2,04-------2,2
Watt resi----------------5--------17---------34--------84-------161--------175
Watt albero-------------8,2-----23---------68-------216------550--------660
Rendimento %-------62--------74---------50--------39--------30---------26

Come watt resi si possono confrontare i 55 giri attuali con i 25 precedenti (rendimento 6270), gli 80 attuali coi precedenti 60 (39-65), i 100 attuali coi 90 precedenti (3058)

Il rendimento è migliore, soprattutto al crescere dei giri, ma mi aspettavo molto di più. Ho perso molti dei volt che desideravo ai bassi giri, tuttavia la prova “pratica” dimostrerebbe che l’alternatore precedente non manteneva le sue promesse lette a banco e che quindi non avrei peggiorato col vento debole mentre ho migliorato col vento forte.

Quanto all’incremento di “8 volte nella potenza” non credo di aver capito dove misurarlo. Io di elettricità non so nulla, ma mi parrebbe che gli “ampere” dovrebbero derivare dai volt che si generano a vuoto: se così fosse, come potrebbero i watt crescere il doppio rispetto all’incremento dei volt quando si raddoppiano i poli? Certo mi rendo ancor più conto che mi servirebbe avere un “consulente esperto” ma non lo trovo (e alla mia età non ho la voglia e la testa per mettermi a studiare).

Trascrivo anche la prova con un carico fatto con due lampadine in parallelo 24 volt - 60 watt. Mi dicono che sono prove che non significano nulla, ma forse ad un “esperto” possono servire per avere un’idea della ferraglia che ho messo insieme.
Giri-------------------------------20-------30--------60-------80-------117
Volt--------------------------------4--------5--------10--------17--------24
Ampere---------------------------1,5------2---------3---------4----------6,5
Kg----------------------------------0,25----0,3------0,47-----0,6-------0,8
Watt resi--------------------------6--------10------30--------68------156
Watt albero-----------------------8,7-----16------48--------84------163
Rendimento %-----------------69--------62------62--------81--------96

Dati un po’ ballerini, forse ho letto male qualche cifra: sembra però che il rendimento cresca moltissimo col crescere del numero dei giri (viceversa che con la batteria). Succedeva lo stesso (ma con rendimento minore) anche con le prove del 24 poli precedente. Quindi direi che la cosa sia confermata.

Francamente (sempre considerando che di elettricità non so nulla) quest’ultimo mi sembrerebbe un modo migliore per misurare cosa produce e cosa rende un alternatore, la batteria mi sembra una questione addizionale; inoltre si potrebbe generare elettricità per la rete con un inverter senza passare per una batteria… o dico una cazzata? Se così fosse sarei molto più contento del risultato, avrei dei bei rendimenti e un pochino di corrente anche ai bassi giri (d’altra parte a quei giri c’è pochissima energia nel vento).

Se interessassero, ecco i volt generati a vuoto dalle singole fase in alternata
Giri/volt 22/2 30/3 40/4 60/6 80/8 115/12 (circa)

Se dovessi rifare l’alternatore sarei indeciso se tornare al 24 poli precedente mettendo del filo più grosso oppure se fare più spire nel 48 poli. Tornerei a crescere un po’ negli ohm, ma avrei più volt in basso. Certo non mi è ancora chiaro se ha senso nel volere più volt in basso: non è che mi metto in casa degli ohm che danneggiano in cambio di volt che non riesco a sfruttare o che forniscono solo briciole di watt? Mah! Potenza dell’ignoranza. Bisognerebbe forse fare tante prove o, meglio, trovare un esperto da assoldare.

Visto che ci ho speso un sacco di tempo, mi piacerebbe anche fare la prova mettendo del ferro dentro le bobine. Ho letto che è cosa sconsigliabile, però la curiosità è tanta e magari quello che non va bene per le eliche potrebbe essere meno sbagliato con un asse verticale (con più coppia allo spunto) o magari per un alternatore da usare con una girante ad acqua che giri piano ma che non abbia variazioni di regime come fa il vento. Cosa potrei metterci dentro? Un dado di ferro? Della polvere di ferro mescolata con della resina? Della ferrite? (ma dove si trova?). Immagino ci voglia del ferro che non mantenga il magnetismo.

