Создан ветрогенератор с эффективностью 80%

[Slider]

турбина Liam F1 Urban Wind Turbine выполнена по образу и подобию водяного насоса Архимеда, только движущей силой в ней выступает воздух, причём делает это очень тихо. К тому же турбина может похвастаться высокой эффективностью: если обычно КПД составляет около 50%, то у этой он может достигать аж 80%.
Причина, по которой Liam F1 Urban Wind Turbine настолько тихая, проста. У неё нет больших лопастей, а такая эффективность достигается за счёт того, что она всегда повёрнута по ветру, как флюгер. В среднестатистический относительно ветреный день устройство способно вырабатывать электроэнергию, достаточную для снабжения ею одного жилого дома.

(с) КТ
Видео:
http://youtu.be/i6QyBdPGbFE

[варп]

[user]Slider[/user], забавная штука ...Может нам тоже ветряк поизобретать? 
  У меня есть фундаментальная концепция на эту тему - для МАКСИМАЛЬНОЙ  эффективности ветрогенератора, он должен быть построен так , чтобы отбирать максимальную энергию ветра от единици ОБЪЁМА ПРОСТРАНСТВА ....

[Slider]

Данный ветряк такой хитрой формы именно чтобы уложиться в высказанную формулу. И эффективность именно поэтому и выше. А шум меньше т.к. к него нет кромок лопастей с которого происходит срыв потока, что и создаёт шум в обычных ветряках. Так что мне кажется, что конструкция весьма перспективная...

[илс]

Эффективность ветряка, вопрос немаловажный. Только ее надо мерять не на ед. объема пространства, а на стоимость ветряка.
Применительно к России, пространство почти ничего не стоит.
А ветряки не приживаются. Т.к. первоначальные инвестиции весьма высоки. Частники не хотят вкладываться, а государство сделало ставку на более доходные углеводороды.

[KUUB]

  Ну всё, теперь все самолёты массово начнут менять неэффективные винты на эту хрень! Оказывается всё так просто! А если её покрасить в зелёный цвет, то можно добиться заветной эффективности в 101,1%! (Кстати, кто-нибудь моежт вразумительно объяснить разницу между эффективностью и кпд?).

[Slider]

В данном случае это одно и то же.

[SUP-2101]

Цифра нереальна. Есть теоретический предел кпд ветроагрегата, сколько точно не помню, хотя защищал диплом по ветряку-савониусу. Представьте себе, что кпд около 1, что будет? Правильно, ветер остановится за лопастями. Такое бывает? Конечно нет.

[evgeniygrekov]

кпд для ветряка имеет не самое важное значение - ветра много, ничего не мешает сделает лопасти побольше.

[Lexeich]

Мешает угловая скорость окончаний и предел прочности конструкции.

[deathmatch]

Глянул и приофигел: поскольку увидел не турбину а увиданный где-то раньше вариант винта скоростного морского судна.
Аналогия шума ветряков и кавитации. Сходность и различие методов.

[PeaceHaver]

Глянул и приофигел: поскольку увидел не турбину а увиданный где-то раньше вариант винта скоростного морского судна.
Аналогия шума ветряков и кавитации. Сходность и различие методов.

Только кавитация отрывает куски металла, а в воздухе ее нет.

[TOM]

Интересно, можно ли найти выкройки лопастей для этого ветряка? На даче у меня ветра достаточно

[DruuM]

 27 мая компания компания официально представила свою турбину Liam F1 Urban Wind Turbine, которая, по их утверждению, имеет эффективность в 80 процентов от теоретически возможного максимума.
В процессе перевода смысл исказили... первоисточник ищется по слову dearchimedes...

Спойлер

The third and fourth model was tested by the Pusan National University
In July and october 2012 the team of professor kc KIM. info Pusan university
tested two Archimedes models of 1,5 metre. The fourth model had an CP of 27,6% (October) without a venturi. The venturi will add approx. + 5-11% (info from the CFD test). In the upcoming wind tunnel tests the rotor with the ring generator will be tested. The target of the wind turbine is the Cp of 34%

[TOM]

Даже если КПД 80% от максимально возможного, этот ветряк может быть интересным. Там, где работает много больших традиционных ветрогенераторов, актуальна проблема шума, в частности, инфразвука.

[pravednik]

Я бы на дачу такой ветряк поставил. А к нему накопитель электроэнергии и использовать для освещения беседки и участка.

[Slider]

Мне кажется можно попробовать сделать тестовую модель из бумаги, а потом развернуть и увеличить в масштабе, и реализовать в пластике или металле... В пластике тепловой пушкой мне кажется такую форму можно сделать. В металле не очень представляю как...

