Jak na klasickou větrnou turbínu s horizontální osou rotace

[peet]

Zdravím,

název tématu jsem zvolil záměrně takto, protože jsou jistě mezi čtenáři tohoto fóra nejen ti, kteří si už malou větrnou elektrárnu (MVE) s horizontální osou rotace turbíny (HAWT) pořídili a nejsou moc spokojeni s jejími parametry (co do účinnosti, s ohledem na skromné větrné poměry panující na našem území), ale hlavně zájemci, kteří zvažují, že si ji vyrobí, poskládají z dostupných komponentů apod. ...prostě aby odpovídala co nejlépe zejména větrným podmínkám v místě instalování.

Jednou z mála možností, jak toho dosáhnout, je ta, že se tady na fóru dáme s několika takovými zájemci dohromady a necháme si takové větrné turbíny vyrobit u nějaké malé české firmy nebo odborníka na laminování. Není totiž hospodárné si ji vyrobit sám, protože vyrobit si formu na listy je docela zdlouhavá, pracná a nákladná záležitost, nehledě už k tomu, kde vůbec získat potřebné konstrukční údaje. Já do takového našeho společného projektu přispěji tím, že dám k dispozici konstrukční výpočetní vzorce, které umožňují navrhnout vysoce účinnou větrnou turbínu. Aby se ale minimalizovaly možná rizika, tak by se nejprve nechal vyrobit co nejlevněji velmi malý a zjednodušený prototyp takové turbíny (třeba o průměru rotoru něco kolem 15 cm), aby se pak na něm mohla ověřit/změřit účinnost. A pokud by účinnost byla opravdu vysoká, tak už by nic nestálo v cestě pořízení turbíny o průměru rotoru dejme tomu 2 m.

Příště (během několika málo dnů) uvedu něco o účinnosti, na čem je závislá, jak ji lze zvyšovat apod.

petr

[mobilik]

Tak toto je tema ktora ma velmi zaujima, uvidim zvazujem ze by som do toho siel, ale je este priskoro hovorit o tom.
Rozhodnem sa ak sa rozvinie diskuzia.
Drzim palce.

[kybos]

Pokud to nehodláte podniknout jako zdroj obživy a vydělávat na tom, tak by snad bylo jednodušší zkopírovat nějaký odladěný vzor. Na amatérskou tvorbu je taková konstrukce velmi finančně náročná, zejména bezpečnostní testy ve větrném tunelu. Neodzkoušenou VE bez atestů (bezpečnost, hlučnost....) vám asi dnes už nikdo postavit nepovolí. To už nešlo ani před patnácti lety, kdy jsem stavěl VE já. Od té doby se předpisy ještě zpřísnily a úředníci už jsou chytřejší a vědí lépe jak házet klacky pod nohy. Stavět VE na stožáru pod 10m výšky v podstatě ztrácí smysl. S větší výškou rostou nelineárně problémy s povolením stavby. Úředník nerozlišuje, zda se staví 500 W VE nebo Temelín. Počet potřebných povolení zůstává téměř stejný (všechny rozvodné závody: voda, elektřina, plyn, spojaři...letecký provoz, hygiena, geodézie, katastr nemovitostí, územní řízení, statik, projektant, prohlášení o shodě, požárníci, ochranáři, ptáčníci, ochránci netopýrů, správy blízkých chráněných oblastí, a nejhorší nakonec jsou architekti - vliv na krajinný ráz a sousedi). Já jsem těch razítek pod odbornými posudky potřeboval před patnácti lety jedenáct před vydáním stavebního povolení (před kolaudací jich ještě pár přibylo: výchozí revize elektro a bleskosvodu, místopřísežné prohlášení, že nebudu stavbu užívat k podnikání....). Z těch ostatních se mi podařilo nějak vykličkovat (průzkumný vrt, zástavbový plán města, studie vlivu flickeringu, analýza dopadové oblasti při případné havárii...). Přeji pevné nervy při boji s úředním šimlem, začněte včas (přípravná fáze mi trvala 5 let a vlastní stavba měsíc).

