Lenz2 ca diameter 1.5m

Lenz2 ca diameter 1.5m

Inläggav fredriknestor 01 jun 2010 19:49

Hej!
Sista halvåret har jag läst på forumet dagligen, och nu hade jag tänk att det är dags för mig att bygga ett eget vindkraftverk. Vindkraftverket tänkte jag ha på vårt landställe, Lånjö utanför Arkösund http://kartor.eniro.se/m/pZN6B . Huset ligger precis vid vattnet. Vindkraftverket ska stå ca 10 meter från vattnet. Berget är ca 5 meter högt, ligger på öns västra sida. Utanför ligger Aspöfjäden, rakt västerut, så det blåser på bra ibland.
Här är två bilder. Vindkraftverket kommer byggas på berget som syns mellan husen på bild 1, ungefär där min flickvän står på bild 2.
Bild

Bild


Först hade jag tänk bygga en snabblöpare typ Hugh Piggott's "Axial flux windmill ". Men, jag har kommit fram till att en VAWT har lägre ljudvolym(?), ser häftigare ut och är bättre för hustak.

Följande länkar har jag hittat för att hjälpa mig med bygget:
http://www.windstuffnow.com/main/lenz2_turbine.htm
http://www.youtube.com/watch?v=CjLKX_bs_r0 Fyra riktigt bra videoklipp som visar bygget av Lenz2 , byggsats från följande företag:
http://www.WindGenKits.com

För bygget av generator har jag stor hjälp av Hugh Piggott's beskrivning som jag laddade ner gratis i PDF-format för ett tag sedan(hittar inte den längre på hemsidan, verkar som man måste betala nu) . Dessutom har jag hittat den här PDF-filen:
http://www.windstuffnow.com/turbine%20kit.pdf

Jag hade tänkt att vindkraftverket skulle få en diameter på ca 1.5 meter, eller max 1.5 meter högt.
Med den storleken tänkte jag att det finns möjlighet att senare montera vindkraftverket på ett hustak (min framtida villa?). Beskrivningarna på Lenz2 ovan är för ett verk på 3x4 fot, dvs något mindre än mitt.

Några frågor:

- Generatorn på ”Lenz2 3x4fot”har spolar med 55 varv. Om jag bygger verket 1.5x1.5 meter ca, bör jag då ha flera/färre varv i spolarna? Kommer vindkraftverkets varvtal att öka pga. ökad diameter?
- 1.5x1.5 meter kanske inte är det optimala. Höjden kanske ska vara större än diametern?
- Jag har räknat ut att verket ger ca 1350W vid 10m/s (enligt http://www.WindGenKits.com formler), hur grov koppartråd rekommenderar ni? WindGenKits använder dubbel, tunnare tråd, kan det vara ett bra alternativ kanske.
- Vad rekommenderar ni för gjutning av rotor/stator? Har biltema något billigt, bra alternativ kanske? T.ex denna? http://www.biltema.se/Bat/Kemikalier/Po ... xispackel/ 1 liter för 219kr.

Vore skoj om någon annan här bygger ett liknande verk, men har inte hittat något än.
Jag har inte bestämt än vad jag ska använda elen till. Det här är mest ett experiment. Jag kanske lagrar energin i några batterier, för att sedan driva några lampor när det är mörkt. Eller så får elen driva ett element i höst/vinter. Om några år hoppas jag på att bygga hus, då blir det kanske ett större verk, plus lite solceller kanske.

/ Fredrik
fredriknestor
 
Inlägg: 24
Blev medlem: 28 aug 2009 17:43

Re: Lenz2 ca diameter 1.5m

Inläggav TonyMontano 01 jun 2010 22:42

Ett tips om plast till stator kolla med någon firma som repar bilar eller dylikt jag gjorde misstaget och gick på måleri affärerna och dem tar de dubbla priserna. får nu tag i polyester, härd och väv för 50 kr :D
Om du hittar rätt lösning så är inget omöjligt ;) Donation BTC 16akvTrpbsKivzLoCD3NpHAoEbKZ4PvAYz
Användarvisningsbild
TonyMontano
 
Inlägg: 1138
Blev medlem: 09 jan 2009 21:41
Ort: Gällivare

Re: Lenz2 ca diameter 1.5m

Inläggav Martin 01 jun 2010 23:24

När man ökar diametern så sjunker varvtalet. Det gäller alla vindturbiner men det blir speciellt påtagligt för en Lenzturbin som har ett löptal under 1. Jag räknade en gång på en Lenzturbin med en diameter på 2 m och jag har för mig att cut in varvtalet blev 22 rpm.