[TOM]

Из металла должно получиться. Там нет поверхностей двойной кривизны, только 3 выкройки, свернутых по спирали.

[TOM]

Сделал двухлопастную модель ветрогенератора из жести. Маленькую. Но всё-таки она вертится!

[dzen]

Крутиться и работать -это разные понятия.

[TOM]

Моделька позволила разобраться с выкройками и проверить работоспособность идеи. Сделал одну "лопасть", установил на ось. Проверил - работает, но имеет большой дисбаланс. С двумя лопастями и более дисбаланс пропадает. Возможно, сделаю для начала декоративный ветрячок на дачу.

[Ракитин Алексей]

Конструкция понравилась. Никто не пробовал повторить?
Парочку таких на дом можно поставить и все потребности мои перекроет.

[poraboloid]

Вот еще, наподобие.

https://www.youtube.com/watch?v=e_QhQa69Y98

[Ракитин Алексей]

Блин! Уже пачку бумаги извёл! Не получается выкройку сделать! Народ, может видел кто готовую?

[TOM]

Блин! Уже пачку бумаги извёл! Не получается выкройку сделать! Народ, может видел кто готовую?

Неужели так сложно?

Сделал двухлопастную модель ветрогенератора из жести. Маленькую. Но всё-таки она вертится!

Потерпи несколько минут, сейчас вырежу и сделаю фото лопасти.

[TOM]

Берем круг из подходящего материала, например, жесть, оцинковка и т.п.
Делим на 3 части под углом 120 градусов, разрезаем. Получаем три лопасти.

Сворачиваем в конус, чтобы получился "кулёк", а потом разворачиваем так, чтобы по наружной стороне получилась расширяющаяся спираль




Крепим все три лопасти на ось под углом 120 градусов. Остальные детали хорошо видно на первом фото в этой теме.

[Ракитин Алексей]

Ага. Первые три листа у меня так и были.
Не выходит!!!!! Примыкание к оси не по прямой, а по спирали!
Пришёл не к сектору, а к спирали Архимеда. Лучше, но всё равно нет стыковки к оси!
Нашёл вот это видео -

Там видно, но не всё.

[TOM]

Я делал модельку из жести. Сначала попробовал одну "лопасть". Проверил, вращается, только с большим дисбалансом. Добавил вторую "лопасть". Начал вращаться без биений. На три "лопасти" не пробовал. Лопасти сворачивал в спираль, крепил к оси по всей длине. Сложность там только кажущаяся.

[schemer]

Вот я опять со своими сомнениями.

Хотя сам принцип никогда не являлся секретом, только в 1836 году английский изобретатель Френсис Смит (англ. Francis Pettit Smith) сделал решающий шаг, оставив от длинной спирали архимедова винта только один виток (бытует история о том, что «модернизация» произошла случайно: на паровом катере Смита у деревянного винта отломилась часть, оставив единственный виток, после чего катер заметно прибавил ход),

Источник https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D1%80%D0%B5%D0%B1%D0%BD%D0%BE%D0%B9_%D0%B2%D0%B8%D0%BD%D1%82#.D0.98.D1.81.D1.82.D0.BE.D1.80.D0.B8.D1.8F
В общем, дорогу осилит идущий. Пробуйте. Хотя мне кажется, что всё это из серии "генераторов капанадзе". ИМХО

[TOM]

[user]schemer[/user], данная конструкция ветряка вполне работоспособна. Насколько она эффективна не знаю. Несомненный плюс данной конструкции - простота изготовления. Я думаю. не нужно объяснять, насколько сложнее изготовление качественного пропеллера.

[poraboloid]

Качественный пропеллер нет проблем купить готовый.
Также есть масса спецов которые могут изготовить какой хочешь, на заказ.
Главный плюс этих лопастей не кпд и не простота изготовления, а низкий уровень шума.
Именно из-за инфранизкочастотного шума срыва потока с лопастей ветряки традиционно выносят за пространство жилых массивов.

[chek]

Инфразвуки дают весьма мощные ветряки, а бытовые до 10 кВт (диаметром 3-8 Метра) работают довольно тихо, шум от ветряка не превышает шум от листьев на деревьях от того же ветра.

[poraboloid]

Блин! Уже пачку бумаги извёл! Не получается выкройку сделать! Народ, может видел кто готовую?

Попробуй так.

[schemer]

[user]schemer[/user], данная конструкция ветряка вполне работоспособна.

И это факт.



И это тоже.

Насколько она эффективна не знаю.

