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Energia Alternativa ed Energia Fai Da Te > Eolico

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Calcolo energia prodotta
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huracan
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Inviato il: 22/11/2016 14:15:20

CITAZIONE (BellaEli, 22/11/2016 13:59:07 ) Discussione.php?214173&1#MSG14

CITAZIONE (huracan, 22/11/2016 13:49:12 ) Discussione.php?214173&1#MSG12
ciao Felix

Mi prendi per culo ???

CITAZIONE
...il vento che passa di fianco alla pala come puo essere calcolata come vento di spinta se la pala non la tocca nemmeno?

Guarda che il vento non fa quello che dici tu... il vento prende la via più semplice e non quella che preferisci tu... una turbina genera delle turbolenze che sono sempre delle perdite di efficienza.
Tu pensi che metti quel deflettore e il vento spinge tutto sulle pale ma magari il vento preferisce girarci intorno.
Tu dirai: allora metto una paratia di fronte così il vento non può scappare ma il vento, magari, preferisce proprio non entrare nel tuo generatore e girare intorno a tutto lo scatolo.
Ripeto quello che ha già detto Righetz:
Come mai, i grandi produttori di turbine eoliche verticali, non hanno mai utilizzato le paratie per coprire la pala che si trova nel lato passivo ???

Questa frase dovrebbe rispondere a qualsiasi domanda ancor prima di porla !

Elix


no ti prendo per il culo, ero convinto di aver letto Felix.

è ovvio che il vento gira a suo piacimento, sto semplicemente cercando di capire nel caso in cui il vento riesce ad entrare completamente quanta energia puo produrre, tutto qui.

Ti pongo un'altra opzione, se prendo due rotori Darrieus e li metto entrambi in un condotto e entrambi ricevono lo stesso flusso di vento ma uno ha la paratia, quanta energia produce quello con la paratia piu o meno?

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/N/es.jpg

grazie



Modificato da huracan - 22/11/2016, 17:47:41
 

inventoreinerba
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Inviato il: 22/11/2016 16:26:32

Per me ,anche se non so di questo argomento,quello con la paratia produce di più.
c'è qualcuno che ne sa? ad esempio righetz?

 

BellaEli

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Inviato il: 22/11/2016 16:51:35

Non ha senso, una turbina ad asse verticale si utilizza per un preciso motivo, perchè non è necessario allinearsi al vento, lei girerà sempre e comunque.

Il tuo sistema presuppone che la paratia deve essere, in qualche modo, orientata secondo la direzione del vento, quindi timone e tutto il resto ma a quel punto una turbina ad asse orizzontale è di gran lunga più efficiente.

Non ha senso cercare di guadagnare qualche Watt complicando a dismisura il progetto di una Darrieus, rendendola una semi-asse-orizzontale quando con una turbina ad asse orizzontale potressi ottenere centinaia di watt in più.

Non so rispondere alla tua domanda, occorre conoscere bene la fluidodinamica, in ogni caso ritengo la tua idea poco funzionale.

Elix



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Si, ma lo stabiliamo noi !!!

 

huracan
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Inviato il: 22/11/2016 17:39:35

credo che non ci capiamo, i miei sono esempi volti a capire come calcolare quanta energia produce in base alle dimensioni, i problemi di direzione del vento, le turbolenze ecc li risolvo.

Quando ho scritto che il vento che passa di fianco alla pala non spinge il rotore intendevo dire questo

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/N/Darrieus.jpg

quindi il Darrieus ruota grazie alla pala da 3.5 mt per 10 cm e tutto il resto del flusso viene perso, e non solo, una parte va pure a sbattere nelle pale di ritorno.

Quindi lo spazio d'ingombro della Darrieus secondo lo si può sfruttare meglio e non di poco.



Modificato da huracan - 22/11/2016, 17:48:08
 

righetz

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Inviato il: 23/11/2016 19:17:12

eccomi eccomi, chiedo venia per il ritardo.

Allora vediamo ad analizzare alcuni aspetti importanti.

La paratia:

come già accennato in precedenza sorge subito la domanda del perchè i più grandi produttori mondiali di questo tipo di generatori tipo Ropatec non introducono un sistema a paratia come quello disegnato da Inventoreinerba o una cosa similare con la strozzatura che convoglia l'aria solo in una pala.

