Pravda, s tými 500W som to prehnal. 

Spojenie Savonia s Darrieusom výkon celkom určite nezvýši. Jediné plus je ľahší rozbeh. Potom ale Savonius skôr prekáža a brzdí Darrieusa.

To že väčšina východných výrobcov vylepšuje udávané parametre je známe. Otázne je, prečo to robia až tak, že sa dostávajú do fyzikálnej nereálnosti. Asi im to zväčša prechádza...

U cien z Číny platí dvojnásobne: nie sme takí bohatí, aby sme kupovali lacné veci. Naozaj sú často len na jedno použitie. Opatrnosť je na mieste.

Myslím si, že najviac 300W.

Stránka je pekná. V skutočnosti je to talianska obchodná firma, ktorá len predáva čínske výrobky.

Ak si podrobne prezrieme technické parametre, zistíme mnoho nezrovnalostí, hlavne nadsadené parametre oproti realite. Lebo dosiahnúť napr. 1kW z listov dlžky 180 cm a priemeru rotora 130 cm je nereálne ani teoreticky.

Nie som odborník na generátory, ale priebehy napätia a výkonu na 500W generátore sú zvláštne....

Spojenie listov Savonia a Darrieusa nevedú k zvýšeniu výkonu (nechcem to teraz rozoberať, ale teóriu neošvindľujeme a nedokážu to ani Číňania).

O pevnosti listov neidem polemizovať, nepoznám vnútornú štruktúru listov, ale roztočiť ich na 600 ot/min, aby sa dosiahol maximálny výkon na 500W generátore, by som skúšal len veľmi opatrne.

Ceny sú zaujímavé, ale neverím, že na kompletnej zostave sa dá dosiahnuť 1 euro na 1W výkonu.

Náš domáci vývoj 1kW VAWT nie je taký efektívny (myslím finančne), ale dosiahnuté výsledky sú vcelku zaujímavé a reálne. A stále ešte máme potenciál ďalšieho vývoja a zlepšovania parametrov.

 Pekné... profil by mohol fungovat. Podľa dĺžky 130 cm by mohli byť pre turbínku do 500W. Kto vie, ako sú na tom s pevnosťou.

Pro zajímavost, plastová křídla.

http://www.lmagency.biz/contents/de/p62.html

 Pali, ja som nepoužil spojenie "plnosť rotora" hlavne preto, že tu na stránke sa tým označuje viac rotor alternátora. Kľudne môžeme hovoriť aj o plnosti vrtule...

Ale iné som chcel. Práve sa tu vyskytol ten rozpor v definícii plnosti o ktorom som písal. Ty hovoríš o pomere súčtu plôch listov k ploche valca ktorý opisujú. Pavel P a iné zdroje hovoria nie o ploche valca, ale o čelnej ploche. Resp. tu teda ide o nezhodu: obvod, alebo priemer.

Je to dosť zásadné, lebo výsledkom sú diametrálne odlišné čísla. V prípade použitia priemeru, môže byť napríklad plnosť rotora kľudne viac ako 1 (typicky u Lenz-a). To čo mám momentálne na stožiari, má v prípade použitia priemeru plnosť 0,48 a v prípade obvodu je to 0,154.

Nemyslím si, že by sa nám miš-maš v teórii mohlo podariť zjednotiť, ale treba si na tento pojem dať pozor.  

Lepší pojem ako plnosť turbíny je plnosť rotora. Je to pojem, ktorý sa štandardne používa v aerodynamike a je definovaný ako pomer plochy listov ku ploche, ktorú listy opisujú. A to platí napr. aj pre listy hlavného i chvostového rotora vrtuľníka, ale i samotnej pohonnej vrtule. Pre HAWT je to jasné, pre VAWT si za opisovanú plochu dosadíme plochu válca, ktorý listy opisujú. A potom máme porovnateľné kritérium.

Trochu by som ešte niečo upresnil: list VAWT je pri otáčaní vždy v zábere, teda vždy je obtekaný vzduchom. Na liste potom vznikajú sily - vztlak a odpor - a ich výsledný účinok v ľubovoľnom mieste zrýchľuje alebo spomaľuje otáčanie. Ak je súčet účinkov síl na všetkých listoch kladný, rýchlosť otáčania sa zvyšuje, pri rovnováhe sú otáčky stále, pri zápornom účinku sa otáčky znižujú. Ak je rotor pripojený ku generátoru, potom musia sily prekonávať jeho "odpor" a teda záleží na ich vzájomnom pomere, čo sa bude diať.

