Hrotor + Savonius = skwid®

Foarte multa lume spune ca orizontalele sunt mai bune ca verticalele.
Dar adevarul este ca in functie de cerintele aplicatiei  se alege tipul de turbina.

Japonezii au inteles acest lucru si au creat un hibrid offshore compus din doua rotoare. Un  Hrotor pentru a extrage energia eoliana si un rotor Savonius ce extrage energia curentilor maritimi cu rol de stabilizare a platformei plutitoare  si startup a turbinei Darrierus.

La provocarea japonezilor europenii raspund cu Nenuphar

Rompetrol, Savonius, LE-v150

Savonius : o demonstratie eleganta a  modului cum trebuie aleasa o turbina eoliana in functie de aplicatie. Rompetrol a avut nevoie de o turbina eoliana care sa alimenteze cu energie o baliza aflata la 8km in largul Marii Negre  care sa opereze in conditii de fiabilitate si disponibilitate  crescuta  cu operatii minime de mentenanta  efectuate la un interval mare de timp.

Solutia nu a venit din zona HAWT ci a fost o turbina eoliana verticala Savonius   LE-v150 oferita de Leading Edge.

 

Savonius

O solutie Savonius  pentru zonele cu viteza medie anuala a vantului cuprinsa intre 3-4 m/s. WindStax ofera o turbina Savonius  pentru cei care costul, fiabilitatea si disponibilitatea sunt mai importante decat eficienta turbinei in valoare absoluta.

De remarcat faptul ca primele doua module Savonius  se rotesc in sens invers fata de ultimele doua in conditiile in care fiecare grup de module are generator propriu.

Pentru o zona cu potential eolian redus o astfel de turbina eoliana verticala este superioara unei turbine HAWT raportat la  Rated Annual Energy (Kwh).

Savonius

savonius

Savonius Benesh

benesh

Savonius microturbine

Un copac artificial cu diametrul de 8m si inaltimea de 12m ce poate extrage energie eoliana in zonele urbane de la viteze ale vantului mai mari de 2m/s cu ajutorul a 72 de microturbine Savonius (exista si varianta cu 63 de turbine) . Astfel se poate folosi o suprafata mare din care sa se extraga energia eoliana cu impact minim asupra mediului urban. Cu o putere de ~30w la 11m/s  generata de o turbina Savonius copacul  poate produce  ~2kW.

https://www.youtube.com/watch?v=tPMvISx3hr0

https://www.youtube.com/user/NewwindTV
http://www.arbre-a-vent.fr/Nos-realisations_32.html

newwind

Savonius

Savonius . Simplitatea designului si faptul ca poate functiona in zone in care viteza vantului este redusa fac ca  turbina Savonius sa fie folosita acolo unde costul si fiabilitatea sunt mai importante decat eficienta. Astfel o turbina eoliana verticala de tip Savonius realizata de constructorii  polonezi se lauda cu un startup la 0.8 m/s si un timp de operare de 40% in conditiile in care eficienta turbinei depaseste 20%. Ferma eoliana este formata din 3 turbine . Fiecare turbina are inaltimea de 30 de metri si este formata din 9 etaje Savonius (Piskorz)

https://www.youtube.com/watch?v=jGAm5eAWvxI

Savonius :  particularitatile constructive ale acestui tip de turbina eoliana verticala sunt descrise in urmatorul brevet : US20140083091.

Noutatea sistemului consta in faptul ca doua turbine sunt cuplate la generatoare electrice iar a treia este cuplata la un compresor de aer. Atunci cand turatia turbinelor cuplate la generatoare tinde sa scada datorita fluctuatiei vitezei vantului, aerul comprimat stocat este injectat in turbine pastrand turatia constanta  in punctul cu randament maxim de pe curba de functionare a turbinelor.  Este deci vorba de un sistem eolian hibrid similar ca logica de functionare cu sistemele hibride instalate pe autovehicule.

Savonius

Savonius !

Savonius obtine cp maxim la un TSR de 0,6.

Ce spuneti de un Savonius cu cp max  de 0.2  si un TSR~1 fara profile ce folosesc curbe complexe gen Rahai ?

SAVONIUS1

Cercul de baza (rosu punctat) se imparte in n segmente egale cu numarul de pale ales.
Punctul A se alege astfel incat sa imparta segmentul (rosu continuu) in doua sectoare (2/3, 1/3). Segmentul se roteste in jurul punctului A cu un unghi de 35 de grade. Componeta lift indusa  de profilul astfel creat este mai mare decat cele create de profilele C-Rotor si Lenz2 fapt ce se reflecta in TSR-ul turbinei de 1 > 0,8  la putere maxima.

Un exemplu foarte frumos a unui cluster de turbine montat pe acoperisul unei locuinte ce foloseste aceasta solutie bazata pe Savonius.

Varianta cu 5 pale foarte bine explicata la minutul 1:19 (gwindoline) :
https://www.youtube.com/watch?v=HA2BMS3je3g

Pacwind vinde turbine bazate pe acest model (Seahawk, Seabird) dar profilul circular a fost inlocuit cu un profil aerodinamic care aduce o componenta lift mai mare   si a fost scazuta soliditatea turbinei.

http://www.remnet.com/Wind%20Energy/page2.html

Alte turbine  Savonius ce  folosesc profile aerodinamice pentru a induce o componenta lift.

aerogenerador_v

Globalwind

 

vawt, lenz2, c-rotor, darrieus, h-rotor, energie, eoliene, verticala, generator, altenator, turbina, dimensionare, energie, verde, ax, eoliana,eoliana orizontala, Magneti Permanenti, Neodym, ferita, hawt,Turbine Eoliene, Anemometre, Turbine Eoliene cu Ax Orizontal, 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.

 

Un hibrid VAWT la superlativ !

Un hibrid VAWT la superlativ ! SKWID este o turbina eoliana verticala plutitoare  capabila să convertească două  surse inepuizabile  de energie.
Hibridul foloseste atat energia curenților oceanici cat si a vantului.
SKWID asigură generarea de energie electrică la costuri reduse cu
impact minim asupra mediului. Turbina Savonius avand o viteza mica de rotatie nu afecteza  mediul marin.

Japonezii de la MODEC au creat un hibrid VAWT offshore compus din doua rotoare. Un rotor Darrierus pentru a extrage energia eoliana si un rotor Savonius ce extrage energia curentilor maritimi cu rol de stabilizare a platformei plutitoare  si startup a turbinei Darrierus.

hibrid VAWT hibrid VAWT