Il primo motivo è che aumenta il "coefficiente di solidità" (spiego dopo) l'altro motivo che riduce la sezione utile di lavoro delle pale.

Guardando un rotore ad asse verticale sembrerebbe che 2 pale nel completare il loro giro frenino l'unica pala che spinge quindi una spinge e 2 spingono nella direzione opposta.... gira contrario?

Se si guarda l'esempio della barchetta a vela mantenendo sempre la stessa direzione del vento si vede come cambia la posizione della vela in base alla direzione che prende la barchetta.
Quando va di bolina praticamente va controvento poi di traverso e poi in poppa.

Il profilo alare dei rotori funziona con lo stesso principio della vela, non a caso nel medioevo i mulini a vento montavano dei telai con delle vele.

Quindi analizzando l'esempio della barchetta a vela e ovviamente semplificando molto e applicando lo stesso principio al rotore darreus si comprende che anche le due pale che sembrerebbero essere "passive" in realtà contribuiscono al moto di rotazione.

Per quanto riguarda il "coefficiente di solidità" non è altro che il rapporto tra l'area totale della superficie delle pale con l'area dell'intero rotore

Questo rapporto deve essere maggiore di zero ma non deve superare il valore massimo di 0,25.

Un generatore costruito con un coefficiente di solidità pari a 0,25 significa che 1/4 della superficie spazzata dal rotore è piena cioè costituita da pale. Per il vento rappresenta un ostacolo da oltrepassare.
Un valore di realizzazione così alto significa andarsi a cercare dei guai seri quando Eolo decide di soffiare forte.
Questa forza che il vento scarica sulle pale, una parte viene convertita in energia cinetica che fa ruotare le pale, un bella fetta di questa energia si "scarica" come componente orizzontale. Spinge e spinge molto forte.

Da questo manuale che consiglio prendere anche da altri siti LINK

ci sono molte informazioni sulla progettazione di rotori orizzontale che verticali.

Ad esempio quando ho fatto i calcoli del "coefficiente di solidità" della mia turbina in base alla superficie delle pale che utilizzo sono usciti numeri impressionanti da far impallidire.

ho calcolato un limite di una raffica a 120 kmh.

solidità pari a 0,12
baricentro di massa della pala di 2,2 kg a 35 cm dall'asse.
vento a 120kmh.
Area del rotore 3,8 mq

risultato per singola pala (da moltiplicare x 3):
forza centrifuga di trazione e taglio sui bulloni 1100 kg (millecento)
forza di spinta assiale 90 kg (su singola pala) totale 3 pale = 270 kg

Ora prova ad immaginare una paratia di 10 mq su di una superficie totale di 12 mq di quanto diventa il rapporto CS (coefficiente di solidità) e che forza sviluppa con un vento di soli 54 kmh velocità dove poi viene calcolata la potenza massima del generatore.

Siamo ad un valore di 0,83 che corrisponde alla spinta massima = distruzione del generatore.

edit: Ho fatto delle correzioni



Modificato da righetz - 23/11/2016, 19:23:53


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inventoreinerba
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Inviato il: 23/11/2016 19:44:06

ho travato un bel manuale pdf sui rotori darreus e savonius (è roba nostra?)



Immagine Allegata: giranti savonius 70.bmp
 
ForumEA/N/giranti savonius 70.bmp

 

inventoreinerba
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Inviato il: 23/11/2016 19:56:33

credo di aver capito cos'è il coefficiente di solidità:
in sostanza indica quanta parte della spinta del vento
viene utilizzata per far girare le pale e quanta parte va a scaricarsi sul palo di sostegno.
vi faccio notare che nel caso di una girante savonius
la superficie che si oppone al vento non aumenta in modo significativo
aggiungendo la paratia (la paratia da me inventata)
perchè le industrie non utilizzano questa paratia? perchè non era ancora stata inventata.
nel caso delle giranti savonius le pale che vanno controvento non contribuiscono a far girare il roore,ma anzi lo frenano.



Immagine Allegata: darrieus 70.bmp
 
ForumEA/N/darrieus 70.bmp

 

righetz

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Inviato il: 23/11/2016 21:18:02

Il mio punto di vista l'ho già espresso.
Forse la paratia può dar qualche miglioramento al rotore tipo savionus ma non nel darreus.

L'unico modo a mio avviso è costruire un modellino in scala ridotta.
Partire da un progetto savionus con applicato un piccolo motore in cc.
Vedere quanto produce senza paratia e poi applicarla e vederne gli effetti se positivi o negativi.

