8 kW tuulivoimala projekti

PoLe

New member
Sitten traktorin hytikka kiinni maston sylinteriputkeen.. kappas vain.. ei jaksanut nostaa vaan piti auttaa trukilla.
Huomattiin myös että AMKA-ilmakaapeli oli pahasti tiellä :)

Noh, myöhemmin kokeiltiin eri traktoria josta nostettiin hytikan paineita niin sittenpä mylly nousi rennosti ylös.

Mylly on nyt valmis testejä varten.. tuulta noin 5 m/s ja tuotto lähes 1 kW 14 ohmin kuormalla (tasasuunnattu).
Peräsintä vielä pitää muutella ja maalailla.. pinta-alaa pitänee kasvattaa ja putkea lyhentää.
Siipikulman säätö toimii myrskysuojauksena ja samalla myllyn Cut-in toteutuu tosi pienillä tuulilla, koska aloituskulma on suuri.
Anemometri pyöri 1 m/s ja siivet pyöri odotellen puuskia..

Tuulia odotellessa.... :)





valmismylly 017.jpg


valmismylly 021.jpg
 

PoLe

New member
Videoita pystytyksestä:
http://www.youtube.com/watch?v=mYWc0G8DK-Y
http://www.youtube.com/watch?v=5LLhf3GXaCg

Pienempi traktori ei ihan jaksanut pystyttää mastoa joten piti trukilla avitella.
AMKA ilmakaapelikin oli aina pahasti tiellä joten piti narulla vetää AMKAa.

Myöhemmin kokeiltiin suurempaa traktoria niin sitten nousi mylly pystyyn keposesti.


Mylly pyörii tuulta 4m/s - 5m/s ja tuotto hieman alle 1 kW
http://www.youtube.com/watch?v=n172J46NtcA
 

zadah

New member
Laskin mielenkiinnosta vuosituoton tuolle myllesi ja sain n 4600 kwh. Tuo oli tuollainen inhorealistinen arvio. Laskenta tehty Kuopion lentokentän päivittäisillä keskiarvo tuulilla. Sovitin toisen asteen polynomifunktion tehon laskentaan, löytyy toiselta välilehdeltä.

 

Liitetiedostot

  • 8kw_mylly_iisalmi.xls
    299.5 KB · Lukukerrat: 394

Pajala

New member
zadah sanoi:
Laskin mielenkiinnosta vuosituoton tuolle myllesi ja sain n 4600 kwh. Tuo oli tuollainen inhorealistinen arvio. Laskenta tehty Kuopion lentokentän päivittäisillä keskiarvo tuulilla. Sovitin toisen asteen polynomifunktion tehon laskentaan, löytyy toiselta välilehdeltä.
Tuliko laskelmissa huomioon 11m korkeusero, sääasemilla tuulimittarit ovat kait 10m korkeudessa ja tuulimylly on 21m korkeudessa?
 

zadah

New member
Pajala sanoi:
zadah sanoi:
Laskin mielenkiinnosta vuosituoton tuolle myllesi ja sain n 4600 kwh. Tuo oli tuollainen inhorealistinen arvio. Laskenta tehty Kuopion lentokentän päivittäisillä keskiarvo tuulilla. Sovitin toisen asteen polynomifunktion tehon laskentaan, löytyy toiselta välilehdeltä.
Tuliko laskelmissa huomioon 11m korkeusero, sääasemilla tuulimittarit ovat kait 10m korkeudessa ja tuulimylly on 21m korkeudessa?
En ottanut huomioon. Tuo laskelma on tuollainen raakaarvio. Mielenkiinnolla odotan tuottolukemia. Pitää yrittää säätää laskelmaa tarpeen mukaan,mutta arvioisin että holkkuma on noin 4000 - 8000 kwh.
 

