Axial flux generator Hefei Top Grand TGET165-0.15kW-500R

Hier worden verschillende vormen van windenergie besproken

Moderator: Moderators

Dick
Berichten: 37
Lid geworden op: 09 aug 2012, 14:29

Re: Axial flux generator Hefei Top Grand TGET165-0.15kW-500R

Bericht door Dick » 01 nov 2015, 06:52

Midwoud dank voor je reactie,

Van dit spandoek begrijp ik niks, net zo min als de belasing op zonnepanelen!
Straks moet je ook nog belasting betalen voor adem halen!

Maar hoe hoog denk je dat ik moet zitten wil ik boven de bomen mijn molen goed laten draaien!
Heb besloten, ook al is het natuur gebied om die molen toch te plaatsen!
ik zie en hoor wel wat de ambtenarij gaat zeggen!

Dick

Adriaan Kragten
Berichten: 240
Lid geworden op: 22 mar 2015, 09:02

Re: Axial flux generator Hefei Top Grand TGET165-0.15kW-500R

Bericht door Adriaan Kragten » 01 nov 2015, 08:58

Bomen hebben diverse effecten op de windsnelheid achter de bomen en dit effect hangt ook nog eens sterk af van het feit of de bomen blad dragen of niet. Tot een hoogte van de boomtoppen heb je een aanzienlijke reductie van de windsnelheid. Een boom veroorzaakt ook wervels en die zijn merkbaar tot ik denk zeker drie meter boven de top. Een ander effect is dat de windsnelheid toeneemt met de hoogte maar de mate waarin dit gebeurt hang af van de terreinruwheid en bomen geven een hele grove terreinruwheid. Een vervelende eigenschap van bomen is dat ze groeien en dat je dus een redelijk windregiem kunt hebben als je de molen plaatst maar dat het na een aantal jaren veel slechter is. Dit is het geval op mijn eigen testveld. Ik denk dat de toren zo hoog moet zijn dat de wiektip minimaal drie meter boven de boomtop uitsteekt. De torentop moet dan nog eens een halve rotordiameter hoger liggen.

Of je voor je molen een millieuvergunning nodig hebt hangt af van de rotordiameter. Voor een horizontaleasturbine heb je geen millieuvergunning nodig als de rotordiameter kleiner is dan 2 meter. Theoretisch heb je wel altijd een bouwvergunning nodig maar voor rotordiameters kleiner dan 2 m wordt er meestal niet moeilijk gedaan. Maar ook molens met grotere rotordiameters kunnen jaren staan als niemand er last van heeft en er niemand klaagt bij de gemeente.

Dick
Berichten: 37
Lid geworden op: 09 aug 2012, 14:29

Re: Axial flux generator Hefei Top Grand TGET165-0.15kW-500R

Bericht door Dick » 01 nov 2015, 11:46

Adriaan dank voor je reactie,

Hier zijn alleen dennen en een enkele berk! Het terrein is nogal ruw en wij wonen tegen een heuvel op een hoogte van rond driehondervijftig meter, heuvel is nog eens vijftig meter omhoog.

Bomen zijn van de provincie omdat dit een beschermd bos is, normaal is de houtbouw maatschappij eigenaar. De vregunning regel is hier (Zweden) anders, hoe weet ik nog niet. Maar wil eerst weten of het de moeite loont! Ik bedoel heb iedere winter een energie probleem omdat mijn vriend de zon te laag blijft, en achter de bomen blijft hangen. Dus die periode moet ik iets hebben om deze te overbruggen! Generator twee keer perweek een dag mijn accu's vullen vind ik niks, een pokke herrie en belastend!

Nogmaals dank voor je reactie kan hier iets mee... Bomen zijn denk ik rond de 25 meter... Hoge toren..

Warme groet

Dick

Adriaan Kragten
Berichten: 240
Lid geworden op: 22 mar 2015, 09:02

Re: Axial flux generator Hefei Top Grand TGET165-0.15kW-500R

Bericht door Adriaan Kragten » 02 nov 2015, 13:35

Als de bomen 25 m hoog zijn en je hebt een molen met een diameter van 4 m dan moet de toren dus minimaal 30 m hoog zijn. De toren wordt dan erg duur ten opzichte van de kostprijs van de molen. De verhouding tussen de kostprijs van de toren en die van de molen wordt steeds gunstiger naarmate de rotordiameter groter is maar ik denk niet dat je plannen hebt voor een molen met een rotordiameter groter dan 4 m.

