Sempre alla ricerca della formula per calcolare gli rpm delle varie tipologie di eliche, mi sono imbattuto sul post che riporto qui sotto interamente.

La cosa che mi ha dato da pensare è che tutti usano la configurazione tripala per gli assi orrizzontali, e savonious o al massimo daerrius per verticali, le quali hanno bisogno di alternatori a basso numero di giri.

Leggendo qui sotto ho capito che i monopala e i bipala girano a velocità superiori...quanto non lo so ancora, perchè un certo ENEO (cattivissimo...molto più di KATTIVIK ) si rifiuta di tirar fuori le formule!! ..... hahahha!!

Allora mi sono chiesto il perché alcune eliche vengano preferite... ne ho dedotto che a maggior numero di pale, l'elica si mette in moto con venti più leggeri... probabilmente, il tripala è un buon compromesso.

Ma compromesso significa anche scontentare tutti... funziona dappertutto? Un po'
come fare una legge fiscale che accontenti sia la Destra che la Sinistra, alla fine quelli che subiscono sono i cittadini quindi tornando all'eolico prima che si scateni una buffera politica, un tripala va bene dove c'è un vento medio basso, ma andrà male dove ci sono forti venti e pure dove ci sono solo venti leggeri.

Penso che una pala deve essere adatta alla zona in cui viene usata. Per esempio credo che le necessità siano differenti a Trieste e a Bologna.

Probabilmente a Trieste è meglio avere in bipala, o addirittura un monopala, mentre a Bologna è meglio avere 5 pale.

...quindi...
considerando venti abbastanza forti (il mio caso), a che velocità girerebbe un bipala?

E un monopala?

Eneo!! dammi una traccia sennò....


qui sotto il post di cui vi parlavo:

http://groups.google.com/group/it.hobby.fa...1449d787a?pli=1

Inizio repost :
------------------------------------------------------------------
Sorpreso dall' interessamento dimostrato su questo NG per gli
aerogeneratori (paoPaura, Christian Ancillotti, indianagei, ecc.),
voglio dare un piccolo contributo all' argomento, senza pretese
di approfondimenti data la vastità delle materie (aerodinamica,
meccanica, elettrotecnica, elettronica), ma, spero, fornendo un
approccio sommario ma a vasto raggio per coloro che sono
interessati a questi affascinanti dispositivi.
Chi intendesse farne uso per un eventuale utilizzo, può accomodarsi,
a meno che non gli passi la voglia prima di finire di leggere.

"Come si calcolano gli aerogeneratori"- Messaggio in qualche
puntata (come viene viene, senza impegni da parte mia).

- ALTERNATORE -
Parliamoci chiaro: se volete farvi l' aerogeneratore, dovrete
utilizzare un alternatore automobilistico. Non avete altre possibilità.
Gli alternatori dei camion sono migliori dal punto di vista elettrico,
perchè vanno a regime a più basso numero di giri, ma sono pesanti,
e costicchiano.
Ancora più efficienti sono gli alternatori dei motori per l' aviazione
generale, ma sono difficili da reperire e poi hanno la tensione nominale
di 28 volt, il che crea dei problemi per la batteria, che deve essere
costruita su misura con elementi di tipo stazionario.
Gli alternatori specificamernte progettati per uso eolico sono ideali,
ma in Italia è praticamente impossibile trovarli.
Le dinamo non vanno granchè bene, perchè hanno spazzole e
commutatore, pesano parecchio di più di un alternatore a parità di
potenza, e non possono invertire il senso di rotazione senza danni.
Le caratteristiche di un alternatore automobilistico prevedono
l' inizio della carica a più di 1.000 g/min, purtroppo, e questo significa
dover prevedere rapporti di trasmissione abbastanza alti tra motore
di trascinamento e generatore (ordine di grandezza 10 a 1),
per poter sfruttare la curva di erogazione dell' alternatore.

