Windgenerator (ontwikkeling & bouw van wind-genset)

[omweg]

@Adriaan
Logisch dus dat de VIRYA modellen zijn uitgerust met het kantelend vaansysteem.
Mijn windmolens staan in het oosten van het land, hier bestaat een matig windregime dus ik heb behoefte aan een systeem met zijn hoogste rendement in het lage windsnelheid gebied.
Van het scheve staart systeem begrijp ik dat deze zowel onder als boven het ideale punt snel in rendement afneemt.
In het rapport KD485 zie ik volgens mij in de grafiek dat het rendement juist in het lage windsnelheid gebied minder rendement heeft en in het hoge windsnelheid gebied de ideale lijn volgt.
Interpreteer ik de grafiek goed ? Is dit een groot rendement verlies ? En hoe moet ik dit zien in vergelijking tot het scheve staart systeem ?

[Dutch John]

Omweg,

Benieuwd wat Adriaan daarvan vindt. Ik woon in een soortgelijke omgeving als jij. En ook naar mijn mening is het belangrijk om in het lage gebied alles te oogsten. Als het durft te waaien, dan zijn de accu's in een mum van tijd vol. Een accusysteem in een windarm gebied profiteert naar mijn gevoel het meest van het onderste windsnelheidsgebied. Lever je terug aan het net, dan ga je voor maximaal vermogen over een zo breed mogelijk bereik; een heel andere uitgangssituatie.

Misschien is het daarom zinvol om de staart bijna haaks op de wieken te plaatsen. Kost wat vermogen in het bovenste windgebied, maar daar hebben we meestal toch over.

M. Bouwer,

Deftig lager. Mijn toplager is een plastic dopje van een spuitbus....

Groet,
DJ

[m.bouwer]

Omweg, Dutch John,

Er zijn veel mogelijkheden om een molen te maken die geschikt is voor een laag windregime.
Maar jullie hebben nu molens draaien en het is de vraag of je die restyling wil.

Groet Rinus

[Dutch John]

Noem eens een aantal mogelijkheden. Ik kan alleen aanzienlijke winst bedenken in:
-grotere wiekdiameter
-langere mast.

Beide zijn vergunningstechnisch niet mogelijk.

Groet,
DJ

[m.bouwer]

Behalve grotere wiekdiameter en langere mast kan je zo 25 mogelijkheden bespreken die je opbrengst verhogen in een laag windregime.
Voorstel: we beginnen bij een aangedreven, door een windvaantje gestuurd kruilager.

[m.bouwer]

Op het mastbovenstuk het kruilager van blz. 46 Dubbel glijlager, laag gewicht enz.

Op deze basis werken we nu aan een uitvoering compleet met aandrijving.
Ideeën van harte welkom.

[pelletpower]

Ideeen heb ik niet. Interesse wel en die sluit aan bij jullie richting. Blijven posten dus! Lijkt me een schitterende molen worden.

[m.bouwer]

Pelletpower,
Regelmatig lezen we over jouw aktiviteiten en gedachten en het inspireert.

Door een ring door te zagen, deze in de gewenste vorm te forceren en twee uitloopjes eraan te lassen op een asje krijgen we een worm die past bij het wormwiel.

[Adriaan Kragten]

In figuur 1 van KD 485 wordt de ideale delta-V kromme gegeven. Hiervoor geldt dat de axiale component van de windsnelheid constant is boven de rated windsnelheid. De windsnelheid waarbij de ideale kromme begint wordt de theoretische rated windsnelheid genoemd. De ideale delta-V kromme staat loodrecht op de V/Vrated as voor delta = 0°. Dit heeft als gevolg dat een zeer grote hoekverdraaiing nodig is als de windsnelheid net iets hoger is dan Vrated. Vanwege de traagheid van de kop lukt het gewoon niet om bij windsnelheden net boven Vrated de ideale delta-V kromme te volgen. De kop moet dus al bij een lagere windsnelheid dan de theoretische Vrated beginnen met wegdraaien anders krijg je net boven Vrated te hoge toerentallen en een te hoge thrust. Ik heb daarom in figuur 1 ook een kromme getekend genaamd "moderate wind speeds", waarbij het wegdraaien al begint bij de helft van Vrated. De werkelijke rated windsnelheid is nu de windsnelheid waarbij de kromme voor moderate wind speeds raakt aan de ideale kromme. Dit is de windsnelheid die in figuur 1 hoort bij delta = 36,87°.

