Vertikaaliakseloitu tuulivoimalani ( H-Darreius ) !

Tila
Keskustelu on suljettu.
tuulispää

tuulispää

Liittynyt
08.11.2019
Viestejä
1 039
Ehtoota !

Kaveri tiede.fi saitilla ehdotti tätä saittia.

Aloin kehittämään tuulivoimalaani 2014 kun silloin hoettiin että tuulivoima ei ole kannattavaa.

kojetaulu11.jpg


Yllä mittausboxi. Tällä voidaan mitata saatua tehoa watteina. Proto on kolmas 2015 lähtien tehdyissa testeissä.

giromill.jpg


Yllä Meri-Toppilassa 2018 ekan kerran pyörinyt 2. proto.
 
Viimeksi muokattu:
Kolmas proto on 2 x suurempi..noin suurinpiirtein.

new_legs.jpg


Sen jalka ja siihen liittyvä tuulenohjain alla.

ohjain4.jpg
 
Vertikaali akseloitu säätyvälapainen H-Darreius on potentiaalisesti ylivoimaisesti tehokkain tuulivoimalatyyppi.

Laval U:ssa Gosselin et al saivat huippu Cpksi 2.45 ( azimuth pisteessä 112 astetta ).
gosselin_laval_U.jpg


Siivet ovat 1500 mm pitkät ja AR 5.
 
1KW.jpg


Uudet siivet tulee olemaan 1500 mm pitkät ja AR 5.

Vanhat oli metriset. Protolla 2 kellotin 928 RPM..ja G-voimia oli laskennallisesti noin 300.

Toinen proto valmistui talvella 2017-2018.
 
Viimeksi muokattu:
Tämän etu HAWT potkuriin on helpompi siiven / lavan rakenne..kun se on suora.

Ongelma on että verrattain uutena innovaationa säätölapaisia H-Darreiuksia on rakennettu vain muutama tusina erillaista koekappaletta..yhtään toimivaa ei liene sarjavalmistuksessa missään...OGREa lukuunottamatta.



giro-mcair2.jpg


1975 McDonnell Aircraft sain rahoituksen omalleen 4ksi vuodeksi..jatkorahoitus 1978 lähtien oli olemassa, mutta he kieltäytyivät kehittämästä sitä pidemmälle.
 
Viimeksi muokattu:
Tänne takapuolelle.

kojetaulu12.jpg


Locheed Martin ilmeisesti rahoittanut tämän..siinä ei siipi säädy:


2.7 m/s starttinopeus.
 
Viimeksi muokattu:
svk sanoi:
Paljonko ton pitäisi pystyä tuottamaan sähköä?
Napsauta laajentaaksesi...


Tämä mun laite kykenee teoriassa tuottamaan muutaman KWn, mutta napamoottori tuskin palamatta kestää 500 wattia enempää...sitä aiotaan nyt seuraavaksi testata hyötysuhteen määrittämiseksi.
 
test_system5.jpg


Siinä on nyt asennettuna rinnan 2 x 100 w ja yksi 55 wattinen H7 halogeeni.
 
Viimeksi muokattu:
Mielellään, saattaa muuten tulla banaani tutuksi täälläkin. Politiikkakeskusteluissa voi sitten hattiwatittaa persuja, jahka tunnus kypsyy sinne saakka.
 
Kuinka pienenä versiona tällä vaikka lataisi auton akun päivässä? Onko mahdollista jopa ehkä 3d-tulostettu pikkuvoimala?
 
Tommy Goldfish sanoi:
Kuinka pienenä versiona tällä vaikka lataisi auton akun päivässä? Onko mahdollista jopa ehkä 3d-tulostettu pikkuvoimala?
Napsauta laajentaaksesi...


Jostain luin että 2 KW olisi optimaalinen auton lataukseen.

Tästä saisi 2 KW kokoisella genella kätevästi muutamassa viikossa latauslaitteen sähköautolle ( teollisesti päivässä )..jos esimerkiksi osat leikkaisi laserilla ja CNC jyrsimellä...sen jälkeen voisi vain koota palat yhteen..enemmän tai vähemmän.
 
Viimeksi muokattu:
Olen havainnut kaksi erikoista ikäänkuin löydöstä laitteessa ja sen toiminnassa.

1. Sen hyrrävoimat haluaa pitää sen pystyssä.
2. Sille luonteenomainen tärinä ei riko sitä jos se on otettu huomioon. Antaa sen täristä jos se auttaa sitä toimimaan paremmin...täriseehän autojen moottoritkin.

