Kirjoittaja Aihe: Veden lämmitys tuulivoimalla ilman generaattoria  (Luettu 4177 kertaa)

kotte

  • Aktiivijäsen
  • ***
  • Viestejä: 1174
Vs: Veden lämmitys tuulivoimalla ilman generaattoria
« Vastaus #30 : 24.06.19 - klo:23:09 »
Jos tarvitsee lämpöä, kannattaa valmistaa lämpöä, eikä mitään muuta.
Tietenkin näin, mutta mekaanisesta energiasta ei yleensä kannata tehdä suoraan lämpöä, koska mekaanisesta energiasta saa helposti hyvällä hyötysuhteella sähköä, mikä taas saadaan muutetuksi lämmöksi juuri kohteessa, missä lämpöä tarvitaan, jolloin lämmön siirtoon liittyvät häviöt vältetään (lämmön siirtohäviöt muuten ovat usein rakennuksen sisälläkin 5% ... 10%; kaukolämmössäkin ne ovat merkittävät, mutta suuri mittakaava auttaa pienentämään häviöiden suhteellista osuutta). Lämpö ei siirry ilman pumppausenergiaa tai sen laadun laskua. Vesijarrut ja vastaavat eivät edes ole kovin kompakteja tai kestäviä laitteita pienimittakaavaisina. Kuntosalilaitteissakin käytetään nykyisin sähköjarruja luotettavuuden ja säädettävyyden takia

Jos haluaa siirtää lämpöä, kannattaa siirtää lämpöä eikä mitään muuta (jos matka kilometreissä on pieni).
Vain siinä tapauksessa, että lähtöenergiakin on lämpöä. Ellei se ole lämpöä, kannattaa valita jokin muu tapa siirtää alkuperäinen energia edullisemmalla periaatteella.

Jos haluaa varastoida lämpöä päivä/viikkotasolla, kannattaa varastoida lämpöä, eikä esimerkiksi sähköä.
Juuri noin.

kotte

  • Aktiivijäsen
  • ***
  • Viestejä: 1174
Vs: Veden lämmitys tuulivoimalla ilman generaattoria
« Vastaus #31 : 24.06.19 - klo:23:45 »
Ja mitä lämmön kuljettamiseen läpi tuulen ja tuiskun tulee, niin sen ei tosiaan luulisi nousevan kynnyskysymykseksi, eikö hyvin eristettyjä putkia saa suoraan kaupan hyllyltä, vai erehdynkö täysin?
Riippuu siitä, mihin verrataan, mutta jos tavoitellaan häviötasoa, joka on samaa tasoa kuin sähköjohdoissa ja muutaman kilowatin kestomagneettigeneraattorilla, niin kyllä tarvittaisiin termospullon kaltaisia tyhjiöeristeitä. Ovat nuo hiukan eksoottisia ratkaisuja ja vaikka niitä  kryogeenisissa sovelluksissa (kuten ilmakaasujen erottelussa ja LNG-sovelluksissa) käytetäänkin, eivät nuo ainakaan halpoja ole. Maahan upotettu muutaman kymmenen metrin pituinen lämpökanaali tavanomaisin solumuovieristein vielä menettelisi (vaikkakin noiden aiheuttamiin lämpöhäviöihin liittyvät epäilyt näyttävät vallitsevilta, kun ideana olisi esimerkiksi asuinrakennuksen maalämpöpumpun tuottaman lämmön johtaminen erillisen autotallin lämmittämiseen), mutta eristetyn putken vieminen jopa muutaman kymmenen metrin korkuiseen harustettuun ristikkomastoon vaikuttaa aika epäilyttävältä ajatukselta jo kannakoinnin osalta, jos meinaa pärjätä kaupan hyllyltä saatavilla ratkaisuilla. Esimerkkinä tuote https://www.taloon.com/eristetty-lampojohto-kaksiputkinen-pn6-25-25-110-pexflex-plus/LVI-3011143/dp?openGroup=18318, jolla lämpöhäviöt luokkaa 70 asteen lämpötilaerolla (ulkona -20 ja putkissa kiertää keskimäärin 50-asteinen neste) ovat useita watteja metriä kohti. Kun tuon johtaa kunnon mastoon ja vetää myös vaakasuoraa osuutta, hävitään jo satojen wattien teho. Epäilen kylläkin, että tuota ei noin vain edes voi kannakoida pystysuoraan kymmenien metrien matkalle putken vaurioitumatta käytössä tavalla tai toisella.

