Ветроэнергетика и альтернативная энергетика.  

Вернуться   Ветроэнергетика и альтернативная энергетика. > Альтернативная энергетика > Энергия ветра

Энергия ветра все о преобразовании кинетической энергии ветра

Ответ
 
Опции темы Поиск в этой теме Опции просмотра
Старый 09.02.2013, 15:39   #1
petruha256
механик-теоретик
 
Аватар для petruha256
 
Регистрация: 16.01.2011
Адрес: Курск
Сообщений: 1,020
Отправить сообщение для petruha256 с помощью Skype™
По умолчанию Методы определения мощности, КИЭВ и других параметров эффективности ветряков

Тема предназначена для обсуждения методов измерения фактических параметров эффективности ветроустановок.

В это понятие включаются такие параметры, как:
- мощность
- КИЭВ
- выработка энергии за период времени в зависимости от параметров ветра
- стоимость произведенного киловатт-часа при определенном значении скорости ветра
- стоимость установленной мощности (для номинального ветра)

а также другие параметры, которые характеризуют эффективность ветроустановки и обуславливающие целесообразность её создания и использования (например перечень данных, которые будут получены в ходе испытания какой-либо экспериментальной установки)
и т.п.
__________________
Я не понял Вашего вопроса, но я Вам на него отвечу
С уважением, Дмитрий.
petruha256 вне форума   Ответить с цитированием
Старый 10.02.2013, 02:57   #2
petruha256
механик-теоретик
 
Аватар для petruha256
 
Регистрация: 16.01.2011
Адрес: Курск
Сообщений: 1,020
Отправить сообщение для petruha256 с помощью Skype™
По умолчанию

Истак, как и обещал - выкладываю замеры результатов испытаний ротора Дарье в необработанном виде.
Предупреждаю сразу - файл большой (74 мб), и тем, кто не возьмется провести процедуру обработки рекомендую не скачивать его, ибо ничего интересного там нет.

http://files.mail.ru/517220F15C6B4C83AFF63FE735CB355A

Результаты выглядят как звуковые файлы, в которых по правой дорожке записано следование импульсов с датчика вращения анемометра, а по левой дорожке аналогичная запись с датчика ротора.

Что касается анемометра, то есть калибровочная характеристика (в архиве по той ссылке) по калибровочной характеристике зная частоту следования импульсов (с правой дорожки) определяется скорость ветра.

Датчик ротора выдает шесть импульсов на оборот.

Чтобы посмотреть как это выглядит - нужен звуковой редактор, который отображает форму записанного сигнала (например adobe audition или cooledit или что-нибудь подобное).

вот пример одной записи для того,чтобы можно было посмотреть, как это выглядит.
Вложения
Тип файла: rar 1 метр угол +4 градуса 2пуск.rar (554.4 Кб, 366 просмотров)
__________________
Я не понял Вашего вопроса, но я Вам на него отвечу
С уважением, Дмитрий.
petruha256 вне форума   Ответить с цитированием
Старый 10.02.2013, 03:28   #3
petruha256
механик-теоретик
 
Аватар для petruha256
 
Регистрация: 16.01.2011
Адрес: Курск
Сообщений: 1,020
Отправить сообщение для petruha256 с помощью Skype™
По умолчанию

Едем дальше.....

Чтобы понять, что делать с файлами, нужно сначала разобраться с принципом измерения мощности - для этого - наверняка кому-то придется забыть свои представления о мощности, а кому-то наоборот вспомнить то, чему учили в институтах и в школе.
В общем не собираюсь ни с кем спорить и доказывать правомерность такого способа измерений - всё доказано давным давно, поэтому постараюсь понятно объяснить. Непонимание скорее может возникнуть от того, что я могу неясно выразиться, чем от сложности вопроса.

Суть вопроса такова - для того, чтобы измерить
механическую мощность,
которую получает вращающийся ротор
нет необходимости нагружать этот ротор измеряемой механической нагрузкой.

у любой ветротурбины есть скоростная характеристика - (КИЭВ от быстроходности для каждой скорости ветра)

когда ротор стоит - мощность, которую он получает от ветра равна нулю

когда ротор вращается на холостом ходу - то получаема мощность также ноль (не берем подшипники в расчет)

если при определенной (рабочей) скорости ветра отпустить ротор ветротурбины без нагрузки то он от нулевой скорости перейдет к скорости холостого хода.

факт отсутствия механической нагрузки, тормозящей ротор не влияет на мощность, которую получает ротор ветротурбины от потока в период от запуска до достижения оборотов холостого хода.
т.е. несмотря на отсутствие тормоза ротор ветротурбины получает мощность от потока всё то время, пока он не вращается с оборотами холостого хода и не стоит.

