Větrná elektrárna (levně)

[Návštěvník]

Zatím jsou tady argumenty spíše na úrovni osobních dojmů, zřejmě hlavně proto, že nějaké solidní podklady pro tuto oblast nejspíš ještě neexistují.

Největší problém vidím v absolutní neznalosti aerodynamiky.
P.

[poota]

Peter, pokud k tomu můžeš dodat něco konkrétního, sem s tím. Jinak s Tebou docela souhlasím, ovšem neznalost zákonů, a to i fyzikálních, neomlouvá - poota

[Akord]

Akord má dojem, že ještě důležitější, než odpor zužujícího se průřezu, bude odpor vzduchu proti zrychlení, který způsobí jakési "ucpání" trychtýře, díky němuž bude rychlost vystupujícího vzduchu téměř stejná, jako na vstupu; a to nejspíš nezávisle na kóničnosti, větší zúžení = větší odpor.
Nesdílím zcela pohled Akordův, ale nepochybně má pravdu v tom, že vzduch na výstupu z AR bude mít větší hustotu.

To není muj dojem, ale overená teorie i praxe, vyjadril jsem se možná príliš volne, mel jsem posledne místo tlaku napsat pretlaku. Výkon je úmerný rozdílu tlaku pred a za trombónem. A rovný pretlaku krát prutoku, vše v základních jednotkách soustavy SI. Za trombónem bude absolutní tlak nižší, jinak je porušený princip kontinuity. Vzduch na výstupu bude mít hustotu približne stejnou, nebo dokonce o neco nižší, protože je tam nižší tlak. Ten ztrátový výkon jde idealizovane práve na vrub zrychlení hmoty vzduchu. Nejde proste cokoli hmotné včetne vzduchu zrychlit, bez použití výkonu. Jde o hlavní argument, ne o nejakou pitomost.

[Návštěvník]

Peter, pokud k tomu můžeš dodat něco konkrétního, sem s tím. Jinak s Tebou docela souhlasím, ovšem neznalost zákonů, a to i fyzikálních, neomlouvá - poota

Akord to upřesnil.
P.

[poota]

Tak jste mi to vysvětlili tak dobře, že jsem pochopil, že žádnej pohybující se vzduch nebude tak blbej, aby z nějaký roury, která se zužuje, proudil rychleji, než do ní.
Akord to, dle Petera, upřesnil takto:

Nejde proste cokoli hmotné včetne vzduchu zrychlit, bez použití výkonu. Jde o hlavní argument, ne o nejakou pitomost.

Tak to jsem teda chtěl vidět na vlastní oči. Vyštrachal jsem hliníkový kónus dlouhý 19 cm, větší díra 9,5 cm a menší 5,5 cm. Plochy 72 cm2 a 24 cm2, takže výstupní plocha je zhruba třetinová. V proudu vzduchu je na výstupu vzduch znatelně rychlejší, ale určitě ne trojnásobně. Takže se dá říci, že vzduch to dělá mazaně tak, abychom měli pravdu všichni: na svoje zrychlení spotřebuje část výkonu, který má na vstupu.
Takže dál. Ventilátorek z počítače o průměru 5,5 cm jsem dal do téhož proudu vzduchu, po roztočení prstem držel nepříliš vysoké otáčky, již při malém vzdalování se zastavoval. S předřazeným kónusem se vstupem v tomtéž místě jej bylo také nutné roztočit prstem, otáčky byly znatelně vyšší a zastavovat se začínal po výraznějším vzdálení. Dalším krokem bylo přilepení kónusu/hrotu na stator vetilátorku tak, aby se proud vzduchu rozdělil do mezikruží na lopatky rotoru. Výstupní plocha se tak zmenšila o 7 cm2 a tedy na čtvrtinu vstupní. Otáčky snad stouply (spočítat jsem je nestíhal) a zvětšila se vzdálenost zastavování.
Protože mě zajímalo, jestli se nějak projeví vytvoření víru, přilepil jsem do kónusu dvě šroubovitá žebra. Jimi vytvořený vír se projevil citelným zvýšením výtokové rychlosti, pozorovatelným i slyšitelným zvýšením otáček a zvětšením vzdálenosti pro zastavování, dokonce již nebylo nutné ventilátorek roztáčet prstem.
Jednalo se pouze o silně zmenšený model, bez přesných, objektivních a nezávislými svědky ověřených měření, ale mne i přesto přesvědčil, že jakýsi smysl by to případně mít mohlo. Pokud někomu nestačí tvrzení s nálepkou "poota", může si to podobnými či libovolně přesnějšími prostředky ověřit sám.
Zdravím - poota