LauriH

  • Tulokas
  • *
  • Viestejä: 45
Vs: Veden lämmitys tuulivoimalla ilman generaattoria
« Vastaus #32 : 24.06.19 - klo:23:53 »
Esittäkääs nyt joku laskelma mikä vahvistaa että tuulivoimalla saa niin halvalla tehtyä lämpöä mekaanisesti että se syrjäyttää mm maalämmön, ja vielä että se saanto on mahdollista silloin kun sitä lämpöä tarvitaan...voin vastata jo suoraan että ette pysty!
Se on kieltämättä hieman hankalaa kun kaupallisia lämpöenergian tuottamiseen suunniteltuja myllyjä tai ruuveja ei ole saatavilla. Jos olisi, niin niiden hinnat olisivat (tai ainakin niiden pitäisi olla) merkittävästi sähköä tuottavien vastaavan kokoluokan vempainten hintoja alhaisempia ja tällöin olisi vertailulaskelmiakin helpompaa tehdä. Tarjouksia voisi toki kysyä sähköhärpäkkeistä riisutuista malleista, jolloin voisi lämmöntuotantomekanismit kehitellä itse.

kotte

  • Aktiivijäsen
  • ***
  • Viestejä: 1174
Vs: Veden lämmitys tuulivoimalla ilman generaattoria
« Vastaus #33 : 25.06.19 - klo:00:24 »
Se on kieltämättä hieman hankalaa kun kaupallisia lämpöenergian tuottamiseen suunniteltuja myllyjä tai ruuveja ei ole saatavilla. Jos olisi, niin niiden hinnat olisivat (tai ainakin niiden pitäisi olla) merkittävästi sähköä tuottavien vastaavan kokoluokan vempainten hintoja alhaisempia ja tällöin olisi vertailulaskelmiakin helpompaa tehdä. Tarjouksia voisi toki kysyä sähköhärpäkkeistä riisutuista malleista, jolloin voisi lämmöntuotantomekanismit kehitellä itse.
En usko, että nuo olisivat halvempia kuin sähkögeneraattorivehkeet, vaan kalliimpia. Sähköä tuottava tuuliturbiini tekee itse asiassa saman yhtä hyvin tai paremmin (ja kuten todettua, mekaanisesti kytketty lämpöpumppu ei ole käytännöllinen ratkaisu). Suoraan lämpöä tuottavien turbiinien myynti- ja tuotantosarjat jäisivät pieniksi ja nuo hinnoittelevat itsensä ulos. Lämpö on aina halvempaa kuin sähkö, eli vain lämpöä tuottavasta turbiinista ei kannata maksaa yhtä paljon kuin sähkö tuottavasta. Sähkö soveltuu kuitenkin niin paljon useampiin käyttötarkoituksiin kuin pelkkä yhdellä lämpötilatasolla tuotettu lämpö korvaten tuonkin täysin, olkoon lämpötilataso mikä hyvänsä.