Muiden huomaamat asiat ovat:

1. Sitä ei tarvi kääntää tuuleen.
2. Siivet on helppo suorina valmistaa.
3. Mikäli sen siivet saataisiin toimimaan optimaalisesti se ei sakkaisi kovassa tuulessa..eikä sitä tarvitsisi käynnistää erikseen.

Itse olen varma, että tässä on tuulivoiman tulevaisuus...nyt se pitää vielä kenttätesteillä todistaa.

vantit.jpg


Tärinää voi ehkäistä, sillä liika liikehdintä syö tehot laitteesta.

kiinnitys.jpg


Kiinnitys maahan 3s protossa tapahtuu hakkaamalla lekalla harjateräkset maahan lenkkien läpi.
 
Viimeksi muokattu:
Tommy Goldfish sanoi:
Kuinka pienenä versiona tällä vaikka lataisi auton akun päivässä? Onko mahdollista jopa ehkä 3d-tulostettu pikkuvoimala?
Napsauta laajentaaksesi...


Kuinka pieni se voisi olla...sitä muuten en ole tullut ajatelleeksi...onko voimavirta spesialisteja paikalla ..itse luen virtausdynamiikkaa ja -mekaniikkaa.
 
Ihan mielenkiintoista pikku puuhastelua. Päivittele vaan etenemistä tänne.

Aloituspostaukseen olisi hyvä lisätä hieman kattavampi tiivistelmä siitä mistä tarkalleen ottaen on kyse ja mikä on tavoitteesi tällä projektilla jne.
 
  • Tykkää
Reactions: hmb
Lähteekö tämä pyörimään itsestään tuulen nopeuden kasvaessa, vai tarvitseeko se alkuvauhdit ulkopuolisella voimalla?
 
Kautium sanoi:
Ihan mielenkiintoista pikku puuhastelua. Päivittele vaan etenemistä tänne.

Aloituspostaukseen olisi hyvä lisätä hieman kattavampi tiivistelmä siitä mistä tarkalleen ottaen on kyse ja mikä on tavoitteesi tällä projektilla jne.
Napsauta laajentaaksesi...


Okei tein lisäyksen...tästä mielestäni pitäisi saada erittäin kannattavaa toimintaa..jossa eurot alkaa tulla kotimaahan ja samalla saadaan ilmastomuutosta torjuttua tehokkaasti.
 
Tellervo sanoi:
Lähteekö tämä pyörimään itsestään tuulen nopeuden kasvaessa, vai tarvitseeko se alkuvauhdit ulkopuolisella voimalla?
Napsauta laajentaaksesi...

Tämä lähtee nyt itsestään liikkeelle ( siis tulee lähtemään...edellisessä oli vielä yksi asento jossa ei lähtenyt..siis jos oli pysähtynyt siihen asentoon )...eikä sakkaa kovassakaan nopeudessa.

Tämän kokoinen laite on myös hengenvaarallinen testata kun toista kiloa painavan siiven massavaikutus on yli 300 kg liikkuessaan noin 200 km/t.

Myös yli 10nen amppeerit ja mahdollisesti lähes 1 KW teho voivat aiheuttaa sähköiskun joka vie hengen.
 
tuulispää sanoi:
Tämän kokoinen laite on myös hengenvaarallinen testata kun toista kiloa painavan siiven massavaikutus on yli 300 kg liikkuessaan noin 200 km/t.
Napsauta laajentaaksesi...
Tätä minäkin mietin aiemmin, kun katselin noita muutamia videoita. Tuollainen siipi kun murtuu liitoksistaan ja ampaisee tangentin suuntaan, niin siinä on lähimaastossa porukka helisemässä. :D
 
Mikään ei ole niin tuskallista kuin tehdä sama asia 2 kertaa.

Tuulenohjaimen epoksiin lorahti liikaan kovettajaa..ja se ei aikonutkaan kovettua edes 2 vuorokaudessa...nyt tein sen oikein.

siistiii.jpg
 
Valon tuottaminen on kivaa..oletan että 255 watilla saa jo melkoisen valoshown aikaiseksi.