PoLe

New member
zadah sanoi:
Pajala sanoi:
zadah sanoi:
Laskin mielenkiinnosta vuosituoton tuolle myllesi ja sain n 4600 kwh. Tuo oli tuollainen inhorealistinen arvio. Laskenta tehty Kuopion lentokentän päivittäisillä keskiarvo tuulilla. Sovitin toisen asteen polynomifunktion tehon laskentaan, löytyy toiselta välilehdeltä.
Tuliko laskelmissa huomioon 11m korkeusero, sääasemilla tuulimittarit ovat kait 10m korkeudessa ja tuulimylly on 21m korkeudessa?
En ottanut huomioon. Tuo laskelma on tuollainen raakaarvio. Mielenkiinnolla odotan tuottolukemia. Pitää yrittää säätää laskelmaa tarpeen mukaan,mutta arvioisin että holkkuma on noin 4000 - 8000 kwh.

Jos kyseessä on 10m korkeudella oleva mittausdata niin sen voi suhteuttaa olemaan 21m korkeudella käyttämällä tuulen rosoisuuskaavaa.

Tuulen nopeus u(z2) korkeudella z2 saadaan kaavasta:
u(z2) = k * (u(z1)/ln(z1/z0)) / k) * ln(z2/z0)
k = 0,4
z0 = rosoisuusarvo
z2 = oman tuulivoimalan maston korkeus


Tulokseksi saadaan noin 7300 kWh/a.
 

zadah

New member
PoLe sanoi:
zadah sanoi:
Pajala sanoi:
zadah sanoi:
Laskin mielenkiinnosta vuosituoton tuolle myllesi ja sain n 4600 kwh. Tuo oli tuollainen inhorealistinen arvio. Laskenta tehty Kuopion lentokentän päivittäisillä keskiarvo tuulilla. Sovitin toisen asteen polynomifunktion tehon laskentaan, löytyy toiselta välilehdeltä.
Tuliko laskelmissa huomioon 11m korkeusero, sääasemilla tuulimittarit ovat kait 10m korkeudessa ja tuulimylly on 21m korkeudessa?
En ottanut huomioon. Tuo laskelma on tuollainen raakaarvio. Mielenkiinnolla odotan tuottolukemia. Pitää yrittää säätää laskelmaa tarpeen mukaan,mutta arvioisin että holkkuma on noin 4000 - 8000 kwh.

Jos kyseessä on 10m korkeudella oleva mittausdata niin sen voi suhteuttaa olemaan 21m korkeudella käyttämällä tuulen rosoisuuskaavaa.

Tuulen nopeus u(z2) korkeudella z2 saadaan kaavasta:
u(z2) = k * (u(z1)/ln(z1/z0)) / k) * ln(z2/z0)
k = 0,4
z0 = rosoisuusarvo
z2 = oman tuulivoimalan maston korkeus


Tulokseksi saadaan noin 7300 kWh/a.

Jep. Itse arvioin lonkalta, että tuulen nopeus kasvaa n 1,2-1,3 kertaiseksi. Aika iso vaikutus tuottoon noinkin "pienellä" tuulen nopeuden kasvulla.

Onko käytännön mittauksia jo tullut?
 

PoLe

New member
jari sanoi:
Kiinnostais lapojen hankinta, onko mitään linkkiä sinne kiinan puljuun?

Itse otin yhteyttä tuulivoimala.commiin.. sieltä vain utelet käytettyjä siipiä jotka ovat tarjouksessa...
Kiinastahan nekin tulevat.. ei taida kukaan suomessa valmistaa enää siipiä.
 

PoLe

New member
Projekti jatkuu...  8)

Koska genusta ei saatu riittävästi tehoja tietyllä kulmanopeudella ja potkuri pyöri aina liian suurella TSR-arvolla, niin päätettiin että ostetaan ihan kunnon isot kestomagneetit.
Samalla staattorikin uusiksi.

Kestomagneeteiksi valittiin supermagneten N40 50,8mm x 50,8mm x 25,4mm "death magnet" nimiset mötikät. Yhdellä vetovoimaa rautaan vähintään 100kg ja niitä tuli yhteensä 40kpl.


kestomagneetit_roottorissa.JPG
 

PoLe

New member
Käämilangaksi valittiin halk. 1,5mm ja päätettiin että tehdään ihan perinteinen hugh Piggot staattori.
250 kiekkaa per käämi ja niitä 15kpl. eli 5 sarjaan ja tähtikytkentä...
staattorin paksuudeksi tulenee noin 28mm, joten 30mm ilmaväli roottoriin on mahdollista saada.