Na internete sú desiatky rôznych informácií o dejoch, ktoré prebiedajú na rotore VAWT pri otáčaní. Čo ale chýba, je návod na výrobu VAWT (nemyslím tým odporové VAWT napr.typu Lenz, ale Darieusove, teda vztlakové, ktoré majú vyššiu účinnosť). Neide totiž len o to, aby sa rotor otáčal a to i s generátorom, pri dostatočne silnom vetre sa takmer vždy bude, ale optimalizovať rotor a dostať tak z neho maximálnu možnú energiu už tak jednoduché nie je. Žiaľ, v našich podmienkách sa systematickému výskumu nikto nevenuje a to nie preto, že by nechcel, ale zatiaľ sa nenašiel nikto, kto by bol ochotný tento výskum finančne zastrešiť. Náklady na taký projekt sú vysoké a keďže ani legislatívne podmienky pre VAWT nie sú priaznivo naklonené, výsledok je taký aký je.

U HAWT je tento pojem jasný. Počítá se jako poměr součtu ploch listů lomeno zametanou plochou. Tam jsou všechny listy rotoru vystaveny přímému větru.

U VAWT se, jak píšeš, výpočty u různých autorů rozcházejí. Důvodem jsou spekulace, že ne všechny listy jsou ve stejném okamžiku vystaveny přímému větru (nejsou v "záběru", mají k větru různý úhel atd.). Proto někteří autoři nepočítají do aktivní plochy listů rotoru všechny listy (zjednodušeně řečeno).

Z tohoto důvodu nelze moc dobře srovnávat solidity HAWT a VAWT (a jejich vliv na rychloběžnost), protože nemusejí být ekvivalentně vyjádřeny.

U dokumentu níže evidentně autor počítá solidity jako součet plochy všech listů VAWT. Proto jsem radši opsal výpočet slovně, aby nevznikly nejasnosti :). Podle mne takto vypočtená solidity neodpovídá stejnému údaji u HAWT, takže vliv na rychloběžnost (TSR) nebude srovnatelný.

Každopádně by bylo dobré, kdyby někdo zkusil uvedené výsledky ověřit v praxi. Pokud by se potvrdily, byl by to dobrý návod, jak zkonstruovat výkonnou VAWT.

 To čo sa definuje ako "poměr součtů ploch listů lomeno čelní plocha rotoru" a nazýva v dokumente "solidity" sa u nás volá Plnosť turbíny. U turbín s rovnakým polomerom po celej výške sa zjednodušene jedná o súčet hĺbky profilov krídel a vonkajšieho priemeru turbíny (nie je tu úplná jednota vo všetkých prameňoch - niekde miesto priemeru uvádzajú obvod). Platí, že čím menšia plnosť, tým väčšie TSR, ale menší moment a horšia štartovateľnosť. A to posledné je ďaleko najdôležitejšie, preto to aj tak nakoniec bude chcieť nejaký experimentálne overený kompromis. 

Práca má už 30 rokov a vzhľadom k súčasnému stavu v komerčných VAWT si dovolím predpokladať, že veľmi vývoj neposunula.

Zajímavá práce.

Pokud jsou ta data důvěryhodná, vyplývalo by z toho, že nejvyšší účinnosti u Darrieusova rotoru lze dosáhnout při rychloběžnosti (TSR) 4 až 5 a poměru součtů ploch listů lomeno čelní plochou rotoru okolo 0,21.

Stejně mi ale Cp 0,45 přijde příliš vysoké. V praxi jsem takto výkonný vertikání rotor zatím neviděl. Resp. nejsou podle mne žádné hodnověrné důkazy podložené dlouhodobým měřením, že by někdo takto výkonný vertikální rotor doposud vyrobil.

Zdravím,

som tu nový a i keď praktické skúsenosti s VAWT nemám (čoskoro vari už budú) táto téma ma zaujíma, keďže sa chystám pustiť do vlastného projektu.

No ale k veci. Asi každý kto nad tým vážnejšie uvažuje, došiel som aj ja k otázke: Aká turbína bude pre tá pravá? Takže som zablúdil aj k Darrieusovej turbíne a našiel som zaujímavú prácu. Je to síce staršie, ale obsahuje to zaujímavé poznatky, ak sa človek rozhodne stavať túto turbínu. Medzi inými aj modifikácie profilov krídel, pre tento typ turbíny (ktoré sa aj reálne používajú/používali).

Takže prajem veselé čítanie (pre tých, ktorý ovládajú ANJ):

http://wind.nrel.gov/public/library/11045.pdf

 Na tento účel slúžia regulátory. Regulátor začne pripínať záťaž až keď výstupné napätie alternátora dosiahne požadované napätie. To znamená až vtedy, keď má turbína dostatočné otáčky. Aby to boli súčasne aj optimálne otáčky turbíny, musí byť alternátor taký, aby pri týchto otáčkach dával napätie, ktoré začína byť odoberané záťažou. Postupným pripájaním záťaže vzniká brzdná sila v alternátore ktorá pribrzďuje turbínu.

