Seuraa 
Viestejä8643

Miten menee tavallisen kolmelapaisen tuulivoimalaitteen hyötysuhde tuulennopeuden mukana? Oletetaan aluksi, että laitteessa on kiinteät lavat. Ja spekulanteille tiedoksi, että tarkoitetaan kyllä aidosti pyörivää laitetta, mutta lavat eivät säädy.

Hyötysuhteen kanssa olisi tarkoitus pelata siten, että kaikilla tuulennopeuksilla säätö tekee pienin askelin kuormitusmuutosta ja valitsee aina isomman tehon antavan kuormituksen.

Oletus on, että kuormitus on aina säädettävissä nollan ja maksimin välillä. Ja motiivina on tuo lapojen kiinteys.

Ja kuten ensimmäisessä lauseessa on mainittu vain kolmelapainen kaupalliseen voimantuotantoon yleensä käytetty roottorimalli, niin minkäänlaiset vappuviipperät eivät sitten kiinnosta vaan tarkoitan saada jotain käsitystä oikean tuulivoimalaitteen hyötysuhdekuvaajasta tuulennopeuden funktiona. Ei myöskään kiinnosta piipuvoimaloitten turpiinityyppiset putkessa olevat roottorit eikä myöskään kiinnosta jos joku haluaisi välttämättä sijoittaa vapaan roottorin putkeen. Kiinnostaa vain ja ainoastaan tuulivoimapuistoissa esiintyvä roottorimalli ja sen ominaisuudet.

Myös olen toivorikas sen suhteen, että puhutaan vain noista kolmelapaisista lentokonesiipitekniikalla tuotetuista tuulivoimalaitosten laminaarivirtauksiin viritetyistä roottoreista. En tietenkään tarkoita kaasuturpiineita tai turpiiniahtimia, joista varmasti jotkut lukemaansa ymmärtämättömät haluavat turista. Enkä vesivoimaloitten kaplaneita saatika francis-vehkeitä vaikka niissäkin jokin pyörii jossakin massavirtauksessa. Enkä hydraulipumppuja tietenkään.

Myös toivoisin, että fysiikan lait oletetaan olevan voimassa ja koetellut teoriassa ja käytännössä toimivat lainalaisuudet, vaikka juttu saattaakin olla joillekin kova pala. Ja loputtomiin toivoisin, että alistutaan siihen (joittenkin mielestä naiviin) ideaan, että kaupalliset roottoriratkaisut ovat kokonaisuudessaan melko optimaalisia ja ainakin paremmin todelliset energiantuotantotavoitteet täyttäviä kuin muut ropelit.

Koska on olemassa toisia ulottuvuuksia, joissa pikku viipperät tuottavat putkiin asennettuina kaiken energian pelkällä kulmanopeudella, toivoisin pikku viipperöitten (American-Little-Wiippera) asiantuntijoitten menevän tuollaiseen ulottuvuuteen meuhkaamaan. Noissa ulottuvuuksissa lapojen pyyhkäisypinta-alaa ei tarvitse ottaa huomioon laskuissa eikä turbulenssia. Äärettömät energiat ja tehot tehdään noissa ulottuvuuksissa pelkillä pyöreillä levyillä. Vain jos tarvitaan ääretäntä pienempää tehoa, aletaan levyyn muotoilla "siipiä", joita purjeiksi kutsutaan. Mutta tässä säikeessä olisi siis tarkoitus pysyä alkeellisessa ulottuvuudessamme kehnojen jarrulakien kuten Beltz'in sellaisen vankeina.

Hiirimeluexpertti. Majoneesitehtailija. Luonnontieteet: Maailman suurin uskonto. Avatar on halkaistu tykin kuula

Sivut

Kommentit (231)

Tuulivoimalaitteessa ei tarvitse välittää (termisestä) hyötysuhteesta lainkaan, koska käyttövoima ei maksa mitään. Paras teho saadaan kuitenkin tämän tyyppisestä:

P.S. Purjealuksetkaan eivät liiku pelkällä mastolla.

Sisältö jatkuu mainoksen alla
Sisältö jatkuu mainoksen alla

http://www.renewableenergyaccess.com/re ... y?id=45244
"The world's leading wind turbine blade manufacturer, Denmark-based LM Glasfiber, last week inaugurated the world's first wind tunnel that is custom designed for research and testing of the aerodynamic properties of rotor blades. The of DKK 25 million (US$4.2 million) tunnel is intended to provide new know-how to ensure that tomorrow's wind turbines can continue to generate more and more power."

