Calcul numar Reynolds (Re)

RE_VAWT

 

Dimensionare turbina eoliana H-rotor

O solutie empirica pentru dimensionarea unei turbine eoliene verticale  H-rotor.

  1. Profil aerodinamic NACA0018
  2. Numar de pale N=3
  3. Soliditate turbina  σ=N*c/D  σ=0.4 ( c=latimea palei, D=diametru turbinei)
  4. Lungimea palei H=4*c  (raportul H/R ~ 1 unde R=D/2)
  5. TSR=(1.4/σ)^(1/1.6)  
  6. Calcul empiric putere si randament

Pentru o putere de 3kW la o viteza a vantului de v=11m/s avem urmatoarele valori  :

3 pale cu c=0.6m , H=2.4m, D=4.5m

sau

5 pale cu c=0.36m , H=2.4m, D=4.5m

Pornind de la aceste valori se poate folosi Qblade pentru determinarea parametrilor de functionare a turbinei eoliene verticale H-rotor.

Energy Observer VAWT

Energy Observer un cataraman de 30 tone cu lungimea de 30.5m si latimea de 12.8m  propulsat cu ajutorul a doua motoare electrice de 41kW la 3000rpm.  Energia necesara propulsiei  este generata cu ajutorul unor pile de combustie cu hidrogen. Hidrogenul este obtinut din electroliza apei de mare dupa desalinizarea și deionizare.

Energia necesara pentru obtinerea hidrogenului este asigurata de panouri solare cu o suprafata de 130m²  ( 21kW) , de  doua turbine eoliene verticale  (2x1kW) si chiar de motoarele de propulsie care sunt folosite ca generatoare (2×2.5kW) atunci cand vasul este tractat de un zmeu.

 

SeaTwirl & Siemens

Compania suedeză  SeaTwirl a încheiat un parteneriat strategic cu Siemens, concentrându-se asupra dezvoltarii unei solutii  tehnice pentru  o turbina eoliana   verticala SeaTwirl S2,  de 1MW offshore.

Conform SeaTwirl, noua cooperare reprezintă un pas important spre atingerea obiectivului companiei de a lansa turbina eoliana verticala SeaTwirl S2 până în 2020.

SeaTwirl S1 30kW   lansata in 2015 .

ANew-M1 200kW

Polonezii de la ANew Institute au reusit sa egaleze recordul de putere a suedezilor de la Vertical Wind pentru turbinele eoliene verticale tip Darrieus cu ANew-B1 . Caracteristicile tehnice conform producatorului pentru turbina eoliena verticala sunt :

putere la 13m/s = 1.5MW.
suprafata turbina = 1700 m2.
diametru turbina = 52m.
inaltime pale ~ 32.7m.
inaltime structura = 66m.
turatie maxima = 16 rot/min.
viteza tangentiala a palelor = 44 m/s.

Savonius tandem

Pentru a creste randamentul turbinelor Savonius s-a apelat la introducerea unor suprafete auxiliare care sa dirijeze fluxul de aer prin rotor astfel incat sa maximizeze diferenta  fortelor “drag” intre suprafetele concave si convexe ale rotorului si sa minimizeze turbulentele.

Luvside si Techcarbon au realizat rotoare Savonius ce inglobeaza suprafete auxiliare cu un randament cuprins intre  20-24% .

 

Pentru un rotor cu diametrul de un metru  o posibila solutie constructiva  :


O alta solutie dezvoltata  este  : “Convergent TBS” http://www.gcsm.eu/Papers/96/11.6_204.pdf

Squirrel cage

Turbina  construita in  1899 a functionat timp de 50 de ani fiind cuplata la o pompa cu surub de tip Arhimede. In anul 1952 turbina a fost distrusa de o furtuna si reconstruita in 2002.

Interesant este motivul pentru care constructorul olandez nu a dorit sa construiasca o turbina eoliana orizontala. Trebuia sa taie foarte multi copaci de pe proprietatea sa pentru a asigura o functionare corespunzatoare pentru o turbina orizontala “Dutch Windmill”.  Astfel a ales sa construiasca o turbina eoliana verticala  unica pentru acea perioada cu diametrul de 2m si o lungime a palelor de 1.8m.

Un salt peste o suta de ani : Aeolian (diametru 3m, lungime pale 1.5m)

VAWT Bellshion

O turbina eoliana  H-ROTOR dezvoltata de Globalenergy caracterizata de o soliditate de 50% si inclinarea la 45 de grade a capetelor palelor pentru reducerea turbulentelor, fortelor “drag”  si a zgomotului. Turbina atinge un randament de 0.3 la un TSR=1,7.

Parametrii geometrici a turbinei cu doua pale in functie de raza sunt :

  • (latimea palei)=R/2
  • (lungimea palei)=2*R

Renumita firma japoneza NTN a preluat conceptul construind turbine cu puteri intre 200w si 10 kW.