100wattia.jpg
 
Olisi iteselläkin ajatuksena tuollainen matalan profiilin voimala. Laite kuluttaa 500Wh vuorokaudessa, nykyinen aurinkopaneeli ei toimi heti kun vähän lunta sataa paneelin päälle. Ajattelin että mieluummin tuulivoimala tai joku muu huoltovapaa. Haluaisin minimoida tarvittavan akun koon. Pyörivät osat puuta tai muuta ei niin johtavaa materiaalia. Paikka etäinen, jonne en halua ajaa montaa kertaa vuodessa.

Tein kuitenkin pientä aivojumppaa edellisen vuoden joulukuun mittausdatalla. Mittausdata on Ilmatieteenlaitokselta, jossa tuulennopeus ikävästi 0,5m/s askelin. Eli jouduin laittamaan yhden testiarvon niin että voimala tuottaisi laitteen nimellisvirran verran jo 2,6m/s tuulella.

Akun varaukseksi valitsin luvun 2016 (6*24*14) eli 2 viikon 10-minuuttiset.
Silloin kun voimala ei tuota, kuluttaa yhden varausyksikön (10min nimellisteholla) ja kun tuulikynnys ylittyy, tuottaa voimala yhden varausyksikön, ja kun tuuli nousee niin tuottaa 2 varausyksikkö ja seuraavalla tasolla sitten 3 varausyksikköä. Kaava rajoittaa ettävarus ei nouse kuitenkaan yli akun maksimivarauksen. Hyvin karkea Exceli pienessä ajassa.

Tässäkin tuotantomuodossa ongelmaksi muodostuu nuo pakkasella valottomaan ja yhtäaikaa tuulettomaan ajanjaksoon tarvittava akkukapasiteetti. Eli tarvitaan yli 2 viikon energiavaraus akkuun tai sitten voimalan käynnistymiskynnystä pitäisi pudottaa reilusti. Lieneekö miten mahdollista pudottaa käynnistymiskynnystä alle 2,6m/s raja-arvon? Tällä 2,6m/s arvolla riittäisi juuri 2 viikon verran akkuja, 2,1m/s olisi jo jonkin verran pienemmällä akkupaketilla, riittäisi yksi suurehko akku.

wind_cumulative.PNG
 
Teoriassa mun laitteen pitäisi ilman kuormaa käynnistyä jo 1,5 m/s tuulessa.

Teoriassa siksi että 3nnen proton ominaisuuksia ulkona ei ole testattu kun sen valmistuminen voi viedä vielä 1-2 kk.
 
2m/s tuulessa näyttäisi että pärjäisi auton akulla kun latausteho olisi 40W mainitulla tuulella. Ja vastaavasti teho nousisi tuulen mukaan noin 100 Wattiin. Kaikki yli 10A/12V lataus olisi sinällään turhaa.
Pitäisi vaan viedä tuuliloggeri tontille ja katsoa miten tuulenvoimakkuus eroaa tilastollisesti ilmatieteenlaitoksen keräämästä datasta. Lentokentällä kun tuulee hyvin kun ei ole välittömiä esteitä.
 
Pitää olla melko suuri tuulivoimala jotta alle 4 m/s tuulesta saa energiaa riittävästi.

Mun laite on matala koska testaan sitä Hailuodossa jossa voin aina hakea tuulisen sivun saaresta.
Hailuoto-MAP5.jpg
 
Tuulessa on energiaa seuraavan kaavan mukaan...tai tehoa tietyllä hetkellä.

P = 1,2 x 0,5 x A x V^3

1,2 on ilman tiheys.

A= kaappausala.
V = tuulennopeus

Tämä on ns bernoullilainen yhtälö.

--

Tästä seuraa että esimerkiksi 60 m/s myrskyssä saisi maailman suurimmasta ( siis kokoluokka sama kuin GE:n suurimmissa 14 MW laitteissa ) H-darreus tuulivoimalasta tehoa 2 GIGAWATTIA !

Eli koska yhtälö on exponentiaalinen teho nousee exponentiaalisesti tuulen voimakkuuden mukaan.

---

Oma laitteeni hyytyy heti jos edessä on esim 1 m korkeaa rantakasvillisuutta..joka vaimentaa tuulen tehokkaasti..siksi maalla pitää yleensä olla reilusti puiden yläpuolella...sen sijaan korkeammalla enää tuulee vain hieman lujempaa esim 100 => 150 on vain kymmenesosasekuntimetrejä tuulennopeuden kasvu.

itäsuomi.jpg
 
Viimeksi muokattu:
Eli mikäli meillä olisi noin 2-3 kertaa kustannustehokkaampi voimala kuin nykyiset HAWT propellit se olisi kannattava myös Itä-Suomessa.
 
