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Titolo: Come si calcolano gli aerogeneratori.

Sorpreso dall' interessamento dimostrato su questo NG per gli
aerogeneratori (paoPaura, Christian Ancillotti, indianagei, ecc.),
voglio dare un piccolo contributo all' argomento, senza pretese
di approfondimenti data la vastità delle materie (aerodinamica,
meccanica, elettrotecnica, elettronica), ma, spero, fornendo un
approccio sommario ma a vasto raggio per coloro che sono
interessati  a questi affascinanti dispositivi.
Chi intendesse farne uso per un eventuale utilizzo, può accomodarsi,
a meno che non gli passi la voglia prima di finire di leggere.
Perciò, reduce dai radiatori, Paul Hass colpisce ancora :
"Come si calcolano gli aerogeneratori"- Messaggio in qualche
puntata (come viene viene, senza impegni da parte mia).
                 -  ALTERNATORE  -
Parliamoci chiaro: se volete farvi l' aerogeneratore, dovrete
utilizzare un alternatore automobilistico. Non avete altre possibilità.
Gli alternatori dei camion sono migliori dal punto di vista elettrico,
perchè vanno a regime a più basso numero di giri, ma sono pesanti,
e costicchiano.
Ancora più efficienti sono gli alternatori dei motori per l' aviazione
generale, ma sono difficili da reperire e poi hanno la tensione nominale
di 28 volt, il chè crea dei problemi per la batteria, che deve essere
costruita "su misura" con elementi di tipo stazionario.
Gli alternatori specificamernte progettati per uso eolico sono ideali,
ma in Italia è praticamente impossibile trovarli.
Le dinamo non vanno granchè bene, perchè hanno spazzole e
commutatore, pesano parecchio di più di un alternatore a parità di
potenza, e non possono invertire il senso di rotazione senza danni.
Le caratteristiche di un alternatore automobilistico prevedono
l' inizio della carica a più di 1.000 g/min, purtroppo, e questo significa
dover prevedere rapporti di trasmissione abbastanza alti tra motore
di trascinamento e generatore (ordine di grandezza 10 a 1),
per poter sfruttare la curva di erogazione dell' alternatore.
                           -  ELICA  -
Anche nel caso dei motori di trascinamento, per stare sul pratico, non
c' è molta scelta: la necessità di avere alte velocità di rotazione a
causa delle caratteristiche dell' alternatore automobilistico impone
di utilizzare una classica elica anzichè altri tipi di rotori che,
o sono troppo lenti, o troppo complicati da calcolare.
Si può utilizzare eliche con un numero qualsiasi di pale, ma due
è il compromesso giusto. L' elica monopala è difficile da bilanciare,
la tripala richiede mozzi più complessi, e a parità di velocità del vento,
ruota più lentamente di una bipala. Credetemi sulla parola.
                            -  VENTO  -
E' la parte più interessante del tutto, la fonte di energia, che merita
perciò uno studio approfondito. Cominciamo subito a dire che per
luoghi dove la velocità media del vento è inferiore a 5 m/sec, vale a
dire 18 Km/h, la convenienza di produrre elettricità con un
aerogeneratore  è pittosto discutibile. Con il chè spero di deludere
i più ottimisti !
Ma vediamo di ragionare sui calcoli che altri hanno sudato prima di noi.
La formula regina, in campo eolico, che permette di calcolare la
potenza estraibile dal vento, è :
                                                3
          P  =  Cp x 0,64 x A x V
dove
- P è la potenza in watt
- Cp è un coefficiente che varia a seconda del tipo di rotore, e che
   per un' elica bipala si può fissare in 0,35
- A è la superficie del disco dell' elica
- V è la velocità del vento, in m/sec
La formula è interessantissima perchè permette di fare alcune
importanti considerazioni :
- la potenza ottenibile è proporzionale alla superficie del disco dell'
elica, o se preferite, al quadrato del suo diametro
- la potenza ottenibile è proporzionale al cubo della velocità del vento
Facciamo un esempio:
Con un rotore bipala del diametro di 3 metri, ed un vento di 10 m/sec.,
la potenza estraibile, applicando la formula di cui sopra, è di 1.500 watt.
Da leccarsi i baffi !
Cosa succede, però, se il vento cala a 5 m/sec ?
Fate i conti ed il risultato sarà di 200 watt !
E se l' elica è di 2 metri di diametro, anzichè 3 ?
Il risultato diventa 88 watt.
Siete rimasti delusi, non è vero ?
Voglio infierire. La potenza di cui sopra deve intendersi "teorica", perchè
si dovrà anche tener conto del rendimento della trasmissione
elica-alternatore, fatta a cinghie od ingranaggi, del rendimento
dell' alternatore, delle perdite di trasporto dell' energia elettrica
(caduta di tensione), e delle perdite all' accumulatore per riscaldamento
dello stesso. Se poi vorrete utilizzare la corrente a 220 volt, aggiungiamo
pure il rendimento dell' inverter CC/CA.
Per farvi passare la voglia di autocostruire un generatore eolico, mi pare
possa bastare.
Se invece siete degli irriducibili ostinati, confessate pubblicamente sul NG
la vostra testardaggine, che andrò avanti.
Cordialità.
                  Paul