Det är bättre att hålla diametern till 90 cm som på ritningen och bygga på höjden istället men då måste man designa om stagen som håller vingarna, vilka verkar vara Lenzturbinens svaghet.
Martin
 
Inlägg: 831
Blev medlem: 30 mar 2008 21:50
Ort: Rimforsa

Re: Lenz2 ca diameter 1.5m

Inläggav Göran 01 jun 2010 23:38

Fantastiskt ställe ni har! Trevligt att du hittat hit också och välkommen in i värmen.

Jag kan bara hålla med Martin, bygg på höjden istället, då behöver du bara öka lindningstrådens area, men det kommer ändå att krävas att du gör generatorn större med fler poler, för med grövre tråd får de förmodligen inte plats. Ett "enklare" alternativ kanske kan vara att sätta dit dubbla generatorer om du gör bladen dubbelt så höga.
Användarvisningsbild
Göran
 
Inlägg: 4427
Blev medlem: 24 mar 2007 16:45
Ort: Vilhelmina

Re: Lenz2 ca diameter 1.5m

Inläggav Göran 01 jun 2010 23:43

Glömde säga att du inte kommer att få ut 1350 watt vid 10 m/s ur en sådan maskin med måtten 1,5 x 1,5 meter. Det kommer snarare att handla om 100 watt.
Användarvisningsbild
Göran
 
Inlägg: 4427
Blev medlem: 24 mar 2007 16:45
Ort: Vilhelmina

Re: Lenz2 ca diameter 1.5m

Inläggav Robban 02 jun 2010 08:31

Efter vad jag läst så är det ingen bra idé att sätta vindsnurra på huset. Det blir ljud och vibrationer i kåken. Mycket irriterande.
Robban
 
Inlägg: 230
Blev medlem: 15 apr 2009 12:32

Re: Lenz2 ca diameter 1.5m

Inläggav fredriknestor 02 jun 2010 09:16

Tack för alla svar!
Göran: Bara 100 watt alltså. Jag använde formeln på denna länk: http://www.windgenkits.com/faq.htm
Jag glömde räkna med förlusterna i turbin och generator.

P=½ρAV³
P= 0.5x1.2x1.5x1.5x10³ ger P = 1350W
Verkningsgrad turbin 40%, generator 60% är kanske rimliga värden? Det ger effekten 0,4x0,6x1350 = 324W
Sen tillkommer väl förluster i kablar och ev. omvandlare m.m
Trist.. jag som tyckte det var häftigt med så hög effekt.

Robban: Ja, det är nog sant. Vad jag förstår så får man ha 20 meter masthöjd utan bygglov, så det blir ju bättre med mast.


Jag har precis gått en sväng på jobbet och letat lämpliga delar till bygget. Hittade två stora rullar med alu-kabel, minst 2cm2 enkelledare, skärmad med koppar. Det var säkert 100 meter kabel. Hoppas jag kan få köpa den billigt.
Hittade dessutom någon typ av stolpar, typ lyktstolpar ca 4 meter långa, diameter ca 12 och 8cm, en sådan blir bra.


/ Fredrik
fredriknestor
 
Inlägg: 24
Blev medlem: 28 aug 2009 17:43

Re: Lenz2 ca diameter 1.5m

Inläggav deepforest 02 jun 2010 13:53

Vad jag förstår så får man ha 20 meter masthöjd utan bygglov


Nej! Inte masthöjd utan totalhöjd!
"Jag har aldrig haft så mycket besvär med någon annan människa som jag haft med mig själv"
Användarvisningsbild
deepforest
 
Inlägg: 1223
Blev medlem: 19 mar 2008 13:13
Ort: Ösa, Ås, Jämtland

Re: Lenz2 ca diameter 1.5m

Inläggav fredriknestor 02 jun 2010 17:39

Ja, givetvis menade jag totalhöjd. :) Men rätt ska vara rätt.