Если ротор мощность получает, но не отдает - куда она девается? - она расходуется на увеличение кинетической энергии ротора - т.е. на его разгон

если ветер вдруг стихнет и обороты ротора будут выше оборотов холостого хода, то ротор начнет отдавать свою кинетическую энергию потоку до тех пор пока не выйдет на обороты холостого хода для нового ветра.

Добавлено через 6 минут
Каким образом измерить эту самую мощность при отсутствии тормзящей нагрузки
мощность равна произведению угловой скорости ротора на угловое ускорение ротора на его момент инерции N=J*w*e

Теперь вернемся к обработке результатов
про анемометр - думаю всё понятно
про ротор примерный порядок такой:
на записи измеряем за несколько подряд малых промежутков времени количество оборотов, которое сделал ротор за каждый промежуток это нам однозначно дает угловую скорость ротора за каждый промежуток - угловое ускорение вычисляем как производную угловой скорости, момент инерции известен (для каждой конфигурации ротора он приведен)

Добавлено через 2 минуты
Фактически, если ветер постоянный ровный - то как только ротор начал разгоняться - начинаем запись
когда ротор вышел на обороты холостого хода - мощность нулевая и вести запись бесполезно. Для дальнейшего измерения ротор нужно останавливать и всё повторять сначала.
__________________
Я не понял Вашего вопроса, но я Вам на него отвечу
С уважением, Дмитрий.
petruha256 вне форума   Ответить с цитированием
Старый 10.02.2013, 04:37   #4
vvv
VIP
знаток
 
Регистрация: 13.04.2011
Сообщений: 338
По умолчанию

Мы давно так пробовали.Унас было легче все данные в комп шли. Но все равно плохо выходило. В ветер 7м/с ветряк разгонялся с нуля до рабочих оборотов секунд за 10 но в это время ветер успевал раз 20-30 поменяться (у нас анемометр малоинерционный).
Короче плюнули. промерили работу генератора. А потом ловили моменты когда ветер дул несколько секунд постоянно и мощность практически не менялась снимали мощность . В процессе понабрали точек. Уложились в что-то похожее на кубическую параболу (кроме начала зарядки аккумулятора и при приближении к 7 м\с )
Потом просто перестали этим заниматься , т.к выжимание пары процентов КИЭВ для ветряка задача одна из последних по актуальности.
vvv вне форума   Ответить с цитированием
Старый 10.02.2013, 12:45   #5
petruha256
механик-теоретик
 
Аватар для petruha256
 
Регистрация: 16.01.2011
Адрес: Курск
Сообщений: 1,020
Отправить сообщение для petruha256 с помощью Skype™
По умолчанию

Всё это дело я затевал для того, чтобы сравнить варианты конструкций с разным диаметром - хотел вычислить (т.н. "коэффициент заполнения").
где-то получилось что-то похожее на характерный "горб" скоростной характеристики, а где-то полная ахинея.
Совершенно согласен, что надежнее измерять работу нагрузки, вот только времени надо уйму и замеров кучу.

Если бы это был не ротор Дарье, который отказывался стартовать без танцев с бубном,
то в течение светового дня можно было бы провести гораздо больше замеров и уделить больше внимания их точности.
__________________
Я не понял Вашего вопроса, но я Вам на него отвечу
С уважением, Дмитрий.
petruha256 вне форума   Ответить с цитированием
Старый 10.02.2013, 13:26   #6
Alexwindwave
новичок
знаток
 
Аватар для Alexwindwave
 
Регистрация: 23.01.2013
Адрес: Москва
Сообщений: 421
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от petruha256 Посмотреть сообщение
Совершенно согласен, что надежнее измерять работу нагрузки, вот только времени надо уйму и замеров кучу.
Нагрузка нагрузке рознь. Если пытаться сравнивать эффективность разных ветряков (именно их аэродинамики), один из которых, скажем, на Камчатке, а другой - в Москве, по количеству накопленной энергии в АКБ (кстати - а есть ли в природе электросчётчики на 12 В?) при некоторой скорости ветра - то получим ЕРУНДУ, т.к. КПД генераторов у ВСЕХ РАЗНЫЕ - от 1% до 70-90%. У велосипедных советских - 3-4%, у современных вело-динамо-втулок - 20-30%, у а/м - от 0% при частоте до 1000 об./мин, и потом по нарастающей до 50% при 4-5 тыс об./ мин. У промышленных Мегаваттных на ГЭС - 90-95%.... А какой у нас - думаю - никто не ответит. Но я скоро за свой отвечу, когда приличный генератор сделаю, достойный промеров. Пока их у меня десяток и все меня не сильно радуют.
Поэтому - определение КПД генератора - тоже серьёзная тема.
Единственный метод, который универсальный и очень простой до некуда проще, и на 100% надёжный - измерять КИЭВ и КПД по работе сил тяжести опускания груза, раскручивающего генератор с помощью намотанной на вал верёвки (а электрические параметры генератора при этом надо срочно замерять!), или поднимания ветряком известного груза за известное время.
Всё остальное настолько сложно и ненадёжно - что никто и делать не будет до конца.
Alexwindwave вне форума   Ответить с цитированием
Старый 10.02.2013, 14:07   #7
vvv
VIP
знаток
 