                   Paul



convento..........quindi non saprei proprio come orientarmi.
Chissa' se per un generatore eolico una buona vecchia Hamilton Standard in alluminio a passo variabile puo' andare bene anche quand'e' scaduta? :-) 
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Luca Beato    -  
http://members.xoom.com/huey/
IPMS-IT #1484 -  
http://www.ipmsitaly.com/
F.A.Q. del plastimodellismo su 
http://www.ipmsitaly.com/faq/modelfaq.html

tecniche di allora.
Ed infatti, con questo sistema è abbastanza facile. Gli aeromodellisti
di tutto il mondo ne hanno progettate e costruite a milioni, sino a quando
sono stati trasformati in clienti passivi di eliche in plastica vendute
bell' e pronte nei negozi specializzati.
Ma l' elica di un aerogeneratore si può costruire ancora più facilmente
che non con il metodo tradizionale di cui sopra.
Cordialità.
                 Paul

 alternata
Ma, scusa, tu hai l' impianto elettrico della tua auto che è in alternata ?
Gli alternatori d' automobile (trifasi in CA) hanno già incorporato il
ponte raddrizzatore (ed anche il regolatore di tensione) !
Cordialità.
                     Paul

 Il problema e solo quello di reperire i pezzi.
Guarda un po' aqqua':
http://homepages.enterprise.net/hugh0piggott/books/
Ciao

 
http://homepages.enterprise.net/hugh0piggott/books/
Complimenti per la ricerca.
La integrerò nelle mie note.
Chissà se riusciremo a convincere qualcuno nell' impresa.
Cordialità.
           Paul

paulhass wrote:

                                        PRINCIPIO DI PAOPAURA
......................."datemi un'elica e un po di tempo e vi/mi
costruirò un generatore eolico"
firmato   paoPaura
ciao
pao

                 Paul
Alla mal parata, ho visto che usate si trovano in vendita all'asta su 
www.ebay.com
 
Eccone una d'esempio. E' in legno, non molto grande (26 pollici di diametro) e al momento viene "battuta" a soli 40$:  
http://cgi.ebay.com/aw-cgi/eBayISAPI.dll?ViewItem&item=509048130
Costera' un po' la spedizione, ma quanta fatica risparmiata...


spedizione, ma quanta fatica risparmiata...
La stessa elica, ma proprio identica ( 26" di diametro, 27" di passo,
massello di faggio in 4 strati, 4 fori di fissaggio al mozzo), la offro in
visione gratuita a paoPaura per convincerlo che costruire un' elica
non è poi così difficile.
Non posso cederla perchè nel mozzo ho incassato un orologio
avuto in regalo.
Dispongo anche, per approfondimenti, di pale sciolte della stessa
elica e di altre, in legno o metallo, di eliche un po' più grandi.
Peraltro eliche di diametro sotto i 2 metri sono inadatte per un
aerogeneratore, almeno per le ventosità medie del nostro Paese.
Vedremo se abbocca.
Cordialità.
                   Paul

                   Paul
Sei un mito! :)
Se poi PaoPaura dovesse convincersi, c'e' qualcun altro che su Ebay vende un manuale degli anni '30 sulla costruzione di eliche aeronautiche. Meglio di cosi'...


                    Paul
ciao
pao
PS:forse meglio spendere 40 dollari?

Io non ne ho la minima idea.........e poi l'equilibratura?
Senti se rimandiamo alla primavera l'elica la facciamo nel mio
laboratorio. Non sono lontano e cosě hai una buona scus per venire a
trovarmi... E magari invtiamo anche Paulhass