Lenz2

Lenz2: În primele ore ale dimineții, soarele încălzește culmile munților și aerul rece urcă pe creste. Seara temperatura scade mai consistent la înălțime în timp ce pe văi se menține căldura acumulată în timpul zilei. Ca urmare aerul rece și dens se scurge spre văi. . Aceste fenomene genereaza briza de munte care  nu depaseste viteza de 5 m/s. Potentialul eolian in aceste zone este de obicei redus.

briza de munteIn aceste conditii o turbina Lenz2 este alegerea perfecta. Conform testelor randamentul turbinei Lenz2  are valoarea maxima de 0.4 pentru o viteza a vantului de 5m/s, randamentul maxim scazand la 0.3 pentru o viteza a vantului de 7m/sLenz2

Un Lenz2  care lucreaza in aceste conditii este cel instalat in localitatea Malaia, Valcea.

Dimensiunile turbinei sunt D=1m , H=2m. Nervurile sunt construite din fibrotextolit, lonjeroanele din teava de 20x20mm , si aripa acoperita cu tabla de aluminiu de 0.4 mm
De remarcat alegerea corecta a raportului h/d>1 pentru a pastra o turatie ridicata a turbinei.

Lenz2

O turbina Lenz2  destinata celor ce vor sa intre in lumea turbinelor eoliene verticale.
Diametru D=900mm, Inaltime H=1200mm, Cp=35%, TSR=0.8
Turbina starteaza la 2.5m/s, la o viteza a vantului de 6m/s (~100 rot/min) livreaza 60w si la 11m/s atinge 300w (190 rot/min). . Lenz2 se remarca prin simplitatea constructiei si fiabilitate . Nu necesita sistem de franare  la viteze mari ale vantului.

Profilul la scara 1:1 pentru a putea fi tiparit si folosit ca sablon.
Profil Lenz2

Folosind designul turbinelor Windspire si avantajul constructiei simple a unui modul Lenz2 300w se deschide calea catre realizarea unei turbine etajate . Un astfel de sistem  cu D=1m, H=3,6m va produce 1kW la o viteza a vantului de 11m/s

In cazul construirii unei turbine VAWT  de dimensiuni mari  pentru micsorarea masei palei se recomanda urmatoarea solutie constructiva pentru nervura :

Lenz2 istoric

Lenz2 : Totul a inceput cu un articol scris in august 2007 in revista Popular Science.

Lenz2

Lenz2 : Este descrisa o turbina eoliana verticala cu un TSR ~0.8 in sarcina si un randament  determinat in tunelul aerodinamic care depaseste 0.3.

Turbina este un hibrid cu o componenta drag predominanta dar avand si o componenta lift provenita din profilul palei un „thick airfoil” simplificat . Acesta combinatie o face o solutie excelenta pentru zonele cu potential eolian redus.

vawt, savonius, darrieus, c-rotor, h-rotor,turbine eoliene cu ax vertical, energie verde, generatoare, wind turbines, vertical axis wind turbine, vawt, Alternators, wind power, alternative energy, free energy, diy plans, wind turbine free plans

Lenz2

Un clasic Lenz2 cu d=3m, h=3m realizat de  „Arcadius„.Puterea maxima atinsa de turbina este de ~3 kW. Nu este rau de loc randamentul atins de turbina fiind mai mare de 0.3.

lenz2

Generatorul este trifazat cu 18 bobine (600 de spire g=1mm / bobina), 6 pe faza, 24poli magnetici, 48 magneti neodynium 40x40x20mm. Generatorul atinge 600V  la 60 rot/min.
Generatorul este conectat  ongrid impreuna cu un sistem fotovoltaic de 4kW

Lenz2 :Dimensiunile profilul palelor turbinei  construite din aluminiu.
lenz2savonius, darrieus, c-rotor, h-rotor,turbine eoliene cu ax vertical, energie verde, generatoar flux axial, wind turbines, vertical axis wind turbine, va wind power, alternative energy, free energy, diy plans, eoliana, hawt.

Un altfel de Lenz2 RolixWind

Firma Rolix  construieste o serie de patru turbine VAWT tip Lenz2. Este o noua demonstratie a faptului ca turbinele eoliene verticale reprezinta o solutie pentru mediul urban. Turbina LENZ2  este alegerea optima pentru zonele cu potential eolian redus avand costuri reduse de fabricatie si mentenanta.Rolix_Lenz2

Profilul palei migreaza de la clasicul Lenz2  la J-sails folosit de GreenSky in incercarea de a obtine un TSR>1 in sarcina

 

C-Rotor

C-ROTOR

 

 

Lenz2

lenz2

Lenz2

Lenz2 Wind Tunnel

Un test realizat de Catapul Design in tunelul aerodinamic NASA-Ames Research Facility. In tunelul aerodinamic Lenz2 exceleaza  la 9.5 m/s cu un TSR  de ~0.6 respectiv un Cp de ~0.35. Curios este ca in test Lenz2 nu depaseste un TSR~1 in conditiile in care o turbina Savonius reuseste. Rezultatele obtinute sunt sub cele a lui Ed Lenz (creatorul turbinei)  in tunelul aerodinamic lenz2

Turbina eoliana verticala Lenz2 construita de mine nu  a depasit randamentul de 0.28

C-rotor Vbine

Vbine vinde turbine eoliene verticale VAWT  bazate pe C-Rotor. Una din ultimele lor turbine renunta la structura etajata pe doua niveluri  si defazata cu 60 de grade.

