Mechanika vodních a vetrných turbin

[Akord]

Začnu kritikou použití seturu a jiných turbin v pozici záložního zdroje v návaznosti na vlákno Samospádová vodná elektráreň v Téme A je to..

Trochu počtu pomimo slabikáre:
(Tlak výrazneji pres 0.3MPa je snad ve výškových domech bez regulace tlaku. Když premýšlím o tlaku 0.6MPa na prízemí, tak je to energeticky dost ztrátové. )

Vezmeme 0.3MPa, 0.05l/s, to dá teoreticky E=mgh=0.05*10*30 (tento tlak odpovídá asi 30m) To je 15W teoreticky(pokud je prutok sekundový, výkon je roven té energii). Krát účinnost turbiny 0.4 krát účinnost dobrého generátoru 0.7 dá asi 4W energie. Spotreba je 180 litru za hodinu. Pokud chci 40W, tak jde o 0.5 litru sekundove a 1800 litru za hodinu (rekneme 50 korun). Pokud tohle udelá pár lidí z ulice, tak je ulice bez vody. Prutok 10 litru sekundove stačí na vesnici dost pres 1000 obyvatel. Takže 20 vyvolených lidí by si mohlo posvítit s tema 40W, a zbytek by nemel ani vodu.
Jenomže ve vetšine prípadu tlak delají čerpadla a ty bez elektriny taky nepujdou. No a na tu hodinu by pro tech 20 lidí musela být zásoba vody pod tlakem 36m3. To si tech 40W pak muže dovolit jen pár jednicu z 1000lidí. Nechci ani rešit, že je to za hodinu spotreba vody pro 10 lidí na tak 2 dny.

Jinak tam, kde je prirozený spád vody mezi vodojemem a zbytkem se občas turbiny delají, s tím není problém.

Námatkove citáty z linku tzb, které jsou delány dvousmyslne:
-Velmi příjemným zjištěním je skutečnost, že všechny turbíny bez problémů pracovaly při vstupním provozním tlaku 0,1 až 0,6 MPa.
=Jakože se nejspíš hýbaly. Takovou formulaci poctivec propagující vlastnosti turbiny nenapíše. Napsal by nejaké hodnoty.
-Rozdíly mezi naměřenými a předpokládanými hodnotami jdou na vrub ztrátám v převodovkách a zejména vlastnostem použitých generátorů.
=Jen za nic nemuže turbina. Práve jsem o tom predtím psal, aniž bych o tom linku vedel.
Z tabulky pod obrázkem 3 lze dedukovat treba z posledního rádku celkovou účinnost 14procent. Už mi s tema generátorama lezou na nervy. Nízkou účinnost generátoru(50procent) omílali už pred 5 lety a stále se jakoby nepohli z místa. Pritom nejenom Čínani vesele delají šmejdy pro treba mini vetrné elektrárny s účinností pres 70.
AE jsem odebíral, takže vím, co tam bylo. Použití dynama(alternátoru) z jízdního kola, me docela zdesilo. Radši zpet k tomu slabikári.

I kdyby podobný duvod byl, nač na tento účel komplikovaný setur. Stačí dýza, dobre tvarované lopatky a získá se 2x tolik. Ve vodovode totiž nejsou hrubé nečistoty jako listí.

[Gabča]

Jako hospodyňka v domácnosti mám ale stejně dotaz - je možné nějak zabezpečit v případě výpadu elektřiny mražák? Mražák spotřebuje víc než co by dal vodovodní proud, ale je to jediné, co ve chvíli výpadku doopravdy "hoří".

Takže .. je nějak možno zachránit obsah mražáku?
Vím.. Nejjednodušeji.. generátor elektřiny. Ale když na něj teď prostě třeba nemám peníze.. Venku je nad nulou..

[Akord]

Další diskuse na predešlou otázku o uchování chladu je presunuta do sousedního vlákna
http://www.upramene.cz/forum/viewtopic.php?t=1314

[poota]

Odolnost proti silnému větru je nejvíc závislá na obvodové rychlosti. U vrtule se dá plocha zvětšovat pouze prodlužováním listů, čímž se zároveň zvyšuje při stejných otáčkách právě obvodová rychlost. U Savonia je možné zvětšovat plochu prodlužováním rotoru při jeho stejném průměru, tedy se stále stejnou obvodovou rychlostí.
Nutnost natáčet vrtuli proti větru je komplikace, která u Savonia odpadá.