Een ander probleem met een dergelijk hoge toren is het opzetten. Ik heb zelf een 12 m, 3-potige slanke toren zonder tuidraden en zet die overeind met behulp van een 5 m lange 2-potige hulpmast die scharniert om de twee bevestigingsbouten waar ook de toren om scharniert. Ik gebruik twee 10 mm dikke staalkabels en een zware lier. De lier is bovenop een lange 3" pijp geschroefd waar een grote plaat op gelast is om te voorkomen dat de pijp door de grond getrokken wordt. De pijp maakt een hoek van ongeveer 65 graden met de horizon. Maar dit bleek toch niet zwaar genoeg te zijn. Een meter achter de hoofdpijp zit daarom een tweede pijp met plaat waar de eerste pijp met een strip aan verbonden is. Omdat ik een behoorlijk lange hulpmast gebruikt is de trekkracht in de kabel nog niet eens zo hoog maar toch heb ik een dergelijke constructie nodig als ik de lierfundering niet als een zwaar betonblok uitgevoerd wordt. Voor een 30 m hoge vrijstaande mast moeten alle lengtes ongeveer een factor 2,5 groter zijn en je hebt dan ook een veel zwaardere lier nodig. Je zou ook kunnen overwegen oom een getuide paal te gebruiken maar daar zitten weer andere nadelen aan.

Ik denk dat een windmolen voor jouw situatie daarom een lastige keus is. Zou niet niet beter een aggregaat kunnen ontwerpen of kopen dat op hout werk, bijvoorbeeld een hete lucht motor of een stoommachine. Stoommachines zijn in India gewoon te koop (zie website Tinytech India).

Dick
Berichten: 37
Lid geworden op: 09 aug 2012, 14:29

Re: Axial flux generator Hefei Top Grand TGET165-0.15kW-500R

Bericht door Dick » 02 nov 2015, 18:31

Adriaan,

Dank wederom voor je reactie!
Tjongen wat een toestan voor een mast, dom van me maar hed daar eigenlijk niet bij stil gestaan! Een lier heb ik, een vlinke ook, negen ton, zit vast aan een legervoertuig wat ik in de winter gebruik!
De energie die ik te kortkom is puur voor twee volwassenen, heb geen tv of zoiets, een computer, twee ipds plus laders een vrieze, die gaat uit over een week of wat! Dat is het, dus groot hoeft die windmolen niet te zijn!

Een mast mak begrijp ik! Een stoom machine niet! Ben met een jonge van deze forum voor mijn emigratie bezig geweest, maar zag het niet zitten! Is me te gevaarlijk!

Een warme groet

Dick

Adriaan Kragten
Berichten: 240
Lid geworden op: 22 mar 2015, 09:02

Re: Axial flux generator Hefei Top Grand TGET165-0.15kW-500R

Bericht door Adriaan Kragten » 07 jan 2016, 11:59

Even wat info over de laatste ontwikkelingen wat betreft de VIRYA-1.65 met een Chinese axial flux generator. De molen heeft nu een paar maanden gedraaid en alle stormen zonder problemen doorstaan. Als er redelijk wat wind is dan is het aanlopen geen probleem maar dat kan ook komen doordat de keerring inmiddels ingelopen is. Wel vind ik de geluidsproductie ontoelaatbaar. Een stalen rotor met gewelfde plaat wieken produceert altijd al meer geluid dan een rotor met houten bladen en een Gottingen profiel en dezelfde diameter en snellopendheid. Dit komt omdat de grenslaag vanwege de scherpe neus turbulent is. De belangrijkste reden van het te hoge geluidsniveau is echter dat de generator de rotor niet zwaar genoeg belast wat weer komt doordat het werkelijke generatorkoppel maar ongeveer een factor 2/3 is van dat wat uit de gegevens van de fabrikant af te leiden is en waar het ontwerp van de rotor op gebaseerd was. De rotor had al een tamelijk hoge ontwerpsnellopendheid van 5,5 maar door het te lage koppel draaide hij bij hoge windsnelheden bij ongeveer 6,5 en dat is echt te hoog voor gewelfde plaat wieken.

De molen wordt niet belast door een echte 12 V accu maar door een dump load met spanningsregelaar die afgesteld werd op een spanning van 13,5 V wat ongeveer gelijk is aan de laadspanning van een echte accu bij een redelijke laadstroom. Vorige week heb ik deze spanning verlaagd naar 11,5 V. Het gevolg hiervan is dat de Pmech-n kromme van de generator naar links schuift en de rotor draait hierdoor bij een lagere snellopendheid, ik schat ongeveer 5,5. Dat is dus de snellopendheid waar de rotor oorspronkelijk voor ontworpen was. De geluidsproductie is nu duidelijk lager maar ik vind deze nog steeds te hoog als de molen staat op een plaats vlak bij bewoning. Het nadeel van verlaging van de spanning is dat de belasting nu niet meer overeen komt met die van een 12 V accu. Een naar links verschoven generatorkarakteristiek bij behoud van de juiste laadspanning is alleen te verkrijgen met een aangepaste wikkeling en daardoor zou een standaard generator niet meer bruikbaar zijn.