LauriH

  • Tulokas
  • *
  • Viestejä: 45
Vs: Veden lämmitys tuulivoimalla ilman generaattoria
« Vastaus #34 : 25.06.19 - klo:00:47 »
Jos nykyaikaisissa pientaloissa lämmityksen osuus on n. 50% energiankulutuksesta ja lämpimän käyttöveden osuus 20% (tarkat lukemat riippuvat toki kohteesta), niin 70% talon energiantarpeesta on lämpöä. En näe kovinkaan paljon hyötyä mahdollisuudesta käyttää saatua energiaa useampiin käyttökohteisiin kun lämmön tarve on joka tapauksessa merkittävin. Mikään ei toki estä laittamasta toista myllyä sähköntuotantoon, kun sähköäkin joka tapauksessa tarvitaan. Vaikka sitten pumppujen pyörittämiseen, jos mekaaniset pumput eivät ajatuksena ota tuulta alleen.


Yksi idea, jota en ole tuonut vielä tässä avauksessa esille, olisi vaakatasoon talon harjalle sijoitettavat tuuliruuvit, joskus olen nähnyt kuvia moisista. Niissä olisi toki varmasti omat ongelmansa, mutta ainakin siirtohäviöt jäisivät tällöin minimiin.

Ilmaisenergia.info

Vs: Veden lämmitys tuulivoimalla ilman generaattoria
« Vastaus #34 : 25.06.19 - klo:00:47 »

kotte

  • Aktiivijäsen
  • ***
  • Viestejä: 1174
Vs: Veden lämmitys tuulivoimalla ilman generaattoria
« Vastaus #35 : 25.06.19 - klo:01:19 »
Jos nykyaikaisissa pientaloissa lämmityksen osuus on n. 50% energiankulutuksesta ja lämpimän käyttöveden osuus 20% (tarkat lukemat riippuvat toki kohteesta), niin 70% talon energiantarpeesta on lämpöä. En näe kovinkaan paljon hyötyä mahdollisuudesta käyttää saatua energiaa useampiin käyttökohteisiin kun lämmön tarve on joka tapauksessa merkittävin.
Kun asiaa miettii pitemmälle, nimenomaan lämmitystä ja sähkönkäyttöä ei kannata kannata etenkään tuulienergian tapauksessa ajatella tuotettavan erikseen, vaan kannattavinta on nimenomaan tuottaa vain sähköä ja käyttää sähköä lämmityksen tuottamiseen mahdollisimman tehokkaasti. Tällöin ei synny pullonkauloja siitä, että joko sähköä tai lämpöä on liian vähän, mutta toista kuitenkin turhankin paljon. Esimerkiksi puheena ollut lämpöpumpun tehontarpeeseen vastaaminen onnistuisi niin, että osa lämmöstä tuotetaan lämpöpumpulla ja hyvin nopeasti säädettävää sähkövastuslämpöä tuoton tasaamiseen. Kunhan tuotantotehoa on riittävästi, saadaan suoranainen sähkönkulutus (mukaanlukien koko- tai osatehoinen lämpöpumppaus) kokonaan katetuksi ja yiljäämäsähkö voidaan varastoida lämpönä suureen vesi- tai massavaraajaan, mistä lämpöä voidaan purkaa tarpeen mukaan myös tuulettomina aikoina (jolloin lämpöpumppauskin kannattaa lopettaa ja käyttää mahdollinen niukka sähköntuotanto tai jopa varastoitua sähköä vain aivan välttämättömiin tarpeisiin). Massavaraajasta saisi periaatteessa riittävän kuumaa lämpöä ruoanvalmistukseen tai saunan kiukaaseenkin.

Toistan vielä, että sähkö on energiayksikköä kohti aina arvokkaampaa kuin lämpö. Lämpöä tuotettaessa sähkö on arvokkaampaa, koska sillä voidaan tehdä enemmän lämpöä kuin itse sähkön energiasisältö (lämpöpumpulla), sillä voidaan tehdä myös kylmää hyvällä tuottosuhteella tai sitten sillä voidaan tehdä äärimmäisen kuumaa tai keskitettyä lämpöä (kotona tätä tarvitaan lähinnä ruoanvalmistuksessa).

denzil dexter

  • Aktiivijäsen
  • ***
  • Viestejä: 1119
Vs: Veden lämmitys tuulivoimalla ilman generaattoria
« Vastaus #36 : 25.06.19 - klo:07:50 »
Riippuu siitä, mihin verrataan, mutta jos tavoitellaan häviötasoa, joka on samaa tasoa kuin sähköjohdoissa ja muutaman kilowatin kestomagneettigeneraattorilla, niin kyllä tarvittaisiin termospullon kaltaisia tyhjiöeristeitä.