[Merlin]

[Akord]

Tak jste mi to vysvětlili tak dobře, že jsem pochopil, že žádnej pohybující se vzduch nebude tak blbej, aby z nějaký roury, která se zužuje, proudil rychleji, než do ní.
Akord to, dle Petera, upřesnil takto:

Nejde proste cokoli hmotné včetne vzduchu zrychlit, bez použití výkonu. Jde o hlavní argument, ne o nejakou pitomost.

Tak to jsem teda chtěl vidět na vlastní oči. Vyštrachal jsem hliníkový kónus dlouhý 19 cm, větší díra 9,5 cm a menší 5,5 cm. Plochy 72 cm2 a 24 cm2, takže výstupní plocha je zhruba třetinová. V proudu vzduchu je na výstupu vzduch znatelně rychlejší, ale určitě ne trojnásobně. Takže se dá říci, že vzduch to dělá mazaně tak, abychom měli pravdu všichni: na svoje zrychlení spotřebuje část výkonu, který má na vstupu.

Prosím, zkus to prečíst ješte jednou, já nepoprel princip kontinuity stejne jako jsem nikde a nikdy netvrdil, že voda, nebo vzduch v zúžené hadici nebo trubce nezrychlí. Já jsem jen napsal, že na zrychlení média je potrebný výkon. Pokud by médium nemelo zrychlit, tak ani nepoužiju pojem zrychlení.
Jinak by mi to sedelo.

[Palo]

...dál. Ventilátorek z počítače o průměru 5,5 cm jsem dal do téhož proudu vzduchu...

Teď mě napadlo... Rychlost ventilátoru z PC bys mohl měřit voltmetrem, bylo by to lepší než optický odhad... Teď jsem to zkoušel roztočit rukou... Víc než 0,64 V jsem nebyl schopen nakroutit

[poota]

To Palo: samozřejmě, a měl bych i konkrétní hodnoty. Ale šlo mi jen o ověření principu, tedy jestli vůbec má nějaký smysl s tím ztrácet čas. Navíc předpokládám, že by se rozvinula široká diskuze o tom, co a jak jsem měl použít místo toho, co jsem použil, jak jsou výsledky zkreslené účinností či spíše ztrátami jednotlivých částí, a navíc, že moje výsledky nejsou nijak průkazné a případně ani věrohodné. Což mi, upřímně řečeno, za tu práci navíc ani nestojí.
Takhle vím, že to určitý smysl má, takže budu ještě nějakou chvíli rozvíjet svoje teoretické plácání - je možné, že to třeba někomu pomůže. Já sám nemám ke stavbě ani vhodné místo, ani větrné podmínky, takže nehrozí, že bych do toho vkládal nějaké investice.
Ale dík za upřímně míněnou radu - poota

[Palo]

To Palo: samozřejmě, a měl bych i konkrétní hodnoty....

Rozumím... Mě by osobně zajímalo, s jakými ztrátami bych mohl zhruba počítat... neva... dík za pokus...