Een ander alternatief is het ontwerpen van een rotor met houten bladen. Dit heb ik inmiddels gedaan en de rotor is ook al uitgetekend. De diameter is vergroot naar 1.75 m en de ontwerpsnellopendheid is 6,5. De molen met deze rotor heet de VIRYA-1.75B2. De twee bladen zijn ontworpen met een lage liftcoefficient aan de tip en hebben een tamelijk grote koorde van 150 mm. Het startkoppel is daardoor wat groter dan dat van de VIRYA-1.65 en hierdoor is de startwindsnelheid verlaagd van 3,5 naar 3 m/s. Door de grotere rotordiameter en de wat hoger Cp is het maximum vermogen toegenomen van ongeveer 125 W tot ongeveer 140 W. Ik denk dat ik deze nieuwe rotor in het voorjaar ga bouwen en daar dan ook weer een half jaar mee ga draaien.

Gebruikersavatar
midwoud1
Berichten: 256
Lid geworden op: 12 aug 2012, 08:47

Re: Axial flux generator Hefei Top Grand TGET165-0.15kW-500R

Bericht door midwoud1 » 08 jan 2016, 21:55

@ Adriaan.
Ik heb hier lange tijd gedraaid met een rotor met houten wieken ,diameter 290 cm. Oregon pine.
Wiek profiel vergelijkbaar met Göttingen . In het begin maakten ze wel wat geluid bij hoge toeren.
Daarna heb ik de trailing edges messcherp gemaakt en daarna waren ze zeer stil van geluid.
De windturbine is met een generator type Hugh Piggott max. 1000 Watt .

Adriaan Kragten
Berichten: 240
Lid geworden op: 22 mar 2015, 09:02

Re: Axial flux generator Hefei Top Grand TGET165-0.15kW-500R

Bericht door Adriaan Kragten » 09 jan 2016, 11:47

Voor de VIRYA-1.75B2 gebruik ik het Gottingen 711 12% profiel (zie rapport KD 333). Voor een koorde van 150 mm heeft dit profiel aan de achterkant een dikte van 1,7 mm. Dunner mag je het volgens mij niet maken omdat de achterkant dan wel erg kwetsbaar zou worden. Ik gebruik 18 mm watervast multiplex en als je de wiek in de lengterichting uit een plaat haalt dan loopt de houtnerf aan de onderkant in de richting van het blad maar bij de achterrand aan de bovenkant haaks op het blad. Dit laatste geeft nog wat extra sterkte aan de rand ten opzichte van een blad dat uit massief hout gemaakt wordt. Ik weet alleen niet hoe watervast hechthout zich met een elektrische schaaf laat bewerken voor die plaatsen waar de messen in dezelfde richting als de houtnerf staan. Als voor deze plaatsen het hout zou uitbreken dan moet ik toch massief hout gebruiken.

Gebruikersavatar
midwoud1
Berichten: 256
Lid geworden op: 12 aug 2012, 08:47

Re: Axial flux generator Hefei Top Grand TGET165-0.15kW-500R

Bericht door midwoud1 » 09 jan 2016, 22:11

Tijdens de tweede wereldoorlog werden op het platteland nog veel petroleum lampen gebruikt.
Door de veranderde omstandigheden steeg de vraag naar zelfopwek dmv.windgeneratoren .
De productie bedrijven konden niet aan de vraag voldoen, daardoor interesse voor zelfbouw.
R.Wartena kwam de zelfbouwer tegemoet met de uitgave van een bouwhandleiding.