Ei todellakaan tarvita. Silloin tarvitaan eristämättömiä putkia ja hidasta virtausnopeutta - jos siis välttämättä haluaa hävittää niin suuren osuuden energiasta. Hetkellisesti siihen voi päästä myös järjestelmää käynnistettäessä, jolloin sen lämpeneminen itsessään syö tehoja.
Jos palstalla esitetyt väitteet pitäisivät edes osittain paikkansa, silloin minkäänlaisten kaukolämpöjärjestelmien rakentaminen ei olisi mahdollista; tuskin edes suurempien rakennusten sisäisten lämmitysjärjestelmien. Tai sitten ajatellaan talon lämmittävän "voimalan" olevan jotain nano- tai pikotasoa, jolloin häviöiden suhteellinen osuus olisi oikeasti huomattava. Silloin taas voisi yhtä hyvin rakentaa 0.1V jännitteellä toimivan tuulivoimalan ja todeta, että sähkön siirtämiseen on välttämätöntä käyttää kryogeenisia suprajohteita, jos sähköä haluaa siirtää huoneesta toiseen.
Minähän en mokoman pikkuhomman takia anna niin sanottujen ammattilaisten itseäni kyniä.

LauriH

  • Tulokas
  • *
  • Viestejä: 45
Vs: Veden lämmitys tuulivoimalla ilman generaattoria
« Vastaus #37 : 25.06.19 - klo:10:08 »
Kun asiaa miettii pitemmälle, nimenomaan lämmitystä ja sähkönkäyttöä ei kannata kannata etenkään tuulienergian tapauksessa ajatella tuotettavan erikseen, vaan kannattavinta on nimenomaan tuottaa vain sähköä ja käyttää sähköä lämmityksen tuottamiseen mahdollisimman tehokkaasti. Tällöin ei synny pullonkauloja siitä, että joko sähköä tai lämpöä on liian vähän, mutta toista kuitenkin turhankin paljon. Esimerkiksi puheena ollut lämpöpumpun tehontarpeeseen vastaaminen onnistuisi niin, että osa lämmöstä tuotetaan lämpöpumpulla ja hyvin nopeasti säädettävää sähkövastuslämpöä tuoton tasaamiseen. Kunhan tuotantotehoa on riittävästi, saadaan suoranainen sähkönkulutus (mukaanlukien koko- tai osatehoinen lämpöpumppaus) kokonaan katetuksi ja yiljäämäsähkö voidaan varastoida lämpönä suureen vesi- tai massavaraajaan, mistä lämpöä voidaan purkaa tarpeen mukaan myös tuulettomina aikoina (jolloin lämpöpumppauskin kannattaa lopettaa ja käyttää mahdollinen niukka sähköntuotanto tai jopa varastoitua sähköä vain aivan välttämättömiin tarpeisiin). Massavaraajasta saisi periaatteessa riittävän kuumaa lämpöä ruoanvalmistukseen tai saunan kiukaaseenkin.

Toistan vielä, että sähkö on energiayksikköä kohti aina arvokkaampaa kuin lämpö. Lämpöä tuotettaessa sähkö on arvokkaampaa, koska sillä voidaan tehdä enemmän lämpöä kuin itse sähkön energiasisältö (lämpöpumpulla), sillä voidaan tehdä myös kylmää hyvällä tuottosuhteella tai sitten sillä voidaan tehdä äärimmäisen kuumaa tai keskitettyä lämpöä (kotona tätä tarvitaan lähinnä ruoanvalmistuksessa).
Rehellisyyden nimissä tuo ei missään tapauksessa kuulosta huonolta vaihtoehdolta. Etenkin kun tarvittavien laitteiden kaupallinen saatavuus on tässä vaihtoehdossa parempi ja teoriassa pienempi tuulivoimala riittää lämmitystarpeen tyydyttämiseen. Kääntöpuolena on toki edelleen lämpöpumpusta ja generaattorista tulevat kustannukset. Siihen en ota kantaa, miten helppoa  tuotetun sähkön ohjailu kuvailemallasi tavalla  sitten on.