Het kantelende zijvaan systeem van de VIRYA windmolens heeft een karakteristiek die ongeveer begint bij een windsnelheid van 0,73 maal de theoretische Vrated (zie figuur 7 KD 584) wat dus wat gunstiger is dan voor de kromme uit figuur 1 maar waarbij er toch nog maar heel weinig instabiliteit optreedt. De windsnelheid waarbij de werkelijke delta-V kromme begint te stijgen heeft geen standaard naam maar ik noem hem maar even de beginwindsnelheid. Bij de VIRYA windmolens staat de rotor tot aan deze beginwindsnelheid ongeveer haaks op de wind en heb je dus geen verliezen als gevolg van scheefstand van de rotor. Het vermogen neemt af met de derde macht van de cosinus van de scheefhoek delta. Bij 8 m/s is de werkelijke scheefhoek 15° en de hoek behorende bij de ideale kromme nog 0°. Het vermogensverlies t. g. v. de te grote scheefhoek is dan een factor 0.901 wat zeker nog acceptabel is. Bij 9 m/s is het verschil tussen de werkelijke kromme en de ideale kromme al weer te verwaarlozen omdat de scheefhoek van de werkelijke kromme 25° is en van de ideale kromme 23,9°. Bij 7 m/s is de werkelijke scheefhoek 5° en de hoek behorende bij de ideale kromme nog 0°. Het vermogensverlies t. g. v. de te grote scheefhoek is dan een factor 0,989, wat te verwaarlozen is. Het vermogensverlies in het gebied tussen de beginwindsnelheid en de werkelijke rated windsnelheid is dus zeer acceptabel, ook gezien het feit dat het beveiligingsmechanisme technisch heel eenvoudig is.

Bij het scheve staart mechanisme heb je ongeveer een delta-V kromme zoals in figuur 10 van KD 584 waarbij er dus maar één windsnelheid is waarbij de rotor haaks op de wind staat. Wanneer je figuur 10 vergelijkt met figuur 1 of figuur 7 dan zie je dat vooral bij hogere windsnelheden de scheefhoek te groot is t. o. v. de ideale delta-V kromme. Je kunt de vermogensverliezen die hier het gevolg van zijn accepteren als je vooral geïnteresseerd bent in de opbrengst bij lage windsnelheden, wat belangrijk is bij acculaden. Maar bij netkoppeling levert elke kWh geld op en is het jammer als je bij hoge windsnelheden niet het maximum krijgt wat qua toelaatbare belasting op de rotor, de kop en de toren mogelijk is.

[m.bouwer]

Adriaan,
Is het een idee om je uiteenzettingen en ervaringen in een boek te bundelen?

Een proefopstelling om te ervaren hoever we kunnen gaan met de belasting op deze kruilager. De ijzeren schijven wegen 10,4 kg/stuk.
Bij 8 schijven ( een koppel van 83,2 kilogram-meter ) was er onacceptabele vervorming.

[omweg]

@adriaan
KD584 is volgens mij geen openbaar rapport daardoor zijn de grafieken niet voor iedereen zichtbaar.

[m.bouwer]

Op grond van de bevindingen maken we een nieuwe opzet.

[m.bouwer]

Bijpassende pivot.
Deze kruilager is weer wat lichter ( minder dan 3 kg ) en sterker.
Nu de aandrijving. In dit stadium zou je ook nog kunnen kiezen voor een molen met staart.

[m.bouwer]

Het kruilager valt weg in de mast. Voor een slankere mast kunnen we een verloopstuk maken.
Hier willen we staaldraad aandrijving toepassen.

[m.bouwer]

In de rand een groef t.b.v. 2 windingen van het staaldraadje.