Miksi ylipäätään teen tämän laitteen on syy täällä: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/753/2/022056/pdf

Siellä on 4-5 tutkimusta joissa väitetään mekaanisen hyötysuhteen Cp olevan yli 59,6 % säätyvälapaisella VAWTilla, jonka 1919 Betz väitti olevan mahdotonta.

Betz's law - Wikipedia

Betz oli hieman etukenossa kun tutki vain potkureita putkessa....jolloin virhe saattaa syntyä.

Kuitenkaan kukaan ei ole Betzin limittiä vielä ylittänyt..vaikka moni niin markkinaesitteissään väittää.

Mikäli mun laite pääsisi edes lähelle sitä sähköntuotossa 45-50 % hyötysuhdetta oltaisiin aivan varmoja siitä, että mekaaninen hyötysuhde olisi ylittänyt Betzin limitin, koska parhaiden generaattoreiden hyötysuhde on vain 70-80% luokkaa.

Se on selvää, että ken saa VAWTinsa toimimaan tällä hyötysuhteella on voittaja tuulivoimasuunnittelussa. Tätä on jopa moni professori Suomessakin yrittänyt aiemmin.
 
Eli mitä enemmän vaaroja ja puita maastossa sitä radikaalimmin tuulivoimalan teho laskee...meren rannalla olosuhteet ovat hyvät...jos aina tuulee mereltä.
 
Tuottaako tuollainen tuulivoimala melua enemmän/vähemmän kuin perinteiset tuulivoimalat?
Onko enemmän/vähemmän vaarallinen linnuille?
Mitä silloin tapahtuu kun tuulee liikaa? (kova myrsky)
Onko mitään ajatuksia säätövoimasta/energian varastoinnista?
 
Samoja kysymyksiä, minkälaisella mekanismilla tuo kestäisi esim. 30m/s puuskat (hieman kerrointa ettei Itä-Suomen myrskyissä mene säpäleiksi).
Säätövoima lienee ihan oma tekniikkansa, pumppaako vettä yläsäiliöön vesivoimaksi vai käyttääkö akustoa, sinällään ei poikkea tuulivoimasta.

Jos haluaa hyödyntää pieniä tuulia, esim. 2m/s niin tuo käytännössä tarvitsee muuttuvalapakulmaisen mekanismin? Onko aikomusta avata itse mekanismin rakennetta vai jääkö arvuutteluksi kuten tiede ja ilmaisenergia -foorumeilla?
 
Mendel sanoi:
Tuottaako tuollainen tuulivoimala melua enemmän/vähemmän kuin perinteiset tuulivoimalat?
Onko enemmän/vähemmän vaarallinen linnuille?
Mitä silloin tapahtuu kun tuulee liikaa? (kova myrsky)
Onko mitään ajatuksia säätövoimasta/energian varastoinnista?
Napsauta laajentaaksesi...


KÄYTÄNNÖSSÄ ÄÄNETÖN...NAPADYNAMO ALLE 50 dBa.

Pitäisi pysyä pystyssä ainakin 60 m/s tuulessa ja tehden sähköä...jos suunniteltu gene tätä varten.

Linnut näkee sen hyvin. Kierrosnopeudet ovat monikertoja potkuriin nähden.
 
SShadow sanoi:
Samoja kysymyksiä, minkälaisella mekanismilla tuo kestäisi esim. 30m/s puuskat (hieman kerrointa ettei Itä-Suomen myrskyissä mene säpäleiksi).
Säätövoima lienee ihan oma tekniikkansa, pumppaako vettä yläsäiliöön vesivoimaksi vai käyttääkö akustoa, sinällään ei poikkea tuulivoimasta.

Jos haluaa hyödyntää pieniä tuulia, esim. 2m/s niin tuo käytännössä tarvitsee muuttuvalapakulmaisen mekanismin? Onko aikomusta avata itse mekanismin rakennetta vai jääkö arvuutteluksi kuten tiede ja ilmaisenergia -foorumeilla?
Napsauta laajentaaksesi...


Tässä on patentoimaton tuo mekanismi edelleen en voi avata...on kääntyvä lapakulma.
 
tuulispää sanoi:
Miksi ylipäätään teen tämän laitteen on syy täällä: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/753/2/022056/pdf

Siellä on 4-5 tutkimusta joissa väitetään mekaanisen hyötysuhteen Cp olevan yli 59,6 % säätyvälapaisella VAWTilla, jonka 1919 Betz väitti olevan mahdotonta.