kotte

  • Aktiivijäsen
  • ***
  • Viestejä: 1174
Vs: Veden lämmitys tuulivoimalla ilman generaattoria
« Vastaus #38 : 25.06.19 - klo:12:28 »
silloin minkäänlaisten kaukolämpöjärjestelmien rakentaminen ei olisi mahdollista; tuskin edes suurempien rakennusten sisäisten lämmitysjärjestelmien.
Rakennuksen sisäiset lämpöhäviöt eivät yleensä haittaa kovin paljon, koska häviöt tulevat suurimmaksi osaksi hyödyksi, kun hukkalämpö vuotaa sisälle. Lämmitystarpeen mukainen kiertoveden lämpötilan säätö auttaa myös omalta osaltaan tilannetta paljon.

Kyllä kaukolämpöjärjestelmien häviöt ovat merkittäviä, keskimäärin suuruusluokkaa 5%...10% itse lämpöhäviöiden osalta kuluttajille myytyyn energiaan nähden. Kaukolämpöjärjestelmissähän runkoputket voivat olla puolen metrin paksuisia ja virtaukset useita metrejä sekunnissa, ja kun lämpötilaero lähtevän ja tulevan virtauksen välillä on kymmeniä asteita, eristeen paksuus kymmenestä sentistä ylöspäin jne. on hyödyksikin siirrettävä lämpömäärä varsin suuri ja häviöiden osuus pieni. Pumppaus kyllä vaatii aika lailla energiaa, kun paineen pudotuskin kuluttajalaitteissa on barien luokkaa (siis verrattavissa vesijohtojen pumppauskustannuksiin).

Tunnen nuo eristettyjen putkielementtien häviöt aika hyvin, kun hoidan sivuhommina usean pientalon yhteistä kaukolämmönjakelukeskusta ja toisiojakelua. Häviöt ovat lämmön osalta lämmönvaihdinlaitteistossa ja jakeluputkistossa, joka koostuu n. 60 metristä maan alla kulkevista hyvin eristetyistä jakelukanavista, noin 400W ... 800W jatkuvasti vuodenajasta riippuen (lämmitysveden lämpötila vaihtelee ja käyttöveden kierron häviöt tulevat pääosin hyödyksi lämmitykseen). Tämä lisäksi kiertopumput ottavat luokkaa 200W sähkötehon (pääosa tehosta menee erittäin hyötysuhteen omaavalle kestomagneettimoottori-taajuusmuuttajapumpulle). Häviöt tunnetaan vertaamalla kaukolämmön kulutusmittarin ja kaiken rakennuksissa käytetyn lämmön mittaavia lämmönkulutus- ja lämpimän käyttöveden jälkimittareiden lukemia.

Sanoisin, että asetelman suhteen tässä toimitaan aika samantapaisilla häviöiden reunaehdoilla, kuin jos johdetaan ulkoilmassa lämmitysputkia 30 metrin korkuisen tornin huipulle ja vielä jonkin matkaa maan sisässä. Maan allahan lämpötila on sentään plussan puolella ja maa parantaa jonkin verran eristystä, kun talvella tuuli ja sadevesi ei pääse jäähdyttämään eristeen ulkokuorta aivan ympäröivän maan lämpötasoon. Toki osa häviöistä liittyy lämmönvaihdinlaitteistoon, joka sekin on kuitenkin kriittisiltä osilta eristetty (mm. lämmönvaihtimet ovat kompakteja levylämmönvaihtimia eristeen sisässä ja samoin puheena ollut pääkiertopumppu on eristetty). Venttiileitä ja yhdysputkia on esimerkiksi vaikea eristää täydellisesti, kun laitetta on pystyttävä tarkkailemaan ja mahdollisesti huoltamaankin.