Saluto e ringrazio tutti
Gino





Modificato da gino33 - 17/5/2008, 06:22
 

eneo

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Inviato il: 27/5/2008,07:37

Ciao gino.
ti faccio un esempio per capirci.
a) alternatore 12 poli
a 120 giri produce 12V con resistenza statore 0.5 A, produce 24A con potenza di 288w.
b) alternatore 24 poli
a 120 giri teoricamente produrra' non piu' la 12V ma bensi la 48, perche' oltre ad essere raddoppiato i numeri di poli sono raddoppiati anche le bobine.
la tensione come vedi e' quattro volte maggiore.
essendo le bobine raddoppiate la resistenza dello statore e' doppia bensi 1 ohm pertanto l'alternatore produce 48A e la potenza sara' di 48v x 48A = 2304 w.
la potenza e' di ben otto volte rispetto al primo.
se tu hai dimezzato i magneti, ridotte le spire e anche le dimensioni dei magneti, ti trovi, il tuo alternatore lo trovi anche meno frenato perche' giustamente hai meno resistenza.

 

gino33
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Inviato il: 27/5/2008,15:48

CITAZIONE (eneo @ 27/5/2008, 08:37)
Ciao gino.
ti faccio un esempio per capirci.
a) alternatore 12 poli
a 120 giri produce 12V con resistenza statore 0.5 A, produce 24A con potenza di 288w.
b) alternatore 24 poli
a 120 giri teoricamente produrra' non piu' la 12V ma bensi la 48, perche' oltre ad essere raddoppiato i numeri di poli sono raddoppiati anche le bobine.
la tensione come vedi e' quattro volte maggiore.
essendo le bobine raddoppiate la resistenza dello statore e' doppia bensi 1 ohm pertanto l'alternatore produce 48A e la potenza sara' di 48v x 48A = 2304 w.
la potenza e' di ben otto volte rispetto al primo.
se tu hai dimezzato i magneti, ridotte le spire e anche le dimensioni dei magneti, ti trovi, il tuo alternatore lo trovi anche meno frenato perche' giustamente hai meno resistenza.

Ora mi sembra abbastanza più chiaro.

la "potenza" cioè i watt ai vari giri, dipende dalla resistenza del circuito e dai volt a vuoto che l'aggeggio riesce a produrre a quei giri.

Questa volta direi d'aver esagerato nel ridurre la resistenza (e quindi perdendo i volt che desideravo ai bassi giri).

Comunque non è troppo male. ho fatto delle prove montando l'aggeggio sulla macchina

ForumEA/us/img518/9919/windsideautozi0.jpg

Ecco i risultati (dati nei limiti della precisione, scarsa, dei miei strumenti) con allacciamento a STELLA:
m/s---------------------3-------------4------------6------------8------------10------------13-----------16
ampere----------------0,5----------1------------2------------3--------------5------------10-----------15
watt (per 14 volt)----7------------14---------28-----------42------------70-----------140---------210
Trascrivo quanto dichiarato nel sito della Windside (riproporzionando a 1,4 mq) immagino ottimizzando fra STELLA e TRIANGOLO
Watt Windside------7-------------14---------35----------73-----------140

Con venti modesti sono allo stesso livello, invece perdo progressivamente watt al crescere del vento: credo che questo dipenda in buona parte dal non aver testato a Triangolo, poi si sà che le dichiarazioni dei fabbricanti sono ottimistiche, inoltre ho dovuto allargare il traferro di un paio di millimetri perché l’albero (troppo sottile) fletteva ad alti giri e i magneti strisciavano sulle bobine (quindi rifacendolo più robusto le cose dovrebbero migliorare). Diciamo quindi che sono abbastanza contento, anche perchè credo di poter migliorare l'oggetto.

Direi di dover scegliere fra il vecchio 24 poli con filo più grosso (2-2.2 mm?)
e il 48 poli con bobine da 60 spire o giù di li.
Vorrei provare anche a mettere un nucleo di ferrite nelle attuali bobine (sono vuote), ma prima vorrei usarlo com'è con una Darrieus (in versione tipo "Turby") che stò tentando di fare (un bel casino).

Mi pare che tu Eneo volessi fare la versione tipo Ropatec... l'hai poi fatta?

Ciao e grazie,
Gino





 

eneo

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Inviato il: 28/5/2008,10:33

se metti il nucleo in ferrite il tuo alternatore partira' piu' difficilmente e sentirai degli scatti a causa dell'attrazione del ferro con il magnete. hai gia il doppio magnete, non serve farlo....
si avevo iniziato due anni fa' ho i pezzi tagliati ma ancora non li monto. se vuoi ti posso mandare i disegni le dimensioni di ingombro sono 1.5 mt x 1.5 mt di altezza. ciao

 

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Inviato il: 28/5/2008,12:22

Gino33,
la foto è fantastica!!!!
Ciao
Bolle



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Chi sa raccontare bene le bugie ha la verità in pugno (by PinoTux).
Un risultato se non è ripetibile non esiste (by qqcreafis).

