Naše větrníky

[kybos]

...stoupá úmerne cena a hmotnost generátoru, nebo prevodu, tam to moc ošidit nejde.

Podle mého názoru je nutno při určení optimálního počtu listů zohlednit více parametrů. Jako jeden z nejdůležitějších se mi jeví poměr hmotnosti rotoru a genrátoru ke jmenovitému výkonu stroje. Dalším z parametrů, který je důležitý při amatérské výrobě je poměr startovacího momentu rotoru k rozběhovému momentu generátoru, jelikož se v amatérských podmínkách obtížně řeší hladký (ne příliš zvlněný) průběh zatěžovacího momentu generátoru v závislosti na úhlu natočení rotoru. Jedním z důležitých parametrů je také obvodová rychlost konce listu, která má spolu s amatérsky nedokonalým aerodynamickým tvarem listu podstatný vliv na hlučnost rotoru. Vyšší otáčky rotoru mají vliv také na velikost gyroskopického momentu, kterému se musí přizpůsobit tuhost (a tím i hmotnost) konstrukce gondoly a bezpečnostních prvků.
Jak je zřejmé, je zde mnoho parametrů, které působí proti sobě a je nutno zvolit vhodný kompromis s ohledem na dostupnou technologii. A to jsme jen u technického pohledu na věc. Když se do toho zamíchá i ekonomika projektu, máme zde další rozměr a další úhel pohledu na celkovou koncepci malé VE. Pak se začne zvažovat i to, zda je levnější vyrobit tři listy nebo šest.

[? solárník]

Obecně mají úzké listy horší kvalitu obtékání vzduchem

Ano, stoupá Reynoldsovo číslo, a možnost rezonancí.

Ne, v tomto případě Re klesá. Je přímo úměrné šířce listu.
viz například http://airfoiltools.com/calculator/reyn ... MReNumForm

[marko250]

Vnesu tady pár přímých dotazů,jelikoš máme každý nemovitost s nějakým pozemkem v zástavbě tak:
1.Co se dá použít nejůčinnějšího na střechu,tak ať nepřekročím 10m v kohoutku,střecha končí 9m a tím neporuším nařízení zákona 2kWh/10m (ose).
2.Střecha je stanová,v okolí žádné stínění,celoroční průměr ČR je dán v 10m-4m/s ,vichřice 2x za rok po dobu 1hodiny max.
3.Nesmí přenášet hluk do okolí a domu,musí být bezpečná ve vichřici,nesmí opticky rušit okolí provozem,musí být snadno zapojitelná na stávající FV systém.

Vycházejme z toho zarušení toku větru od okolních domů a vlivu na sousedy.Hrana střechy je 10m dlouhá s dvěma komíny,které ji přerušují.Asi tady nebude moc těch ,co bydlí u hřebene kopců na samotě,kde lze postavit stožár v čisté cestě větru na zlomu kopce.Existuje na takovou situaci řešení malé VE v rozpětí 0-500W?

[? solárník]

Nad šikmou střechou jde proud vzduchu až do výšky několika metrů na hřebenem také šikmo - kopíruje tvar střechy. Tedy pro HAWT je to asi to nejhorší umístění, protože tam vítr prochází šikmo a výkon jde podstatně dolů. Prakticky jediné směry, kdy se to vyplatí je, když po většinu roku přichází vítr z boku střechy, tedy ne po šikmé ploše. I tak ale musí být větrník minimálně 4-5 metrů nad, jinak bude proud značně zeslabený. Tedy je to bohužel špatné.

Tam bych možná doporučil opět nějaký lehký Savonius, kterému směr zdola a shora nevadí. Pokud to tedy má být nízko nad střechou. Záleží i na sklonu té střechy. Pokud je hodně mírný, tak tam by asi HAWT dát šla.

