Větrná elektrárna (levně)

[tbest]

Ahoj
Video k té "flo" turbíně co jsem kdysy dával na straně 22 nefunguje. Našel jsem jiné: http://www.youtube.com/watch?v=RagPPrHUMTY
Jinak dávám ještě obrázky na trochu příbuzné téma. Myslím že byly i pokusy využít "coanda efekt".

Tom

[Akord]

Poota, myslím, že si v položené otázce rozumíme. Je to jen o tom Betzovi na vstupu. Dusledek toho je, že na zamezení obtékání zkoumaného telesa/meniče energie neumím použít teleso, jehož čelní prumet je menší, než teleso vetrného meniče. Pokud by to zarízení muselo být vetší, tak bývá mnohem jednodušší proste zvetšit plochu toho meniče(vrtule), a mám stejný výkon. Kdybych na tohle znal rešení, tak to proste napíšu, nezvyknu obecne ztrácet čas jakousi zbytečnou kritikou, kritizuji pouze zjevné nesmysly, čímž se domnívám nekdy mohu jiným ušetrit čas a peníze, je to vcelku společenská záležitost.
Protože je vítr ne záležitost prurezu, ale objemu, tak je možné zkonstruovat meniče, které sbírají výkon z objemu podobne jako v principu treba Yagiho anténa. Tedy umí trochu nasávat výkon z objemu, ne pouze plochy. To je však ošemetné z konstrukčního hlediska, protože tento zpusob vyžaduje mnoho kg dalšího materiálu. Levneji proste vyjde prodloužit listy a spokojit se s Betzovým limitem.

Dvell, sací roura ve vodní turbine plní jinou funkci. Umožňuje turbinu dostat nad volnou hladinu, a pak umožní trochu zmenšit rozmer rotoru turbiny, voda turbinu nemusí opouštet tak nízkou rychlostí. Nejde opet o volný proud, ale uzavrený, co je jiný prípad. Krome toho prípadný podtlak je dosažený za cenu konstrukce trychtýre, je lépe tuhle cenu opet investovat do zvetšení plochy rotoru bez trychtýre/difuzoru. O bezpečnosti proti vichrici ani nemluvím, podobne jako v predešlém. Obvykle takto teoretizují a obviňují z teorií jiných ti, kterí jakživ nevideli, co delá regulace pri vichrici.

[Dvell]

Poota, myslím, že si v položené otázce rozumíme. Je to jen o tom Betzovi na vstupu...

Tak mi právě asi něco dockvaklo.. že proto se dělají jen tři lopatky? a ne třeba 8.. je to jakýsi kompromis mezi mnozstvim odebrané energie vzduchu a právě tím nenáviděným Betzovo (teď nevím jak to nazvat) "pravidlo?.. zákon?.." je to tak?

Dvell

[Tuco]

...aneb až najdu ten sešit, kterej jsem někomu půjčil nebo ještě hůř, někam založil Co se matně pamatuju, tak ten Betzův limit je 59% jenom proto, že není známá rychlost proudění tušim v místě rotoru a to číslo vyšlo jako důsledek zjednodušení vstupních údajů pro rovnici kontinuity. Možná účinnost je ve skutečnosti vyšší (teď bych kecal kdybych hodil číslo), ale je to samozřejmě jen účinnost vrtule jako takové když se "nijak nezmrší".
P.S.: Jinak se mi dostalo ohledně větrné energetiky zajímavé rady: "Jestli z toho chcete mít opravdový užitek, odstěhujte se do Patagonie." Tím samozřejmě nechci nikoho odrazovat od stavby domácích vrtulek, narážím spíš na "profi" zelenou energii, která je víc než co jiného takovým zajímavým přečerpávadlem peněz.

[pernik]

Krokový motor není dobrý, stejne jako autoalternátor, pro daný účel mají účinnosti pod 50 procent, lze s motory s PM dosáhnout pres 70. Krokáč navíc delá hluk a vibruje veží. Vše toto odzkoušeno.

je lepší el. motor 370W/400ot nebo 730W/400ot
Předem díky za odpověd

[Akord]

Co se matně pamatuju, tak ten Betzův limit je 59% jenom proto, že není známá rychlost proudění tušim v místě rotoru a to číslo vyšlo jako důsledek zjednodušení vstupních údajů pro rovnici kontinuity. Možná účinnost je ve skutečnosti vyšší

Rychlost v míste proudení rotoru je docela známa, a není to tím zcela jiste. Je to pouze tím, že vzduch musí za vrtulí odtéct, a nemuže mít nulovou rychlost. Jako optimální vychází výstupní rychlost 1/3 rychlosti vetru.

Dvell, počet listu s Betzem nesouvisí. Je treba si uvedomit, že málolisté, rychlobežné vrtule( 2-3listy) mají obvodovou rychlost listu mnohokrát vetší, než rychlost vetru. Pokud tedy proud v míste listu spomalí 1 list, tak než se vítr trochu posune, tak ani nestihne moc zrychlist, už je na jeho míste druhý. Predstav si 1 list obíhající plochu kruhu. Tam, kde práve list je se vzduch zpomalí nejvíce, pak počas otáčení spomaluje všechny sousední vrstvy. Než ty opet zrychlí, je nam za otáčku zas, protože se obvodove točí rychleji, než proudí sám vítr.
Ve smeru točení listu má i proto list malý odpor. Místo rychle se točícího listu by samozrejme mohla být tolikrát širší lopatka, kolikrát se list bude točit pomaleji. Pro generátor jsou však vyšší otáčky žádoucí, taky je lépe využitý materiál. Počet listu je tedy parametr prímo udávající otáčky pri daném vetru, stejne jako šírka listu na jejím konci.