Napríklad, ak mám turbínu s maximom výkonu pri 200 otáčkach, alternátor pri 200 otáčkach dáva 60 V, môžem pripojiť regulátor ktorý nabíja 48 V akumulátory. Nabíjanie začne už pri nižších otáčkach, ale silnejší vietor roztočí turbínu aj pri záťaži na vyššie otáčky. Ďalší nárast otáčok spôsobí vyššie zaťaženie a tým aj väčšie pribrzdenie turbíny.

Ak by v predchádzajúcom prípade bol ako záťaž použitý GTI s vstupným napätím od 25V, záťaž by bola pripájaná oveľa skôr, už niekde pri 70 otáčkach, čo by turbíne neumožňovalo riadny rozbeh a záťaž by ju brzdila natoľko, že by ani optimálne otáčky nedosiahla. V tomto prípade by to chcelo alternátor, ktorý by pri 200 otáčkach dával napr. 30 V. Oveľa výhodnejšie je v takom prípade použiť inú záťaž, ako alternátor s nižším napätím. Pri vyšších napätiach sa dosahujú v alternátoroch vyššie účinnosti a menšie prúdy vyrábajú menej stratového tepla v statoroch.

Použitie regulátora alebo GTI s MPPT umožní lepšie spracovanie vyšších napätí, ale štartovacie napätia by mali byť zladené. Preto je dôležité aby si všetky prvky navzájom sedeli, inak systém nedosiahne optimálne využitie.

Tak som cez weekend spichol jednoduchy Darius na bicyklovom kolese s troma listami, ktore som odrezal z nejakej vrtule. Problem je, ze skoro vobec nefuka, takze sa to toci velmi pomali (asi 1 ot za 4 az 6s). Este predtym som mal listy bez profilu (tenke dosky) ale to sa nekrutilo vobec, takze profil je tam zrejme potrebny. Ono na ten list behom jednej otacky bude posobit vztlakova sila raz jednej a nasledne z druhej strany, to je akoby lietadlo letelo dole hlavou, poleti, ale ucinnost nizka. Este ma zaujima, ako sa mozu regulovat otacky (pomocou zataze), tak aby energia ziskana bola maximalna? Mozno budu lezat niekde okolo polovice maximalnych, podobne ako u vodnej turbiny, ale ako to urobit, ked sila vetra sa prakticky neustale meni.
beldy...

Tak potom áno. Ja som vtedy uvažoval presne ako si písal 300W (priemer 1,1m, lopatky 1,2m), s tým by problémy nemali.

Ten tunel poznám. Len pre predstavu: aby mohol prúdiť vzduch okolo meraného telesa, nemalo by presahovať polovičný priemer. Takže odhadom by to bol tak maximálne válec 1,2x1,2 m, čo by odpovedalo tak okolo 300W. 1kW /teda válec približne 2,1x2,1 m / by potreboval tunel o priemere minimálne 5 m a taký majú skutočne len veľkí výrobcovia lietadiel, resp. už spomínaní vývojári F1. A o cene radšej nehovorím.

Pár poznámok k meraniam v aerodynamickom tuneli. Pred 2 rokmi som zisťoval pre jeden projekt možnosti meraní v aerodynamickom tuneli. Jeden z najbližších je vo Výskumnom a skúšobnom leteckom ústave v Prahe. Majú tam aj nízkorýchlostný tunel s rýchlosťou od 2 do 65 m/s, s priemerom meracej komory 3m a dĺžkou 3 m. Cena nebola nejak závratná (relatívne) - 1 deň príprava = 35 000,- Kč a 1 deň merania = 50 000,- Kč. Tam by sa niečo menšie (možno do 1 kW) zmestilo.