denzil dexter

  • Aktiivijäsen
  • ***
  • Viestejä: 1119
Vs: Veden lämmitys tuulivoimalla ilman generaattoria
« Vastaus #39 : 25.06.19 - klo:13:15 »

Kyllä kaukolämpöjärjestelmien häviöt ovat merkittäviä, keskimäärin suuruusluokkaa 5%...10% itse lämpöhäviöiden osalta kuluttajille myytyyn energiaan nähden.

Pelkästään generaattorissa häviää kierroksista riippuen jo 5-30% energiasta ilman, että sähkö on liikkunut ropelilta yhtään mihinkään. Samasta syystä latureissa on jumalattomat puhaltimet laitetta jäähdyttämässä. Jos teet vähän maanläheisemmän mallin vaikka auton laturista (+ matala jännite + äärellisen kokoiset piuhat) on liike-energiasta kadonnut helposti puolet ennen kuin sähkö on tuvassa.
Sähkön tuottaminen ja siirto on häviötöntä ainoastaan sähköautokauppiaiden päiväunissa. Tuon lisäksi tietysti koko muutos on täysin tarpeeton, jos kerran lämpöä ollaan tekemässä.
Minähän en mokoman pikkuhomman takia anna niin sanottujen ammattilaisten itseäni kyniä.

kotte

  • Aktiivijäsen
  • ***
  • Viestejä: 1174
Vs: Veden lämmitys tuulivoimalla ilman generaattoria
« Vastaus #40 : 25.06.19 - klo:14:13 »
Pelkästään generaattorissa häviää kierroksista riippuen jo 5-30% energiasta ilman, että sähkö on liikkunut ropelilta yhtään mihinkään. Samasta syystä latureissa on jumalattomat puhaltimet laitetta jäähdyttämässä. Jos teet vähän maanläheisemmän mallin vaikka auton laturista (+ matala jännite + äärellisen kokoiset piuhat) on liike-energiasta kadonnut helposti puolet ennen kuin sähkö on tuvassa.
Sähkön tuottaminen ja siirto on häviötöntä ainoastaan sähköautokauppiaiden päiväunissa. Tuon lisäksi tietysti koko muutos on täysin tarpeeton, jos kerran lämpöä ollaan tekemässä.
Ei tuo mitenkään poikkea siitä, millaisia häviöitä tulee voimansiirtoakseleiden laakereissa ja pienikokoisissa vesijarruissa sun muissa. Pienessä koneessa tulee aina häviöitä ja auton laturi on vielä oma lukunsa: Jos unohdetaan kiilahihnavedon häviöt, niin tuossahan on sähkömagnetointi ja sen edellyttämät liukurenkaat. Myös on pyritty kompaktiuteen, eli käytetään suurehkoa taajuutta ja staattorin magnetointiaste vedetään aika tappiin. Sähkögeneraattorin voi suunnitella toisinkin ja jo kestomagneettien käyttö pelastaa paljon. Todella suurilla generaattoreilla häviöiden osuus on luokkaa yksi prosentti (vaikka niissä on sähköinen magnetointi ja vielä harjaton magnetointikäämin syöttö).