Betz's law - Wikipedia

Betz oli hieman etukenossa kun tutki vain potkureita putkessa....jolloin virhe saattaa syntyä.

Kuitenkaan kukaan ei ole Betzin limittiä vielä ylittänyt..vaikka moni niin markkinaesitteissään väittää.

Mikäli mun laite pääsisi edes lähelle sitä sähköntuotossa 45-50 % hyötysuhdetta oltaisiin aivan varmoja siitä, että mekaaninen hyötysuhde olisi ylittänyt Betzin limitin, koska parhaiden generaattoreiden hyötysuhde on vain 70-80% luokkaa.

Se on selvää, että ken saa VAWTinsa toimimaan tällä hyötysuhteella on voittaja tuulivoimasuunnittelussa. Tätä on jopa moni professori Suomessakin yrittänyt aiemmin.
Napsauta laajentaaksesi...

Mielenkiintoinen projekti, ja tuossa vähän jo avasit miksi tätä teet. Mutta kuvista jo aloin itse ihmettelemään että miksi siinä pitää olla noin järkyttävästi sitä pyörivää massa varren päässä?
tuulispää sanoi:
Tämän kokoinen laite on myös hengenvaarallinen testata kun toista kiloa painavan siiven massavaikutus on yli 300 kg liikkuessaan noin 200 km/t.
Napsauta laajentaaksesi...

Eikö tällainen olisi parempi:
Tuuliruuvi on potkurimyllyä tehokkaampi voimala

Ihmettelen että miksi tuollainen ei ole yleistynyt enempää. Valkeakoskelle piti tulla uuden teollisuusalueen kulmaan melko kookas versio tuollaisesta, mutta yllättäen koko alue meni metsään.
 
BaTTman sanoi:
Mielenkiintoinen projekti, ja tuossa vähän jo avasit miksi tätä teet. Mutta kuvista jo aloin itse ihmettelemään että miksi siinä pitää olla noin järkyttävästi sitä pyörivää massa varren päässä?


Eikö tällainen olisi parempi:
Tuuliruuvi on potkurimyllyä tehokkaampi voimala

Ihmettelen että miksi tuollainen ei ole yleistynyt enempää. Valkeakoskelle piti tulla uuden teollisuusalueen kulmaan melko kookas versio tuollaisesta, mutta yllättäen koko alue meni metsään.
Napsauta laajentaaksesi...

Näitä menee pohjois- ja etänavalle hyvin..koska toimintavarma.

Firma on ollut konkurssin äärellä jo pitkään..ilmeisesti tuotettu sähkö ja hinta eivät kohtaa.

Eksooottisen näköinenhän se on kyllä. En silti lähtisi noilla "kaatamaan propelleja".
 
Viimeksi muokattu:
Tämäkin taisi mennä konkkaan.....VANEen perustuva sinusoidi kohtauskulmasäätäjä.



Heti kun hintatuottosuhde karkaa käyttäjältä katoaa asiakkaat.
 
Viimeksi muokattu:
Avaatko vähän noita lyhenteitä joita viljelet, mielenkiintoinen projekti mutta vaikea lukea ilman alan sanastoa.
 
McDonnell Aircraftin tällainen jäi kesken...koska eivät saaneet kohtauskulmansäätäjästä luotettavaa.

giro-mcair_conc_anew.jpg
 
Cp on mekaanisen voiman suhde tuulen voimaan...power coeffient ! Pyörimisliikkeen mekaaninen voima pitää edelleen generaattorilla muuttaa sähkövirraksi.
 
Tuuliruuvi olisi minulle ehkä ykkösvalinta jos sen rakentamiseen löytyisi yksinkertainen tapa. Tuo on vähän kuin Savonius, mutta viännetty puolisen kierrosta kiertteelle. Etuna välkkymättömyys. Eli ei tule sitä päänsärkyä strobo-efektistä jos sattuu aurinko paistamaan voimalan suunnasta.

Rakenteeltaan ei ehkä kuitenkaan sen monimutkaisempi kuin muuttuvat lapakulmat.
 
Tila
Keskustelu on suljettu.

Uutiset

Uutisia lyhyesti

Uusimmat viestit

Statistiikka

Viestiketjuista
258 736
Viestejä
4 497 100
Jäsenet
74 275
Uusin jäsen
rillo

Hinta.fi

Back
Ylös Bottom