Хоризонтално-осеви вятърни турбини

[GTV]

Малко теория и практически съвети за ХОВТ.
  Важно е да се отбележи, съгласуването на мощностните криви на турбината с алтернатора във функция от оборотите. Общо взето една не лека задача.

  http://www.aero.polimi.it/~bottasso/downloads/1-IntroductionToWindTurbineAerodynamics.pdf
  http://www.sparweb.ca/1_Blades/Aero.html
  http://practicalaction.org/docs/energy/blades_manual.pdf

[Seeker]

Нелеката задача се решава лесно, като се ползват многополюсни променливотокови генератори, на които се регулира възбудителния ток. Отделно задължително се ползват DC/DC  преобразуватели за да се съгласува текущия товар с изработваната мощност.  Така се избягват мултипликаторите и системите за поддържане на постоянни обороти, и като цяло КПД-то на системата от вала на винта до изходящата мощност на 50Хц  е около 92-96% срещу 50-60% по класическа технология с мултипликатор. Естествено за сметка на усложнената система за управление.  Практиката показва че адаптивните управления на стъпката на лопатите и на  възбуждането на генератора във функция от потребната мощност е най-доброто за нуждите на вятърната енергетика.  Един от недостатъците на ХОВТ е шума от периферията на лопатите, това е една тема по която трябва да се работи, за да могат да се ползват и в непосредствена близост до жилищата.

[valex]

Seeker
Имам смътни спомени, че преди много години се правиха опити за намаляне на шума от витла и крила като краищата им се назъбваха като краищата на крилата на орлите. Нямам спомен какви бяха крайните изводи. Предполагам че е имало загуби на мощност и затова е отпаднала идеята. Но според мен за вятърни турбини спокойно маже да се пренебрегнат тези загуби ако има ефект на обезшумяване.

[GTV]

 Колеги Сийкър, Валекс темата е по- широка! Очаквах да сте по-подготвени за ХОВТ!
  Относно LOW NOISE, може би решението е по ниски обороти и окончанието на турбината.

      http://www.youtube.com/watch?v=2U57FhiNqm0

[Радико]

Всъщност сме доста по подготвени отколкото си мислиш   
Писано е доста по темата, документите които си прикачил са безспорно  интересни,
но да беше погледнал какво има прикачено в другите теми по въпроса.
 

[valex]

GTV
Темата е наистина много широка. Какви турбини имаш в предвид: като се почне каква е мощността 500W или 500000W разликата е огромна, освен тези турбини с хоризонтална ос има още поне 2 вида, каква е турбината зависи и от скоростта на вятъра, който имаш. За какви цели ще се ползва вятърната енергия. Зависи и от мястото на поставяне и още други "подробности". Не знам точно какви коментари очакваш, но ако конкретизираш нещо поне акъл можем да дадем

[Seeker]

@ GTV
Ти изпитваш ли ме по въпроса за ХОВТ? Нещо като асистент  в ТУ ли си, с професионално изкривяване? Или просто пускаш фишеци ?
С два-три копирани линка от мрежата, висене по различни форуми и стана голям специалист по аеродинамика, електромагнитни преобразувания и силова електроника; даже почна да раздаваш оценки на хора, на които дори не си прочел постовете. Много добре.....

 
@Valex
Сещам се за нещо подобно, но мисля че беше за крилата на бухала - има малки триъгълни перца по изходящия ръб на крилата, които разпадат вихровия шнур на много, по-малки вихри. Така полета става практически безшумен и мишока няма шансове.  Но в случая с ХОВТ имаме и радиално изтичане на повърхностния слой от центробежната сила - от него се получава голяма част от звуковите и  инфразвуковите колебания.

[valex]

Seeker
Не съм специалист по витла, но си мисля най-големия шум не е ли от високата периферна скорост по върховата част на перките? Доколкото знам по периферията линейната скорост може да се приближи до свръхзвуковата.

[Seeker]

В зависимост от линейната скорост на краищата на лопатите, отношението на компонентите  формиращи звуковите ефекти са различни. Ако периферията достигне 0,9Мах  тогава се получава ударна вълна и звукът става убийствен. При по-ниски скорости, звук се получава от периферното изтичане и вихрите от ъгъла на атака на профила. Спектъра и силата на шума за виси от периферната скорост,ъгъла на атака и дебелината на профила, грапавостта на покритието, наличието на остри ръбове по заканцовката и много други фактори. Погледнато спектрално, най-трудно се спират шумовете от звуковата и инфразвуковата част. Ултразвукът затихва много бързо.  Части от сгради могат да резонират с инфразвуците и така да усилват неприятните въздействия.

[fade]

Сещам се за нещо подобно, но мисля че беше за крилата на бухала - има малки триъгълни перца по изходящия ръб на крилата, които разпадат вихровия шнур на много, по-малки вихри. Така полета става практически безшумен и мишока няма шансове.  Но в случая с ХОВТ имаме и радиално изтичане на повърхностния слой от центробежната сила - от него се получава голяма част от звуковите и  инфразвуковите колебания.