[Iv]

Poota - jednoduchý,výstižný,bod

[gromit]

mě vždycky přitahovaly opuštěný tovární komíny - a doslova mi trhá srdce, když vidím, jak někde s velkou slávou nějaký demolují...
pivovarský komíny mají nahoře takovou hezkou otočnou směrovku
poota

[Pego]

jen bych poznamenal, ze Akordem spominana energie potrebna na akceleraci vzduchu v trubici se nachazi v masach vzduchu smerem proti vetru - a ze je ji tam hafoooooo... a slunce dodava porad dalsi...

[poota]

Díky všem. Mít takovej komín, tak tu neprobíráme teorie, ale rovnou bych psal o zkušenostech z provozu.

Vstupní hrdlo AR je nutné umístit do pokud možno stabilního proudění, tedy obdobně, jako vrtuli. Tím je tedy také pevně daná jeho výška nad zemí. Podle toho, na čem závisí účinnost AR, se bude umisťovat vrtuloid. Jestliže se ukáže, že je výhodnější větší délka, může být AR až k zemi. V opačném případě bude na nosné konstrukci pouze kratší AR, a u jejího spodního konce vrtuloid, buď přímo nasazený na generátoru, nebo s ním spojený patřičně dlouhým hřídelem.

A cože se nám to vidí tamo na horním konci AR? Ano, dospěli jsme ku vstupnímu koleni, řečenému též VK. Konečně tedy něco, co se hýbe, jako by to živé bylo. Úkoly má VK, pomineme-li jeho estetický účin, celkem tři. Především musí obrátit zhruba vodorovný směr větru svisle dolů. Dále se musí směrovat proti větru, ať již přichází tento z kteréhokoli směru. A za třetí musí do AR směrovat jenom takové množství vzduchu, které lze efektivně zužitkovat, a případný přebytečný vítr ponechávat jeho osudu.

Se směrováním dolů se z důvodů později zmíněných nedá nic pozoruhodného dělat - jde tedy o prostý čtvrtoblouk, respektující poloměr horního hrdla AR. Od vrcholu oblouku směrem dopředu předpokládám již stěny pouze rovnoběžné nebo jen mírně se rozevírající. Z čelního pohledu na VK se jedná o horní půloblouk, stojící na svislých bočnicích, které jsou dole vodorovně propojené.

Směrování proti větru zajišťují dvě svislé desky, které mají profil křídla vztlakovou stranou k ose AR a mírně se vzdalujícími odtokovými hranami, umístěná po stranách VK a trochu od něj vzdálená. Jejich rozevření, náběžné hrany jen nepatrně před osou AR a odtokové hrany posunuté výrazně dozadu by měly zajistit spolehlivé směrování ústí VK proti větru. Horní hrdlo AR nese pevnou svislou osu s ložisky, na kterých se VK může volně otáčet. Axiálně vedoucí je pouze ložisko horní, aby nebyly potíže se změnou rozměrů VK vlivem tepla.

Regulace průtoku je řešená pomocí zadního čtvrtoblouku, který je složen z několika navzájem se částečně překrývajících pásů, které jsou upevněné otočně kolem společných čepů ve vrcholech čtvrtkruhu. Navzájem jsou provázány tak, aby se zvedáním horního směrem dopředu zvedaly postupně i ostatní. Zvedání je řešeno závažím na odpovídajícím rameni. Při postupném sklápění pásů prochází nad nimi stále větší část větru a stále méně je ho směrováno dolů. Při úplném sklopení pásů se dolů nesměruje nic, takže je elektrárna odstavena. Sklápění zajišťuje nahoru přečnívající a dopředu zahnutý okraj horního pásu. Velikost a tvar tohoto okraje v součinnosti se závažím a úhlem jeho ramene ovlivňuje citlivost a průběh regulace.

Pro ty, kdož vidí jenom další a další odpory, chci ještě dodat, že zde se pro snižující se účinnost pouze zvětšuje plocha vstupního hrdla, tedy pro dosažení téhož výkonu. Zdravím všechny - poota

[1220]

dobrá práce v podmínkách zcela lidských
Díky za inspiraci díky taky všem poz i neg, co sem napsali.
K.