VAWT,Blad,Vikt mm.

[Sumpfan]

En reflektion över vikten av vikten på en H-rotors blad. Har sett att det finns strängpressade Alu-Blad till VAWT. Dessa väger typ 8Kg för ett 2,5m blad. En Ginlong PMG på 1kW har en nominell rotationshastighet på 450rpm. Enligt mina beräkningar väger ett sådant blad 2700Kg på en 3m rotor vid 450rpm.. Coolt!.. Eller?

[Karro]

Och när det gäller materialutmattning, tänk att dessa 2700kg vibrerar fram och tillbaka i riktning in och ut mot axeln. Ju mer det blåser, desto kraftigare denna vibration.

Jag tror det kan vara att tänka på att dels försöka få ner vingens vikt, dels använda material som tål vibrationer och har låg tendens till materialutmattning. Ska man vara elak så kan man tänka sig att det inte är frågan om det vibrerar sönder, eller inte, utan hur lång tid det tar tills det händer, vart delarna tar vägen och hur långt de flyger.

[Karro]

Man kan göra ett lätt överslag.

Tänker man sig att man gör en H-rotor med 3 m diameter och att man gör den för 10 m/s vind.
Ska man gissa ett löptal, kan man gissa 3.
Det innebär då att den vind som rotorbladet ser blir 30 m/s. Men eftersom rotorbladet snurrar runt i en cirkel med diametern 3 meter, dvs, där omkretsen är ca 10 m, så snurrar den med 3 varv/sekund. Det blir 180 rpm. Tänker man 30% verkningsgrad får vi 1300W. Allt ganska runda siffror, för det är bara ett rimlighetsöverslag.

Men vad gör man om det blåser, låt oss säga 15 m/s? Skulle man låta H-rotorn fortsätta att snurra med löptal 3, så skulle den ge ca 4400W vid 270 rpm, med bra mycket starkare krafter på allt. Vad man istället kan göra är att bromsa rotorn, så att verkningsgraden minskar och den fortfarande bara genererar 1300W. Säg löptal 2, med en verkningsgrad på 10%. Då skulle den fortfarande snurra med 30 m/s = 180rpm, och fortfarande ge ca 1300W ut.

Vid 20 m/s, behöver man bromsa till verkningsgrad 4%, vilket kanske sker vid löptal 1,5, och man får återigen 180 rpm.

Så det är väl så att det verkar som att man kan reglera H-rotorn på ett enkelt sätt. Under 10 m/s skulle H-rotorn i det här exemplet fortfarande ha löptal 3, och alltså ha en rotationshastighet som varierar med vinden.

Om däremot något händer, så att bromsen inte fungerar, då kanske den snabbt går upp i löptal 6, vilket vid en vind av 20 m/s, storm, ger bladhastighet av 120 m/s, eller 12 varv/s, eller 720 rpm. Det är nog något som i alla fall inte jag skulle vilja vara i närheten av.

Så jag skulle väl säga ett grundtips att bromsa med generatorn, men att man bör ha en mekanisk broms som automatiskt träder in om rotationshastigheten blir högre än den beräknade. Man behöver inte bromsa ner uteffekten till 0, utan om man är smart, kan man bromsa så att man får maxeffekt ut. Vad det innebär rent praktiskt vet jag inte. Det får provas ut. Det kan hända att man klarar sig med generatorn + dumplast, samt automatisk mekanisk broms till helstopp, när det blir något fel på det.