Chi inizia?

un progettino in scala in allegato:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/N/Picoturbina.pdf



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huracan
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Inviato il: 24/11/2016 13:34:22

CITAZIONE (righetz, 23/11/2016 21:18:02 ) Discussione.php?214173&2#MSG22

Il mio punto di vista l'ho già espresso.
Forse la paratia può dar qualche miglioramento al rotore tipo savionus ma non nel darreus.

L'unico modo a mio avviso è costruire un modellino in scala ridotta.
Partire da un progetto savionus con applicato un piccolo motore in cc.
Vedere quanto produce senza paratia e poi applicarla e vederne gli effetti se positivi o negativi.

Chi inizia?

un progettino in scala in allegato:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/N/Picoturbina.pdf



ciao, il tuo penultimo post non essendo un ingegnere sinceramente non l'ho capito.

per quest'ultimo il Savionus non è adatto a un convogliatore, la pala di ritorno gia fa in parte quello che dovrebbe fare la paratia e il rotore stesso quando si trova perpendicolare alla direzione del vento perde un sacco di flusso
http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/N/aa%20(1).jpg

E si torna punto a capo, in un condotto dove si vuole coprire la parte passiva e che sfrutti tutto il flusso di vento è il rotore qui sotto il migliore da usare

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/N/asdfsaf.jpg

Ora, per capire piu o meno quanta energia può produrre mettiamo entrambi i rotori dentro un condotto per avere la certezza che entrambi siano investiti dalla stessa identica quantità di vento, ovvero i 12,25 mq citati in precedenza, il Darrieus sfrutta solo quello che impatta sulla pala, 0,35 mq mentre quello a destra il 100% dei 12,25 ovvero 35 volte e in piu non ha nessuna parte passiva che lo rallenta. Ora, è pensabile che la quantità di energia prodotta sia 35 volte?

 

BellaEli

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Inviato il: 24/11/2016 19:43:15

NO, NO e ancora NO !!!

Il Darrieus non funziona come pensi tu, altrimenti le pale sarebbero messe come nel tuo rotore e, in ogni caso, se ho il vento che soffia su 0,35 mq alla pala di sinistra e 0,70 mq (0,35 + 0,35) alle pale di destra (rispetto al fulcro), la turbina girerbbe in senso antiorario !!!
Ma ciò non accade poichè la Darrieus, a differenza della sanvius o del tuo rotore (che lavorano a resistenza), lavora a portanza !

Per capire di cosa parlo partiamo da un profilo alare e vediamo quali sono le parti interessate:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/N/wingstructure.jpg



Ora guarda questa immagine (presa da wikipedia):

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/N/350px-Karman_trefftz.gif



La descrizione è la seguente:
La velocità del flusso sul dorso del profilo è superiore a quella sul ventre e le particelle di fluido separate al bordo di attacco non si ricongiungono al bordo di uscita.

Ciò genera una spinta, la portanza, che permette alla turbina di girare.

Come ti ha mostrato Righetz in questa immagine:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/N/andatura-bolina.gif

(che sicuramente non hai osservato attentamente), nonostante il vento soffi dall'alto verso il basso la barchetta è capace di muoversi in ogni direzione, persino controvento (bolina stretta) semplicemente ruotando la vela nella giusta direzione.

Quindi la Darrieus, se gli metti una paratia avanti, non gira !!!



Ora assodato questo discorso (sicuramente no, ma faccio finta di si...) affrontiamone un altro: immagina un condotto alto 3,5 metri e largo 3,5 metri, quindi 12,25 mq, dove scorre il vento a 5 m/s.
In questo caso la quantità di vento che scorre in 1 secondo è di: 12,25 m2 * 5 m/s = 61,25 m3/s.

Poi monti una paratia che lascia libera solo una superfice di circa il 10%, quindi 1,225 mq.
Se volessi avere la stessa quantità di aria all'interno del tuo condotto sarebbe necessario che la velocità del vento, in quella fessura, sarebbe 10 volte superiore, ovvero 50 m/s, infatti: 1,225 m2 * 50 m/s = 61,25 m3/s.

Ora, secondo te, se prendo un imbuto e lo direziono nel verso del vento, all'uscita dell'imbuto ho il vento che va + veloce che all'ingresso ??? Già immagini la risposta... ovvero il vento preferisce girare intorno all'imbuto piuttosto che comprimere l'aria al suo interno per farla andare + veloce.

