Energia Elettrica Dal Vento... - Generatori eolici autocostruzione

[geenom]

Sono uno dei tanti tecnici che non ha troppa simpatia per le bollette Enel. Mi sono proposto di autocostruire uno o piu' generatori eolici,per avere in ricarica batterie al piombo da affiancare a inverter 24/220 Volt . Qualcuno si è mai cimentato nell'impresa,utilizzando alternatori di auto? Se si,vorrei avere un suo parere,circa i kilowatt prodotti,il tipo di elica scelta e i problemi a cui è andato incontro,per avere uno scambio di idee e o suggerimenti. Premetto che non ho alcun problema circa la rumorosità prodotta o lo spazio a disposizione,bensi' alcuni dubbi circa i watt ottenuti da alternatori automobilistici e loro numero di giri....considero ottimali 10Kwatt/ora prodotti in un giorno,visto che adoperero' lampade a 12 Volt per l'illuminazione,e un inverter a 220Volt per uso di PC o apparecchi similari.

[Paolo Cattani]

Ciao, Geenom,

la cosa è fattibile, troverai in rete molto materiale di studio sui generatori autocostruiti.

Sembra che gli alternatori autombilistici non vengano considerati il massimo in questi casi, sia a causa della presenza obbligatoria di un moltiplicatore di giri sull'elica, che per le caratteristiche di carica. Sul regolatore si può intervenire "rifacendolo" esternamente (se ne era parlato su RadioKit una decina di anni fa), tirando fuori csì tensioni diverse dai canonici 12 V (a 48 mi sembra si arrivasse, ed è un gran vantaggio)

Comunque, alternatori da 90 A sono ormai di serie sulle macchine diesel, quindi a 12 V sono circa mille watt.

Sui camion sono anche più grandi, arrivano fino a 300 A (o 150 a 24 V).

In alternativa , guarda il sito di questo tizio che si costruisce gli alternatori con i dischi freno delle Volvo..

Link

[Mario Maggi]

Caro Geenom,

prova a calcolare le perdite del sistema a 24 V.

Il generatore automobilistico ha rendimento di conversione basso, la batteria perde, l'inverter con dispositivi di potenza per 24 V e' necessariamente poco efficiente. Dovresti puntare su tensioni piu' alte.

Cosa fai, metti su bus i vari generatori dopo averli raddrizzati? Aggiungi anche delle celle solari per quando manca il vento? E' fattibile anche un accumulo ad aria compressa, piu' efficiente delle batterie (compressore e turbina) ma piu' impegnativo da realizzare.

Ciao

Mario

[ecosse]

Buongiorno,

Mi inserisco in questa discussione per chiarire un dubbio.

Sono fresco reduce da un soggiorno in Germania, dove ho potuto notare che è molto diffusa la generazione eolica.

Mi è sorto un dubbio pero' su questi generatori:

Dato che la velocità del vento e la sua direzione non sono determinabili a priori se non con una scarsa approssimazione, e comunque non sono costanti, va da sè che il numero di giri al minuto delle pale è estremamente variabile.

Considerato che la tensione da immettere in rete deve essere a 50Hz, devo gestire questa differenza variabile tra il numero di giri delle pale ed il numero di giri dell'alternatore.

Io ho pensato che potesse essere gestito in due modi:

Un variatore continuo di velocità ( tipo cambio automatico a moltissimi rapporti ), che mi permette di approssimare il numero di giri sull'albero del generatore con una tolleranza accettabile.

Oppure un mega-inverter che "digerisca" forti variazione alla sua alimentazione e che fornisca comunque tot V a 50 Hz (magari con l'ausilio di un generatore iin continua ed un pacco batterie tra il generatore e l'inverter).

Che mi sa togliere questo dubbio, oppure spiegare come sono strutturati?

Saluti Eco

[MASSIMOPC]

L'unica centrale eolica per cui abbiamo fatto una cabina elettrica

era dotata di generatore asincrono e per il numero di giri era sufficiente

che questi fossero maggiori della velocità di sincronismo

(per chiarire il dubbio di ecosse, comunque questa è la esprienza

personale)

[Mario Maggi]

Caro ecosse,

agli albori si usavano variatori meccanici (li produceva l'olandese Transmatic) a pulegge variabili e catena metallica che lavorava "in spinta" e non "in tiro", a bagno d'olio.

Poi sono arrivati gli inverter 4Q a doppio ponte, uno lavora alla frequenza determinata dall'elica e l'altro alla frequenza di rete.

In un prossimo futuro vedo dei generatori brushless direct-drive con ponte raddrizzatore a diodi nelle immediate vicinanze del generatore, e trasmissione su 2 cavi a corrente continua. L'efficienza energetica risulta cosi' massima.

