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DIY wind turbine - VentolONE @ fablab torino 2014

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DIY wind turbines

FabLab Torino29-30 novembre 2014

indice sintetico

informazioni generali: VentolONE, energia eolica, progetti

quanta energia ricavabile (e un po' di statistica)

tipologia di generatori

dimensionamento

regolazione del carico

il progetto VentolONE

https://prezi.com/3od4pvi9e5ji/2014-popupmakers/

L'energia eolica

macchina eolica

potenza dal vento

convertitore

potenza meccanica

potenza elettrica

potenza meccanica

potenza idraulica

generatore elettrico

gruppo di rinvio

pompa idraulica

microeolico

tipologiemicroeolico 1kW

minieolico fino a 20kW

megaeolico oltre 20kW (MW...)

il micro-minieolico presenta caratteristiche molto differenti dalle classiche installazioni eoliche (megaeolico)

in Italia il minieolico sta vivendo una fase altalenante di espansione

tipologia di generatori

HAWT e VAWT

Tipologie di turbine mini-eolicheHAWT (ad asse orizzontale)

VAWT (ad asse verticale)

Una turbina ad asse verticale pu convertire lenergia del vento indipendentemente dalla sua direzione

Una turbina ad asse orizzontale deve inseguire la direzione del vento

HAWT e VAWT

Tipologie di turbine mini-eolicheHAWT

VAWT a resistenza (drag VAWT)

VAWT a portanza (lift VAWT)

Helix Wind D1 Savonious Turbine

Savonius wind turbine schematic

Vertical axis wind turbines VAWT, wind generators da www.carbonfreeenergy.cn. dimostrabile analiticamente che una generica turbina a portanza ha una resa maggiore di una turbina a resistenza di pari area frontale

utilizzi

energia meccanica es.: pompaggio di acqua

energia meccanica energia elettricaimmissione in rete con scambio sul posto

incentivi: DM 6 luglio 20120,291 /kWh, per impianti di potenza compresa tra 1 e 20 kW

0,268 /kWh per impianti di potenza compresa tra 20 e 200 kW

maggiori info: GSE

impianti stand-alone

bilanci rinnovabili

Rinnovabili in Italia: un bilancio

altri link:fotovoltaico e prezzo dell'energia elettrica

qualenergia

dataenergia

mondoelettrico

TERNA

energia e potenza

critiche al microeolico

qualche idea sul vento
e un po' di matematica

La velocit del vento determinante...

densit dellaria

rendimento meccanico-elettrico

coeff. di potenza

area frontale

velocit del vento

fattori sui quali possibile intervenire per incrementare le prestazioni

...ma non basta!

qualche idea sul vento
e un po' di matematica

quindi quanto si produce ?

E' necessario uno studio anemometrico

vmedia=4,2 m/s

velocit media bassa

ma

Eannua dipende dalla forma della distribuzione

bisogna studiare il singolo sito

mappe del vento

IRENA

mappe del vento

mappe del vento, Nord Italia

VAWT, parametri

Tip Speed Ratio

noti CP e l ricavo POUT

VAWT, Savonius

turbine diameter: 1mblade lenght: 1 - 2mblade diameter: 0,3moverlap e: 0,2moverlap e: 0m

VAWT, Lenz

windstuffnow

VAWT, Darrieus

quanto costa

Il costo per installare un sistema completo di un aerogeneratore decresce in funzione della potenza installata: circa 1000 /kW per impianti intorno ai 100 kW e pu raggiungere 5000 /kW per impianti molto piccoli di alcune centinaia di watt.Il costo per installare un sistema completo di un aerogeneratore di 20 kW di potenza circa 2.000/3.000 /kW.Per macchine di potenza compresa tra 10 e 20 kW il costo di un sistema installato "chiavi in mano" varia dai 3000-4000 per kW installato. Per macchine di taglia pi piccola (centinaia di watt-pochi kW) esso pu raggiungere 4000 - 5000 per kW installato.I costi di gestione e manutenzione crescono con il tempo: anni 1-10, ~ 2%; anni 10 - 20, ~ 3% (% sull'investimento).

dove installare la turbina?

dimensionamento

http://sensoenergia.altervista.org/turbina-darrieus/

definisco la velocit di riferimento (velocit pi probabile)

definisco w desiderata all'albero (prima della moltiplica

fisso il punto di lavoro (CP elevato)

ricavo l e CP dal grafico

ricavo R da:

determino la coppia di spunto C0 del generatore ()

fisso la velocit di auto-avvio v0

ricavo A da (w = ?):

ricavo B (lunghezza pala) da R e A

e quindi...

regolazione del carico

La prossima volta!!!

forum e web

Otherpower

TheBackShed

Caleb

Miro Cellar e su youtube

Piggot

VAWTS only

energeticambiente

Applausi !!!

William Kamkwamba

???Pagina ??? (???)00/00/0000, 00.00.00Pagina / ??????Pagina Pagina ??????Pagina Pagina ??????Pagina Pagina potenza estraibilevelocit del vento [m/s]potenza [W]velocit del vento [m/s]Foglio1.C4:Foglio1.C4potenza teorica estraibile [W]Foglio1.D4:Foglio1.D4potenza estraibile effettiva [W]Foglio1.E4:Foglio1.E411Foglio1.C5:Foglio1.C170.362962962962963Foglio1.D5:Foglio1.D170.20825Foglio1.E5:Foglio1.E17222.90370370370371.666

339.85.62275

4423.229629629629613.328

5545.370370370370426.03125

6678.444.982

77124.49629629629671.42975

88185.837037037037106.624

99264.6151.81425

1010362.962962962963208.25

1112627.2359.856

12151225702.84375

13202903.70370370371666

velocit del vento [m/s]potenza teorica estraibile [W]potenza estraibile effettiva [W]energia cumulata al giorno [kWh/gg]energia cumulata all'anno [kWh/anno]r [kg/m^3]1,22510,40,20,00,9A [m^2]122,91,70,07Cp0,40039,85,60,125h0,85423,213,30,258%ore utili al gg50%545,426,00,3114678,445,00,51977124,571,40,93138185,8106,61,34679264,6151,81,866510363,0208,32,591212627,2359,94,31576151225,0702,88,43078202903,71666,020,07297

potenza estraibilevelocit del vento [m/s]potenza [W]velocit del vento [m/s]Foglio1.C4:Foglio1.C4potenza teorica estraibile [W]Foglio1.D4:Foglio1.D4potenza estraibile effettiva [W]Foglio1.E4:Foglio1.E411Foglio1.C5:Foglio1.C170.362962962962963Foglio1.D5:Foglio1.D170.20825Foglio1.E5:Foglio1.E17222.90370370370371.666

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02/08/2013 07.00.00 03/09/2013 05.21.1202/08/2013 07.00.00

03/09/2013 05.21.12

0.000941825827930611

00.00214648677063256

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100.105112142982302

100.0835158577185912

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100

100

>120