- ELICA -
Anche nel caso dei motori di trascinamento, per stare sul pratico, non
c' è molta scelta: la necessità di avere alte velocità di rotazione a
causa delle caratteristiche dell' alternatore automobilistico impone
di utilizzare una classica elica anzichè altri tipi di rotori che,
o sono troppo lenti o troppo complicati da calcolare.
Si può utilizzare eliche con un numero qualsiasi di pale, ma due
è il compromesso giusto. L' elica monopala è difficile da bilanciare,
la tripala richiede mozzi più complessi, e a parità di velocità del vento,
ruota più lentamente di una bipala. Credetemi sulla parola.

- VENTO -
E' la parte più interessante del tutto, la fonte di energia, che merita
perciò uno studio approfondito. Cominciamo subito a dire che per
luoghi dove la velocità media del vento è inferiore a 5 m/sec, vale a
dire 18 Km/h, la convenienza di produrre elettricità con un
aerogeneratore è pittosto discutibile. Con il che spero di deludere
i più ottimisti !
Ma vediamo di ragionare sui calcoli che altri hanno sudato prima di noi.
La formula regina in campo eolico, che permette di calcolare la
potenza estraibile dal vento, è :
3
P = Cp x 0,64 x A x V

dove
- P è la potenza in watt
- Cp è un coefficiente che varia a seconda del tipo di rotore, e che
per un' elica bipala si può fissare in 0,35
- A è la superficie del disco dell' elica
- V è la velocità del vento, in m/sec
La formula è interessantissima perchè permette di fare alcune
importanti considerazioni :
- la potenza ottenibile è proporzionale alla superficie del disco dell'
elica, o se preferite, al quadrato del suo diametro
- la potenza ottenibile è proporzionale al cubo della velocità del vento
Facciamo un esempio:
Con un rotore bipala del diametro di 3 metri, ed un vento di 10 m/sec.,
la potenza estraibile, applicando la formula di cui sopra, è di 1.500 watt.
Da leccarsi i baffi !
Cosa succede, però, se il vento cala a 5 m/sec ?
Fate i conti ed il risultato sarà di 200 watt !
E se l' elica è di 2 metri di diametro, anzichè 3 ?
Il risultato diventa 88 watt.
Siete rimasti delusi, non è vero ?
Voglio infierire. La potenza di cui sopra deve intendersi "teorica", perchè
si dovrà anche tener conto del rendimento della trasmissione
elica-alternatore, fatta a cinghie od ingranaggi, del rendimento
dell' alternatore, delle perdite di trasporto dell' energia elettrica
(caduta di tensione), e delle perdite all' accumulatore per riscaldamento
dello stesso. Se poi vorrete utilizzare la corrente a 220 volt, aggiungiamo
pure il rendimento dell' inverter CC/CA.
Per farvi passare la voglia di autocostruire un generatore eolico, mi pare
possa bastare.
Se invece siete degli irriducibili ostinati, confessate pubblicamente sul NG
la vostra testardaggine, che andrò avanti.
Cordialità.

Paul

-----------------------------------------------------------------------
Oggetto: Come si calcolano gli aerogeneratori. (2)