http://www.windmotoren-friesland.nl/doc ... ren-wm.pdf

Screen Shot 01-09-16 at 10.07 PM.JPG
Propeller 1,70 mtr

Adriaan Kragten
Berichten: 240
Lid geworden op: 22 mar 2015, 09:02

Re: Axial flux generator Hefei Top Grand TGET165-0.15kW-500R

Bericht door Adriaan Kragten » 10 jan 2016, 13:51

Ik heb ooit een origineel exemplaar van het boekje van Wartena gehad maar dat uitgeleend en nooit meer terug gekregen. Leuk dat iemand er een scan van gemaakt heeft. Toen ik in de windenergiegroep van de Kleine Aarde zat hebben we Wartena's rotortheorie gebruikt om de rotor te berekenen die in het boekje "Grijp de wind" wordt vermeld. De theorie komt in grote lijnen overeen met die uit mijn rapport KD 35 alleen vallen de formules wel erg uit de lucht en wordt er met veel zaken zoals bijvoorbeeld het Reynoldsgetal geen rekening gehouden. Een probleem met de rotoren van Wartena is dat hij een verlopend profiel gebruikt van dun aan de tip naar dik aan de voet maar dat hij de aerodynamische karakteristieken van een profiel toepast wat dus niet mag. Omdat beide bladen uit een plank gemaakt worden is het maken van deze rotoren een stukje beeldhouwwerk. Houten bladen met een constante koorde en profiel en een vaste instelhoek zijn veel gemakkelijker te maken en presteren zeker zo goed. Als je beide bladen met een getordeerde stalen strip aan elkaar verbindt dan hoef je de onderkant niet eens te bewerken. Ik raad iedereen aan om Wartena niet meer te gebruiken en om bladen met KD 35 te ontwerpen.

Gebruikersavatar
kockie
Site Admin
Berichten: 7478
Lid geworden op: 28 jan 2006, 17:42
Locatie: Zeddam
Contacteer:

Re: Axial flux generator Hefei Top Grand TGET165-0.15kW-500R

Bericht door kockie » 10 jan 2016, 14:07

Leuk boekje, heb ik ook in mijn collectie!
Mensen zeggen wel eens dat ik troep verzamel; ik noem mezelf liever een industrieel-amateur-archeoloog die probeert waardevolle artefacten te behouden.

Gebruikersavatar
midwoud1
Berichten: 256
Lid geworden op: 12 aug 2012, 08:47

Re: Axial flux generator Hefei Top Grand TGET165-0.15kW-500R

Bericht door midwoud1 » 13 jan 2016, 20:25

Ontwerp van een propeller met een diameter van 2,90 meter uit het Windwerkboek van Tossijn en Westra.
Toerental /Watt/ windsnelheid.
Tabel Tipsnelheid /afmetingen propeller blad/profiel.
Screen Shot 01-13-16 at 07.14 PM2.jpg
M/sec . Watt .Rpm.

Screen Shot 01-13-16 at 07.16 PM.JPG
Blad stations en profiel

Screen Shot 01-13-16 at 07.24 PM2.jpg
Tipsnelheid / afmetingen

Screen Shot 01-13-16 at 07.17 PM.JPG
Profiel afmeting en hoek

Adriaan Kragten
Berichten: 240
Lid geworden op: 22 mar 2015, 09:02

Re: Axial flux generator Hefei Top Grand TGET165-0.15kW-500R

Bericht door Adriaan Kragten » 14 jan 2016, 17:26

Bij de in het Windwerkboek gegeven methode om wieken te ontwerpen worden twee essentiele fouten gemaakt als het gaat om de bepaling van de hoek phi tussen de relatieve windsnelheid W en het rotorvlak. Ten eerste wordt geen rekening gehouden met de rotatie van het zog maar dat is niet zo erg omdat voor snellopenheden hoger dan twee zogrotatie verwaarloosd mag worden. Maar er wordt ook geen rekening gehouden met het feit dat de absolute windsnelheid in het rotorvlak afgeremd is tot 2/3 V als maximaal vermogen onttrokken wordt. Dit resulteert in een veel te hoge waarde van phi en daardoor ook in veel te grote instelhoeken. Ik heb deze fouten meteen doorgegeven toen het boek op de markt kwam maar er is nooit meer een herziene versie gekomen en daardoor staan deze fouten nog altijd in herdrukken. Ik raad daarom ieder aan om bladen met KD 35 te ontwerpen.