Zdravím - poota

[Akord]

Odolnost proti silnému větru je nejvíc závislá na obvodové rychlosti. U vrtule se dá plocha zvětšovat pouze prodlužováním listů, čímž se zároveň zvyšuje při stejných otáčkách právě obvodová rychlost. U Savonia je možné zvětšovat plochu prodlužováním rotoru při jeho stejném průměru, tedy se stále stejnou obvodovou rychlostí. Nutnost natáčet vrtuli proti větru je komplikace, která u Savonia odpadá. Zdravím - poota

2. veta je nepravdivá, zbytek je dost neurčitý. Nikdo neprikazuje zvyšovat obvodovou rychlost listu pri vrtuli. Pokud to nekdo doporučuje, tak ať lépe počítá. Naopak je to parametr, který se volí, nebo omezuje libovolne nízko. Není ani jasné, zda jsi myslel opsanou plochu, nebo plochu listu, protože výkon neroste s plochou listu, ale s opsanou plochou. Také odolnost proti vetru souvisí spíše s opsanou plochou, než s plochou listu. Celé srovnání je složitejší, a kdo si v praxi nesrovnal výkon Savoniuse s výkonem vrtule, tak ať to nejprve zkusí, než se vyjádrí. Savonius má poloviční výtežnost z čelní opsané plochy, a špatnou odolnost vuči vichrici, prípadne to obnáší komplikace, má malou rychlobežnost, ce vede k vyšším ztrátám v prevodech.

[poota]

Vidím, že speciálně pro Tebe se budu muset vyjadřovat precizněji, abych to potom nemusel pracně uvádět na pravou míru. Mylně jsem předpokládal, že kdo o tom má aspoň nepatrnou povědomost, tak už si to dokáže "odvodit" sám.

"Odolnost proti silnému větru je nejvíc závislá na obvodové rychlosti." = zabezpečení stožáru proti ohnutí nebo vyvrácení předpokládám úměrné odporu, který celé zařízení klade proudícímu vzduchu, takže o tuhle část se nejedná. Jde naopak o odstředivou sílu, která se zvětšuje se zvětšující se vzdáleností od osy otáčení, pochopitelně i při stejné hmotnosti rotující části. Dál už to snad nemusím upřesňovat?!

"U vrtule se dá plocha zvětšovat pouze prodlužováním listů, čímž se zároveň zvyšuje při stejných otáčkách právě obvodová rychlost." = normálně uvažující jedinec ví velice dobře, že plocha samostatného listu se dá zvětšovat jak jeho prodlužováním tak i zvětšováním jeho šířky, takže si snadno odvodí, že jsem měl na mysli plochu, kterou vrtule opisuje. Je to ovšem moje chyba, že jsem se nevyjádřil natolik přesně, aby to nešlo chápat jinak, než správně

Souhlasím s Tebou, že "celé srovnání je složitější", i když se nemůžu zbavit dojmu, že vrtulím "nadržuješ". Praxe velkých větrných elektráren Ti celkem dává za pravdu, protože u nich vítězí na celé čáře třílisté vrtule, a to i přesto, že výhodnější by měly být vrtule jednolisté.
Osobně se domnívám, že u malých až domácích amatérských elektrárniček je situace dramaticky odlišná, protože jejich autor je většinou i zhotovitelem a investorem zároveň. V jeho situaci tedy odpadá rovnice "vyšší cena = vyšší zisk", takže klidně oželí "špičkové parametry", pokud tím dost výrazně sníží náklady. Možná i proto jde většina realizátorů jinou cestou, než prostým zmenšením několikamegawattové elektrárny.
Savonius a Darrieus jsou možnými alternativami a právě o nich je tohle vlákno a právě o nich se tady hledají informace. A podle toho, co se tady najde, se někdo bude rozhodovat, jestli je použije a nebo půjde raději hledat informace o vrtulových elektrárnách - a nebo celý nápad prostě opustí.
Tím se Ti snažím jemně naznačit, že "vrtule" a jejich vlastnosti jsou v tomto vlákně mimo téma a úplně stačí Tvoje sdělení, že jsou zhruba 2x lepší - ten zbytek už si každý může v případě zájmu dohledat na jiném vlákně.

Zdravím - poota

[Slavek Krepelka]

Odolnost proti silnému větru je nejvíc závislá na obvodové rychlosti (vrtule) ...

2. veta je nepravdivá, zbytek je dost neurčitý....

Ta věta je velice pravdivá a je přesně důvodem, proč ty přiblblý velký komerční vrtule musí za velkého větru buďto brzdit, nebo zastavit. Vzhledem k tomu, že oppsaná plocha je funkce délky listu a stejně tak je funkce délky listu funkcí obvodové rychlosti, je i zde naprosto prokazatelná závislost, anžto jak pravíš, rozšiřovat list přes nějakou optimální šířku v poměru k délce je bezvýznamné, pokud jde o přístup rychlovětrný. U pomalovětrných je to hodně jinak a plocha listu dělá veliký rozdíl. Největším problémem se zvětšováním plochy vrtulí natahováním délky listu a tím vztahu mezi obvodovou rychlostí a pružností mateiálů a jejich pevností k průřezu listů a proto se ty hodně velké dokážou při větších obvodových rychlostech doslova zauzlovat, anžto jdou dynamicky vybalancovat jenom do nějaké míry a jakékoliv náhlé změny větru je dynamicky dokážou rozhodit a to občas navodí nekontrolovatelné resonance. Co lze aplikovat u malých vrtulí nelze aplikovat stejně úspěšně u velkých. Neurčité je to vše, protože se tu už roky diskutují jakési všeobecnosti výhod a nevýhod nějakých konstrukcí, které takto všeobecně neexistují. Se dohadujeme v podstatě o tom, jestli je lepší elektromotor, nebo spalovací motor, bez ohledu na účel použití a na lokální podmínky pod kterými mají operovat. Bez zadání kritérií je celá tahle diskuze samozřejmě nejen neurčitá a i bezvýznamná

Ahoj, Slávek.