Come si notava nel precedente post di pari oggetto, nella formula
della potenza estraibile da una sezione circolare di un flusso d' aria,
la velocità del vento è determinante.
Il vento cioè è il "carburante" del motore eolico.
Va quindi attentamente studiato per poter progettare il motore.
Quasi sempre i venti sono per lo più irregolari per direzione ed
intensità, e perciò devono essere rilevati, messi nero su bianco
ed attentamenti studiati. Non basta neppure fare una media dei
valori misurati, il che è intuitivamente il minimo che possa venire
in mente. Propongo un esempio, portato agli estremi ma che rende
molto bene il concetto :
Ipotizziamo un sito nel quale spira in permanenza un vento costante
di 6 m/sec. Ed un secondo nel quale per metà giornata c'è calma
piatta, e nel resto soffia a 12 m/sec.
In entrambi i casi la velocità media del vento è di 6 m/sec, ma
sarebbe un grave errore adottare per entrambi la stessa elica,
che sarebbe perfetta nel primo, ma sovradimensionata nel secondo.
Nella realtà le cose sono ancora più complicate, perchè in ogni
luogo ci sono delle ventosità specifiche, e per di più non ripetitive
nel tempo.
Lo studio accurato del vento in un sito scelto per l' installazione
di un aerogeneratore è perciò la condizione principale ed
indispensabile prima di mettersi al lavoro, e può determinare il
successo o il fallimento dell' impresa.
Nel campo dell' eolica non hobbistica, per i grossi aeromotori
industriali, le campagne di rilevamento della ventosità dei luoghi
d' installazione hanno durata anche di anni, e non sempre bastano.
Bisogna poi pensare ai venti eccezzionali, che in Italia non sono
poi rari : avete presente la bora a Trieste, il libeccio a Livorno, il
maestrale in Sardegna, ed altri che ora non mi vengono in mente,
nonchè i venti che accompagnano spesso i temporali estivi ?
La forza di queste correnti d' aria possono essere devastanti,
e se uno è fortunato se la cava con la distruzione dell' alternatore,
ma più spesso si verifica il cedimento del rotore con conseguente
rottura strutturale di tutto il sistema (testa rotante, trasmissione e
torre di sostegno), con pericolo anche grave per cose e persone
nelle vicinanze.
Casi di questo genere sono accaduti anche a fior fiore di impianti,
con potenze di decine o centinaia di Kw, costruiti da Aziende
di tutto rispetto.
Ed in effetti il problema della frenatura dell' elica in condizioni di
eccesso di vento è il grattacapo principale che deve porsi un
autocostruttore, il primo ed il più importante.
Per i grandi impianti il tutto è stato risolto con sistemi aerodinamici,
variando il passo dell' elica all' aumentare della velocità del vento,
o diminuendo l' efficienza dell' elica con l' apertura di "spoiler",
cioè di freni aerodinamici sulla superficie delle pale.
Tutte cose troppo complicate e difficili per noi.
Per quanto ne sappia io, il sistema più "umano" per risolvere il problema
nel campo delle potenze che possono interessarci è quello di inserire
un sistema di frenatura meccanico e progressivo, basato sull' aumento
della forza centrifuga all' aumento del regime di rotazione.
Avete presente la frizione del Ciao ? Qualcosa del genere, insomma,
ma che funziona al contrario.
Torniamo alla misura della velocità del vento.
Senza addentrarci nel campo dei rilevamenti professionali, fatti con
strumenti registratori, e che permettono di determinare tutti i parametri
di progetto (velocità di regime, di avvio, potenza annua ricavabile,
dimensionamento delle batterie di accumulo, ecc.), accontentiamoci
di rilevare in qualche maniera la velocità ogni qualche ora, per un periodo
che non dovrebbe essere inferiore ad un mese circa, e con un occhio
di riguardo alle particolari condizioni stagionali che ci possono essere
per alcuni posti.
Si potrà con questi dati ricavare un grafico, con in ascisse il tempo ed
in ordinate la velocità, dal quale ricavare sia la velocità media che le
velocità di punta, utili entrambe per i calcoli del rotore.
Buttate un occhio, già che ci siete, anche alla direzione : se è troppo
variabile (caso raro), è una maledizione. L' elica dovrà continuamente
variare l' orientamento per inseguire la direzione ottimale, dissipando
un sacco di energia.
In tal caso, si dovrebbe passare ad altri tipi di rotore, che non
necessitano di orientamento.
Munitevi perciò di pazienza, anemometro, carta e matita, e fatevi un
bel diagramma, studiando il quale potrete decidere se vale la pena
continuare o mettervi l' anima in pace con i mulini a vento e dedicarvi
a cose più interessanti.
Alla prossima il dimensionamento dell' elica.
Cordialità.

Paul
-----------------------------------------------------------------
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Asunto: Re: Aerogeneratori.
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> Ed in effetti il problema della frenatura dell' elica in condizioni di
> eccesso di vento è il grattacapo principale che deve porsi un
> autocostruttore, il primo ed il più importante.
> Per i grandi impianti il tutto è stato risolto con sistemi aerodinamici,
> variando il passo dell' elica all' aumentare della velocità del vento,
> o diminuendo l' efficienza dell' elica con l' apertura di "spoiler",
> cioè di freni aerodinamici sulla superficie delle pale.
> Tutte cose troppo complicate e difficili per noi.
> Per quanto ne sappia io, il sistema più "umano" per risolvere il problema
> nel campo delle potenze che possono interessarci è quello di inserire
> un sistema di frenatura meccanico e progressivo, basato sull' aumento
> della forza centrifuga all' aumento del regime di rotazione.
> Avete presente la frizione del Ciao ? Qualcosa del genere, insomma,
> ma che funziona al contrario.