C-rotor vbine

C-Rotor  Vbine are un randament foarte bun in vanturi cu viteze cuprinse intre  2-8 m/s .

Impreuna cu Lenz2 reprezinta solutia optima pentru zonele cu o medie anuala a vitezei vantului mica . Vbine se remarca prin generatorul cu flux axial toroidal bazat pe magneti de ferita.

Noul design Vbine :

Piața țintă actuală a VBINE se concentrează pe mai multe platforme industriale, rurale și urbane, cum ar fi turnurile de comunicare, turnuri de apă si clădiri înalte,

 Turbine Eoliene cu Ax Vertical

Simulari CFD VAWT

Cateva simulari CFD (Computational fluid dynamics) pentru VAWT. Simularile sunt realizate de userul sjh7132 de pe forumul windgen.org care din pacate a fost inchis publicului.

Lenz2 soliditate 1
https://www.youtube.com/watch?v=W_0Z0xhf_pA
C-Rotor soliditate 1
https://www.youtube.com/watch?v=2f8ELHRtLPs
H-Rotor NACA4416 soliditate 0.35
https://www.youtube.com/watch?v=ghFE3w5A6oc
H-Rotor NACA0020 soliditate 0.35
https://www.youtube.com/watch?v=4cvt11aCOdg
Savonius
https://www.youtube.com/watch?v=YBKW7nJ-_YM

Vawt : simularile sunt realizate cu ajutorul programului OpenFOAM

Se poate observa ca pentru H-Rotor de la o soliditate mai mare de 0.3 turbina porneste usor fara ajutor. Cateva grafice rezultate in urma simularilor

vawt vawt

Important  de remarcat este ca pentru soliditatea de 0.35 a turbinelor din simulare TSR-ul la care se atinge puterea maxima este identic cu cel din formula TSR=(1.4/s)^(1/1.6)  unde s este soliditatea turbinei.

 

C-Rotor

De fapt este vorba de familia C-Rotor.
C-Rotor calculator

evolutie C-ROTOR

Totul a inceput cu Armando Filippini in 1972 cu „Filippini-Rotor” si a continuat in 1980 cu studiile lui Nguyen Duy Vinh asupra „Thies Rotor”. Dezvoltarea rotorului in forma „Crotor” are loc si astazi in cadrul forumului german http://www.daswindrad.de  pornind de la brevetul lui Carl von Canstein din 1998. (actele au fost depuse in 1991)

Daca privim cu atentie la Filippini Rotor putem spune ca si Lenz2 aparut in 2005  este o ruda indepartata a familiei C-rotor .

Aceasta familie de turbine are un randament de maxim de 25% si obtin puterea maxima la un TSR cuprins in intervalul 0.7-0.8. Fara sarcina reusesc sa atinga un TSR de 1.6

Un frumos C-rotor made in Romania marca V-VIFOR.

https://www.youtube.com/watch?v=NWmCQCq_FXA

vawt, lenz2, c-rotor, darrieus, h-rotor, energie, eoliene, verticala, generator, altenator, magneti, turbina, dimensionare, energie, verde, ax, eoliana

H-Rotor

Dupa  hibrid voi incerca un rotor Darrieus H-Rotor cu profilul aerodinamic deschis.

Avantaje :

  • un TSR  dublu fata de Lenz2 si  C-Rotor in conditiile unei solidati mari de 0.7
  • startup mai bun decat Darrieus
  • constructia palelor relativ simpla

Turbina va antrena un generator monofazat de 100 w.

O turbina comerciala  ce foloseste acest tip de profil :
https://www.youtube.com/watch?v=Vckv-mJnk3E

v300w

Si descrierea brevetului :
vawt_Noguchi, Tsuneo

 

Lenz2

  Lenz2Ed Lenz a creat o turbina VAWT  excelenta pentru extragerea energiei la viteze mici ale vantului. Testele din tunelul aerodinamic au aratat o eficienta de 35%

Calcul putere generata de turbina VAWT Lenz2

Lenz2_estimant energie consumata-produsa

Puterea maxima livrata  este generata la un TSR cuprins intre 0.6-0.8. In timpul furtunilor turbina a fost foarte stabila si nu necesita sisteme de franare.

Va atasez planurile de constructie si profilele pentru diametrul turbinei de 0.9m, 1m si 1.2m.

Lenz planuri
Profil parametrizat in functie de diametru Catia V5

Lenz  airfoil

Profile-Lenz2
O abordare mai usoara de realizare a profilului din platband fata de tabla decupata

Prima turbina Lenz2 construita  :

A doua turbina Lenz2 construita :