[Akord]

je lepší el. motor 370W/400ot nebo 730W/400ot

Rozhoduje obvykle hmotnost Cu, kde je víc Cu, je vetší predpoklad na vetší účinnost. Až je výkon úmerný velikosti, tedy motory jsou srovnatelné, tak ten 730W.

Dvell, PM=permanentní magnety.

[Dvell]

Rozhoduje obvykle hmotnost Cu, kde je víc Cu, je vetší predpoklad na vetší účinnost. Až je výkon úmerný velikosti, tedy motory jsou srovnatelné, tak ten 730W.

Nebude to taky trosku souviset s velikosti a "vykonem" vrtule?
Však je to skoro dvojnásobek při stejnych motorech by pak jeden měl účinnost 90% a druhý jen 45% (například)?

Dvell

[Akord]

Účinnostní závislosti jsou složitejší. *Účinnost není na výkonu závislá ani trochu lineárne, naopak má maximum, pod ním obvykle prevažují magnetické ztráty, za ním elektrické. Pro prípad vrtulí o pár stovkách W jsou však ješte mechanické a magnetické ztráty dostatečne malé i pro generátory s PM o výkonu treba do 10kW. Naopak elektrické ztráty s rustem nominálního výkonu generátoru klesají, za podmínek, že provozovaný výkon na hrídeli je podstatne menší, než je nominální výkon generátoru. Lze tedy ríct, že použitím výkonnejšího generátoru pri nižších otáčkách, než jsou nominální, lze volbou výkonnejšího generátoru zvýšit účinnost, *protože pri nízkých otáčkách obvykle prevažuje vliv elektrických ztrát nad magnetickými, a ty elektrické ztráty má výkonnejší generátor pri stejných podmínkách nižší.

Je to napsané pomerne složite, ale vec taky složitá je, aby šla napsat na pár rádek. Až me napadne neco výstižnejší, tak to sem dopíšu, jedná se zejména o zdánlivé protirečení vet označených *.

[Dvell]

Ale neprotiřečí asi jsem to pochopil četl jsem to sice 3x ale asi to mám..
Pokud je tedy pravdou že na dané - jakékoliv - zařízení instalovat raději výkonější generátor (s vyššími jmenovitými otáčkami) protože pokud se bude točit pomaleji jeho ztráty budou nižší?

Dvell

[Tuco]

Rychlost v míste proudení rotoru je docela známa, a není to tím zcela jiste. Je to pouze tím, že vzduch musí za vrtulí odtéct, a nemuže mít nulovou rychlost. Jako optimální vychází výstupní rychlost 1/3 rychlosti vetru.

Jak říkám, musím hledat. Ale Betz zjednodušení zavádí určitě.

[Akord]

Chápu to jako pokus použít generátor, který má normálne vyšší jmenovité otáčky - pak tedy radši výkonnejší. Má nižší elektrické ztráty, protože je konstruovaný na vyšší proud, a magnetické ztráty stroje s vyššími nominálními otáčkami se pri použití na nižších otáčkách se tolik ješte neprojeví . Hysterezní část magnetických ztrát bývá sice konstantní jako moment, ale pri nižších otáčkách je to i nižší ztrátový výkon. Vírivá část magnetických ztrát se pri nízkých otáčkách-frekvenci ješte nedostává ke slovu. Frekvence generátoru obvykle nebývá duležitá, když následuje treba usmerňovač, ať nikoho neplete, že mu bude takový generátor dávat treba 10Hz, nebo méne.

[Akord]

]

Rychlost v míste proudení rotoru je docela známa, a není to tím zcela jiste. Je to pouze tím, že vzduch musí za vrtulí odtéct, a nemuže mít nulovou rychlost. Jako optimální vychází výstupní rychlost 1/3 rychlosti vetru.

Jak říkám, musím hledat. Ale Betz zjednodušení zavádí určitě.

Ok, ale já tam žádné zjednodušení nevidel, dokonce to ani nesouvisí príliš s Betzem, protože ten výpočet je založený snad jenom na Bernoulliho rovnici. Muže si ho provést každý sám za pomoci strední školy. Pak je tam jenom derivace funkce a nalezení lokálního extrému, to za zjednodušení považovat nelze. Nevím, co bych tam ješte našel, co by nemuselo platit vždy.
V problému aplikovaná Bernoulliho rovnice predpokládá, že rychlost za vrtulí pri stejném tlaku, jako na vstupu bude nakonec nižší, a tedy se musí vzduch v okolí nekde hromadit. Pokud by byla výstupní rychlost príliš nízká, hromadení vzduchu za vrtulí by nabralo rozmery a kolem vrtule by vznikl balón stojícího vzduchu, který by vítr nakonec odtlačil od vrtule. Takže už toto je duvod na limit, jenom precizne zabalený v nejakém názvu a vzorci. Pokud bude rychlost vysoká, zustane kinetika vetru slabe využita, a obalový vzduchový polštár vrtule bude naopak malý.

[pernik]

Tak nakonec měl ten motor 730W/630ot, tak doufam ze sem neudelal blbe, kdyztak bych mu napsal jesi má ještě i ten 370W/400ot

[Akord]

Trochu divné údaje, mohlo by jít skoro o stejný motor.