Parlando di alternatori che si limitano a caricare una batteria non c'è
scampo, ma se l'alternatore è grid-connected, cioè spara l'energia che
produce in rete, non c'è praticamente limite alla capacità di
assorbimento di energia da parte di quest'ultima. Quindi per frenare la
pala in caso di vento forte considerando il caso di alternatore
sincrono, come sono quelli automobilistici, basterebbe aumentare
l'assorbimento di corrente dell'inverter a valle, necessario anche con
alternatori che lavorano direttamente a 400V trifase o in media tensione
perché, vista la non costanza del vento, occorre rendere lo scambio di
potenza unidirezionale e stabilizzare la frequenza della tensione prodotta.
Aumentando l'assorbimento di corrente l'alternatore tende a rallentare
per l'attrito elettromagnetico che si crea se la sua retroazione
funziona correttamente e a fronte di un calo di tensione di uscita,
aumenta la corrente di eccitazione di rotore. La velocità del vento la
può rilevare banalmente un ciruito esterno all'inverter monitorando la
frequenza della tensione prodotta dall'alternatore. Se l'alternatore ha
una buona dissipazione termica può sopportare i sovraccarichi richiesti
per la frenatura senza che si sciolga l'isolante degli avvolgimenti.
Poi se il vento è fortissimo, sradica tutto anche se la pala è
completamente ferma.

--
- Oh!!! Ghe xe nesuni?
- Si! Sa vuto?
- Gavio na cariola da prestarme?
- La voto piena o la voto voda?

Ma quel tipo lì l'ha mai fatto un aerogeneratore? Com'è che da 2007 nessuno gli ha risposto?
Comunque, il monopala è difficilissimo da equilibrare, anche perché la sua resistenza al vento resta comunque asimmetrica, perciò rischi di dartelo in testa. Il bipala è ugualmente difficile da equilibrare, ci sono delle differenze tra la posizione orizzontale e qualla verticale delle pale. Eneo può confermartelo meglio di chiunque altro. Il tripala resta il sistema più semplice ed equilibrato.
Non è vero, come dice quel tipo che per fare un generatore eolico si deve per forza finire su un alternatore da auto, quì nel forum ci sono un sacco di esempi che lo smentiscono.
Non è neanche vero che la velocità del vento è proporzionale al numero di giri dell'alternatore, in quanto la forza che un aeromotore estrae dal vento è proporzionale al quadrato della sua velocità, e intervengono un sacco di fattori a variare la velocità, tra cui anche il carico.
Fortunatamente la fisica non ha niente a che fare col fisco italiano....
Non dar retta a tutti i chiacchieroni della rete...... Chiedi a chi ha realizzato qualcosa.
Sei sicuro che Eneo sappia quelle formule? Può darsi di si e può darsi di no..... Comunque in rete si trovano anche quelle.
Ciao.
Ferro

ciao max linux le cose ottenute facilmente non hanno un buon sapore.....
si vede che non sei andato a cercare nel posto giusto.....fuochino fuoco esatto vai nella sezione software, trovi un bel libro da scaricare "wind energy sistem", poi ci sono tante formulette da scaricare dove imposti il diametro delle pale, velocita' del vento, profilo alare e tsr delle pale che cambiano a seconda della costruzione e al numero delle pale....poi nella sezione generica c'e' un libricino da scaricare "eolico per tutti" penso che faccia al caso tuo....
buona lettura.....
ps. mi chiamano diabolik.....

grazie eneo...lik!!

quella sezione l'ho praticamente saltata perchè non uso windows... Ora vado a scaricare il pdf

ciao e grazie
MaX


C'è anche un certo bolle (cattivissimo anche lui peggio di kattivik) non me lo vuole convertire per linux o per mac

...ma scusa la centrale eolica vicino casa, che tipo di rotori monta? 1, 2 o ...3 pale?