Adriaan Kragten
Berichten: 240
Lid geworden op: 22 mar 2015, 09:02

Re: Axial flux generator Hefei Top Grand TGET165-0.15kW-500R

Bericht door Adriaan Kragten » 30 mar 2016, 11:16

Omdat we de afgelopen weken in de tuin werkten en de VIRYA-1.65 bij harde wind nogal wat geluid produceert, heb ik de rotor een paar weken geleden stil gezet door de generator kort te sluiten. Ik heb de kortsluit P-n kromme van de generator gemeten en deze ligt nog links van de P-n krommen van de rotor voor V = 9 m/s en hoger (zie fig. 8 KD 595). De rotor zou dus bij elke windsnelheid stil gezet moeten kunnen worden en zou indien stilgezet, niet meer op gang moeten kunnen komen. Gisterenochtend was er echter een flinke storm en 's-morgens om een uur of negen zag ik dat de rotor hard draaide. Ik vreesde dat de generator doorgebrand was en heb de kortsluiting meteen opgeheven. De generator leverde toen meteen weer spanning en een stroom van meer dan 6 A en hij was dus niet doorgebrand. Ik weet niet hoe lang de rotor met een kortgesloten generator gedraaid heeft maar dit kan best een paar uur het geval zijn geweest want de storm begon al vroeg in de ochtend. De generator kan dus behoorlijk wat warmte dissiperen zonder door te branden maar deze test geeft wel aan dat bij hoge windsnelheden en windstoten de rotor met een kortgesloten generator toch op gang kan komen. Ik heb hiervoor de volgende mogelijke verklaringen.

1) Tijdens de kortsluitmeting op de meetopstelling werd de generator kortgesloten na de gelijkrichter. Dit is een wat minder harde kortsluiting dan voor de gelijkrichter omdat er een spanningsval van ongeveer 1,4 V over de gelijkrichter staat. Bij de veldmetingen wordt de generator belast met een dumpload en een spanningsregelaar die de spanning op ongeveer 13 V houdt. De kortsluitschakelaar zit hierbij voor de gelijkrichter. Er zit echter een kabel 3 * 1,5 mm^2 met een lengte van ongeveer 30 m tussen de generator en de dump load en over deze kabel zou bij hoge stromen een spanningsval kunnen ontstaan die hoger is dan 1,4 V. De kortsluitkromme schuift hierdoor naar rechts en komt daardoor dichter bij de P-n kromme van de rotor voor V = 9 m/s (en hoger) te liggen.

2) Bij de bepaling van de P-n krommen van de rotor bij hoge windsnelheden wordt ervan uitgegaan dat de rotor volgens een bepaalde delta-V kromme uit de wind draait en dat de component van de windsnelheid haaks op het rotorvlak, V cos delta, bepalend is voor het toerental, het koppel, de thrust en het vermogen. De formules voor scheve aanstroming worden gegeven in hoofdstuk 7 van rapport KD 35. Er zijn ooit metingen in de windtunnel uitgevoerd aan de CWD-2740 rotor en deze aanname blijk heel aardig te kloppen voor zover de rotor draait in de buurt van de ontwerpwindsnelheid. Maar voor lage snellopendheden blijken het koppel en het vermogen hoger te zijn dan uit de formules afgeleid wordt. Het is zeer lastig om daar rekening mee te houden en dat heb ik dan ook niet gedaan toen ik de P-n krommes voor hoge windsnelheden heb afgeleid maar voor lage snellopendheden kunnen deze krommen dus wat hoger liggen en daardoor dichter in de buurt komen van de kortsluitkromme van de generator.

3) De aangenomen delta-V kromme geldt voor quasistatische situaties maar bij snelle windsnelheid- en windrichtingsvariaties kan de rotor tijdelijk meer in de wind staan dan zou volgen uit de delta-V kromme. In dit geval is het rotorkoppel aanzienlijk hoger en dit kan net voldoende zijn om de rotor op gang te laten komen.

Ik heb een alternatieve houten rotor ontworpen (de VIRYA-1.7W) die minder lawaai zou moeten maken. Deze rotor is voorzien van een echt aerodynamisch profiel en de koppeltoerenkromme voor een rotor met een echt profiel stijgt minder snel dan voor een rotor met een gewelfde plaat profiel omdat een echt profiel veel gevoeliger is voor overtrekken dan een gewelfde plaat profiel. Misschien dat met deze rotor, remmen door de generator kort te sluiten bij hoge windsnelheden wel mogelijk is maar ik verwacht toch eigenlijk hetzelfde probleem. Ik weet nog niet of ik er toe kom om deze rotor ook echt te bouwen en te testen.

Gebruikersavatar
midwoud1
Berichten: 256
Lid geworden op: 12 aug 2012, 08:47

Re: Axial flux generator Hefei Top Grand TGET165-0.15kW-500R

Bericht door midwoud1 » 30 mar 2016, 20:53

@ Adriaan.
Het kan een goed idee zijn om bij storm de staart 90 graden uit de wind te trekken met een dunne touwlijn , dunne staalkabel
( fietshandremkabel ) of nog mooier een Dyneema Pe kunsstof lijn.
Collega molenbouwers in de USA gebruiken dit ook met succes . Ik heb het zelf eerder ook toegepast.
Nooit geen runaway meer.
Rgds. Midwoud1.

Plaats reactie