А давайте попробуем прикинуть без высшей математики.
Возьмём высокоэффективный ветрогенератор (ВЭВ) и обычный винт. Пусть площадь омываемая ветром будет одинаковая, что у ВЭВ, что у винта. Высота мачт тоже. Окинув взглядом обе конструкции, нам бросится в глаза, что лопасть винта в высшей точке гораздо выше лепестка ВЭВ. Взяв во внимание, что скорость ветра увеличивается с высотой, могу ошибаться, но вроде даже в квадратичной прогрессии, можно предположить, что КПД винта будет больше КПД лепестка, по крайней мере в высшей точке. Ну и приняв во внимание, что возраст винта давно перешагнул 100 летний юбилей, он изучен вдоль и поперёк.
Его лопасть имеет аэродинамический профиль минимизирующий потери от всевозможных завихрений воздуха при срыве его с лопастей. С другой стороны - лепесток ВЭВ, сделанный методом штамповки из листового материала, без каких либо претензий на аэродинамику. Что там творится при срыве ветра с лепестка, думаю не знают даже создатели этого шедевра.
По край ней мере, приведённые размышления, заставляют меня сомневаться в эффективности этого ветрогенератора.

Несомненный плюс данной конструкции - простота изготовления.Я думаю. не нужно объяснять, насколько сложнее изготовление качественного пропеллера.

Однако, цитируя одного известного сатирика "тууупыыыеее" капиталисты почему-то делают дорогостоящие винты, да ещё с изменяемым шагом лопасти. Казалось бы, общество где правит капитал, упускает такую возможность.  Вот штампуй себе ВЭВ и греби деньги, даже не лопатой, здесь скорее понадобится роторный карьерный экскаватор. Ну тууупыыыеее. Извиняюсь за стёб.

[TRO]

У этой конструкции зверская прусность, при штормах нагрузка будет ломовая, в то время как заблокированные узкие лопасти будут парусить раз в 10 меньше, т.е. нужен не столб, а уже башня какая то (денег стоить будет соответственно).

[poraboloid]

Окинув взглядом обе конструкции, нам бросится в глаза, что лопасть винта в высшей точке гораздо выше лепестка ВЭВ. Взяв во внимание, что скорость ветра увеличивается с высотой, могу ошибаться, но вроде даже в квадратичной прогрессии.

Откуда такие данные ?
По логике этого высказывания при поднятии любого ветряка всего-лишь на радиус винта мощность увеличится.
И этим никто не пользуется ?
Весьма сомнительно.
Скорость ветра на разных высотах может не только отличаться, но и даже быть разного направления.

У этой конструкции зверская прусность, при штормах нагрузка будет ломовая, в то время как заблокированные узкие лопасти будут парусить раз в 10 меньше, т.е. нужен не столб, а уже башня какая то (денег стоить будет соответственно).

Имхо парусность будет одинаковая, на одинаковую площадь лопастей.
Только у винта эту площадь сделать куда сложнее, за счет серьёзного увеличния габаритов.
Тут та-же площадь выполнена в разы компактнее.

Так что под одинаковую площадь (читай мощность) ветряка - нужны будут одиноковые опоры, не важно какой конструкции ротор.

А сильный ветер даст хороший подзаряд, тоже дело. Да и в нашей полосе шторма не часты.

P.S. На даче неоднократно наблюдал в детстве за роторным ветряком отца в ураган, крутится как бешенный, но привязанный стальной проволокой 6мм, так ни разу и не смог её оборвать.

[DragonTM]

чет я не понял, продажи так и не начались или я не правильно трактую фразу "pre order"?

[schemer]

По логике этого высказывания при поднятии любого ветряка всего-лишь на радиус винта мощность увеличится.
И этим никто не пользуется ?

Вы сами ответили на этот вопрос.

Имхо парусность будет одинаковая, на одинаковую площадь лопастей.
Только у винта эту площадь сделать куда сложнее, за счет серьёзного увеличения габаритов.

А если учесть, что основную работу делает как раз верхняя треть части лопасти (не спроста её делают Уже чем среднюю часть), то КПД конечно же будет выше.

Так что под одинаковую площадь (читай мощность) ветряка - нужны будут одиноковые опоры, не важно какой конструкции ротор.

В правильных ветряках, как правило обязательно устанавливают противоштормовые устройства. Которые так же очень полезны и при кратковременных порывах ветра. Так что даже серьёзные ветряки стоят на одной трубе. В отличии от Эффективного ветрогенератора, который, судя по видео стоит на вышке о четырёх опорах.

P.S. На даче неоднократно наблюдал в детстве за роторным ветряком отца в ураган, крутится как бешенный, но привязанный стальной проволокой 6мм, так ни разу и не смог её оборвать.