Ciao

Mario

[Paolo Cattani]

Credo sia comunque encomiabile l'intenzione di Geenom di provarci (ci abbiamo pensato un po' tutti, e tanti si sono cimentati nella costruzione), certamente anche lui saprà che questo progetto riguarda più la didattica che un reale rendimento (basta pensare al costo dei materiali in confronto al risparmio: non si ammortizzerà mai il costo!)

Come passatempo istruttivo mi sembra ottimo: come si dice da noi, "meglio che andare in giro a far danni".

[soleilblue]

Giusto per curiosità

Le cabine dei generatori eolici per produzione sono dotati anche di due motori:

il primo il motore di pitch permette di orientare le pale variando quindi l'aria intercettata dalle pale, facendo un controllo incrociato con l'anemometro posto in cima alla navicella di modo da avere il rendimento massimo in funzione della velocità del vento

l'altro motore quello di jaw permette di orientare la torre nella direzione del vento per essere sempre investita dal vento massimo

Possibili problematiche riguardano:

- i venti sono periodici di modo che la rotazione della torre avviene principalmente sempre nello stessa direzone, bisogna prevedere un sistema che controlli che non si facciano troppi giri nella stessa direzione altrimenti tranci i cavi.

-sistema di scarica dei fulmini

- problematiche di valutazione della ventosità della zona in quanto la produzione è non costante è bisogna prevede un sistema di integrazione

A livello di pale è sicuramente da escludere la soluzione a monopale per lo squilibrio meccanco che produce, anche se è stata impegata in passato dalla Riva Calzoni.

La soluzione ad inverter è a mio avviso la migliore in quanto ti permette di rifasare direttamente con l'inverter e inoltre di ridurre le correnti di corto.

Saluti

[MABE]

Riguardo la generazione di energia elettrica con centrali eoliche, volevo segnalarvi che in Germania studi medici effettuati in prossimità delle centrali eoliche, hanno riscontrato che la rotazione delle pale genera delle onde ultrasoniche che hanno effetti nocivi sulla popolazione che vive nelle vicinanze (mal di testa, vomito, insonnia, etc).

Si stanno quindi studiando una nuova generazione di eliche che tenda a eliminare questo fenomeno, non so però a che punto sono questi studi.

Ciao

[Mario Maggi]

Caro MABE,

la rotazione delle pale genera delle onde ultrasoniche

Hai preso con le pinze questa affermazione o la consideri oro colato?

Come dire: andare in auto o in treno o in moto fa venire di tutto a causa del rumore ultrasonico prodotto dai vortici d'aria sui finestrini o sul casco. E' chiaro che se progetti bene, con un buon simulatore, non hai problemi o restano solo minimi inconvenienti. Se improvvisi, probabilmente avrai rumori e suoni e ultrasuoni e vibrazioni. Se le pale sono grosse, avranno delle basse frequenze di risonanza proprie, non emetteranno ultrasuoni.

Ci sono poi diverse filosofie: la soluzione che io non condivido dell'aerogeneratore sul tetto di casa (fa anche da parafulmine!) e quella della wind farm con alcune decine di generatori, che nessuno vuole avere giustamente vicino a casa, che e' piu' logico posizionare lontano dalle abitazioni.

Ciao

Mario

[Jakala]

Più facile che sia legato ai campi elettromagnetici creati dal ruotare delle pale...ma sapevo creassero disturbi non problemi medici

[Paolo Cattani]

... sono anni che si sa che il giramento di pale fa venire dei disturbi...

Modificato: 29 ottobre 2004 da Paolo Cattani

[oiuytr]

[Mario Maggi]

Caro Jakala,

...legato ai campi elettromagnetici creati dal ruotare delle pale...

Le pale difficilmente contengono materiali ferromagnetici, talvolta la struttura e' in acciaio inox ma si usa sempre piu' spesso l'alluminio ed i materiali compositi.

Il generatore elettrico e' assimilabile ad un motore elettrico, certamente non crea problemi alla salute anche se entri nella navicella.

Semmai le pale possono riflettere le onde radio in modo continuamente variabile.

