presentacion de un VAWT casero/ Savonius

[Kon]

Hola a todos
Hace ya unos años he empiezado evolucionar aerogeneradores.
Las primeras ideas funcionaban con dinamos de buje de bicis, que solo se trataba de investigar la practica de aeros.
Los dinamos son bastante baratos pero desarollan muy poca potencia (3W)
Esto por lo menos me ha enseñado que los horizontales en la zona donde vivo no sirven.
El problema es el "Mestral" en la costa al sur de Tarragona, el viento viene en rachas muy fuertes que tambien cambian de direccion tan brusco que a veces el repeller se para porque esta fuera del viento.

Asi encontre el Savonius,


el primero era de 8 palas. (y la imagen me ha ido abajo )


La siguiente experiencia fue, que los Dynamos de buje se parecen a sirenas cuando giran con mas de 300 rpm
...y menos palas ayudan en la eficacia, ...pues tres palas,
poca potecia, ...pues dos en paralelo




siguiente desventaja de los bici-dinamos: de la corriente AC que sale una fase va al casco...
por esto hice soportes aislantes de nylon. En una noche de viento (segun la estacion meteo la racha maxima tenia 180 Km/h) se solto un rotor...



La rama del algarobo enfrente cayo la misma noche ...


Haciendo caso a un colega de un foro aleman al final cogi la opcion de bobinar un generador de disco sin hierro.
Como no tenia ganas, de hacerme tanto trabajo con un aparato pequeño, decidi de ir a la primera idea y utilizar bariles de 200l metalicos.
Esto me daba un poco de yuyu, segun los calculos un Savonius de ~0,9m de diametro coge unos 600 rpm con 120Km/h de viento,
y con el peso adivinado hablamos de 22 toneladas de fuerza centrifugal

Asi he decidido de montar todo un poco mas fuerte ;
El cojinete base es un buche de un coche (creo que es de un Nissan Almera).
...como un eje de un auto siempre tiene dos ruedas, pues hice dos generadores.
Como hay 18 bobinas por generador me fabrique un aparejo para facilitar el montaje.

Con unos amigos hemos instalado uno en la finca de un "colega conocido", pero antes de medir corriente y potencia lo teniamos que desmontar por diferencias personales.




Ahora tengo un sitio nuevo y este otoño volvemos a montar lo.
Calculando por las bobinas debe tener unos 500 W de potencia maxima,
a partir de unos 80 rpm supera los 13,4 V y carga baterias.


saludos Kon

[Prostifer]

Buen curro, se bien acabado y con gusto!
Lo que no se es porque dices que un generador horizontal no sirve.

[diter]

Buen curro, como hiciste al final el generador?
No quiero pensar si se suelta ese "bidón" a 600rpm

[Kon]

Lo que no se es porque dices que un generador horizontal no sirve.

Gracias !
No quiero decir que no sirve, solamente a mi en nuestra zona de mestral he visto muchos generadores volando
Los horizontales tienen mucho mas rendimiento, pero no aguntan vientos tan fuertes como aqui.
Tampoco les gustan las rachas.
...hacen mucho mas ruido a altas velocidades
y sobre todo creo el barril es mas facil de montar...
Para tener una idea de una noche tipica de mestral aqui un informe de nuestra estacion meteorologica:




Lo primero que hice fue planificar el Rotor, un simple barril cortado y las mitades montados con un canal de aire de un 23% del diametro total... datos que han evucionado en un foro aleman.


La siguiente fue buscar un eje de un coche con dos bujes, cortar lo y construir un soporte.

El disco de freno tiene una aliacion no muy buena para aumentar el campo magnetico,mucho mejor es el hierro dulce.
Tambien la forma con el canto y los agujeros me molestaban, asi he pedido a un tornero unos.
(Imanes y alambre tambien son comprados).
disco con imanes puestos y pintados:


montados con el buje:


Son 48 imanes de neodimio de 40x 10x 5 con 8 Kg de fuerza (N 42),
la distancia entre los discos seria idoneo de 10 mm (he llegado a 11,5mm)
Con una simulcion "FEMM" se puede determinar ahora el flujo magnetico:


- - - - - - - - - - - - - - - - - - -

La siguiente etapa son las bobinas;
Gracias al foro aleman he encontrado todas las formulas y sobre todo mucha gente que me han ayudado.
Segun la cantidad de vueltas y el diamtro del alhambre se forman las characteristicas de cualquier generador,
todavia no se exacto como se calcula todo.
Mas vueltas dan mas tension, el hilo mas gordo permite mas intensidad (Amperios)
La formula para la tension es:
Ui = B * V * L * N * 1,414
Ui= tension inducido [V]
B= furza del campo magntico [T] Tesla
V= velocidad circular del diametro medio de los imanes [m/s]
L= longitud de la parte efectiva de la bobina [m]
N= cantidad de vueltas.

En mi caso son 6 bobinas en serie, 3 fases

Para no tener tantas perdidas por las corrientes Foucould he bobinado con 6 hilos en paralelo.
He comprado hilo de 0,5mm diametro, son 0,189 mm² x 6 = 1,13mm²,
cada bobin tiene 50 vueltas...
hecho dos generadores, mas unas bobinas de "aprendizaje"
40 bobinas

Asi me he hecho un aparejo y podia hacer siempre dos a la vez.
(de momento lo estoy modificando para hacer mas)

- - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Este Bobinador es muy simple, la "aguja" de aluminio en medio del soporte tiene una rosca de M6, asi cada vuelta se mueve un mm; un cm son 10, 5 cm son 50 vueltas.
Mientras he girado el taladro de pilas he tensado los hilos y tambien con una jerenguilla metido resina de epoxy para fijar las.



poco a poco se cierra el circulo...

[Kon]

Para tener un rendimiento medio decente es muy importante hacer la distribucion de lo imanes tanto de las bobinas bastante exacto.
Dividir el circulo en 24 partes todavia es simple comparado con lo de los 18 para las bobinas.
Como he hecho dos generadores a la vez, y mi idea tambien es hacer mas, me hice plantillas.
Para variar la tension de 12 a 24V solamente tengo que poner la mitad de hilos en paralelo y doblar la cantidad de vueltas;
tendran la misma forma. Este otoño quierio montar dos mas en 24V.
Para los imanes he cortado metacrilato:

Ha costado algo de trabajo, pero en el momento de montar 4 discos ya era rentable.
Para las bobinas un colega me ha fabricado una sujeccion con una impresora 3D, el centro de las bobinas se alinea, y luego se enfibra.


Es muy importante que los discos esten alineados para reducir el hueco entre ellos.

...y montado


...no se que pasa aqui, esta al reves la foto =)