Bienvenido(a) a Crisis Energética, Anonymous Viernes, 26 Abril 2024 @ 06:52 CEST

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Savonius mejorado, vuestra opinión


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ATG

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Hola, saludos a todos. Ya había ojeado la página antes, pero hasta ahora no me he registrado. Espero poder aprender mucho por aquí, ya que he visto que hay gente con nivel.
Bueno, yo la verdad es que no se mucho sobre electricidad, electrónica o física, yo soy geólogo pero siempre me ha interesado un poco todo esto y eso de pensarse uno sus inventillos. En los días de trabajo de campo, pues fastidia el quedarse sin energía (móvil, cámara, linternas, GPS si se lleva, algo para cocinar por las noches sin tener que andar con fogatas,…) en definitiva tener que depender de una fuente de energía convencional. Por este motivo uno piensa en como podría ir obteniendo energía del medio, sol, aire, tu propio movimiento, etc. Es decir, lo que actualmente son las energías renovables, pero de una forma portátil, ligera y resistente. Siempre he pensad que es mejor muchas fuentes pequeñas que una grande.
Bueno, al lío, que ya me estoy enrollando mucho. Una de mis ideas para obtener energía fue al principio una dinamo manual como las de las linternas que ya se venden. El problema es que cuando a usas y se acaba la batería, el darle a la manivela no sirve de mucho, y tal vez no puedas usar las manos en ese momento. Por eso me fui a algo que fuese cargando solo mientras vas andando o transcurre el día, y así este siempre cargado para su uso. Las placas solares flexibles son muy caras, y casi imposibles de fabricárselas uno mismo. Lo que me llevó a la energía eólica.
La idea vino al ver las mochilas para alimentación y recepción de señal de los GPS en campo. Es una mochila en la que va una pequeña batería, y tiene una barra sujeta, que tiene una antena en la parte superior, un poco por encima de la cabeza.
La idea es copiar la estructura, pero montando un pequeño aerogenerador donde va la antena. No es plan de llevar un ventilador enorme, ni unas palas que te corten las orejas en el primer giro de cabeza. Tampoco andas siempre en la misma dirección, inclinación, etc. Por esto el tipo de aerogenerador debía de ser de eje vertical. Pensé en uno tipo Darreius que se desplegara, pero era muy “delicado” para ese trote. El que mejor ajustaba era el de tipo Savonius, que además era bueno a bajas velocidades del viento.
No necesitaría muchísima energía, pero había leído que tenían poca eficiencia. Empecé a investigar as por encima, empezando desde el savonius clásico, y vi que el viento que empujaba a la pala “útil” también daba a la cara trasera de la otra pala, frenándola. Después vi el modelo que se podían separar las palas cerca del eje y el aire que escapaba de una ayudaba a la otra. Me seguía pareciendo un derroche toda esa fuerza que frenaba. Vi los modelos tipo molino persa, que te tapan el lado de freno y lo reconducen al otro, al de empuje. Pero estos debían tener una veleta que orientara este deflector. Poco útil si el viento cambia rápido. Entonces llegué a un modelo que se llama Zephir, que incorporaba un conjunto de unos 6-8 deflectores alrededor de las palas. También había algún modelo con estos deflectores libres que giraban en dirección puesta a las palas. El de deflectores fijos era mejor, porque servía a la vez de caja protectora rígida a algo que iba a estar girando y oscilando en lo alto de una barra junto a nuestra cabeza.
Unos deflectores más pequeños y en mayor número irían mejor. Cogí una tarrina grande de cd´s y le hice los cortes. Me quedó bien, pero a los pocos días me encontré una pieza igual ya hecha, creo que de un secador o soplador o de un aparato de aire acondicionado, En inglés lo he visto por blow wheel. La inclinación de estos deflectores era diagonal en el zephir y en otro llamado Statoeolien. Vi que era mejor que fuesen radiales al centro en la parte exterior y luego se curvaran para dirigir el aire en el sentido del movimiento. Así casi toda la cara que daba al viento recibía el aire y lo usaba eficazmente, y casi no se desperdiciaba aire ni frenaba las palas.
Había más modelos por internet que habían llegado a la idea de los deflectores para mejorar el rendimiento. Había que pasar a las palas.
Algunos continuaban con os modelos clásicos de savonius en el interior, y otros simplemente aumentaban el número de palas, planas o curvadas. UN número mayor de palas aumentaba la capacidad de empuje, pero si se ponían demasiadas el incremento de peso no merecía la pena para ese ligero aumento de fuerza.
Para aumentar el empuje pensé en unas pequeñas aletas en la misma pala, que ayudaran. A modo de las patas de un grillo o saltamontes. En los extremos de las palas se producirían turbulencia al pasar contínuamente junto a los deflectores fijos; por eso pensé en colocar en las puntas de las palas un engrosamiento a modo de las bocas de las jarras. Este abultamiento es el que hace que el agua se “despegue” y no se resbale por la cara exterior de la jarra. Así el aire no se quedaría “pegado” a la punta.
Otro punto era el qué hacer con el aire una vez que había chocado contra la pala y la empujaba. Lo normal es que al girar todo el conjunto, escapase por la cara de sotavento. Pero mientras tanto ese aire se estaba comprimiendo y dificultaba que más aire empujara. Por la forma triangular entre palas, la zona más cercana al eje de giro es donde más comprimido estaba el aire. Se me ocurrió redirigir ese aire para empujar otra pala, como en la versión del savonius. El problema es que en el centro estaba el eje, y la salida de muchas palas, por lo que hacer que el viento atravesara por esa zona era complicado. La solución que le vi es que empujase a la pala precedente. El aire estaba siendo comprimido en una pala, y pasaría a través de un sifón hacia la precedente. La menor abertura en la precedente haría que el aire no retornara. Este pequeño extra empujaría la pala precedente y allí se uniría al entrante por esa pala, volviendo a empezar. Esto sucedería hasta que la fuerza fuese tan débil que tendiera hacia el exterior en la cara de sotavento. Como las aletillas frenaban hacia e eje, al ir saliendo desde el eje no estorbarían y a la vez ayudarían un poco a empujar mientras el aire fuese expulsado.
De una cosa a la otra, queda un aerogenerador Tipo Savonius modificado y creo que mucho más eficiente.
Pero aquí es donde me quedo, en la idea, y aquí es donde os lo presento para que vosotros, que sabéis mucho más que yo de esto, le saquéis todas las pegas y fallos que le encontréis. Había pensado en intentar hacer un modelo en un programa de modelado de flujos y esas cosas, para ver silo que se me ha ocurrido sirve de algo realmente, pero eso ya escapa de mi entendimiento.
No pretendo nada, ni vender, ni patentar el invento del siglo ni nada de eso, simplemente se me fue ocurriendo esto, y quería ver si servía de algo. Puede que algún día me decida a montarlo, pero será para uso personal y a modo de entretenimiento.
Bueno, pues espero vuestras opiniones.
Tenéis un pequeño video en Youtube (Aerogenerador Savonius mejorado) Aerogenerador Savonius mejorado - YouTube
y el modelo 3d en la galería de Sketchup (Savonius modificado)
Expired Redirects
Pues nada más, un saludo a todos y gracias por haberle dedicado el tiempo al menos a leer este mega párrafo.