[kybos]

Zlaté pravidlo pro umístění malé VE říká, že by měla být umístěna minimálně 10m nad nejvyšší překážkou v okruhu 100m.
Z tohoto pohledu je tedy umístění VE metr nad střechou zcela nevhodné.
Montáž malé VE na střechu je z hlediska přenosu hluku taktéž zcela nevhodná.
Předpokládat zisk 500W při rychlosti 4m/s by bylo možné jen u VE s průměrem rotoru výrazně větším než 2m.
Z uvedených důvodů je to, co se dá v uvedených podmínkách jako nejúčinnější použít na střechu právě fotovoltaický panel.
Pokud bude instalován v dostatečné výšce nad rovinou střechy (alespoň 20cm), lze vítr s udanou rychlostí účelně využít jen na intenzivní ochlazování fotovoltaického panelu z obou stran. Pokud bude navíc střecha pod fotovoltaickým panelem zavlažována, lze docílit ještě drobného snížení teploty a tím zvýšení výkonu FV panelu.

ochlazení kolektorů z 50na 25.JPG

Přírůstek výkonu snížením teploty tak může být vyšší, než by dodal malý větrník v uvedených podmínkách.

[marko250]

Já to chtěl nadhodit pro Ty co si myslí že hodí za komín cokoli a bude jim to dávat 1kWh,vůbec o realizaci neuvažuji.Ale patřil jsem před nedávnem mezi snílky s větrem,než jsem si pročet realitu.Nejvíc u Mira na SK.Mám ale jiný dotaz:"Existuje dokonalý tvar listu vrtule?" Když tedy vezmeme malou VE do 2m průměru a usadíme ji do ideálních českých podmínek tam kde se bydlí.Mohl by mě někdo poslat v cadu její tvar,nejlépe už půlenou pro oboustranné obrábění s otočením na CNC.Chci si vyzkoušet nějaký sendvič a následné vytvoření drah dvou půlek v jeden list.Pro tu druhou půlku budu muset navíc udělat kopyto dle tvaru první půlky,jen mě to zajímá z důvodu proveditelnosti.A pokud se vše povede,klidně pak můžu posloužit.

[kybos]

...celoroční průměr ČR je dán v 10m-4m/s...

Větrnou elektrárnu nelze stavět na základě celoročního průměru rychlosti větru v ČR.
Takovému projektu, aby byl úspěšný, musí předcházet poměrně podrobné a dlouhodobé měření na konkrétním místě nejlépe přímo ve výšce uvažovaného rotoru. Rychlost větru se poměrně zásadně mění i na poměrně krátké vzdálenosti.
Jeden příklad za všechny: Před čtrnácti lety jsem postavil po poměrně dlouhodobém měření malou VE s typovým výkonem 750W. Sedm let potom postavili 4284m od paty mého stožáru větrnou farmu o výkonu 18MW. Přesto, že vdálenost mezi mou malou VE a velkou větrnou farmou je jen čtyřicetinásobek výšky stožáru (té větší VE) jsou výkonové zisky neporovnatelné.

[hurvayz]

Tady si to nemůže nikdo ani myslet. Je spoustu neefektivních věcí a nákupů v životě. Každý ví, že to je o něčem jiném. Teda snad. JJ na těch stránkách je hodně infa. Co tak čtu, tak se mi jeví lepší použití VAWT.

[kybos]

VAWT je z principu horší řešení než HAWT. U VAWT je list půl otáčky v záběru a půl otáčky jen brzdí proti větru, zatím co u HAWT je list celou otáčku v aktivním záběru. Z toho vyplývá, že VAWT nutně musí mít nižší výkon pokud pracuje se stejnou plochou řezu větru jako HAWT.

[? xxtt]

Obecně mají úzké listy horší kvalitu obtékání vzduchem

Ano, stoupá Reynoldsovo číslo, a možnost rezonancí.

Ne, v tomto případě Re klesá. Je přímo úměrné šířce listu.
viz například http://airfoiltools.com/calculator/reyn ... MReNumForm

Proverte si to z více zdroju. Je to naopak. Napsal jsem to správne. Také se podívejte na definici Reynoldsova čísla.

