24volt.eu

Jag har tittat här på beskrivningen om vattenhjul. Fantastiskt!

Jag kan arrangera 50 cm fallhöjd och 100 l/s. Stoppar jag in det i kalkylatorn för ett Poncelet-hjul får jag 319W, vilket inte är illa alls. Värre är 2 meters diameter på hjulet och en rotationshastighet på 14,5 varv/minut. Det krävs en ganska massiv uppväxling för att driva en generator från det varvtalet. Det går väl, men det är nog inte så lätt att få tag på de grejerna.

Om man gör avkall på den avgivna effekten, vad kan jag göra för att få upp hastigheten lite och kanske minska storleken lite? 100W räcker gott för mig. I själva verket kan jag inte göra av med mer, då 4A (C/120) verkar vara balansen mellan min elanvändning och uppehållsladdning.

Tjenare, Karro!

Med ett bröstfallshjul räcker det med halva hjulets diameter, jämfört med ett Pocelet-hjul, alltså runt en meter i diameter.
Med ett mindre hjul blir varvtalet högre och med en kuggrem växlar du upp vartvalet tillräckligt för en lågvarvig generator.

Med ett bröstfallshjul är det möjligt att nå en verkningsgrad runt 90 %, eller 450 watt och ur ett hembygge bör man i alla fall kunna plocka ut 300 watt.

Göran skrev:Med ett bröstfallshjul räcker det med halva hjulets diameter, jämfört med ett Pocelet-hjul, alltså runt en meter i diameter.
Med ett mindre hjul blir varvtalet högre och med en kuggrem växlar du upp vartvalet tillräckligt för en lågvarvig generator.

Med ett bröstfallshjul är det möjligt att nå en verkningsgrad runt 90 %, eller 450 watt och ur ett hembygge bör man i alla fall kunna plocka ut 300 watt.

Det verkar intressant. Har du en beskrivning på nätet någonstans?

Efter att ha blivit inspirerad av bilderna här, tror jag nog jag ska försöka mig på en fördämning av trä. Jag har en del stockar från ett gammalt timmerhus som jag kan använda mig av som bas.

Kan jag få ut flera hundra watt ur det hela, konstant under en stor del av året, ökar det mängden elenergi jag kan använda och jag behöver inte vara lika supersnål med elanvändningen som jag är nu.

Jag har så många länkar sparade så nu hittar jag inte längre när jag letar efter något, men längst ned på den här sidan finns ett bröstfallshjul.

http://www.energy.soton.ac.uk/research/microhydro.html

Det viktigaste är att skovlarna är böjda så att vattnet inte stöter mot dem och att så lite vatten som möjligt sipprar mellan skovlarna och rännan.

Det här fixar du lätt!

Göran skrev:Jag har så många länkar sparade så nu hittar jag inte längre när jag letar efter något, men längst ned på den här sidan finns ett bröstfallshjul.

http://www.energy.soton.ac.uk/research/microhydro.html

Det viktigaste är att skovlarna är böjda så att vattnet inte stöter mot dem och att så lite vatten som möjligt sipprar mellan skovlarna och rännan.

Det här fixar du lätt!

Tack för det. Ja, det där hjulet skulle nog passa mig perfekt, bara jag kan lista ut hur man kan bygga det enkelt. Det verkar som väldigt mycket plåtslageri. Jag får tänka på det och kanske kommer på något sätt som jag klarar av om jag nu inte hittar en detaljerad beskrivning på internet. Hade jag en full verkstad, skulle jag nog klara det, men min egen verkstad ligger på nollnivån - ett tomt rum, så jag får arbeta mig upp därifrån och välja konstruktionsprincip som kräver minimalaste verkstadsresurser.

Min verkstad är ännu sämre och den har inte ens tak. (altanen)

Ja, det värsta är ju allt plåtarbete när man inte har maskiner, men glasfiber är ju ett alternativ och som skovlar kan man använda rör som man kapar upp på längden. Själv ska jag försöka gjuta mina skovlar i glasfiberplast, för då kan jag använda masonit som form och den är ju lätt att böja så att jag får den form jag vill ha.

Några byggbeskrivningar på nätet har jag inte hittat och jag är själv på jakt efter allt sånt.