Kallis tuulitunneli lapojen hiomiseen. Tuntuu olevan oudon mrkittävä seikka?

http://www.leica-geosystems.com/corpora ... s_2954.htm
"Laser tracking boosts efficiency of wind power plants
Rotor blades perfectly made by using laser tracker
Three-dimensional measurement and analysis of rotor blades and their production facility are highly complex and demanding measuring tasks. The nature and scope represent an entirely new dimension in this branch of industry. Consequently, such a task can be coped only by using ultra-modern measuring systems and a correctly prepared measurement strategy. An investigation of suitable measuring systems on the basis of the specific requirement profile for this measurement task indicated that the Leica Laser Tracker provides the best preconditions for successful measurements."

Mitataan tarkasti Laserilla lapoja.

http://www.eia.doe.gov/cneaf/solar.rene ... wind2.html
Isojen poikien myllyn sisuskaluista englanniksi.

http://www.energy.iastate.edu/renewable ... power.html

Simppeli laskukaava tuulen teholle.

Tietää
Kallis tuulitunneli lapojen hiomiseen. Tuntuu olevan oudon mrkittävä seikka?

Jokohan viimeinkin menee tanskalaistenkin jakeluun, ettei kolmella siivellä mitään tehoja saada.

Tämä kuva on siis siitä lähettämästäsi linkistä.

Ertsu
Tietää
Kallis tuulitunneli lapojen hiomiseen. Tuntuu olevan oudon mrkittävä seikka?

Jokohan viimeinkin menee tanskalaistenkin jakeluun, ettei kolmella siivellä mitään tehoja saada.

Tämä kuva on siis siitä lähettämästäsi linkistä.

Tuo kuva on tuulitunnelin turbiini, jonka tehtävänä on puhaltaa sitä ilmaa niihin testikappaleisiin.

Paul M
tietää
Teoreettinen maximi on 59 %

Laadukas pdf aiheesta:
http://butler.cc.tut.fi/~repo/Julkaisut ... 1-2003.pdf




Onko tuo jonkinlainen vakio? Eli sopivasti ottotehoa säätämällä saadaan mahdollisesta sen hetkisestä tuulen energiasta tuo irti.

minä käsitin ainakin silleen että kun edestä puhaltaa 3m/s ja taakse jäävän tuulen nopeus on 1m/s, niin silloin saadaan ilmasta irti eniten painetta siiven pinta-alaan nähden.

eli kun ideaalisen tuulivoimalan nopeuksien suhde on 1/3 niin saadaan tehokerotoimeksi 0,59.
1/2 suhteella saadaan irti noin 55%.

Tämä toimii siis ilmalla.. eri kaasuilla varmaan eri kertoimet?

hmm.. miten lie sitten vedellä?

Paul M
Seuraa 
Viestejä8643

Eli kiinteäsiipisellä voidaan pyörimisnopeutta säätäen pudottaa ilmanopeus 33% luokkaan, jolloin saadaan laajalla tuulennopeusalueella hyvällä hyötysuhteella tehoa. Pyörimisnopeus säätyy automaattisesti toteuttamaan tuon ilmanopeuden pudottamisen, kun jatkuvasti tunnustellaan miten saadaan maksimaalinen teho kussakin tilanteessa.

Eri asia on kannattaako tunnustella. Ilman nopeus on mitattavissa ja voidaan jarruttava lapanopeus ottaa taulukostakin. Mutta jotenkin vaikuttaa siltä, että säätöteknisesti vain yhden asian säätäminen tuottaa helpoiten tavoitteen.

Hiirimeluexpertti. Majoneesitehtailija. Luonnontieteet: Maailman suurin uskonto. Avatar on halkaistu tykin kuula

http://butler.cc.tut.fi/~repo/Julkaisut ... 1-2003.pdf
"Kiinteälapakulmaisten laitosten yksi ylimääräinen riskitekijä ovat tietyissä sakkaustilanteissa syntyvät itseään vahvistavat värähtelyt, jotka saattavat johtaa lapojen rikkoutumiseen. Ongelma on noussut esiin laitoskokojen suurentuessa, koska lapojen pidentyessä painovoiman vaikutuksesta syntyvät, lapojen pyörimissuunnassa esiintyvät värähtelyt tulevat yhä vaikeammiksi hallita."