Miro vo svojom príspevku vystihol podstatné veci, takže len niekoľko doplnení:

Výber profilu sa riadi zásadou, že potrebujeme čo najvyšší vztlak, ale i nízky odpor. Obe hodnoty sa dajú splniť symetrickým i nesymetrickým profilom. Dôležité na rozdiel od lietadiel je dosiahnúť tieto hodnoty už pri malých Reynoldsových číslach. Nechcem zabiehať do veľkých podrobností, takže len zjednodušene: Reynoldsovo číslo závisí lineárne na rýchlosti a hľbke profilu /tetive/. Čím je jeho hodnota vyššia, tým sú vlastnosti profilu lepšie /väčší vztlak a menší odpor/. A práve u našich krídel vďaka malej rýchlosti a hĺbke profilu nemôžeme očakávať žiaden zázrak, proste prírodné zákony neošvindľujeme. Preto pri výbere profilu je tento parameter dôležitejší, ako iné. Lepšie sa javia profily navrhované pre vrtule, kde je toto kritérium splnené viac ako u profilov pre lietadlá. Sám som u svojich krídel použil profil S809, ktorý bol na takéto použitie navrhnutý. Ale ani najlepší profil nie je zárukou úspechu. Jednak tu do hry vstúpi mnoho ďalších faktorov /všetky geometrické rozmery listov i rotora, rýchlosť otáčania, rýchlosť i rovnomernosť vetra, .../.

Podobne je to i pri návrhu na počítači s využitím najlepších dostupných programov. Všetko sa musí v praxi vyskúšať a overiť. Keď sa pozriete na nete je tam množstvo najrozmanitejších riešení. A nemusím zdôrazňovať, že každý má to najlepšie riešenie. Občas mám pocit, že perpetum mobile už bolo vynájdené...

Kvalitný návrh by vyžadoval mnoho experimentov so zmenami všetkých parametrov a následným vyhodnotením výsledkov. A tak ako Miro uviedol, nie model, ale krídla v skutočných veľkostiach. A skúšať najlepšie v aerodynamickom tuneli niektorej stajne F1 v celom rozsahu rýchlosti vetra. Ale to sa bavíme o takej sume na vývoj, že to nedá nikto dohromady. Žiaľ, zatiaľ sa toho nechopila ani žiadna škola či výskumný ústav, ktoré by na to mohli využiť aj nejaký grant.
Takže zatiaľ len odhad a skúšky spojené s nekonečným čakaním na to, až nám zafúka...

K niektorým ďalším veciam neskôr.

No tak ja som sa stratil pri slovíčku PODIVNÉ. :D :D :D :D

 Každá turbína s krídlovým profilom, či už symetrickým, alebo nesymetrickým, funguje na základe vztlaku. Na prvý pohľad je to u symetrického profilu podivné, ale keďže výsledný vektor vztlaku je súčtom vektorov skutočného a zdanlivého vetra, dáva to rovnako zmysel ako u nesymetrického profilu. (zdanlivý vietor je prúdenie proti pohybujúcemu sa krídlu - analógiou je ruka vystrčená z okna auta pociťujúca prúdenie vetra zo smeru pohybu auta, pričom skutočný vietor môže fúkať iným smerom).

Použitie nesymetrických profilov pre VAWT je bežné, rôzni výrobcovia používajú rôzne profily. Také, ktoré sú z oboch strán konvexné (ale nie rovnako, teda nie sú symetrické), alebo z jednej strany konvexné a z druhej konkávne. Taktiež sa dá vidieť rôzne otočenie konvexno-konkávnych profilov - niekedy konvexnou stranou na vonkajšom obvode, inokedy naopak.

Je to tak, rôznymi profilmi sa výrobcovia pokúšajú o lepšiu účinnosť. V tejto alchýmii pritom nejde len o samotný profil. Ďalšími dôležitými premennými sú aj ostatné rozmery. Hlavne priemer turbíny a akord krídla (šírka), Pomer súčtu akordov všetkých krídel a obvodu (v niektorých prameňoch namiesto obvodu používajú priemer) dáva dôležitý parameter - plnosť turbíny (solidity). A nie sú to len rozmery, ale aj uhly. Napríklad AoA (angle of attack) - uhol nábehu... a našlo by sa toho ešte viac.  

Od správnych parametrov turbíny sa očakáva jej najdôležitejšia vlastnosť - samoštart. To znamená, že turbína sa rozbehne do vztlakových otáčok bez cudzej pomoci. Ak toto spĺňa malý model turbíny, ani zďaleka to neznamená, že to bude fungovať na modeli väčšom. To je tá alchýmia o ktorej hovorím...

Čo sa týka počtu listov rotora, dva listy klasického H-rotora sú problematické hlavne kvôli horšej vyváženosti sústavy. Mŕtvy uhol (ako u jednoduchej Savoniovej turbíny) tu nehrá rolu. Tri krídla sú podstatne lepšie vyvážiteľné. Zvyšovaním počtu krídel (listov) rotora sa znižujú maximálne otáčky. Na druhú stranu sa zvyšuje moment sily. Viac listov teda prekoná väčšie brzdenie alternátora, ale bude sa točiť pomalšie.  

PaloT je väčší odborník na krídla, snáď prispeje k tejto téme...