[vlkazajac]

O HAWT sa dozviete na viacerých iných forach, kde sa tomu roky venujú aj zdatní konštruktéri a teoretici. Myslím, že toto odvetvie sem na forum nepatrí. Ak sa chcú viacerí z fora združiť a ťahať za jeden povraz, je to fajn. V každom prípade skončia s otázkami a pri hľadaní riešení na existujúcich forach. Už myšlienka, že odpozorujeme nejaké užitočné poznatky ohľadne účinnosti na 15 cm modeli je scestná a svedčí o tom, že na vážkach entuziazmus prevažuje realizačné schopnosti. Nech sa napriek môjmu pesimizmu zadarí !!!
Som na Vašej strane, tiež by som mal rád pri chalupe nočného a hlavne zimného pracanta. ))

Nemám vietor, to bude aj váš problém.

[tomas]

Jaký je vhodný profil pro HAWT? A nevyrábí se už někde ve velkém?
Třeba hliníkový profil CK220 na lopatky větrníků lze koupit zde:
http://www.windenergie-technik-crome.de/ProfilCK220.htm
Hodí se ten CK220 i na HAWT?

[kybos]

Na rozdíl od VAWT, kde je celý list na jednom průměru, se u HAWT po délce listu mění obvodová rychlost a tomu se musí přizpůsobit i tvar profilu. Nemůže být tedy použit list s konstantním profilem po celé délce.

[solárník]

http://ve.mzf.cz/index.php?vyber_profilu

Je tam vše potřebné včetně výpočtů přesných rozměrů listů. Čili už v podstatě není potřeba nic jiného.

Nebo můžete čerpat z jednotlivých pojednání pana Ježíka (který je školeným odborníkem na HAWT) tady
http://www.male-veterne-turbinky.sk/kniznica/
tam se dozvíte i který profil je vhodný na amatérskou výrobu. Ne každý se dá totiž vyrobit v takových tolerancích, aby to nevadilo v provozu.

[tomas]

Na rozdíl od VAWT, kde je celý list na jednom průměru, se u HAWT po délce listu mění obvodová rychlost a tomu se musí přizpůsobit i tvar profilu. Nemůže být tedy použit list s konstantním profilem po celé délce.

To vím, omlouvám se za blbý dotaz. Já jsem vzájemně popletl VAWT a HAWT. Chtěl jsem napsat jestli by ten profil nebyl vhodný pro VAWT. I když ho ti Němci používají pro HAWT, ale nemají ho až k ose otáčení. V knize Technika využití větru se k tomu autor vyjadřuje v tom smyslu, že vzhledem k ceně a jednoduchosti výroby používají tento profil s konstantním rozměrem po celé délce. A sníženou účinnost a výkon naženou větším rozměrem.

[solárník]

tohle bych chtěl vidět ve vichřici
https://www.youtube.com/watch?v=rS04sky-EjE

Mě listové VAWT nějak neberou. Má to potíže s rozběhem a nepřijde mi, že by to mělo šanci porazit vrtulky. Pokud VAWT, tak rozumím takovým těm urban-friendly na pohled hezkým řešením, třeba

podle profilu může mít i celkem dobrou účinnost. Jen by to chtělo ještě uzavřít nahoře a dole.

[marko250]

Zajímavý typ,jen mě zajímá jak vyřešili kroucení kabelu z generátoru směrem dolů,když se otáčí kolem osy(zběrače na kroužcích)?Průměr 1,5m/1500W - 0,75m/250W ,turbulence a nízká rychlost větru vadí méně,než u ostatních.Účinnost 47% ,tichý chod,jen ta komerční cena je mimo.
http://dearchimedes.com/
http://dearchimedes.com/pdf/Curve_windturbine.jpg
https://kauilapele.files.wordpress.com/ ... .jpg?w=640
https://www.youtube.com/watch?v=jL2IrkvMyKQ

[tomas]

Nejlépe asi rotační translátory, sice je to prý od dost dražší než kroužky, ale zase jednodušší na montáž a větší spolehlivost a životnost.