Tuossa eräs hyvä syy viedä lapa tuulitunneliin, jota ehdin ihmetellä.

Paljonkohan tulisi painetta 10 m/s tuulella, joka puhaltaa 50 m leveään(halkaisija) halkaistuun kuplahalliin, korkeus 10 metriä.
Joku poukama katettuna voisi toimia vastaavalla tavalla.

Canccu
Ertsu

Tietää

Kallis tuulitunneli lapojen hiomiseen. Tuntuu olevan oudon mrkittävä seikka?

Jokohan viimeinkin menee tanskalaistenkin jakeluun, ettei kolmella siivellä mitään tehoja saada.

Tämä kuva on siis siitä lähettämästäsi linkistä.

Tuo kuva on tuulitunnelin turbiini, jonka tehtävänä on puhaltaa sitä ilmaa niihin testikappaleisiin.


Ei haittaa. Sama toimii myös toisin päin.

Ertsu
Canccu

Tuo kuva on tuulitunnelin turbiini, jonka tehtävänä on puhaltaa sitä ilmaa niihin testikappaleisiin.

Ei haittaa. Sama toimii myös toisin päin.

Haittaa, ja haittaa... Saman logiikan mukaan Arkimedeen ruuvi käy vesiturbiinista toisinpäin?

Sillä tehokkuudella on merkitystä.

Canccu
Haittaa, ja haittaa... Saman logiikan mukaan Arkimedeen ruuvi käy vesiturbiinista toisinpäin?

Käy hyvinkin, jos nostokorkeutta ei oteta huomioon. Käyhän Kaplanin turbiinin juoksupyöräkin laivan potkurista ja päinvastoin.
Sillä tehokkuudella on merkitystä.

On on. Hyötysuhteella ei niinkään.

Volitans
Seuraa 
Viestejä10670
Ertsu
Tuulivoimalaitteessa ei tarvitse välittää (termisestä) hyötysuhteesta lainkaan, koska käyttövoima ei maksa mitään. Paras teho saadaan kuitenkin tämän tyyppisestä:

P.S. Purjealuksetkaan eivät liiku pelkällä mastolla.

Tuollainen sopii kyllä esim. veden pumppaamiseen. Enemmän tehoja tulee kolmilapaisella.

totinen
Seuraa 
Viestejä4887
PoLe
Paul M
tietää
Teoreettinen maximi on 59 %

Laadukas pdf aiheesta:
http://butler.cc.tut.fi/~repo/Julkaisut ... 1-2003.pdf




Onko tuo jonkinlainen vakio? Eli sopivasti ottotehoa säätämällä saadaan mahdollisesta sen hetkisestä tuulen energiasta tuo irti.



minä käsitin ainakin silleen että kun edestä puhaltaa 3m/s ja taakse jäävän tuulen nopeus on 1m/s, niin silloin saadaan ilmasta irti eniten painetta siiven pinta-alaan nähden.

eli kun ideaalisen tuulivoimalan nopeuksien suhde on 1/3 niin saadaan tehokerotoimeksi 0,59.


Lienee mahdollista laittaa samaan torniin vielä toinen roottori joka pudottanee tuulennopeutta edelleen.

totinen
Seuraa 
Viestejä4887
Volitans
Ertsu
Tuulivoimalaitteessa ei tarvitse välittää (termisestä) hyötysuhteesta lainkaan, koska käyttövoima ei maksa mitään. Paras teho saadaan kuitenkin tämän tyyppisestä:

P.S. Purjealuksetkaan eivät liiku pelkällä mastolla.




Tuollainen sopii kyllä esim. veden pumppaamiseen. Enemmän tehoja tulee kolmilapaisella.
Tuo malli on tehokas hiljaisilla tuulennopeuksilla. Jos halutaan verrata purjelaivoihin, niin suurta purjepinta-alaa käytetään hiljaisilla tuulennopeuksilla. Tuulen yltyessä purjeita vähennetään kunnes kovalla myrskyllä on vain pienet myrskypurjeet antamassa ohjattavuutta laivalle.

Pääperiaate tehokkuuden kannalta on se että ilmavirta häiriytyy, eli sen nopeus ja suunta muuttuu mahdollisimman vähän roottorin alalla. Siltä kannalta ajatellen kaivopumpun roottori on hyvin epä-edullinen. Siksi useita roottoreita ei kannata asettaa peräkkäin.