Ну правильно. Ротор и предназначен для работы с боковыми ветрами.Если он хорошо сбалансирован, ничего ему не грозит.

[zap]

В принципе, идея интересная в плане максимизации снимаемой мощности при минимизации диаметра ветряка.
Ветер двигается всё "глубже" по винту, попутно отдавая энергию на вращение.
Чтобы более глубокие слои работали с той же эффективностью, их диаметр постепенно увеличивается, добавляя к "слабеющему" потоку дополнительный внешний.
Сдаётся мне, шаг "резьбы" тут таки имеет значение.
Оптимальный шаг нужно как-то вычислять.
В принципе, наверное, можно и экспериментально найти, но лучше таки вычислить.
Если заниматься карго-культом, результат будет посредственный.

P.S. Кстати, никогда не мог понять, почему промышленные ветряки используют узкие лопасти. Там же куча ветра свищет в щелях между лопастями без толку... могли бы уменьшить диаметр и сделать лопасти пошире, например, как гребные винты на кораблях:

[agat50]

[user]zap[/user], грубо говоря лопасть просвистела, затормозила часть воздуха и понёслась дальше, до следующего оборота эта "часть" воздуха не успевает серьёзно разогнаться - смысла нет около неё лопасть держать. Лобовое сопротивление вращающегося винта ~ 0.9 сплошного круга. А вообще кпд не может быть больше 60 процентов ибо https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%BD_%D0%91%D0%B5%D1%86%D0%B0 увы, и большие ветряки близки уже. Мб есть какие-то трюки с выбросом замедленного воздуха вбок для улучшения "теоретического" КПД, но это усложнит конструкцию скорее всего. Чтобы эффективнее использовать поток воздуха в центре надо ставить второй ветряк меньшего размера чтобы быстрее крутился (а не на той же оси) (спереди основного ибо иначе затенение будет). Смысл имхо невелик.

Идеальный ветряк в плане кпд это имхо типа конвеерной ленты с лопастями, но линейную скорость 200м\с никакой привод вроде обеспечить не может, снимать мощность сложно

[zap]

[user]zap[/user], грубо говоря лопасть просвистела, затормозила часть воздуха и понёслась дальше, до следующего оборота эта "часть" воздуха не успевает серьёзно разогнаться - смысла нет около неё лопасть держать.

Промышленные ветряки весьма медленно крутятся. Лопасть очень узкая, в широкую щель между лопастями просвистывает масса ветра, не "выплачивая дань".
И я сомневаюсь, что за ветряком ветер слабеет в 3 раза, скорее за промышленным ветряком ветер практически не меняется.
Хотя, возможно, это связано с какими-то "экологическими" требованиями, типа забота о птицах, жучках-бабочках, самках морского лосося итд...

Лобовое сопротивление вращающегося винта ~ 0.9 сплошного круга.

Это смотря какого профиля и с какой скоростью он крутится.

[agat50]

[user]zap[/user], для медленного воздуха есть как раз савониусы (гребные колёса если аналогии с водой приводить), лопастные на нормальные скорости рассчитаны в большинстве и там начинает именно фактор "достаточности" влиять - если сделать лопасти толще то они начнут мешать отработавшему воздуху уходить. Максимальную скорость очень может быть и ограничивают из-за прочности и вибраций\звука.

Skip про 1.6, там кубы скоростей.

Кстати для маленьких скоростей савониусы тоже не идеальны весьма - набегающую часть лучше закрывать чем-то (типа http://1.bp.blogspot.com/-nhLdWk8XjLE/UMUCD5cSCqI/AAAAAAAAAZE/nsEPXpLFmH8/s320/%D0%A1%D0%BE%D0%BE%D0%B1%D1%89%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B53.JPG). В общем опять линейный привод лучше.

[licwn]

Про то что массив ветряков снижает значительно скорость ветра - это известно. Пытаются даже разобраться как это влияет на ландшафт и животных обитающих в этой местности, тк изменяются условия обитания в этом местности.

[Ракитин Алексей]

Блин.
Вроде рассчитал развёртку лопасти... Обтянуть карандаш не могу!
Не натягивается !!!!!

[img][/
img]

[kag46]

случаем не оно?


http://www.thingiverse.com/thing:1067856
http://www.thingiverse.com/thing:775104

[Ракитин Алексей]

Ну да, оно самое.
На след неделе попробую распечатать и потом развернуть лопасти.
Только вот из бумаги развёртку не получается сделать...

[zap]

А зачем делать из бумаги-то, не пойму?
Убедиться, что оно крутится? Так оно крутится.
А замеры какие-то всё равно не сделать, на бумажной-то модели.

