Val av turbin?

[McE]

Ja men nu jävlar!
Bytte arbete för ett tag sedan och har upptäckt att vi har en fin mekanisk verkstad där vi kan husera själva med mindre hemjobb.
Rondeller, svetsar, plåtbock och -klipp m.m Samt lite material! Och så har jag kommit över en omformare 12-230V på 2200W.

Faan! Alla bilder på min lekplats är för stora!? Ja men ca.4-5 m i fallhöjd då. Och en 100 mm tub. Vad kan man göra med det?
Så då saknas en generator men mest en turbin.....
På jobbet kanske jag kan svänga ihop ett tryckskåp, men sen då? Har kontakter som fixar båtpropellrar, andra som svarvar och fräser.
Viktigast är ändå att projektet blir billigt, ger jag faan i att fråga får jag ju inget nej men jag får nog inte bygga det här permanent.
Dock är det tänkt som ett tidsfördriv istället för TV-soffan, funkar det bra så får jag väl ta bort grejerna och försöka få tillstånd.

Vad ska jag använda som `propeller`? Ska jag sen bara köra med en fet bilgenerator? Kabel är nog mindre problem, ska man då sätta regulatorn vid huset så regulatorn kompenserar för spänningsfallet i kablarna mellan generator och förbrukare? Eller är det enkelt att modifiera omformaren så den funkar till 24V istället? Många frågor, blir glad för ett endaste svar.

[M8e]

Låter som en tänkt bygga en kaplan.
Finns båtpropellrar med variabel stigning, kanske finns någon som har rätt form och storlek. Vad nu rätt form är för något.

Hur stort är flödet föresten?

[McE]

Ja?...
Jag tänkte ta in vatten uppströms, leda det förbi några forsar för att sedan släppa tillbaka det. Ingen damm m.m
Så det som vi har att räkna på är väl diametern på tuben, tubens längd samt fallhöjd. Ska försöka få lös 100m 10cm rör, och fallhöjden är på ca. 4m..

[RÖD@nörd]

Förlåt om jag lägger mig i men efter 100 meter i ett 4" rör hur mycket tryck finns då kvar om det ska vara tillräcklig vattenmängd för att driva en liten turbin?

Gör jämförelsen mellan en kort och en väldigt lång trädgårdsslang och hur stark strålen blir vid utloppet.

En tub (rör) måste alltid dimensioneras rätt för att få ett lyckat resultat. Tubens längd och vattenmängd är avgörande.

En annan sak att tänka på är att strömmande i ett rör även har rörelseenergi. Det kan bli en våldsam tryckökning i röret om flödet stryps hastigt.


Så vitt jag förstår är de stora skillnaderna mellan KAMEVA-propellern och kaplanturbinen storleken på bladens yta och navdiametern.

Kaplanturbinen har ett stort nav. Jag tror det är för att få vattenströmningen ut i periferin istället för i centrum där den gör mindre nytta.

Kaplanturbinen har också stora bladytor där ändarna nästan överlappar varandra. Bladen bildar då "munstycken" där vattnet strömmar ut och på så vis ger turbinen en kraft i motsatt riktning. Därav namnet "reaktionsturbin".

[M8e]

Ni kan leka lite med den här.
Om jag gjort rätt så blir tryckfallet 0.4bar vid 11l/s. Detta borde alltså bli maxflödet, fast då blir det inget tryck för att driva turbinen.
Vid 8 l/s så blir tryckfallet 0,2 bar.(0,2 bar kvar)
Vid 6 l/s så blir tryckfallet 0,11 bar.(0,29 bar kvar)
Vid 4 l/s så blir tryckfallet 0,05 bar.(0,35 bar kvar)

P = Q x g x H x η

Q = vattenflöde i liter/sekund
g = 9,81 m/s²
H = fallhöjd i meter
η = verkningsgrad (turbin/vattenhjul + generator och växel)

8l/s*9,81m/s²*2mvp=157W
6l/s*9,81m/s²*2,9mvp=170,7W
4l/s*9,81m/s²*3,5mvp=137,3W

Alltså på en ungefär, om jag gjort rätt. Tog inte med någon verkningsgrad så watt siffrorna är fantasi siffror.

[RÖD@nörd]

Det verkar vara en bra kalkylator. Trodde inte det skulle gå att räkna ut så enkelt. Resultatet borde bli omkring 100 watt i det här fallet. Turbinen kan inte bli så värst stor. Det är nog läge för ett hembygge och experiment med olika löphjul.

[M8e]

Kände för att leka lite och testa hur effektskillnaden blir då man väljer ett grövre rör.

Lite siffror:

120mm(113,04cm2) 100m rör
13*9,81*2=255W 1.15 m/s
12*9,81*2,3=271w 1.06 m/s
11*9,81*2,6=280W 0.97 m/s
10*9,81*2,8=275W 0.88 m/s
9*9.81*3= 264,9W 0.8 m/s
8*9,81*3.2=251W 0.71 m/s
7*9,81*3.4=233,5W 0.62 m/s

100mm(78,5cm2) 100m rör
11*9,81*0,3=32,4w 1.4 m/s
10*9,81*0,9=88,3w 1.27 m/s
9*9,81*1,5=132,4w 1.15 m/s
8*9,81*2=157w 1.02 m/s
7*9,81*2,5=171,7w 0.89 m/s
6*9,81*2,9=170,7w 0.76 m/s
5*9,81*3,2=157w 0.64 m/s

171,7w/280W=0,6132
280W/171,7w=1,63075

78,5cm2/113,04cm2=0,6944
113,04cm2/78,5cm2=1,44

En diameter ökning på 20%(20mm) ger 44% större tvärsnittsarea och ca 63% högre effekt.

Edit: lade till flödes hastigheterna. Det blir inte många knop det där.
(1m/s = 1,944 knop)

[RÖD@nörd]

Det var intressant. Tänk att en 20% ökning av rörets diam ger 63% högre effekt.

[Raptor50]

Kolla in http://smartkraft.no/index_media.htm Dom gör några små vattengeneratorer som du ändast behöver flyt i vattnet och inget "Fall".. Du kan ju kanske ta några ide'er därifrån..

[McE]

jaha...faan! Trodde aldrig det skulle ge så lite. Ja då får jag försöka skaffa större tub eller lägga ner. Tack för all hjälp!