Purjeessa on sekä patoava että siipimäinen efekti, riippuen sen mallista. Siten sillä voi edetä sivuvastaiseenkin tuuleen.

totinen
Seuraa 
Viestejä4887
tietää
Pääperiaate tehokkuuden kannalta on se että ilmavirta häiriytyy, eli sen nopeus ja suunta muuttuu mahdollisimman vähän roottorin alalla. Siltä kannalta ajatellen kaivopumpun roottori on hyvin epä-edullinen. Siksi useita roottoreita ei kannata asettaa peräkkäin.

Tuossa on patentteja, joissa roottorit on asetettu peräkkäin:
Ok patents
In U.S. Pat. No. 2,153,523, filed Mar. 25, 1937, Roberts et al. describe a wind generating turbine in which the generator is driven by two sets of propeller blades. The first set of blades drive an armature. The second set of blades drive the field coils that rotate in the opposite direction to the first set of blades. This prior art does not incorporate any gears between the propeller rotors and the electrical generator. Additionally, the two rotating elements are not mechanically linked. Since the second propeller is located behind the first there is less energy available to it. Consequently, Roberts et al. recommend that the second propeller be larger than that the first so that both propellers extract a similar amount of energy.

In U.S. Pat. No. 5,506,453, filed Dec. 18, 1991, McCombs describes a wind turbine system with a first turbine on one end of a pod and a second turbine on the opposite end of a pod. McCombs takes advantage of gearing to increase the rotational speed of the generator inputs as well as using a generator similar to the generator disclosed by Roberts et al. as explained previously. Unfortunately, disruption of the airflow caused by the first turbine reduces the effectiveness of the second turbine. Due to the design of the generator, it is necessary to either link the two inputs to the generator or care must be taken to ensure that both inputs have roughly equal torque and rotational velocity. Consequently, it is necessary to ensure that both turbines extract the same amount of power from the wind. Unfortunately, disruption of the airflow caused by the first turbine reduces the effectiveness of the second turbine. This may be overcome by increasing the size of the second turbine, using a less efficient first turbine or moving the second turbine so far from the first that the airflow is no longer disrupted. Clearly these solutions will result in either less power output or increased cost.

http://www.okpatent.us/process_separati ... rator.html

Kirjoittaja ei suosittele kumpaakaan mallia käytäntöön.

Volitans
Ertsu
Tuulivoimalaitteessa ei tarvitse välittää (termisestä) hyötysuhteesta lainkaan, koska käyttövoima ei maksa mitään. Paras teho saadaan kuitenkin tämän tyyppisestä:

P.S. Purjealuksetkaan eivät liiku pelkällä mastolla.




Tuollainen sopii kyllä esim. veden pumppaamiseen. Enemmän tehoja tulee kolmilapaisella.

Sopii se mihin tahansa energian tuottamiseen ja siitä saadaan enemmän tehoa kuin kolmilapaisesta. Kolmilapaisessa suurin osa ilmamassasta karkaa hukkaan lapojen välistä. Eiköhän tuossa kuvassakin ole sähkögeneraattori.
Tietää
Pääperiaate tehokkuuden kannalta on se että ilmavirta häiriytyy, eli sen nopeus ja suunta muuttuu mahdollisimman vähän roottorin alalla.

Päinvastoin. Ilmavirran suunnan ja nopeuden muutoksesta tulee se roottoria pyörittävä voima. Ilmavirta siirtää osan liike-energiastaan roottoriin.
Purjeessa on sekä patoava että siipimäinen efekti, riippuen sen mallista. Siten sillä voi edetä sivuvastaiseenkin tuuleen.

Tuon kuvan myllynkin purjeet etenevät sivutuuleen.

Totinen
Tuo malli on tehokas hiljaisilla tuulennopeuksilla. Jos halutaan verrata purjelaivoihin, niin suurta purjepinta-alaa käytetään hiljaisilla tuulennopeuksilla. Tuulen yltyessä purjeita vähennetään kunnes kovalla myrskyllä on vain pienet myrskypurjeet antamassa ohjattavuutta laivalle.

No niin. Tulihan sitä tukea vihdoin ja viimein. Kiitoksia. Suurin osa tuulestahan on nimenomaan hiljaista. Tuulimyllyyn voi sitten rakentaa lapojen kääntömekanismin myrskyjä varten.

Sivut

Suosituimmat

Uusimmat

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Suosituimmat