Äkkiä laskettuna pääjännite on noin 180 V kun 60 RPM, ja 400V pääjännite saavutetaan 133RPM kiekoilla.. (0,5 teslaa)

jännä nähdä millasia jänöjä lähtee kunhan päästään niin pitkälle..



15_segmenttiä_ja_2_käämiä.JPG


käämi_roottorissa.JPG


käämi_roottorissa _2.JPG
 

PoLe

New member
Autocadilla kannattaa aina hahmotella staattorin ja kestomageettien paikkoja.

Eli 20 kestomagneettia ja 15 käämiä, jotka pitää pysyä noiden segmenttien sisällä (punaiset viivat).
Yksittäisen segmentin ala ei saisi mennä yhtä aikaa kolmen kestomagneetin päälle.
Kuten kuvasta näkyy niin hipoen mennään. :)

Fieldlinesin foorumilta huomasin että joku oli kokeillut tehdä käämien sisä reiästä pienemmän mitä itse kestomagneetti ja todennut sen ihan hyväksi ratkaisuksi, koska käämiä sopii huomattavasti enemmän staattoriin.
Oli jopa semmoinenkin ratkaisu jossa kestomagneetit olivat kiinni toisissaan.

Tästä pitäs kyllä ihan tehdä testejä että miten käämien reiän koko vaikuttaa aaltomuotoon?


roottorikiekko.jpg
 

Puuha

Well-known member
PoLe sanoi:
jari sanoi:
Kiinnostais lapojen hankinta, onko mitään linkkiä sinne kiinan puljuun?

Itse otin yhteyttä tuulivoimala.commiin.. sieltä vain utelet käytettyjä siipiä jotka ovat tarjouksessa...
Kiinastahan nekin tulevat.. ei taida kukaan suomessa valmistaa enää siipiä.

kyselitkö muuten samalla kun aikoinaan soittelit sinne kn-compositeen niiden lasikuitumassojen jne. perään ja sait vähän nuivia vastauksia että olisivatko he kiinnostuneita tekemään lapoja? halpoja eivät taida kuitenkaan olla heidän tekeminään...
 

eros

Member
PoLe sanoi:
Tästä pitäs kyllä ihan tehdä testejä että miten käämien reiän koko vaikuttaa aaltomuotoon?

Ymmärtääkseni se lisää nippujen määrää, ainakin normaalisti sähkökoneessa uraluvun nosto vähentää harmonisia, eli tulee sinimuotoisempi jännite, mutta haittapuolena on käämikertoimen lasku, eli kuluu enemmän kuparia/magneetteja per kw.

Hampaan reunan muotoilulla myöskin iso vaikutus, ilmasydämmisellä reunapehmenyt tuleekin jo vakiona, joten se konsti on tavallaan 100%:sesti  jo käytössä.

T:Eerin
 

PoLe

New member
Puuha sanoi:
PoLe sanoi:
jari sanoi:
Kiinnostais lapojen hankinta, onko mitään linkkiä sinne kiinan puljuun?

Itse otin yhteyttä tuulivoimala.commiin.. sieltä vain utelet käytettyjä siipiä jotka ovat tarjouksessa...
Kiinastahan nekin tulevat.. ei taida kukaan suomessa valmistaa enää siipiä.

kyselitkö muuten samalla kun aikoinaan soittelit sinne kn-compositeen niiden lasikuitumassojen jne. perään ja sait vähän nuivia vastauksia että olisivatko he kiinnostuneita tekemään lapoja? halpoja eivät taida kuitenkaan olla heidän tekeminään...

Kyselin ja kiinnostusta oli eri yrityksillä.. tein hintapyyntojä siivistä mutta olisi maksanut moninkerroin enemmän mitä kiinalaiset tekeleet.
siipien tekeminen composiiteista ei ole nimittäin mitään helppoa puuhaa.. vaatii tietämystä ja kättentaitoja paljon.

jos halpaa ratkaisua haetaan niin itse tekisin siivet kuusivanerista joko käsin tai koneistamolla.. ja venelakkaa monta kerrosta päälle... ei niin työlästä kun on aikaisempaa kokemusta.
jos vanerit on jo liimattu yhteen niin höyläys vaihe kestää noin tunti per siipi..
 