Göran skrev:Min verkstad är ännu sämre och den har inte ens tak. (altanen)

Ja, det värsta är ju allt plåtarbete när man inte har maskiner, men glasfiber är ju ett alternativ och som skovlar kan man använda rör som man kapar upp på längden. Själv ska jag försöka gjuta mina skovlar i glasfiberplast, för då kan jag använda masonit som form och den är ju lätt att böja så att jag får den form jag vill ha.

Några byggbeskrivningar på nätet har jag inte hittat och jag är själv på jakt efter allt sånt.

Jag har surfat runt en hel del på internet, men det verkar inte finnas mycket mer information att få. Det verkar som om man är mycket på egen hand när det gäller detaljerna om vattenhjul.

Plåt verkar väldigt gediget och jag undrar om jag inte ska se vattenhjulet som mitt övningsprojekt att lära mig att svetsa? Undrar bara hur tjock plåt jag ska använda. Plåt rostar väl också?

Plåt är nog det bästa och det rostar, men man får måla...

Vad tror du om det här vattenhjulet då (film)? Över 90% verkningsgrad, tyckte jag mig läsa någonstans.

http://www.wicon.at/common/download.php?id=40&dir=downloads&prefix=-3&ext=mpg

Här är hemsidan: http://www.wicon.at/

Göran skrev:Plåt är nog det bästa och det rostar, men man får måla...

Vad tror du om det här vattenhjulet då (film)? Över 90% verkningsgrad, tyckte jag mig läsa någonstans.

http://www.wicon.at/common/download.php?id=40&dir=downloads&prefix=-3&ext=mpg

Här är hemsidan: http://www.wicon.at/

Fult, men det verkar effektivt.

Mitt vattenhjul växer sakta i mina tankar, men många saker är ännu oklara. Krökta blad, till exempel. Ger de någon fördel, eller går det lika bra med de bockade i en vinkel på gammaldags traditionellt sätt? Har de krökta blad, bara för att få de stabilare med tunn plåt, eller har krökningen någon inverkan på effektiviteten?

Sedan har vi bladens djup. Någonstans läste jag att djupare blad än 25% av radien är meningslöst, men med 0,5m radie ger det endast 12,5 cm djupa blad.

Räknar man lite, på ett sådant hjul, antar det snurrar 1/2 varv per sekund att det är 20 cm brett och har 40 skovlar, ger att varje "ficka"ficka rymmer 1,67 liter. 20 fickor passerar per sekund, vilket ger 33,4l/sekund. 33l/sekund och en meters fallhöjd ger med 50% totalverkningsgrad 81W.

Har jag räknat rätt, så blir jag nog tvungen att gå upp i storlek.

Räkning nummer 2:
Hjuldiameter 150 cm, fallhöjd 75 cm, 40 skovlar,
bladdjup 18 cm, bladbredd 20 cm, fickvolym 3,6liter, säg 15 fickor/sekund, vilket ger 54l/s, eller med 50% totalverkningsgrad 198W.

Bättre, men jag har fortfarande vatten över.

Det där fula vattenhjulet var visst inte fullt så effekt enligt Dr. G. Müller, världens kanske främste vattenhjulsexpert.

Jo, skovlarna bör nog vara krökta så att vattnet inte stöter mot dem och dessutom ger de mindre förluster när de ska upp ur vattnet igen.

Det där med 25 procent av radien är väl bra med tanke på att vattnet ska hålla sig så långt ut på skovlarna som möjligt för största möjliga "hävstångseffekt" och vridmoment. Jag har aldrig hört det förr och jag tycker att det låter lite. För Poncelet, bröstfalls- och överfallshjul låter det helt ok, men inte för Zuppinger-hjulen.

På mitt hjul mätte jag verkningsgraden till 55 %, trots att det ser ut som det gör. Hjulet är 55 cm brett och 90-95 cm i diameter beroende på hur jag vinklar skovlarna.
Ökar du bredden på ditt hjul kan det svälja betydligt mer vatten utan att du behöver öka diametern. I och för sig får vattnet en större yta där det kan krypa mellan skovlar och fundament, så lite verkningsgrad tappar man, men man måste ju hålla sig till användbara dimensioner när det gäller diametern, annars måste man dit med lyftkran.

Räknar man på hjulets effekt (varvtal x vridmoment) så har hjulets diameter ingen som helst betydelse. Vridmomentet ökar för ett hjul med större diameter, men samtidigt minskar varvtalet så effekten blir densamma. Med ett stort hjul får man däremot fördelaktigare vinklar på skovlarna och mindre förluster när de ska i och ur vattnet (framförallt ur), men det här gäller nog i första hand underfallshjul som Zuppinger och Poncelet.