Sitä paitsi, kukaanhan ei kiellä pyydystämästä generaattorin jäähdytystä nesteeseen ja johtamasta sitä eristettyä putken pitkin lämmitystarkoituksiin, jos uskoo häviöt niin suureksi, että moisesta on hyötyä. Koko höskän voisi eristää ulkoa, eikä tuollaisen hybridin häviöt ainakaan moisesta kasva. Sähköjohdotkin voisi upottaa häviölämpöä hyödyksi vievän putken sisään, niin saa jopa ohmisen häviön hyödyksi. Kun tuosta virtaushäviöt kasvavat, niin kaiketi silti olisi edullisempaa johtaa sähkö alas ja takaisin muovisen komposittiputken metallikalvoa pitkin ellei sitten käytä kokonaan metallista tehtyjä putkistoja.

denzil dexter

  • Aktiivijäsen
  • ***
  • Viestejä: 1119
Vs: Veden lämmitys tuulivoimalla ilman generaattoria
« Vastaus #41 : 25.06.19 - klo:16:53 »

Ei tuo mitenkään poikkea siitä, millaisia häviöitä tulee voimansiirtoakseleiden laakereissa ja pienikokoisissa vesijarruissa sun muissa.

Voimansiirtoakseleiden laakerien kitkakerroin vaihtelee välillä 0.001 - 0.002. Siitä voi laskea häviöt, jos asia oikeasti kiinnostaa. Mitään häviöitä niillä ei kyllä saa aikaan, ainakaan kovin pitkään. Jos tehoja häviäisi laakeriin esimerkiksi 1%, silloin laakeri kuumenisi hyvin nopeasti ja tuhoutuisi.

Pienikokoisissa, ja suurikokoisissa vesijarruissa taas häviöitä pitääkin syntyä; ei sitä lämpöä muuten muodostuisikaan. Tarkoituksena on siis siirtää mahdollisimman suuri osa liike-energiasta lämpöä tuottavaan yksikköön.
Minähän en mokoman pikkuhomman takia anna niin sanottujen ammattilaisten itseäni kyniä.

kotte

  • Aktiivijäsen
  • ***
  • Viestejä: 1174
Vs: Veden lämmitys tuulivoimalla ilman generaattoria
« Vastaus #42 : 25.06.19 - klo:19:49 »
Voimansiirtoakseleiden laakerien kitkakerroin vaihtelee välillä 0.001 - 0.002. Siitä voi laskea häviöt, jos asia oikeasti kiinnostaa.
Viittasin siihen vaihtoehtoon, että voima siirretään kulmavaihteen ja pystyakselin avulla maahan. Tuollainen akseli on jo melko painava ja pienikin kitkakerroin vaikuttaa, kun akselia on kannateltava. Hammaspyöräkulmavaihde aiheuttaisi tässä tilanteessa vähintään samansuuruisia häviöitä ja myös akselin momentin kumoaminen voi tilanteesta riippuen aiheuttaa lisää kitkahäviöitä kääntömekanismiin. Toki suuruusluokka selviäisi vasta melko tarkan suunnittelun pohjalta (akselin kierrosnopeus vs. välitettävä momentti sekä tuentavaatimukset mm. tornin lujuuden ja mahdollisen nurjahdusilmiöiden edellyttämien välilaakerointivaatimusten perusteella). Vanhoissa tuulimoottoreissa kai usein käytettiin yksipuolisesti toimivaa mäntäpumppua ja kammen käyttämää nostotankoa, mikä oli paljon helpommin lujuusopillisesti hallittavissa, muttei välttämättä toimi hyvin vesijarruna.

Toistanpa silti osittain, että sähkögeneraattorin ja vaihteiston häviöiden kerääminenja siirtäminen kylmäaineen tyyppisen kaasuuntuvan nesteen avulla olisi sikäli mielenkiintoinen mahdollisuus, että kun kyse on hyödyksi saatavan energian selvästä vähemmistöosuudesta, melko matala lämpötila ja vähäinen ainevirtaus riittäisi häviölämmön siirtoon. Putkien eristys voitaisiin silloin tehdä tavallista helpommin poikkeuksellisen hyväksi ja lämpö voitaisiin ehkä siirtää tornin huipun laitteistosta siirtoputkistoon esimerkiksi voiteluöljyjäähdyttimen kautta, jolloin ei välttämättä tarvita joustavaa putkistoliitäntää. Rakennuksen lämmityksessä on kohteita, jossa matalalämpötilaista lämmitystä voitaisiin käyttää hyödyksi. Esimerkkejä lämmityskohteista ovat ilmanvaihdon korvausilman esi- tai jälkilämmitys sekä käyttöveden esilämmitys. Myös lämmitysverkon paluuvirtaus on useasti riittävän viileää, jotta se kykenisi imemään pienen osan lämmitysenergiasta niin, että lämpötaso on sopiva vaihteiston voiteluöljylle ja generaattorin staattorin koteloinnille.