PoLe

New member
Käämintäkone.

250 kiekkaa ja 15 käämiä, oli siinä veivaamista.
onneksi ei tarvinnut laskea kierroslukumäärää kun oli laskuri kiinni käämikoneessa.

Käämien väliin jäi pieni rako.. joten arviolta 265 kiekkaa olisi mahtunut..
noh, jospa ulostulojänöt olisi tarpeeksi isot.


käämintäkone.jpg
 

PoLe

New member
käämit tinattu tähteen ja nyt staattori on vain hartsausta vailla valmis.

vaiheresistanssi oli 3,1 ohmia. yksi käämi painaa noin 1kg ja sitä on 63,3 metriä, eli yhteensä staattorissa on kuparilankaa lähes kilometri :=)


hartsia_vailla.jpg
 

PoLe

New member
Genu kasattu ja ensimmäiset kipinät vetästy ulos genusta :)

Staattorin hartsaus onnistui "lattiapuolelta" tosi hyvin, mutta päällyspuolella on aika paljon ilmakuplista tulleita koloja, mutta onneksi ei ole niin syviä.
Staattorin paksuus noin 28mm ja ilmaväliksi tulee noin 30mm.

Vaihejännite 240V ja pääjännite 410V kun 180RPM. (hieman laskelmia pienempi, mutta ihan ok)
Rälläkkä kiinni genuun ja vähän käsillä pyörittelyä kaksista miehin niin pysty ihan rälläköimään metallia kipinöiden kera :)

Joten tähteen kytketty 9kW lämmitysvastukset voisi olla aikasta hyvät JOS ei huomioida häviöitä.
Saattaapi olla että kytken lämmitysvastukset sittenkin kolmioon.

Nyt rojekti jatkuu vielä tuolla keskipakoisvoimasiipikulmasäätö-suunnittelulla... ei ollut oikein luotettava eka versio.


Kuva0239.jpg


Kuva0240.jpg


Kuva0242.jpg


Kuva0243.jpg
 

PoLe

New member
Laitoin oskilloskoopin kiinni genuun ja tutkiskelin aaltomuotoa.

Täytyy sanoa että on kyllä harvinaisen sinimäistä aaltomuotoa sekä vaihe- että pääjännitteellä.
Edellisissä genuissa juuri vaihejännite sisälsi harmonisia yliaaltoja mutta nyt tässä uusimmassa ei yhtään.

Nyt kun tuo mylly on kiinni suoraan lämminvesivaraajassa, niin tässä on mielessä käynyt myös sellainen akkujen lataus systeemikin.

CUT-IN olisi 60RPM ja kun genu tuottaa silloin noin 135 volttia RMS, niin akkuja täytyy laittaa sarjaan 11 kappaletta.
 

Raitzi

New member
PoLe sanoi:
Laitoin oskilloskoopin kiinni genuun ja tutkiskelin aaltomuotoa.

Täytyy sanoa että on kyllä harvinaisen sinimäistä aaltomuotoa sekä vaihe- että pääjännitteellä.
Edellisissä genuissa juuri vaihejännite sisälsi harmonisia yliaaltoja mutta nyt tässä uusimmassa ei yhtään.

Nyt kun tuo mylly on kiinni suoraan lämminvesivaraajassa, niin tässä on mielessä käynyt myös sellainen akkujen lataus systeemikin.

CUT-IN olisi 60RPM ja kun genu tuottaa silloin noin 135 volttia RMS, niin akkuja täytyy laittaa sarjaan 11 kappaletta.


Vinkkinä että, jos tasauuntaajassa on välipiirin kondensaattori, niin DC-jännite on lähempänä pääjännitteen huippuarvoa, eikä tehollisarvoa. Eli silloin DC-kiskossa on sqrt(2)*135=190.91 V (olettaen että tuo sun 135 oli pääjännite)
Akkujen määrällä ei ole väliä kunhan laturin toiminta-alue, siis jännite- ja virtarajat riittävät molempiin päihin, koska hakkureila pystytään laskemaan ja nostamaan jännitettä melko suurella suhteella.
 
Ylös