Регистрация: 13.04.2011
Сообщений: 338
По умолчанию

А какие проблемы с измерением кпд? Даже без стенда. Ставьте на токарный станок, нагружаете, и на разных оборотах измеряете электрическую мощность , момент, обороты и все. Потом уже известным генератором нагружаете ветротурбину , с учетом тех проблем про которяе уже написали. Просто не жалко вам тратить время на то , что уже известно. Это похоже на то если бы сейчас взялись с помощью ящика яблок и секундомера методично проверять ускорение свободного падения в разных местах России. Я думаю , что получили бы между 9 и 10 (ближе к последнему) но смысл не очень понятен.
vvv вне форума   Ответить с цитированием
Старый 10.02.2013, 14:41   #8
Alexwindwave
новичок
знаток
 
Аватар для Alexwindwave
 
Регистрация: 23.01.2013
Адрес: Москва
Сообщений: 421
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от vvv Посмотреть сообщение
А какие проблемы с измерением кпд? Даже без стенда. Ставьте на токарный станок, нагружаете, и на разных оборотах измеряете электрическую мощность , момент, обороты и все. Потом уже известным генератором нагружаете ветротурбину , с учетом тех проблем про которяе уже написали. Просто не жалко вам тратить время на то , что уже известно. Это похоже на то если бы сейчас взялись с помощью ящика яблок и секундомера методично проверять ускорение свободного падения в разных местах России. Я думаю , что получили бы между 9 и 10 (ближе к последнему) но смысл не очень понятен.
У каждого изобретателя в квартире обязан иметься токарный станок?, и приспособление для измерения крутящего момента? И скорости вращения? Это, знаете, попытка всё простое усложнить для создания поля мутной воды, чтобы всех запутать и никогда не найти истину. Вам это зачем? Когда всё просто как дважды два. Ваши предложения весьма спорны, а против основ Физики не попрёшь. Работа = энергия / время совершения = мощность.

Измеряя ПРЯМО работу по поднятию/опускания известного груза - сразу получаем интегральную картину по истинной механической аэродинамической мощности ( и КИЭВ), минуя многочисленные спорные вопросы о КПД генератора и пр. опосредованные методы.
Alexwindwave вне форума   Ответить с цитированием
Старый 10.02.2013, 17:21   #9
Александр
Администратор
 
Аватар для Александр
 
Регистрация: 25.02.2010
Адрес: Латвия, Сигулда
Сообщений: 820
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от Alexwindwave Посмотреть сообщение
против основ Физики не попрёшь. Работа = энергия / время совершения = мощность.
А ведь прёте!
Это-ж с какого бодуна работа у Вас равна мощности?!
Александр вне форума   Ответить с цитированием
Старый 10.02.2013, 19:07   #10
vvv
VIP
знаток
 
Регистрация: 13.04.2011
Сообщений: 338
По умолчанию

Если изобретатель не пользуется токарным станком и не знает , как измерять момент и обороты, то ему не стоит лезть в ветроэнергетику. Есть другие области жизни без всякой механики.
vvv вне форума   Ответить с цитированием
Ответ

Опции темы Поиск в этой теме
Поиск в этой теме:

Расширенный поиск
Опции просмотра

Ваши права в разделе
Вы не можете создавать новые темы
Вы не можете отвечать в темах
Вы не можете прикреплять вложения
Вы не можете редактировать свои сообщения

BB коды Вкл.
Смайлы Вкл.
[IMG] код Вкл.
HTML код Вкл.

Быстрый переход

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Индекс цитирования
Flag Counter

Часовой пояс GMT +4, время: 11:42.


Powered by vBulletin® Version 3.8.2
Copyright ©2000 - 2018, Jelsoft Enterprises Ltd. Перевод: zCarot
Copyright © 2010 Windpower Russia