Ett bröstfallshjul tar ju in vattnet i nivå med hjulets axel, så där blir tanken lite annorlunda.

Göran skrev:Jag har så många länkar sparade så nu hittar jag inte längre när jag letar efter något, men längst ned på den här sidan finns ett bröstfallshjul.

http://www.energy.soton.ac.uk/research/microhydro.html

Det viktigaste är att skovlarna är böjda så att vattnet inte stöter mot dem och att så lite vatten som möjligt sipprar mellan skovlarna och rännan.

Det här fixar du lätt!

Nu har jag läst beskrivningen du skickade mig om det vattenhjulet lite snabbt och finner alltså att det är 100 cm i diameter. 25 cm brett och är designat för en vattenmängd på 15 l/s. Det verkar som om det inte slukade så mycket vatten i praktiken, utan gav maxeffekten 40W vid 10,77 l/s, med en maximal verkningsgrad av 78% och en hjulhastighet på 20 rpm.

Ok, artikeln bekräftar dig att skovelformen är viktig för verkningsgraden.

Det här visar dock att det är svårt att få hög effekt från ett bröstfallshjul med liten diameter och låg fallhöjd. Om jag skulle vilja ha ett vattenhjul som slukar 100l/s, skulle jag enligt de experimentresultaten behöva ett 232 cm brett hjul, som då skulle ge maxeffekten 371W. Tyvärr ett totalt orimligt brett hjul.

Det grövsta fel jag gjorde i min snabbuträkning var fyllnadsgraden, ser jag. Jag räknade med 100% fyllnadsgrad, när man i själva verket inte kan räkna med mer än 50%.

Oj då, du tänker ett steg längre än jag gör. Jag har bara snabbkollat utan att tänka vidare.

Om du gör skovlarna större (djupare), så att det ryms mer vatten i varje cell, skulle det funka?

Alternativet är ju ett underfallshjul (Zuppinger, eller Poncelet). Poncelet-hjulet bör i och för sig ha en diameter som är fyra ggr fallhöjden, men Zuppinger-hjul kan ibland bara vara 3 ggr fallhöjden och förmodligen kan man gå ännu lägre. Det är nog bara att vinkla skovlarna ännu mer och luta utloppsrännan tillräckligt mycket så att inget vatten är i vägen när bladen ska upp ur vattnet. Förmodligen blir det samma problem ändå, att hjulet inte kan svälja tillräckligt mycket vatten om diametern är för liten.

Hur brett får hjulet vara?

Modellen, i artikeln är egentligen felkonstruerad enligt teorierna. De konstruerade ett 4-metershjul och skalade det sedan ner i storlek en fjärdedel. Det gav ändå bra resultat, vilket verkar visa att det kanske inte är sådär jättekritiskt. Vid mätningarna visar det sig att den höga verkningsgraden och varvtalet vidhålles ända ner till 20% av max effekt. Också synnerligen förlåtande. Så man kanske kan ta sig friheter och ändå inte förlora så mycket?

Du nämner djupare skovlar. Ja, varför inte? Kanske verkningsgraden går ner, men om effekten går upp så är ju ändå något vunnet.

Underfallshjul är ju ett alternativ, men då går vi upp i storlek igen och det vill jag inte, för jag vill helt enkelt göra mitt första vattenhjul litet och behändigt, som något att lära mig arbeta med materialen på.

Precis! Jag tror heller inte att det är så himla kritiskt. Man måste inte jaga de sista procenten av verkningsgraden, det kommer att fungera bra ändå.

Själv har jag testat lite olika varianter med vinklar på bladen, men skillnaden har inte blivit speciellt stor.

Min första mätning av vattenmängden var att mäta bäckens bredd och djup, på en punkt och sedan se ytvattnets hastighet. Jag misstänker nu att den metoden gav alldeles för höga siffror. Kanske är vattenhastigheten mot bottnen mycket lägre.

I förrgår mätte jag med rektangulära-hål-metoden och fick 32l/s. Nu minskar vattenmängden dag för dag, men det viktigaste är nog vad jag kan förvänta mig en större del av året.

Nere i de vattenmängderna förefaller vattenhjulet enligt artikeln som ganska bra. Bara att göra det bredare kanske och med djupare skovlar.
Kanske färre skovlar också, så blir det enklare att komma åt.
Som det är nu är ju fickorna väldigt smala och trånga.