[vlkazajac]

Vyjadril som svoj pesimizmus, je podložený hi-tech meraním. Zbastlil som si za pár minút anemometer a ten mi ukázal, že na pomyslenom bicykli by ma vietor za dva roky povozil 14 km. Pravda, keby neboli žiadne mechanické ani hydraulické straty. Problém je ten, že turbíny štartujú pri vetre cca 3 m/s bez záťaže. Akonáhle ich slabo zaťažíte, potrebujete výrazne silnejší vietor a ten je silne deficitný. Moje hanbaté obrázky by som nezverejňoval, keby som si dnes nevšimol pavučinu medzi dvomi lopatkami. Odkedy tam je?

Ak by som smel poradiť, orientujte sa na generátory malého výkonu, ktoré sa budú ľahko rozbiehať. 50W počas dvoch hodín za deň ? Snáď niekedy. Víchrice sú dvakrát za rok a nie je z nich veľa úžitku.
Moje neodýmy čakajú na skrini, raz príde ich čas......

[fugas]

Zdravím.
I moje neodymy čekají na skříní.Bohužel jen 23 kusů,protože manželka zatoužila dva z nich přestěhovat o deset centimetrů,což skončilo lehkým zraněním dlaně a přeražením jednoho magnetu...Moje chyba,že jsem je nechal volně...
Každopádně stator už mám hotový.Výhodou je,že není třeba nic přenášet z otáčivého pohybu,protože vývody stojí společně se statorem.Snad budu brzy měřit výsledky svého počínání.
Pesimizmus je na místě.Je to hezký koníček a zkouška kutilských schopností i nasazení.Ale pravděpodobně se to v našich podmínkách ani nezaplatí...Uvidíme.

[vlkazajac]

Nerozumiem reči všetkých kmeňov, ale vyrozumel som, že rýchlosť vetra je v km/h. Kto máte o vec záujem, tu je link :
http://www.idokep.eu/szlovak/szel
Snáď sa tam dá nejako nastaviť aj ČR.

Dnes na body vyhráva fotovoltika.

[fugas]

Někdo tu nedávno dal odkaz s názvem Windtyty-snad je to správně.Tam se dala zvolit dokonce i vesnice a podle měření na místě to +/- odpovídá.Nevím kde to je.

[petrs]

https://www.windyty.com/?surface,wind,n ... 3,14.417,6

[fugas]

https://www.windyty.com/?surface,wind,n ... 3,14.417,6

Jo jo,to je ono.Tak jsem nebyl daleko od pravdy s tím názvem Díky

[KUTIL]

