H-rotor pentru mediul urban

Un H-Rotor de dimensiuni reduse Windpods (d=0.46m, h=2.2m) perfect pentru utilizare in mediul urban. Turbina se remarca prin o valoare mare a soliditatii ~1 care permite un start bun la viteze mici ale vantului comparabil cu o turbina Savonius si opereaza la  un TSR de 1.5-2,  cu un randament cuprins intre 0.25-0.4.

vawt windpods 1kw

O frumoasa demonstratie a utilitatii acestor turbine eoliene verticale este Shanghai Tower de 632m inaltime  care are integrat in structura sa panouri eoliene compuse din  330 de turbine eoliene verticale G1 Windpods capabile sa genereze o putere maxima de 165kW. Energia eoliana generata este folosita pentru iluminatul exterior al turnului..

SHANGHAI TOWER windpods

Aplicatiile Windpods H-Rotor se bazeaza pe crearea unor panouri  eoliene de suprafata mare (putere maxima 80kW)  capabile sa extraga suficienta energie si in zonele cu potential eolian redus.

Un modul de doua turbine G1 Windpods H-rotor cu o putere maxima de 1kW.

H-Rotor

Lift Sail VAWT VoileO H-ROTOR

O turbina VAWT  inspirata de profilul aerodinamic dezvoltat pentru veliere in secolul XVII in insula Bermuda si construita pentru prima data in insulele Turks si Caicos. Turbina se remarca prin costul redus de productie / instalare si startul la viteze mici ale vantului . Componenta „lift” fiind predominanta turbina sail VAWT VoileO opereaza cu un TSR ~1.6.

sail VAWT

Un concept asemanator este folosit pentru dezvoltarea turbinelor eoliene  verticale GEVEV si BEVEV. Acest tip de  turbina eoliana foloseste un design asemator cu Ancient Chinese Windmills.

SAIL_VAWT1

Dezvoltari ale solutiei ”  Lift Sail VAWT  ” realizate la nivel de amator  :

VAWT Straja

Poate cea mai  mare eoliana construita la nivel de amator din Romania . Cu diametrul D= 8m si lungime a palelor H=9m turbina H-rotor cu 5 pale este cuplata la un generator de 12KW. Turbina VAWT functioneaza de aproximativ 5 ani.
Palele  folosesc un profil aerodinamic simetric. Structura de rezistenta a palelor foloseste nervuri si lonjeroane. Este o demonstratie a pasiunii si profesionalismului in domeniul VAWT in fata careia nu pot decat sa privesc cu admiratie. Bravo !

Catia V5 +VAWT = QUIET REVOLUTION

VAWT  QUIET REVOLUTION a reusit cu ajutorul Dassault Systèmes sa optimizeze profilul aerodinamic al turbinei QR5  realizand in Catia V5 suprafete complexe ale palelor dar in acelasi timp usor de fabricat . Compania londoneza Quiet Revolution folosind designul Gorlov a obtinut certicarea MCS pentru turbina QR5 (d=3.1m, h=5m ) in urma a unei serii de teste riguroase  pentru a verifica siguranța, randamentul, zgomotul si fiabilitatea turbinei eoliene verticale.

VAWT

Turbina VAWT QR5 poate fi considerata cu siguranta ca fiind una dintre cele mai bune turbine eoliene verticale  disponibile pe piață adaptata perfect pentru mediul urban cu un randament maxim de 0.44 . Ultima dezvoltare a conceptului este  turbina QR6.

VAWTS AND ALTERNATE ENERGY DISCUSSION

VAWTSONLY acolo unde  experienta tehnica si profesionala se intalneste cu pasiunea pentru VAWT. Membrii acestui forum dezvolta  proiecte VAWT  foarte interesante :

 Sharp-VAWT            VAWT-035                     SAIL VAWT          Passive pitch  Vawt

Nu conteaza cat de mare este turbina   ci cat de mare este ideea din spatele ei !

Hrotor made in Romania

 H-rotor GENAV300 un proiect a unei turbine eoliene verticale realizat de ICPE. Cu D=3m, H=3m, c~0.39m reuseste sa atinga puterea de 3kW la 12m/s cu o turatie de 170rot/min.

GENAV 3000

Folosind modulul de calcul pentru Hrotor putem aproxima un TSR =2, cp=0.35 si o soliditate de 0.39. (latimea palei c a fost dedusa  folosind scara desenului)

O alta turbina  H-rotor realizata de  firma Flug Werk International S.R.L din Bacau

h-rotor vawt_bacau

vawt, lenz2, savonius, darrieus, c-rotor,turbine eoliene cu ax vertical, energie verde, generatoar flux axial, wind turbines, vertical axis wind turbine, vawt, wind power, alternative energy, free energy, diy plans, eoliana, hawt

 

Airfoil vortex trap

Componenta lift  generata de profilul aerodinamic depinde de trei parametri principali : geometria profilul aerodinamic, unghiul de atac si numarul lui Reynolds.

Airfoil
Se remarca doua situatii :

  1. unghiul de atac este de 10 grade – componenta lift generata de profil atinge maximul
  2. unghiul de atac este de 20 grade- liniile de curent nu se mai „lipesc” de suprafata profilului, acestea se desprind si apar turbulente . Performantele profilui aerodinamic scad . (stall )

stall In cazul turbinelor VAWT pentru a obtine un  randament maxim trebuie ca tranzitia de la curgerea laminara la cea turbulenta sa se produca cat mai tarziu.
Una din solutii la nivel teoretic este  : airfoil vortex trap :
trapped vortexSe pleaca de la ipoteza ca o cavitate in profilul aerodinamic va genera un vortex (vartej, turbion) care va fi capabil sa  reataseaze pe suprafata profilului  liniile de curent  eliminand turbulentele.

Astel au aparut familiile de profile Kline–Fogleman airfoil in paralel cu constructori de turbine  VAWT care folosesc acest tip de profil cu cavitati sau in trepte  ca Pacwind sau FireflyPower .

Vezi si brevetele : US20100322770  si  US20070224029

KFMCFD

Din pacate testele in tunelul aerodinamic au aratat ca  vortexul este instabil sau in cazul cel mai bun are o perioada foarte scurta de stabilitate fapt ce face imposibila reatasarea liniilor de curent pe suprafata profilului aerodinamic. Si testele asupra profilelor KFm au dovedit slabe performante aerodinamice in raport cu profilele aerodinamice gen NACA.

Totusi se  incearca stabilizarea activa a vortexului   (VortexCells2050)  folosind senzori si suprafete de control.

Simularea CFD realizata de  Profesor Kunio Kuwahara,
Institute of Space and Astronautical Science , Japan