denzil dexter

  • Aktiivijäsen
  • ***
  • Viestejä: 1119
Vs: Veden lämmitys tuulivoimalla ilman generaattoria
« Vastaus #43 : 25.06.19 - klo:20:28 »
1-portaisen vaihteen hyötysuhde on noin 0.98. Samaan pääsee ketjulla. Ketjulla pääsee hitailla nopeuksilla jopa 0.99:ään.

Laakerien tilanne selviää pyörittämällä, jos ei taulukoita usko. Jos siirrettävä momentti on esimerkiksi 100 Nm ja ilman kuormaa pyörittämiseen menee esimerkiksi 0.01 Nm, siitä voi jo päätellä jotain, jos vain on kerkeä mieli tutkia ja uskoa havaintojaan.

Niiden osalta kannattaa muistaa myös, että generaattorissa on kaksi laakeria. Jos generaattori painaa 100 kg ja vetoakseli 10 kg, olisi generaattorin laakerivastus 10-kertainen. Jos yksi laakeri kerran syö vetoakselissa 30% tehosta, silloin kaksi syö 60%. Sähkömoottorissa ja -generaattorissa vastaavasti 600% tehosta menisi pelkkien laakerien pyörittämiseen. Jonkinlainen reality-check voi olla paikallaan ennen lopullisen tuloksen julistamista.
Minähän en mokoman pikkuhomman takia anna niin sanottujen ammattilaisten itseäni kyniä.

kotte

  • Aktiivijäsen
  • ***
  • Viestejä: 1174
Vs: Veden lämmitys tuulivoimalla ilman generaattoria
« Vastaus #44 : 25.06.19 - klo:23:50 »
Luin jostakin äskettäin, että nykyaikaisen suoravetoisen kestomagneettigeneraattoriin perustuvan kaupallisen merituuliturbiinin (siis isokokoisen) hyötysuhde potkurin navalta verkkosähköksi on n. 98%. Ehkä aiheesta on jo väitelty tuntumapohjalta ihan kylliksi, mutta kun kyse on esillä olevan kokoluokan mekaanisista voimansiirtorakenteista, pitäisi tarkastella kokonaisuutta. Hyvä vertailukohta on henkilöauton voimasiirto moottorista pyöriin, missä tyypillisesti suurempi pyörimisnopeus muutetaan pienemmäkis (tässä tapauksessa ehkä toisin päin). Tyypilliseksi häviöprosentiksi ilmoitetaan n. 10% ... 25% (etuveto on paras, neliveto huonoin ja perinteinen takaveto siltä väliltä). Aika virtuoosi saa olla, jos aika panna paljon paremmaksi puheena olevassa sovelluksessa, ellei sitten turvaudu perinteiseen tuulimoottoripumppuratkaisuun, jossa yksi tuuliturbiinin kampeen yhdistetty vetotanko vetää mäntätyyppistä ylösvedolla pumppaavaa vesipumppua (joka toki käy vesijarruksikin). Tässä yksinkertaisessa ratkaisussa sitten puolestaan on suuria ongelmia sopeutua vaihtelevaan tuulennopeuteen tuhlaamatta melkein kaikkea saatavilla olevaa ylimääräistä energiaa.

Ilmaisenergia.info

Vs: Veden lämmitys tuulivoimalla ilman generaattoria
« Vastaus #44 : 25.06.19 - klo:23:50 »