En fråga till. Magneterna, som används för Lenz2 turbinen i mitt första inlägg, är inte rektangulära, utan "koniska". Kan jag ersätta dessa med vanliga typ 50x25x12 eller likande, utan att behöva ändra spolarna? Spolarna de använder är också "koniska" , antar att anledningen är att man vill utnyttja ytan och trycka ihop spolarna, slippa mellanrummet som man skulle få med ovala spolar ?
Jag har hittat billiga 2x1x1/2 N50 magneter på Ebay. Ca 1600kr för 24st, plus ev. tull och moms. De har ju starkare magnetfält än 40H, men jag behöver väl inte göra några förändringar på turbinen/rotor/spolar för det?

En enkel fråga till. Hur stort mellanrum rekommenderar ni mellan rotorerna och statorn? Jag tänkte börja skissa lite på en ritning, så jag måste ha vissa mått klara för mig.

Jag funderar på om jag ska skippa att göra en större turbin, utan istället köra på 3x4 fot. Om jag gör en större turbin så ökar effekten och jag behöver därför ha tjockare koppartråd, dvs. spolarna blir större och statorn och rotorn får större diameter osv. Kanske bättre att jag kör på samma mått som "Windstuffnow". Blir kanske lite väl komplicerat annars för en nybörjare. Vill jag bygga en större turbin i framtiden så ska den vara betydligt större i så fall, 3m diameter. I nuläget duger en 3x4fot bra tror jag.
fredriknestor
 
Inlägg: 24
Blev medlem: 28 aug 2009 17:43

Re: Lenz2 ca diameter 1.5m

Inläggav Göran 04 jun 2010 12:20

fredriknestor, formeln du anger visar bara hur mycket energi som finns i vinden, men Betz lag tillåter inte att mer 59% av denna energi går att använda. Lenz-maskinen kanske har en verkningsgrad på 20%. Jag vet inte, men för att komma upp i 40% klarar man nog bara med snabblöpare (vanliga traditionella vindkraftverk). Man får sedan även räkna med 50% värmeförluster i generatorn vid 10 m/s och vips är man nere på ca: 100 watt.
Användarvisningsbild
Göran
 
Inlägg: 4427
Blev medlem: 24 mar 2007 16:45
Ort: Vilhelmina

Re: Lenz2 ca diameter 1.5m

Inläggav fredriknestor 07 jun 2010 09:27

Så här står det på http://www.windgenkits.com/faq.htm, detta gäller deras 3x4fot Lenz2:

"For a VAWT with 4' tall wings and a 3' diameter arc, the swept area A=12 ft² = 1.1m²

Wind speed @ 15 mph = 6.7 m/sec

So the Wind Power at 15 mph is: P=½(1.2)(1.1)(6.7)³ = 198 watts

Consider if the wind speed doubles to 30 mph (13.4 m/s)...notice that the power increases more than 8 times!!

Wind Power at 30 mph = P=½(1.2)(1.1)(13.4)³ = almost 1600 watts!

Even though the wind has that much power, it's not possible to extract it all due to losses. A typical wind turbine efficiency (Ct) is about 40%, and axial flux alternator efficiencies (Ca) are about 60% efficient*. These numbers will vary depending on the designs and their specific performance curves. But, it's a good starting point.

So you could expect about 40% of 60% of the wind power. Which is (.40)(.60)(1600watts) = 384 watts. Not bad for a 12 square foot turbine!"


Men det är klart, de säljer ju Lenz2 kit, och de har nog lite väl generösa värden.