[Akord]

Praxe velkých větrných elektráren Ti celkem dává za pravdu, protože u nich vítězí na celé čáře třílisté vrtule, a to i přesto, že výhodnější by měly být vrtule jednolisté.

Ne, není pravda, že obvodová rychlost musí pri zvetšující se opsané narustat. Muže zároveň narustat počet listu, a otáčky mohou stejne tak klesnout. Nikdo me nenutí delat stejne štíhlou vrtuli pri zvetšování prumeru. To je jenom móda a další veci. Principiální omezení v tom není. Je to otázka míry.
Nadržuji vrtulím jen proto, že mají zhruba 2násobnou účinnost, spotrebují pri vhodné koncepci méne materiálu. Jsou proste opravdu levné, když se dobre a jednoduše udelají. Tady nejde srovnávat s tema, co to udelat proste jen neumí. Ani s tím jednolistem to tak není, je to otázka více faktoru, klidne mohou být nejlepší vrtule i 5, nebo 6listé. Rotory s vertikální osou mohou uplatnit určité své výhody statisticky v menšine prípadu.

[Akord]

Ta věta je velice pravdivá a je přesně důvodem, proč ty přiblblý velký komerční vrtule musí za velkého větru buďto brzdit, nebo zastavit. .... U pomalovětrných je to hodně jinak

Ta veta je jako celek nepravdivá, protože nerespektuje volitelnou štíhlost a počet listu, ale predpokládá podle svého záveru jen obvyklou rychlobežnou konstrukci. Sám to nakonec částečne potvrzuješ, i když ani pomaluvetrná není jako pomaluvetrná. Pomalubežná muže být i 2 listá vrtule. Stejne pomalubežná, jako treba 10listá. Také ty priblblý vrtule obvykle snesou vetší vichrici, než nejaké Savoniusy. Pokud jsi nezažil vrtuli za porádné vichrice na zahrádce, tak do toho laskave radši nemluv. Cukalo by ti, co udelá regulace, protože dostává opravdu zabrat, nehlede na rezonance listu.

[poota]

Ne, není pravda, že obvodová rychlost musí pri zvetšující se opsané narustat. Muže zároveň narustat počet listu, a otáčky mohou stejne tak klesnout. Nikdo me nenutí delat stejne štíhlou vrtuli pri zvetšování prumeru.

Napsal jsem, že při stejných otáčkách se prodloužením listů zvětší obvodová rychlost - a za tím si stojím!
Takže nějaké kličkování s počtem listů a otáčkami jsou pro tohle tvrzení naprosto nerelevantní!

Zdravím - poota

Ještě jeden příspěvek o vrtulích a všechny offtopicy přesunu - poo.

[Slavek Krepelka]

.... ale predpokládá podle svého záveru jen obvyklou rychlobežnou konstrukci.

Smozřejmě, proto je pravdivá. Udává, byť i jen v kontextu a tudíž pro pokročilé, svoje podminky. Jinak s tou tvou vrtulí musel být nějaký problém. Soused ji měl pěkných pár let a pravda hučela, když se to rozfoukalo, ale o nějakých slyšitelných resonancích nemohla být řeč, a že tam občas fouklo až se cedry k zemi ohýbaly, ba i se sem tam nějaký dolámal. Ahoj, Slávek.

[Akord]

Napsal jsem, že při stejných otáčkách se prodloužením listů zvětší obvodová rychlost - a za tím si stojím! Takže nějaké kličkování s počtem listů a otáčkami jsou pro tohle tvrzení naprosto nerelevantní!

To tady nikdo nezpochybnil. Ty jsi to ale napsal nejednoznačne ve smyslu, jakoby vrtule pri zvýšení své opsané plochy a zvýšení výkonu byla zároveň povinna zároveň zvyšovat svou obvodovou rychlost, protože si to uvedl jako její srovnávací nevýhodu. Počet listu, nebo otáčky zde primárne nehrají roli, takže nejde o kličkování, laskave se uklidni, jinak sem nemusím psát vubec, nikdo mi za to neplatí.

[Akord]

Jinak s tou tvou vrtulí musel být nějaký problém. Soused ji měl pěkných pár let a pravda hučela, když se to rozfoukalo, ale o nějakých slyšitelných resonancích nemohla být řeč, a že tam občas fouklo až se cedry k zemi ohýbaly, ba i se sem tam nějaký dolámal.

Nepsal jsem nic o hučení, ani o rezonanci, ale o dynamice regulace. Vrtule mi vubec nehučela, ani nesvištela, prehlušily ji s velkou rezervou okolní stromy. Kolem se jen lámaly stromy. Rád bych videl ostatní vrtule, co by delala jejich regulace. Spíše bych rekl, že to beželo jak má, a psal jsem o tom, že kdo to nevidel v reálu, ať to radši nekomentuje.