[? xxtt]

...celoroční průměr ČR je dán v 10m-4m/s...

....Před čtrnácti lety jsem postavil po poměrně dlouhodobém měření malou VE s typovým výkonem 750W. Sedm let potom postavili 4284m od paty mého stožáru větrnou farmu o výkonu 18MW. Přesto, že vdálenost mezi mou malou VE a velkou větrnou farmou je jen čtyřicetinásobek výšky stožáru (té větší VE) jsou výkonové zisky neporovnatelné.

Chcete ríct, že vám farma odčerpala výkon, nebo je jejich merný výkon mnohem vyšší, díky výšce? Čekal bych obojí.

...Mám vetrnou mapu pro Slovensko v malé/prízemní výšce, nekolik desítek m, nepamatuju si kolik, dlouho jsem se na ni nedíval. Pamatuju si ale prumerné rychlosti. Na vetšine relativne dobre vetrných míst, letišť apod, na otevreném prostranstvu byla rychlost nanejvýše kolem 4m/s, bylo dobre, když alespoň 3m/s.
Takže navrhovat vrtule pro bilanci na prumernou rychlost 6-10m/s je vetšinou mimo realitu.

[? solárník]

.... a v okoli 3 - 4 m/s větsinu energie sezerou loziska a podobne ztraty

[? xxtt]

.... a v okoli 3 - 4 m/s větsinu energie sezerou loziska a podobne ztraty

To ano (proto nevadí, když se pod asi 3m/s vrtule netočí, výtežek je mizivý), já ale psal o prumerné návrhové rychlosti pro bilanci.
Celoroční prumer 4m/s muže obsahovat i 20m/s, nežebych vysvetloval prumer, ale aby bylo jasno, co míním.

[? solárník]

Jasně.

Je ale velká otázka, kdyby se podařilo odlehčit rotor a dát opravdu lehká ložiska a navrhnout nízký cut-in u větrníku, tak jestli by ty 3-4 m/s za celý rok neudělaly víc, než vyšší vítr pár dní v roce. Vím, že výkon by byl hodně malý, ale zas je to 346 dní proti 10. Docela by mne zajímal výsledek.

[? xxtt]

Je ale velká otázka, kdyby se podařilo odlehčit rotor a dát opravdu lehká ložiska a navrhnout nízký cut-in u větrníku, tak jestli by ty 3-4 m/s za celý rok neudělaly víc, než vyšší vítr pár dní v roce. Vím, že výkon by byl hodně malý, ale zas je to 346 dní proti 10. Docela by mne zajímal výsledek.

Protestoval by hlavne alternátor kvuli nízkým otáčkám. Na tyhle prípady je vhodnejší stator bez železa, protože magnetické ztráty jsou nejvyšší pri nejmenších odebíraných proudech. Jednou jsem tu bilanci delal, neco to dá, ale vždy je otázka, zda se tím zabývat.

[? miroc]

VAWT je z principu horší řešení než HAWT. U VAWT je list půl otáčky v záběru a půl otáčky jen brzdí proti větru, zatím co u HAWT je list celou otáčku v aktivním záběru. Z toho vyplývá, že VAWT nutně musí mít nižší výkon pokud pracuje se stejnou plochou řezu větru jako HAWT.

O nižšej účinnosti VAWT oproti HAWT nie je sporu, aj keď aj tu je teba rozlišovať medzi tlakovými a vztlakovými VAWT, tam to s tou pol otáčkou brzdenia u vztlaku nie je celkom pravda.
Len tak na okraj, ešte môže byť dôležitý aj architektonický aspekt. Napríklad na Eifellovej veži by som si HAWT nevedel predstaviť. VAWT tam má viacero výhod, aj ako tu už bolo spomenuté, turbulentný priestor vnútri konštrukcie veže je pre ňu vhodnejší.
http://inhabitat.com/uges-vertical-axis-wind-turbines-now-provide-green-power-for-the-eiffel-tower/
https://www.youtube.com/watch?v=fgzr5gNWXWs

Protestoval by hlavne alternátor kvuli nízkým otáčkám. Na tyhle prípady je vhodnejší stator bez železa, protože magnetické ztráty jsou nejvyšší pri nejmenších odebíraných proudech. Jednou jsem tu bilanci delal, neco to dá, ale vždy je otázka, zda se tím zabývat.