Den här veckan ska jag börja bygget av verket. Jag tänkte börja med att skära ut rotorskivorna samt några andra delar som ska vara i ca 8mm plåt. Jag ska även försöka få tag i ett 1.5m 30mm stålrör. Flänskullager hittade jag billigt på Jula, två stycken behöver jag köpa. 129kr/st http://www.jula.se/flanskullager-126734

Det jag fortfarande inte är riktigt hundra på är vilken diameter rotorskivorna ska ha. Måtten står inte på windstuffnow eller i PDF-filen http://www.windstuffnow.com/turbine%20kit.pdf

Vad tror ni om magneterna, går det bra med vanliga 40H 50*25*12 (127 Euro från Solberga), eller är det mycket bättre om jag försöker få tag i "koniska" magneter, eller vad de kallas (de använder dessa på windstuffnow) . Verkar vara svåra att få tag i.
fredriknestor
 
Inlägg: 24
Blev medlem: 28 aug 2009 17:43

Re: Lenz2 ca diameter 1.5m

Inläggav Göran 07 jun 2010 12:41

Jag ska inte säga att Lenz-turbinen inte ger 384 watt, det kan den mycket väl göra, men i de där beräkningarna har man inte tagit hänsyn till generatorns förluster, diod- och kabelförluster och de torde överstiga 50% vid 10 m/s, så jag kan sträcka mig till 130 watt användbar effekt till batterierna, men inte mer. :wink:
Användarvisningsbild
Göran
 
Inlägg: 4427
Blev medlem: 24 mar 2007 16:45
Ort: Vilhelmina

Re: Lenz2 ca diameter 1.5m

Inläggav fredriknestor 07 jun 2010 13:56

Okey göran :) 130W får duga.

De magneterna som windstuffnow använder, "wedge magnets" finns att köpa här http://www.magnet4less.com/product_info.php?cPath=1_15&products_id=501
De kostar 4.39 dollar/st + frakt. Skulle tippa på att det blir ca 1200kr inkl frakt (exkl tull och moms) för 24st.
Wind generators built with these wedge magnets have better performance than the wind generators built with 2x1x0.5" magnets enligt hemsidan. Med dessa magneter blir rotordiametern 8tum= 203.2mm. Antar att det blir svårt att få plats med spolarna med sådan liten diameter, så det får nog bli 50x25x12 (eller 2x1x1/2tum)- magneter för mig.

Var ute och spanade i buskarna utanför jobbet nu. Hittade ca 40st "lyktstolpar". 88mm innerdiameter, 5 meter långa. En sådan blir perfekt. Måste bara fråga om jag får ta en först, lika bra.
Aluminiumkabel hittade jag två trummor med ca 100 meter på varje! Diameter ca 20mm, dvs area ca 30mm2. Det stod "skadad" på ena trumman, den kabeln kommer de säkert inte använda mer, ser ut att ha legat där i många år. Vore schysst om man får köpa den för skrotvärdet (eller lägre :) )

/ Fredrik
fredriknestor
 
Inlägg: 24
Blev medlem: 28 aug 2009 17:43

Re: Lenz2 ca diameter 1.5m

Inläggav Martin 07 jun 2010 18:49

Magneterna verkar bara vara 1/4" tjocka. Jag tror inte ett dugg på att de skulle vara lika effektiva som 2"x1"x½". Sedan så har de lagt magneter kant i kant och påstår att diametern endast blir 8". Man kan inte bygga en pannkaka med magneter kant i kant på det viset för då får man spänningar som tar ut varandra plus stora läckflöden mellan magneterna.
Martin
 
Inlägg: 831
Blev medlem: 30 mar 2008 21:50
Ort: Rimforsa

Re: Lenz2 ca diameter 1.5m

Inläggav fredriknestor 07 jun 2010 18:55

Nej, visst kan man inte lägga dem kant i kant i en generator. Men jag tror att de har lagt magneterna kant i kant för att visa diametern helt enkelt. Dvs rotorns diameter ska ju vara 8 tum.

Imorgon ska jag till skroten och leta efter ett 30mm stålrör, samt aluminium- eller rostfri plåt.
fredriknestor
 
Inlägg: 24
Blev medlem: 28 aug 2009 17:43

Nästa

Återgå till Vindkraft

Vilka är online

Användare som besöker denna kategori: Inga registrerade användare och 8 gäster