 

gino33
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Inviato il: 28/5/2008,14:30

CITAZIONE (eneo @ 28/5/2008, 11:33)
se metti il nucleo in ferrite il tuo alternatore partira' piu' difficilmente e sentirai degli scatti a causa dell'attrazione del ferro con il magnete. hai gia il doppio magnete, non serve farlo....
si avevo iniziato due anni fa' ho i pezzi tagliati ma ancora non li monto. se vuoi ti posso mandare i disegni le dimensioni di ingombro sono 1.5 mt x 1.5 mt di altezza. ciao

E' senz'altro come dici tu.
Però la Windside ha molta coppia (parte con un vento inavvertibile) e il 48 poli che ci ho messo ora "frena" pochissimo (avendo pochi ohm).
Avendo ridotto troppo le spire, arrivo ai 12 volt a 60 giri (prima ci arrivavo a 20-30 giri) mi domandavo perciò se coi nuclei potevo spostare l'utilizzo verso i bassi giri. Naturalmente mi rendo conto che non si può ricavare energia se non ce ne è e che spostandosi verso il basso si danneggia l'alto.

Oppure, potrei usarlo con una batteria a 6 volt? (ricordo che dove sono io avere il vento a 3 m/s è già grassa)

Ti ringrazio, vedrei volentieri i disegni del tuo darrieus, però ho già cominciato a fare il modello per poi fare lo stampo del "tipo Turby": se ce la cavo sarà un trilama dove ogni lama è a profilo simmetrico ruotata di 120 gradi, il tutto 1,5 x 1,5 metri come il tuo.

Domani metto una foto (se non mi crolla tutto).

Ciao.

PS. Grazie anche a Bolle per l'apprezzamento.


 

gino33
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Inviato il: 28/5/2008,20:28

ecco il modello della lama in costruzione
in alto si vedono i pezzi di polistirolo sagomati
in basso sono già ricoperti di gesso (in attesa di essere rifiniti)
Poi la lama verrà ricoperta da di un cm. circa di vetroresina
il tutto da tagliare a metà e da usare come stampo per le tre lame.
(salvo errori e disastri)

ForumEA/us/img517/8163/turby1nm7.jpg

 

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Inviato il: 3/6/2008,18:14

gino come procede il capolavoro? faccine/wink.gif

 

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Inviato il: 3/6/2008,18:40

Miiiii che spettacolo!!!



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Un risultato se non è ripetibile non esiste (by qqcreafis).

 

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Inviato il: 4/6/2008,13:21

Grazie Eneo e Bolle, ma aspettiamo appunto di vedere che succede.
Sto finendo lo stampo in vetroresina, poi dovrò stampare tre lame (sei pezzi da unire due a due)
Poi dovrò assemblarle attorno a un perno.
Ho paura per l'equilibratura e il profilo.

Comincio a capire perchè i cinesi chiedono 3000 dollari

 

eneo

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Inviato il: 4/6/2008,15:54

attendiamo i tuoi sviluppi.
ps. sei sposato? se si, tua moglie e' una santa...... faccine/angel1.gif

 

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Inviato il: 5/6/2008,14:23

CITAZIONE (eneo @ 4/6/2008, 16:54)
attendiamo i tuoi sviluppi.
ps. sei sposato? se si, tua moglie e' una santa...... faccine/angel1.gif

Beh, fra una mano di resina e l'altra io lavo i vetri, dò la cera, sego l'erba ecc. ecc. Poi sporco in una ex stalla. Comunque lei si lamenta (invede di baciarsi i gomiti). Immagino scceda anche a voi.

faccine/mad.gif

PS. io sono in pensione, ecco perchè ho tanto tempo.

PS.PS. Nessuno mi dice quanto rende il mio 48 poli? Forse che non ho fatto dei test adeguati? Quanto dovrebbe rendere un alternatore "professionale"?

 

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Inviato il: 5/6/2008,17:20

ciao gino33, pensavo avessi 33 anni....cmq complimenti sembri un giovanotto... faccine/wink.gif
per il rendimenro lo hai detto tu stesso sopra, a 100 giri al minuto hai il 58%, dati dell'alternatore.
se avessi usato 48 magneti integri e comprati altri 48, avresti ottenuto almeno 500 w resi a 100 giri minuto.

 
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