...io invece deduco che facendo studi e calcoli hanno appurato che le tre pale sono la soluzione migliore...per la storia dei venti forti, la frenata del rotore, ecc ecc secondo me è sovrastimata,con un semplice sistema meccanico di disorientamento del timone risolvi tutti i problemi,come diceva Ferro, ci sono molte chiacchiere in giro di gente che progetta progetta ma solo sulla carta,senza sporcarsi le mani e realizzare materialmente qualche cosa....io ti posso consigliare di prenderti il manuale tradotto dell'ing Cecere,a parte la costruzione del piggot, che non ti consiglio, trovi molte nozioni pratiche per costruirti la meccanica del generatore,il rotore, la torre, l'ancoraggio,ecc....ci applichi un pò di fantasia e ti realizzi un piccolo eolico, visto il vento che hai ti darà grandi soddisfazioni!!

Eneo... sto leggendo il libro consigliato, ma non ci capisco nulla . Non sono mai stato forte in matematica, ed ho bisogno di aiuto.

qui sotto ho disegnato il genratore eolico che vorrei avere



Le misure:
4 pale da 100x20 cm
diametro 100 cm

Sapresti dirmi che formula (umana) potrei applicare per sapere a che velocità potrebbe girare sto' coso?

ciao,
MaX

fammi capire meglio cosa devi fare, quale tipo di generatore devi far girare......

ciao eneo, guarda, mi basterebbe un generatore da 2-300 watt al massimo a 12 volts.
Probabilmente potrei mettere un alternatore da camion collegato direttamente a un mulino come questo di sopra e un piccolo regolatore.

ho letto qui:
www.hwupgrade.it/forum/archive/index.php/t-896591.html che consigliano addirittura di mettere una dinamo da trattore tipo vecchio:

"Puo servire la dinamo di: 615 fiat, volkwagen 1200, fiat 1500/1100/600/500/e molte altre l' importante che sia una dinamo con il suo regolatore e non un alternatore."

Tieni conto che di vento ne ho parecchio... qullo che manca invece sono i soldi

che me dici?
ciao
MaX

penso che un darrieus non fa' al caso tuo, ti serve un rotore che abbia molta coppia, tipo un savonius o uno ibrido simile alla ropatec che abbia un rendimento migliore.
puoi utilizzare anche un rotore ad asse orrizzontale multipala da abbinare con una moltiplica all'alternatore-dinamo...
hai dato un'occhiata nella sezione generica? li ferro ha modificato un alternatore di autobus penso che faccia al caso tuo....
ps. il darrieus fa fatica ad avviarsi, ha una velocita' periferica abbastanza elevata, TSR 4-5 inferiore ai rotori ad asse orrizzontali, significa che con uno di diametro 1 mt ogni giro fa' circa 3 mt, con un vento di 5 m/s gira intorno ai 6.66 giri al secondo, circa 400 giri/min....

Ciao eneo!

ho modificato il disegno in modo che sia una via di mezzo tra una darrieus e una ropatec, con occhio di riguardo alla facità di costruzione... un po' di scatolato da 30 mm un po' multistrato e via.



Sempre mantenendo le misure di 100 cm di diametro pensi che possa servire per un alternatore da 24 volt utilizzato per ottenere 12 volts a 2-300 Ah?
Modifica: OPSSS!! Intendevo dire 2-300 watt

Ho letto la discussione di Ferro, ma purtroppo nella mia zona non posso trovare alternatori come il suo.

piuttosto una dinamo di un trattore... quella si che la potrei trovare facilmente.

ti metto anche un esempio del vento che ho qui da me



per chi non sa lo spagnolo e gli sfuggisse il significato:
Viento medio (km/h) = Vento medio (km/h)
Racha maxima = Raffica massima
Dirección (grados) = direzione del vento (gradi)
CMQ la linea che interessa più a noi è quella blu.


ciao
MaX