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ATG

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La idea es terminar con algo parecido a esto

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enol

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La verdad es que lo has puesto un post, bastante... ilegible.

Aprovecha para hacer parrafos, y separar la información, así todos la podrán leer, así te aseguras que sea más atractivo que no un mazacote de información que depende del día, puede ser hasta insano.


Ahora al temita del Savonius, por la web ya se habló de él, yo como te dije en el parrafo anterior, no he leido todo tu mensaje, porque es bastante indescifrable, así que te hablo un poco de estos aparatos y la impresión que me da esa modificación.


Imagino que el eje sigue siendo vertical, y que colocas el sistema dentro de un cilindro que tiene esos aletines como los de refrigeración de un motor para que entre el aire e impulse el motor.

La idea no está nada mal como aproximación al diseño, pero dudo de su utilidad, ya que la idea es que hay que buscar simplicidad, y eficiencia:

Más complejo --> Menos eficiente.

Lo bueno del sistema Savonius es su simplicidad: Savonius con Alternador de Coche - YouTube (Con un alternador de coche)

Después puedes encontrar este otro modelo, que según dicen ellos mismos está certificado por la Agencia Reguladora de la Energía de Estados Unidos y que será en breves instalado en varios lugares. RaceCom Wind Turbine Compared To Savonius - YouTube

Como verás se busca que las piezas, sean las mínimas posibles, así se reduce la fricción (aumento de la eficiencia) y sobre todo reducir los mantenimientos.

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Modelos portatiles.... realmente complicado, aunque depende de las necesidades energéticas. ¿Para que necesitarias la electricidad? ¿cuanto puede pesar? ¿donde lo transportas?