Pôvodný zámer autora príspevku je zaujímavý ale cesta k realizácii je ťažšia ako by sa na prvý pohľad mohlo zdať. Už samotný rozbeh diskusie na téma ktoré som osobne pochopil ako „kolektívny vývoj malej vysokoúčinnej HAWT optimalizovanej pre slabé veterné podmienky“ , ktorá sa hneď od začiatku rozbehla nekontrolovateľnými smermi mi dáva za pravdu. Príspevok o technicko-ekonomickom nezmysle s názvom „Dearchimedes“ a s jeho následným hodnotením „...turbulence a nízká rychlost větru vadí méně než u ostatních. Účinnost 47% ,tichý chod“ s ktorým sa dá súhlasiť len s riadnou dávkou irónie dopredu naznačuje, že takýto vývoj sa formou podobnej diskusie realizovať jednoducho nedá.
Mám 50 rokov praxe ako projektant a konštruktér energetických zariadení, veterným turbínam sa ako hobby venujem posledných tridsaťpäť rokov. Na prelome rokov 1990-91 som popri iných povinnostiach a za vlastné nie malé peniaze absolvoval jedno semestrový kurz so zameraním na navrhovanie a konštrukciu veterných turbín na Georgia Tech v Atlante, USA. Odniesol som si odtiaľ cenné informácie, literatúru a vedomosti a hlavne program na výpočet veternej turbínky, ktorý bol súčasťou záverečnej práce našej skupiny zloženej z výpočtára, programátora, konštruktéra (ja), elektroinžiniera a páru naivných študentiek. Lektor kurzu bol z výskumného strediska DOE-SERI. Dalo nám hodne práce než sme sa zjednotili a zadefinovali cieľ projektu, veľa času sme stratili najmä eliminovaním rôznych „zázračných vynálezov“ a nakoniec sme dospeli k dosť rozumnému záveru o tom, že sa musíme držať starých osvedčených riešení a skúsiť sa z nich „vyždímať“ čo najviac.
V návrhu autora príspevku upútala moju pozornosť najmä jeho ponuka:
„Já do takového našeho společného projektu přispěji tím, že dám k dispozici konstrukční výpočetní vzorce, které umožňují navrhnout vysoce účinnou větrnou turbínu. Aby se ale minimalizovaly možná rizika, tak by se nejprve nechal vyrobit co nejlevněji velmi malý a zjednodušený prototyp takové turbíny (třeba o průměru rotoru něco kolem 15 cm), aby se pak na něm mohla ověřit/změřit účinnost. A pokud by účinnost byla opravdu vysoká, tak už by nic nestálo v cestě pořízení turbíny o průměru rotoru dejme tomu 2 m.“
Neviem aké „konštrukčné výpočtové vzorce“ má autor k dispozícii, dovoľujem si pripomenúť že vzorcov je aj bez neho dosť (až moc), sú staré, osvedčené a voľne k dispozícii. O potrebe nejakých experimentov na modeli s priemerom 15 cm nie som presvedčený, skôr si myslím že by boli úplne zbytočné a mimo cesty vedúcej k nejakým konkrétnym výsledkom. Neviem si ani predstaviť ako by vypadali kritéria podobnosti pre vrtule s priemerom 15 cm a 2 metre. Pri rýchlobežnosti 5-6 by ta malá musela mať pri rýchlosti vetra napr. 3m/s asi 2100 ot/min a výkon 0,07 Watt! Neviem si predstaviť čo a čím by sa to meralo a čo by mi také testy dali, ale nechám si vysvetliť ako si to predstavuje autor.
Vyvinúť nejakú dobrú turbínu a potom ju dať vyrábať komerčnému subjektu sa mi tiež nezdá dobrý nápad. Nie som si istý či by ju potom predával bez (vysokej) marže, lebo ináč by sa záujemcom možno vyplatilo kúpiť si niečo hotové bez otravy z dlhodobého a náročného vývoja aj na úkor nižšej účinnosti. Riešením by možno bolo založiť nejaký svojpomocný spolok na princípe „ten dělá to a ten zas tohle“. Teda že by jednotlivé komponenty zabezpečoval každý podľa jeho možnosti a za režijné náklady či bartrom poskytol iným členom spločenstva.
Takže tiež čakám na „Příště (během několika málo dnů) uvedu něco o účinnosti, na čem je závislá, jak ji lze zvyšovat apod.“.
Zatiaľ ale prosím neodbiehať od podstaty príspevku. Vývoj a konštrukcia náročného stroja ako je veterná turbína vyžaduje cielený a metodický prístup. Konštruológia je vedecká disciplína a jej zásady a princípy sa oplatí dodržiavať. Najprv treba zadefinovať cieľ vývoja, potom cesty k dosiahnutiu už presne stanoveného cieľa a nakoniec realizovať najlepšie formou prototypu. Ten testovať v reálnych prírodných podmienkach. Metodika testov a technické vybavenie je tiež dôležité. V diskusii na mypower je pár ľudí čo už majú praktické skúsenosti s veternými turbínami a pomerne dosť odborníkov, ktorí by navrhli a dali dokopy meraciu stanicu pre získanie a zápis synchronizovaných údajov o rýchlosti vetra, výkonoch turbínky apod. Lepšie a hlavne lacnejšie ako na modeli či v plno rozmernom aerodynamickom tuneli.

