wiatraki.memu.pl - Forum archiwalne

Witam!
Z wstepnych zalozen uzyskalem takie dane do wiatraka jak w tabelce.
Teraz chce wybrac odpowiednia konstrukcje pradnicy do niego, wazne dla mnie jest aby koszt takiej pradnicy byl jak najnizszy,
wszystkie elementy takie jak obudowa, blachy statora, magnesy i cewki bede dobieral indywidualnie.

Cena 1 kg magnesow to jakies 300- 400zl,
Cena 1kg miedzi nawojowej to 30 zl
jest to stosunek 1:10 zakladam wiec ze optymalna cene uzyskam jesli konstrukcja bedzie w stosunku 10 miedzi :1 magnesow.

Jesli moje zalozenia sa prawdziwe to amerykanka odpana gdyz tam magnesow jest od grama, w stosunku do miedzi
tradycyjna pradnica z magnesami po zewnetrznej stronie tez odpada gdyz tam liczba magnesow jest wieksz niz w pradnicach gdzie magnesy sa w srodku pradnicy.

zostala wiec pradnica z magnesami w srodku.

dodam jeszcze ze wiatrak bedzie mial inverter sieciowy
Czy moje zalozenia sa prawidlowe?

Jesli tak to teraz wystarczy jedynie dobrac odpowiednia konstrukcje,
Czy ktos mi w tym pomoze?

Jaka średnica koła wiatrowego została wzięta do założeń?

1m

temat umarl?

Niestety 1metr to dużo za mało, jeśli odnosimy to to danych z tabeli.

Ja bym policzył inaczej:
Najpierw szacujemy potrzebne napięcie i oczekiwane natężenie.
Wartość natężenia dla prądnicy 3F dzielimy na 3 a to z kolei na 4 co daje nam powierzchnię drutu nawojowego.
Kolejny punkt to cewka testowa. Tu już mamy przybliżenie napięcia na fazie w prądnicy przy konkretnych obrotach.
I teraz co dość istotne: moc, jeśli "zablokujemy" zmienną natężenia z uwagi na to, iż grubość drut cewki jest niezmienna, jest uzależniona od obrotów. Stąd chcąc redukować koszta należy iść w "wolty".
Jeśli mamy cewkę testową to znamy wagę miedzi w prądnicy. Znamy również konieczną ilość magnesów.

Teraz należałoby to wrzucić do programu i zrobić symulację a jeśli wyjdzie w miarę poprawnie to wykonać prototyp.

Karol a ile chciałeś osiągnąć z łopat o średnicy 1m ?

Kwazor napisał(a):Karol a ile chciałeś osiągnąć z łopat o średnicy 1m ?

Jest w załączonej tableli, mi to wygląda na jakieś super technologie

przypominam ze jest to kontrukcja typu VWAT,
co do technologi to jest na tyle innowacyjna ze jeszcze nie ma czegos takiego na rynku,
Panowie co z ta pradnica? Wiecej o tym mozna poczytac na www.windyroof.com

Czy ktos tutaj jest specjalista z zakresu projektowania i symulacji pradnic?

Najbardziej wydajne konstrukcje VAWT osiągają 60% z 1m2 wycinka powierzchni zataczania wirnika na którą działa wiatr w porównaniu do HAWT, więc efekty będą tylko gorsze i takowych należy się spodziewać.

I teraz najważniejsze:
Jednostka powierzchni wiatru niesie ze sobą określoną ilość energii przy danej jego prędkości. Zastosowanie prądnicy przewymiarowanej w stosunku do powierzchni wiatraka z jakiej "zbiera" się moc wiatru i przekształca na moc mechaniczną uzyska się dokładnie tyle ile on (wiatr) niesie - nigdy zaś tyle ile zamontowana doń prądnica.
Tu poruszaliśmy podobny temat: viewtopic.php?f=19&t=255

Widze Waldku i reszta ze macie mnie za kompletnego debila, i probojecie "nawrocic"
no coz wiem ze trudno jest Wam uwierzyc w te dane ale
jestem tutaj z pytaniem odnosnie konstrukcji pradnicy,

co do momentow sa wyliczone w 3 kolumnie,

to jak panowie zna sie ktos na konstrukcji pradnic czy nie?

Uczmy się na błędach... ale cudzych.
Nikogo również nie mam za debila, co najwyżej za niepoprawnego optymistę.
Prądnica o bardzo zbliżonych parametrach jak w tabeli jest zrobiona przez Komel: PMzg132XL-16

Witam koledzy!
Po paru dniach zastanowienia doszlem do nastepujacych wyliczen,
chcemy stworzyc turbine wiatrowa o mocy 2kW ktora przy srednich wiatrach 4m/s bedzie produkowala rocznie 2MWh energi a jej kosz materialow bedzie oscylowal miedzy 2,5 a 3 tys zlotych:

Do tego celu przyjelismy ze ceny poszczegolnych komponentow nie mogo przekroczyc:
-inverter sieciowy 1000zl,
-pradnica 300 zl
-elektronika do zarzadzania kontem natarcia lopatek 200zl,
-metalowe elementy konstrukcji 500 zl
-reszta 500-1000zl

Jezeli chodzi o pradnice to jesli koszt ma sie zamknac w 300zl i 1,5Kw przy 10m/s
to:
z wzoru E= B*V*l wynika zaleznosc ze:

B(1T)= masie 700g magnesu nedoymowego a to z kolei odpowiada okolo 140zl cenie rynkowej takiego magnesu,

a
l(1m)= masie 7g (przy zalozeniu srednicy drutu miedzinego 1mm) a to z kolei odpowiada 0,25gr

mozna wiec podac zaleznosc ze optymalna cena pradnicy uzyskamy jesli proporcja magnesow neodymowych do miedzi bedzie jak; 1:560

pomijajac trzeci parametr czyli predkosc (v) w tych obliczenich,
tutaj przyjolem srednice generatora 350mm
przy 10m/s turbina bedzie obracac sie z predkoscia 3,2obr/s

2π r = 2*3,14*175 =1,1
1,1*3,2=3,52 (m/s)
Wiec
optymalna cena pradnicy 1,5kW otrzymamy w stosunku,
500g magnesow neodymowych, czyli jakies 0,7T
2566g miedzu o srednicy 1mm, czyli 390m

E= B*V*l = 0,7*3,52*390 = 960V
szacuje ze napiecie przy obciazeniu pradnicy moze spac o okolo 20% czyli ok. 770V

770V * 2A = 1540 W
——————————————————————————————


Przeprojektowalem nieco stojan i wyszl mi cos takiego:
36 zeber,
-dlugosc 3cm
-szerokosc 1cm
grubosc 4cm

na jednym zebrze bedzie 108 zwojow ktore zajma 1,5cm2

Magnesow tez bedzie 36 sztuk

wymiary: 40X10X5
rodzaj: N38: indukcja remanencji Br 1,21-1,25 [T], koercja HcB min. 899 [kA/m], koercja HcJmin. 955 [kA/m], gęstość energii magnetycznej (BH)max 286-302 [kJ/m3]

beda ulozone pionowo, zakladam ze szczelina indukcujna miedzy sciana magnesu a stojanem bedzie wynosila 0,5mm
szkic statora ,
srednica zewnetrzna 350mm
srednica wewnetrzna 300mm
grubosc blach statora 40mm

Czy ktos moglby sprawdzic moje wyliczenia?

Widzę ,że strasznie dobry z ciebie matematyk
A obliczyłeś może jaka średnica wiatraka da ci 2 kw przy 4m/s? z tabelki którą mam przed sobą nie wystarczy koło o średnicy 14m .
jeśli jednak chciałbyś wyprodukować wspomniane 1,5kw przy 10m/s do śmigło powinno byść średnicy około 3,5 (bliżej 4 m)
Wziałeś pod uwagę ,że 10m/s wiatru mamy kilka razy w roku? wiatr o prędkości 8m/s przyniesie ci juz tylko 750w,i tak 6m/s 375W, 4m/s 187,5W jeśli wykorzystasz 100% energii z wiatru... pomijając już takie rzeczy jak niedokładną współpracę prądnicy ze smigłem, straty na przesyłach itp.

Ze mnie matematyk żaden ,ale uważam ,że to se ne uda pane havranek.

Drodzy Koledzy,
ja tutaj pradnice chce zaprojektowac a nie wiatrak
pozatym przy 4m/s ja zakladam 200 W a nie 2000 W,

Bez sarkazmu ale zakładaj tak dalej to daleko zajedziesz...
Pamiętaj moc wiatru wzrasta do 3 potęgi ! .

A zresztą zbuduj to przekonasz się o tym że jednak mamy rację.

Wiatr jest bardzo zmiennym zjawiskiem i nie można dla niego zbudować sensownie prądnicę bez powiązania z zespołem napowym. Pewna nieścisłość w założeniach widzę, a mianowicie że osiągnięta energia nie bierze się z samej prądnicy, lecz tylko jedynie i wyłącznie z energii mas powietrza która to jest zamieniana na mechaniczną energię obrotową w urządzeniu napędzającym prądnicę. Niewłaściwe zaprojektowanie samej prądnicy w oderwaniu od napędu często skutkuje tym że np.: prądnica 2000W kreci się znaczną część roku niefektywnie nic prawie nie dajac z siebie bo napęd nie osiaga obrotów nominalnych.

1. Wiatr o prędkości 10m/sek niesie 37 razy więcej energii, niż przy 3m/sek.
2. Moc prądnicy w funkcji obrotów rośnie liniowo.
Teraz Karolu, jeśli jeśli Twoja turbina przy 10m/sek będzie wykonywać 3,2obr/sek (192obr/min) i chwilowo założymy, iż osiągniesz z wiatru te 1540W
to zgodnie z pkt.2 przy 96obr/min uzyskasz połowę z 1540W czyli 770W a przy 57obr/min uzyskasz 457W...

jest tylko jedno ale:

Otóż zgodnie z pkt.1 turbina która odbiera od wiatru o prędkości 10m/sek 1540W, od wiatru o prędkości 3m/s odbierze 37 razy mniej energii, czyli 42W a w tabeli masz założenia 163W dla 3m/sek.
To, że wszyscy tu obecni (i ja) zachowują się jak zaczarowani zombii to kwestia "testu organoleptycznego". Sądzę, iż rozumieją również to, iż temat tyczy się budowy prądnicy. Ale Karol założenia wejściowe są błędne - zrób wykres mocy wiatru brutto w funkcji prędkości (wykres nie tabelę) i zrozumiesz gdzie jest błąd.

fastedit: Prądnica KOMELU: PMzg132X-16 o zbliżonych parametrach do tej którą Ty projektujesz waży 70kG i kosztuje 4500zł netto.Twoja ma dwukrotnie niższe obroty a im niższe obroty, tym gorsze wykorzystanie materiału, tym samym jej waga będzie większa.

Pewna nieścisłość w założeniach widzę, a mianowicie że osiągnięta energia nie bierze się z samej prądnicy