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ATG

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Bueno, la verdad es que se ve un bloque de texto desmoralizante, pero era por que no se extendiera demasiado. Lo tendré en cuenta.

Del sistema savonius la verdad es que casi todo lo que he encontrado se centraba en la generación de la energía (bobinas, circuitos, etc.) y no se centraban mucho en la forma, salvo para dimensiones dependiendo de la velocidad del viento.

Para resumir, imagínate el tío de la foto. La mochila lleva una barra, y en el lugar en el que esta la antena más gorda, pues sustituirla por un pequeño savonius. Para que me entiendas, en forma y tamaño como si colases al final de la barra un rollo de papel higiénico.

Estoy de acuerdo contigo en lo de buscar la simplicidad, pero no siempre lo más complejo es menos eficiente o efectivo, mientras que sea útil. En un sistema portátil, las palas no pueden quedar expuestas, por riesgo de rotura. Los deflectores actúan como tales y como “jaula de protección”. En medio del campo, si no es indispensable, sobra. Todo debe ser lo mas simple posible, con la menor cantidad de electrónica (no se lleva bien con el agua y la tierra), y que no dependa de un repuesto de una tienda que pueda estar a muchos kilómetros.

Las palas simplemente están basadas en estructuras orgánicas.
Piensa en el suelo de una acera o escalera, que tiene más agarre, un suelo liso o uno con estrías y relieve. Pues ese agarre es fuerza que empuja la pala. En la lisa simplemente resbala.

El tema de que el aire pase a la otra pala es a la que le veo más complicación, pero tampoco mucha más, en vez de hacer el molde en 1 pieza se hace en dos.

La parte central se ve muy complicada, pero los agujeros son simplemente para dar ligereza y resistencia a esa zona “muerta”.

La idea es que sea pequeño, cada gramo cuenta, pero que vaya cargando una batería que iría en la mochila. Y usar esta para conectar lo que dije antes, cámara, móvil, linternas,….

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Alb

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Hola ATG, y bienvenido al foro.

En mi opinión creo que cometes un error que es bastante frecuente en los inventores aficionados, y que podriamos denominar "Empezar la casa por el tejado". Uno se centra tanto en los detalles de la idea que pierde la perspectiva.

Por eso antes de empezar a hacer cálculos, diseños, modificaciones y simulaciones, es necesario tener claro cuales son los objetivos y un esquema basico con "números gordos".

El objetivo es tener una fuente portatil de energía.
Bien¿Que potencia puede producir tu aerogenerador? ¿1W? ¿1KW?
Supongo que no lo has calculado. Calcular la potencia de un aerogenerador es muy complejo. Necesitas tener un diseño perfectamente definido, y no solo del rotor sino también del generador eléctrico y de la batería. Ademas hay que hacer muchos ensayos en diversas condiciones...

Afortunadamente, resulta muy sencillo hacer una primera aproximación. Calcular cuanta energía tiene el viento que pasa por el aerogenerador.(En ningun caso podras extraer mas energia que la que trae el viento, asi que ya tiene acotada la potencia)

P=1/2·A·d·v^3

P= potencia del viento(w)
A= superficie barrida por el aerogenerador(m2)
d= densidad del aire kg/m3
v= velocidad del aire

Si lo tenemos que colgar a la espalda, no creo que pueda tener mas de 1m2(siendo generoso), la densidad del aire ronda los 1,2kg/m3, Andar a buen ritmo son 2m/s.
Sustituyendo obtenemos una potencia de: P= 4,8W

En ningún caso, por muchas mejoras y eficiencias que hagas puedes llegar a alcanzar los 4,8W. y en la practica dudo que consiguieras alcanzar 1W.

¿Crees que seria útil cargar con una mochila para obtener 1W?



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JCP

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Alb, creo que ATG espera que sople un poco de brisa, 2 m/s es calma chicha. Teniendo en cuenta que la velocidad del viento va elevado al cubo, a poco que sople multiplicamos la potencia. Pe: 4 m/s da 38,40 W, sigue siendo poco, pero depende que quiere alimentar.

Mi portatil (Tablet PC) consume 65W, asi que con 5 m/s (18 km/h, que no es mucho) de velocidad del viento ya tengo 75W. Es solo un ejemplo, todo depende del rendimiento totall del montaje.

Saludos Alb. Animo ATG con tu proposito.

Suerto a todos.



Días de mucho, vísperas de nada.