[poraboloid]

Чтобы знать наверняка как раскраивать из листов для полноразмерного.

[agat50]

Кто хочет продуть - есть весьма простая программа Next Limit xFlow . Осваивается за несколько часов в отличие от Ansys, Solidwork.

[krsv]

Так.. ведь... относительно давненько уже..
http://ecotown.com.ua/news/Ukrayinskyy-vynakhidnyk-rozrobyv-unikalnyy-vitrohenerator/

https://www.youtube.com/watch?v=iQxzH_beF7k

[dzen]

Ну да. Рекламируется давно. Одна только незадача, энергии не дает, а все остальное  отлично.

[SMILE1]

P.S. Кстати, никогда не мог понять, почему промышленные ветряки используют узкие лопасти. Там же куча ветра свищет в щелях между лопастями без толку...

))) Потому что теория говорит о том что мощность зависит только от ометаемой площади и не зависит от того какая часть этой площади фактически занята лопастями. Просто при одинаковой скорости ветра вдвое узкие лопасти будут вращаться вдвое быстрее, и об них ушибется куча свистящего воздуха такого же объема.

[TOM]

Для работы пропеллера достаточно и одной лопасти. Недостаток - очень тяжело сбалансировать во всем диапазоне вращения. Поэтому на практике применяют две и более лопастей.

[chek]

с увеличением количества лопастей - уменьшаются обороты ветряка, и максимальная эффективность сползает в сторону меньшей скорости ветра.
Я эксплуатировал 2 года однолопастный ветряк , никаких проблем с дисбалансом не было, проблема была одна:
при диаметре в 5.2 метра  -- рабочие обороты на скорости ветра 6 м/сек. 450 оборотов в минуту......страшно смотреть!!
И ещё..., чем меньше количество лопастей, тем больше КПД ветряка на номинальной скорости ветра.

[chek]

Коэффициент скорости этого ветряка был равен 11, это означает, что при скорости ветра 10 м/сек. край лопасти летел со скоростью 110 м/сек!!! ( примерно 390 км/час.!!! )

[andor]

на видео сказано, что генератор дает 200 ватт при 8м/с...
вот в этом и должна заключаться суть его "кпд" или "эффективности" - при ветре, условно, 5м/с дает 100 ватт...
к тому же нужно учитывать и "постоянство" ветра и какой генератор подключен к "ветряку"...
приводимый "ветряк" не будет работать без ветра - т.е. нужно знать при каком минимуме ветра от него будет полезная отдача

вот на эти вопросы толком ответа нет в видео

видел, как-то по тиви, мужик сделал генератор а-ля винтом архимеда (практически как водный шнековый) и поставил его под углом к вертикали - так тот начинал вращаться чуть-ли не от слабых восходящих потоков...
больше не разу этот вариант не попадался...
не помню ТТХ - но утверждалось, что на хату хватает..
     

[ищущий]

классная штучка, но я так понимаю, нам обычным обывателям, нужно не только удивиться конструкции, а иметь возможность повторить.
да и тем более, проблема не в конструкциях, а обратной ЭДС и чтобы ее преодолеть в ветрогенераторах, нужен ветер желательно от 5 м/с...
в тырнете полно видео, где люди "исповедываются", что при малых нагрузках, ветряки входят в стопор...и все по той же причине

[chek]

на видео сказано, что генератор дает 200 ватт при 8м/с...
вот в этом и должна заключаться суть его "кпд" или "эффективности" - при ветре, условно, 5м/с дает 100 ватт...
к тому же нужно учитывать и "постоянство" ветра и какой генератор подключен к "ветряку"...
приводимый "ветряк" не будет работать без ветра - т.е. нужно знать при каком минимуме ветра от него будет полезная отдача

вот на эти вопросы толком ответа нет в видео

видел, как-то по тиви, мужик сделал генератор а-ля винтом архимеда (практически как водный шнековый) и поставил его под углом к вертикали - так тот начинал вращаться чуть-ли не от слабых восходящих потоков...
больше не разу этот вариант не попадался...
не помню ТТХ - но утверждалось, что на хату хватает..
     

Внимание !!   Зависимость выработки энергии от скорости ветра--- Кубическая, то есть если ветряк при ветре 9 м/сек. Вырабатывает 200 Вт, то при скорости ветра 4.5 м/сек, он будет вырабатывать всего 25 Вт, а не 100 Вт, как вы предположили. 

[slav]

             

  https://www.popmech.ru/technologies/474352-vetryak-na-vozdushnom-zmee-tumannoe-budushchee-vetroenergetiki/