Ами то затова са сложили Winglet-и на перките до колкото видях на бързо във филмчето. На перките на съвременните хеликоптери пък правят саблевиден връх пак с тази цел да намалят шума, а това съответно се отразява положително и на подемната сила. Мисля, че Тончев правеше некви такива опити и демонстрации с подобни Winglet-и ... естествено беше го представил като свое откритие, че и патент беше пуснал даже.
Според мен точно заради тези си недостатъци които споменавате, хоризонтално осовите перки не са много подходящи за градска среда, за разлика от вертикално осовите, при които тоя проблем с шума не съществува.
Обаче с ей това ваше становище, нещо не съм много съгласен: 

Нелеката задача се решава лесно, като се ползват многополюсни променливотокови генератори, на които се регулира възбудителния ток.
...

Особено за малки мощности и слаби ветрове... то не стига че, енергията малко, ами и ще взимаме част от нея за да, правим възбуждане. Да не говорим за когинга и прогресивното му нарастване с увеличаването на силата/напрегнатостта на магнитното поле. Ако не ме лъже паметта до към 10% от ефективността на един генератор отиват за загуби в когинг, и в желязото. Сега може и аз да съм пристрастен към магнитите, обаче според мен Сименс не са пристрастни...
Siemens Launches Permanent Magnet-Based Gearless Wind Turbine
Щом произвеждат генератори за големи турбини с постоянни магнити, значи не е чак толкова голяма панацея железният генератор с управляемо възбуждане. Да не говорим за допълнителните разходи за управляваща система и повишеният риск от откази следователно и загуба на контрол над ветровия двигател в следствие на добавянето на още една система. Изобщо когато става дума за комерсиално приложение, се цеди всяка стотинка и се правят хиляди анализи преди да се пусне нещо на пазара и това ви го казвам не като красива фраза ами от опит в бранша в последните няколко години

[GTV]

  Отворих темата защото смятам че раздела страда от липсата на практическа насоченост по реализацията на малка ВяЕЦ в частта и за ХОВТ.
  Уважаеми Сиикър,  бързината на отговора ме навежда на мисълта, че висенето по форумите не е само мое занимание. Позволих си да пусна "фишека" защото първият Ви пост много ми заприлича на един друг пост, от друга тема в раздела - нещо като стандартен отговор за участие. Мисля че "лесното решение на задачата" предполага оптимално натоварване ветрогенератора, придружено с договор за изкупуване на ел.енергията от ЕРП. Но ако визираме  малка ВяЕЦ за домашно ползване, то подхода е скъп и нерентабилен.

[Seeker]

Търговците имат раздел "купувам-продавам" , а този и другите раздели са за технически коментари. Оптимално натоварване се изисква и за малките домашни вятърни генератори, иначе хората биха си хвърлили парите на вятъра. 

Генераторите се изчисляват така че да имат  запас по насищане на сърцевината, тези 10% загуби са от общите загуби, а не от пълната мощност. Магнитопроводите се изработват така че имат голямо вътрешно съпротивление с цел намаляване на загубите.
 
Отделно думата "когинг" няма практически смисъл в българския технически речник, понятията в електротехниката са определени преди доста години, а нови чудеса не са се появявали. Вкарването на изписани на кирилица английски думи води до объркване на понятия и термини.

А пристрастяването към нещо, обикновенно води до лудницата. Извинявай -шегичка.

[GTV]

   Оцапахме темата която е за ХОВТ, а не за алтернатори. Нали има тема за нискооборотни генератори.

В зависимост от линейната скорост  на краищата на лопатите, отношението на компонентите  формиращи звуковите ефекти са различни...... При по-ниски скорости, звук се получава от периферното изтичане и......

  Нещо не схванах??? Това изтичане някакво трептене ли е? Радиално или аксиално е?

 

[Радико]

Такова изтичане се наблюдава много по осезателно при обратният случай Т. Е. при перки произвеждащи вятър защото там оборотите и съответно центробежните сили са много големи. В момента почти всички авиомоделисти са луднали по назъбените перки - били с по-голямо КПД били по безшумни, и така нататък. Иначе по мое мнение шума във вятърните перки идва от съвсем друг проблем свързан с вимпелния вятър, това е третият вектор начертан в прикачените ПДФ документи по-горе. Понеже посоката на този вектор "както е видно от чертежа" е в пряка зависимост от периферната скорост на перката "която е различна в зависимост от отстоянието от центъра" и се получава, че на различни места перката е обдухвана от различен ъгъл. Това предизвиква едни много характерни завихряния предизвикващи шум и намаляващи ефективността. Аз лично работя по перка намаляваща този ефект, но по финансови причини нещата вървят по-бавно отколкото бих искал.   

[GTV]

Колега, дали не си се объркал в общата еуфоририя? Говорите за линейна скорост в периферията? Склонноста към елементаризиране на теорията води към погрешни изводи! Време е да приемете че има и ъглова скорост - w !!!!
  ВИМПЕЛНИЯТ ВЯТЪР ВОДИ КЪМ УСУКВАНИЯ НА КРИЛОТО

      Първия ПДФ показва как изтичат трептенията!