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jprebo

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Sería mucho mas eficaz que de la mochila sobresaliese una pequeña sombrilla recubierta por paneles flexibles de FV, si sales al campo, dudo que sea en dia de lluvia o de noche, lo que si es seguro que no dependeras de si sopla brisa adecuada, si andas a favor o en contra del viento, etc..., FV mas bateria y a correr que son dos dias, ademas, te dá sombra , ¿que mas se puede pedir? y pesa mucho menos que un sabonius cuyo rendimiento anda por los 0,25 (supongamos 0,3 mejorado).

Alb, se que solo es un ejemplo, pero si hiciese 1 M2 de captación, mas le vale que se quite la mochila en cuanto haga aire fuerte o lo tiraría a tierra antes de empezar a cargar las baterias.









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Alb

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JCP, yo entendí que buscaba aprovechar "la energía de tu propio movimiento". 2m/s son 7,2km/hora, es un buen trote

Si lo que busca es aprovechar el viento, entonces la cosa cambia, aunque me temo que no mejora. Entonces dependes de que sople o no el viento, Si sopla poco, apenas genera electricidad, y si sopla mucho te lleva el viento, como bien dice jprebo.

Si hay que soportar la fuerza del viento,no es viable llevar 1m2 de aerogenerador en la espalda. Ademas viendo la foto que ha colgado ATG, creo que me pase al considerar 1m2. Pongamos que tiene 20 cm de diámetro y 20 de alto-> A= 0,004m2
Consideremos una velocidad mucho mayor 10 m/s obtemos una potencia de 2,4W, si elevamos la velocidad a los 20m/s(normalmente el limite de los aerogeneradores tripala) Tenemos un potencia de 19W.

Hay que tener en cuenta, que esta potencia es la del viento, no la que podemos extraer de el. En primer lugar la ley de Betz, nos limita al 59% de esta energía. Por lo que queda en 11,2W. Luego hay que contar descontar el rendimiento del aerogenerador, las perdidas por rozamientos, etc etc. Luego las perdidas en la conversion electrica, luego las perdidas en la acumulacion. Siendo muy optimistas y suponiendo que se consigue un sistema increíblemente eficiente. No quedarián unos 0,5W a 10m/s y 5W a 20m/s.


En el mas optimista de los casos, la potencia es ridícula. Pero en la realidad pocas veces vamos a estar en el mas optimista de los casos. Los aerogeneradores, ubicados en parque eólicos elegidos cuidadosamente por sus condiciones de viento, y situados sobre una torre a 100m del suelo, consiguen un factor de carga entorno al 25%. ¿Cual sera el factor de carga a ras del suelo, caminado por zonas no especialmente ventosas?
No creo que la producción promedio superara de 0,1W. Si tenemos en cuenta que el kwh esta a 0,1€. Seria necesario caminar durante 120 años con la mochila a cuestas, para obtener 1€ de electricidad.
Francamente no lo veo practico.


Antes de ir a cazar osos, hay que saber si hay osos.

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ATG

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Jejeje, vale vale, me doy cuenta de que no me serviría de mucho, y además me alegra que sea razonado, no eso de no vale y punto. Lo de llevarlo a la espalda era ya una idea secundaria. Lo que en realidad pretendía es saber si estas pequeñas modificaciones podrían mejorar algo el rendimiento de un savonius. No se, se me fueron ocurriendo y no vi nada parecido, por eso lo de ponerlo aquí.
Lo de un sistema portátil ya es más difícil y es otra historia. Os lo he puesto porque fue el motivo que me llevo a pensar en el savonius.
Lo de la sombrilla con fotovoltaicas no creo que funcionase, no el sistema, sino el ir con eso encima.
Para saber si es más efectivo entiendo que los cálculos que me habéis puesto serian unos máximos, y dentro de eso, dependiendo del modelo llegaría a dar más o menos, siempre por debajo del límite. Pero hay alguna forma de saber si este diseño sería algo mejor, o peor o igual en rendimiento. Todo esto a parte del generador, batería etc. me imagino que ya será con programas muy complicados o con uno ya construido ¿no?

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JCP

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La modificacion que propone ATG me ha paracido interesante desde el principio, sobre todo lo de los pelos a modo de pata de insecto para retener el aire, pero mirando detenidamente me parece observar un error (que quede claro que mi fuerte no es al dinamica de fluidos):

El aprovechamiento del aire residual, marcado en naranja, no creo que funcione. Es como querer empujar un coche desde dentro. Es decir, ese aire "naranja" ya se esta moviendo a la velocidad del rotor y no tiene capacidad de empuje. ¿Es correcta mi apreciacion?