Ciao

Mario

[geenom]

Bene bene,grazie per tutte le valutazioni,anche se premetto che il tecnico si riferiva forse non alla produzione di ultrasuoni dannosi alla salute,bensi' agli infrasuoni ! .E' risaputo che onde infrasoniche sono in grado di creare problemi all'organismo,e le pale di grosse dimensioni producono onde infrasoniche nell'ordine di pochi hertz ,con emissioni di decine e decine di dB. ...Una nota curiosa: queste onde infrasoniche vengono utilizzate negli USA per realizzare "cannoni sonici" in grado di disgregare la materia (facendola esplodere) a grossisime distanze.Per quanto riguarda "il giramento di pale fa venire dei disturbi" ,mi sto documentando con schemi e tabelle presso il mio andrologo di fiducia

[Mario Maggi]

il tecnico si riferiva forse non alla produzione di ultrasuoni dannosi alla salute,bensi' agli infrasuoni

tutto un'altro discorso, allora! Punto e a capo.

Ciao

Mario

[renato82]

salve

volevo chiedervi se ci sono dei valori tabellati di rendimenti di alternatori collegati a turbine in funzione del numero di giri oppure della coppia

[lorenzo18]

Per quanto riguarda gli infrasuoni: a chi non è mai capitato da bambini di sentirsi male in auto ?

la colpa è degli infrasuoni prodotti dal motore.

[Paolo Cattani]

A me capita ancora, ma solo se la mia macchina la guida un'altro. Forse gli infrasuoni li emette lui..

[franco27_it]

Io un generatore eolico me lo sono costruito con materiale di recupero. Lo usavo in barca e per caricare le batterie andava più che bene: 3 A a 15 volt. Sicuramente cambiando motore sarei arrivato anche a 7-8 ampere. Il rotore delle pale è 105 cm di diametro.

Il problema più grosso rimane comunque l'intensità del vento, ma se c'è la "materia prima", ovviamente sto parlando di un impianto casalingo, tutti gli altri problemi si risolvono.

[Livio Orsini]

"franco27_it" saresti così gentile da descrivere brevemente il materiale che hai usato per realizzare il tuo generatore? E' un'esperienza interessante.

[franco27_it]

Pronti! Motore c.c. a 24 volt di una vecchia unità nastri VAX, quindi basso di giri. Ho avuto la fortuna di trovare anche la flangia con tre attacchi a 120 gradi che con qualche piccolo adattamento sono stati in grado di ospitare le tre pale del rotore. Queste ultime non sono altro che dei fogli di duralluminio tagliati con una taglierina per la lamiera. Lo spessore se non ricordo male è intorno ai 4 mm, la larghezza sui 12 cm. Il diametro complessivo è venuto di 105 cm e l'orientamento delle pale è dato dal loro attacco cilindrico sulla flangia di collegamento all'albero del motore.

Un rotore non è uno scherzo e può rappresentare un pericolo mortale. Una pala che si stacca può essere lanciata a centinaia di metri di distanza! Quelle del mio pesano circa 400 gr l'una e poichè non ho previsto nessun tipo di freno della velocità di rotazione ho dovuto essere certo che anche con 50 o più nodi di vento non succedesse niente. Sono rimasto tuttavia impressionato dalla velocità raggiunta con l'aumentare del vento, ed è per questo che raccomando a chiunque la massima attenzione nella costruzione del rotore. Chiaramente deve anche essere equilibrato, e qui sono stato fortunato perchè la taglierina era precisa e il peso delle pale è risultato uguale al grammo.

Il timone non è nient'altro che un pezzo di lamiera infilata di taglio lungo il diametro di un tubo di ottone fissato sotto al motore.

La rotazione del motore sul palo è assicurata da un pezzo di nylon cilindrico nel quale mi sono fatto tornire le sedi per due cuscinetti. Il pezzo di nylon rimane incastrato in un palo di acciaio inox con un bullone e controdado di sicurezza.

Il difetto del mio generatore è che non ha la trasmissione della corrente a contatti striscianti, perchè per semplicità ho usato del cordone spiralato di una prolunga.

Aggiungo che per l'uso di alternatori di tipo automobilistico ci va un rotore di dimensioni ben superiori al mio, senza contare che per funzionare hanno bisogno di essere alimentati, non essendo a magneti permanenti.

Il costo per il tutto si può definire irrisorio... e per chi abita in un luogo ventoso, se trova il motore giusto, non fa fatica a portarsi a casa 10-15 ampere a 12 volt, ma ci va il motore giusto, 24-36-48 volt a basso numero di giri.

Saluti e... sono a disposizione.

Franco.

[Livio Orsini]

Complimenti, bel lavoro

[nenbokid1986]

ma che tipo di motore hai utilizzato?

[Giorgio Demurtas]

Ha usato un motore in CC di una vecchia unità nastro.

Ne ho smontato anche io da un vecchio mainframe della IBM (l'AS400). Prima o poi li userò per fare il generatore.

Domanda per franco:

Hai un regolatore di carica, immagino. Ci dai qualche info?

ciao