Presne! Toto je najdôležitejší argument pre použitie statoru bez železa u malých VE v našich mizerných veterných podmienkach. Ten často argumentovaný ľahký štart by som dal na druhé miesto, aj keď s tým priamo súvisí.
A aj preto je pomerne úspešná tá nemecká malá HAWT (volá sa nejak Black... solárník by ju určite vedel nájsť na nete a dať link). Má stator bez železa, len mierne modifikované radiálne usporiadanie. A je bohužiaľ z tých drahších.
Edit: Myslím, že toto je ona: https://www.youtube.com/watch?v=zONgjnS7hmA
http://www.mahnecke.de/shop/

[kybos]

Chcete ríct, že vám farma odčerpala výkon, nebo je jejich merný výkon mnohem vyšší, díky výšce? Čekal bych obojí.

Chtěl jsem tím říci, že dost podstatně záleží na konkrétní pozici umístění VE. I malá změna pozice může mít za následek velkou změnu dostupného energetického potenciálu. Nedá se vycházet z nějakého průměru pro celou republiku. S ohledem na to, že energetický obsah větru je závislý na třetí mocnině rychlosti větru, by se musely průměrovat kubické hodnoty rychlosti, abychom dostali použitelné výsledky. Pouhých 3500m od druhé největší větrné farmy v republice se mnohdy nenatočí ani větrná směrovka do směru větru v době, kdy farma jede na plný výkon. Proto jsem zdůraznil význam individuálního měření.
Hodně záleží na reliéfu terénu (zhuštění proudnic), na jeho drsnosti a také na tom, zda se jedná o proudění laminární nebo turbulentní. Z turbulentního proudění se mnoho výkonu odebrat nedá a to ani v případě že má takovou sílu, že působí škody.

[? xxtt]

Pouhých 3500m od druhé největší větrné farmy v republice se mnohdy nenatočí ani větrná směrovka do směru větru v době, kdy farma jede na plný výkon.

To bych se zlobil, že mi kradou vítr z pozemku a požadoval kompenzaci, nebo pronájem "mého" vetru na pozemku.

[? miroc]

Našiel som celkom zaujímavé vyhodnotenie energetických výnosov a porovnanie dvoch malých HAWT (Black 300, Superwind 350) a 193 Wp FV systému za minulý rok.
http://www.mahnecke.de/Black300-Forum/thread.php?board=15&thread=1&page=17
V lete nemajú ani obe vrtule dohromady šancu súťažiť s mini FV systémom, v zime sa to obracia, ale nie je to až také výrazné. Nech si každý vyvodí závery sám.

[? solárník]

Pokud jsou ta data správná, vypadá to buď na hodně vysoký stožár (10-20 metrů), nebo hodně větrnou lokalitu. Data z toho soláru jsou taky podivná (nějak moc vysoká). Nebo nerozumím těm Wp, které tam u soláru uvádějí.

EDIT: aha na předchozí stránce je foto. Tak asi opravdu větrná lokalita. Stožáry vypadají poměrně nízké. V předchozích letech tam má místo Superwind kopii HYE 400 (PWG 400).

Ale těm denním výnosům se mi nechce věřit. PWG 400 neudělá za den ani při vichřici víc jak 1,5kWh. To mám ověřeno. Bůh ví jak to měřili, některé dny tam na ní mají natočeno přes 5 kWh, to je evidentní nesmysl, asi načítají špičkové výkony krát napětí jinak nevím, jak k těm sumám mohli dojít