Quindi, montando una paratia come disegnata da te ti privi del 90% del vento che potrebbe contribuire a spingere la turbina, come mostrato qui:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/N/asdfsaf.jpg

L'unico disegno che, sensatamente, sostiene il tuo discorso è quello fatto da inventoreinerba, ovvero questo:

http://www.energialternativa.info/Public/NewForum/ForumEA/N/eolico%2070.jpg

Tuttavia, ci si dimentica sempre che il vento non è un proiettile che viaggia sempre e solo dritto ma va in tutte le direzioni... ad esempio, nel disegno sopra, cosa succede alle pale vicino la paratia ? Li il vento (mezzo fluido con la sua viscosità non nulla) resta imprigionato tra pala e paratia opponendosi al moto ! Forse, si generano delle turbolenze che sono più deleterie rispetto alla stessa situazione senza paratia !


Mi togli una curiosità, ma quanti anni hai ?

Elix



Modificato da BellaEli - 24/11/2016, 20:23:02


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righetz

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Inviato il: 24/11/2016 23:35:37


CITAZIONE

cosa succede alle pale vicino la paratia ? Li il vento (mezzo fluido con la sua viscosità non nulla) resta imprigionato tra pala e paratia opponendosi al moto ! Forse, si generano delle turbolenze che sono più deleterie rispetto alla stessa situazione senza paratia !


Oltre a questo si genera anche una depressione tra le pale interne alla paratia.
L'aria all'esterno avrà una pressione maggiore e genera una spinta laterale sulla superficie della paratia...... in definitiva spinge ma non sul rotore.

CITAZIONE
ciao, il tuo penultimo post non essendo un ingegnere sinceramente non l'ho capito.


Non sono dotato di grande talento pedagogico purtroppo...... in ogni caso riconsiglio l'investimento di € 12,50 + spedizione per l'acquisto di quel manuale e molti concetti di vitale importanza li trovi spiegati con grafici, disegni e formule matematiche legge di Betz, Bernoulli ecc ecc.

Io il mio l'ho prestato e non è più tornato indietro e quasi quasi me lo ricompro

P.S. questa immagine è presa da quel libro: LINK



Modificato da righetz - 24/11/2016, 23:43:27


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Inviato il: 25/11/2016 13:36:12

Allora, il Darrieus l'ho messo solo per avere un termine di paragone e l'ho scritto almeno tre volte.
So che il Darrieus funziona a portanza, ma le pale che vanno contro vento rallentano ugualmente la rotazione.
Ora accantoniamo il Darrius perche non è il fulcro del problema.

Io so quanta energia produce il generatore in questione, solo che volevo il parere di altre persone perchè non mi convince al 100% e in piu volevo vedere se ci sono delle soluzioni per migliorarlo.
Queste sono le specifiche dell'impianto, le misure non le ricordo alla perfezione ma piu o meno sono quelle indicate.

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/N/zzzz.jpg

Bene, ora ditemi quali sono secondo voi pregi e difetti e cosa fareste voi per migliorarlo. Grazie

 

BellaEli

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Inviato il: 25/11/2016 14:40:36

Niente da fare, sembra proprio che non hai voglia di aprire la mente...

Vediamo se con questa immagine riesci a comprendere meglio:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/N/turbina.jpg



Come ti ho già cercato di spiegare nel post precedente, la paratia non fa fare al vento quello che pensi tu, ovvero costringerlo a passare tutto dentro il condotto stretto ma, al contrario, lo spinge verso l'esterno dove è più facile passare !!!

La turbina con quella paratia è equivalente ad una turbina con un tubo largo 50 cm, come da disegno !

Se proprio non ti convinci fai come ti ha suggerito Righetz, fai un modellino in scala, anche di cartone e fai le prove con un ventilatore !

Elix



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Inviato il: 25/11/2016 18:57:43

"come mai i grandi produttori........"
questa frase risponde a qualsiasi domanda per chi copia quello che fanno gli altri.

 

BellaEli

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Inviato il: 25/11/2016 19:06:02

Dipende... Se parliamo di inventare una novità totale, qualcosa a cui non si era mai pensato è un conto, ma se parliamo di una semplice paratia è praticamente impossibile che nessuno ci abbia già provato...



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