[fugas]

Zdravím,

název tématu jsem zvolil záměrně takto, protože jsou jistě mezi čtenáři tohoto fóra nejen ti, kteří si už malou větrnou elektrárnu (MVE) s horizontální osou rotace turbíny (HAWT) pořídili a nejsou moc spokojeni s jejími parametry (co do účinnosti, s ohledem na skromné větrné poměry panující na našem území), ale hlavně zájemci, kteří zvažují, že si ji vyrobí, poskládají z dostupných komponentů apod. ...prostě aby odpovídala co nejlépe zejména větrným podmínkám v místě instalování.

Jednou z mála možností, jak toho dosáhnout, je ta, že se tady na fóru dáme s několika takovými zájemci dohromady a necháme si takové větrné turbíny vyrobit u nějaké malé české firmy nebo odborníka na laminování. Není totiž hospodárné si ji vyrobit sám, protože vyrobit si formu na listy je docela zdlouhavá, pracná a nákladná záležitost, nehledě už k tomu, kde vůbec získat potřebné konstrukční údaje. Já do takového našeho společného projektu přispěji tím, že dám k dispozici konstrukční výpočetní vzorce, které umožňují navrhnout vysoce účinnou větrnou turbínu. Aby se ale minimalizovaly možná rizika, tak by se nejprve nechal vyrobit co nejlevněji velmi malý a zjednodušený prototyp takové turbíny (třeba o průměru rotoru něco kolem 15 cm), aby se pak na něm mohla ověřit/změřit účinnost. A pokud by účinnost byla opravdu vysoká, tak už by nic nestálo v cestě pořízení turbíny o průměru rotoru dejme tomu 2 m.

Příště (během několika málo dnů) uvedu něco o účinnosti, na čem je závislá, jak ji lze zvyšovat apod.

petr

Ahoj.
Větrníky mě baví a tak bych se tě rád zeptal,kolik bys do toho mohl sám za sebe vložit financí?Pustil jsem se do stavby VAWT,je pro mě výhodnější a konstrukční jednoduchost je velký bonus.Nedělám vlastní projekt,jen lehce pozměňuji hotovou vrtuli podle svých možností,tedy dělám prostě kopii něčeho,co se už někde točí a něco to vyrábí a mám tedy předpoklad o výsledku.
Tak jsem se po tvé výzvě nad tím zadumal a ať dělám co chci,když nepočítám svou práci, i tak mě to bude stát až deset tisícovek na materiálu a flašku myslivce soustružníkovi-je to kamarád.
Pokud chceš jít do experimentu,bude to pravděpodobně několikrát tolik.Máš aspoň nějakou vizi,nebo nákres toho co by mělo být konstruováno?

[solárník]

Jak už jsem tu někde psal, malá turbínka do 1,5m průměru plochy vrtule, nebo adekvátní plochy VAWT, se v ČR vyplatí zkonstruovat nebo koupit maximálně do 1500 až 2000,- Kč. Jak se dostanete výš, tak se vám vložené peníze za její životnost buď nevrátí vůbec, nebo jen tak-tak (a to nepočítám cenu stožáru).

Dostat se do takové ceny je téměř (nebo možná zcela) nemožné. Takže pokud to nemáte jako součást vědeckého bádání, nebo nemáte nepřekonatelné nutkání (v pokročilejším stavu mánii), sledovat rotující a svištící objekty, nebo šťastnou shodou náhod nebydlíte na vrcholu Sněžky, tak na to zapomeňte. Taková je smutná realita.

Je ale pravdou, že například sousedka mi několikrát připomínala, abych turbínku rozhodně nerušil. Její vnoučata totiž při návštěvě babičky hypnoticky zírají celé odpoledne na vrtuli a nezlobí.