Suerte a todos.



Días de mucho, vísperas de nada.

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ATG

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Bueno, os pongo las ideas simples en las que me he basado. Tal vez así sueltas se vea mejor. Asi todas sueltas tienen su lógica y son casi indiscutibles. Que uniéndolas funcionen ya es otra cosa.

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Alb

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Hola ATG
Claro que se puede mejorar el rendimiento de los aerogeneradores en general y en particular los de los savonius. La cuestión es ¿Queremos mejorar el rendimiento?

Normalmente, el objetivo NO es tener un aerogenerador muy eficiente, sino obtener electricidad. Conseguir mejorar la eficiencia en un 10% no es una gran ventaja si ello implica aumentar los costes en un 100%.

Dicho esto, veo algunos errores en tu propuesta para mejorar el rendimiento.
UN número mayor de palas aumentaba la capacidad de empuje


No es cierto. Aunque vaya en contra de nuestra intuición, la eficiencia de un aerogenerador es independiente del numero de palas. Podemos construir un aerogenerador de 1 sola pala(existen) que tenga la misma eficiencia que uno de 20 palas.
En la ¡enlace erróneo! explican las razones por las que el numero de palas optimo en los aerogeneradores de eje vertical son 3. En el caso del savonius. Yo creo que el numero optimo es dos.(para obtener un regimen mas suave se pueden dividir verticalmente en dos, desfasadas 90º)

Podria parecer que en una superficie rugosa el aire agarre mejor y empuje con mas fuerza.Pero una vez mas, la realidad no se comporta de acuerdo a nuestra intuición. Los pelillos en la superficie de las palas, no mejoran el rendimiento, todo lo contrario.El rozamiento entre las palas y el aire, produce una perdida de energia que se disipa en forma de calor. Lo que hara que disminuya el rendimiento global. La superficie de las palas de los aerogeneradores, las helices de los aviones, o de las turbinas de hidraulicas deben ser los mas lisa posibles para minimizar las perdidas por rozamiento.
La acumulación de suciedad o la erosion de la superficie conlleva perdidas de rendimiento.


Como te indica JCP, idea de reciclar el aire(lineas naranjas) tampoco funciona. La cantidad de energia que puede traer del viento esta fija. lo que estraigas a la segunda etapa, no la podras extraer de la primera. Y cuantos mas conductos, giros y vueltas que le hagas dar al aire, mas energia perderas por rozamientos.
Por eso, conviene extraerla cuanto antes, de la manera mas sencilla y luego dejar marchar el aire agotado, poniendolo los menores obstaculos.

La punta de jarra no creo que funcione. Seguramente el abultamiento, introduca muchas mas turbulencias y se consiguen mejores resultados con un acabado liso. Digo "seguramente", por que es un tema complejo, que a veces da sorpresas.

Lo de los deflectores si puede funcionar. Ahora seria necesario ver que mejora se puede conseguir y a que coste. No creo que la mejora lograda valga la pena, pero si tu objetivo es unicamente mejorar la eficiencia, posiblemente asi puedas llegar a mejorarla. Pero ten en cuenta que estos deflectores tambien implican un aumento de las perdidas por rozamiento. Por lo que si no estan bien diseñados, la mejora en la eficiencia podria ser negativa.

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jprebo

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ATG, no creo que merezca la pena tanto lío para "quizás" conseguir algo de mejora de rendimiento y te expongo el porqué, pongamos un ejemplo:

Rotor savonius simple de 1 m de diámetro por un metro de alto y viento de 5 m/s, P=0,62*1*125 = 77,5 W

Rotor savonius mejorado, según he podido comprobar por el dibujo, el incremento de diámetro es de un 8,65%, a ver cuanto debería incrementarse el rendimiento para que fuese interesante a igual diámetro. P=6,2*1,0865 * 125 = 84,2 W

Como es lógico, el incremento del rendimiento del savonius debería ser también del 8,65% por lo que se complica mucho para conseguir lo mismo que si ampliamos el diámetro directamente en ese porcentaje.









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ATG

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Hola, la verdad es que es más complicado de lo que me había imaginado al principio. Ya lo que os pregunte será por curiosidad, por el hecho de aprender.
Vamos por partes
Alb, por lo que he leído en windpower, muy interesante, hacía más referencia a los de eje horizontal. Lo del número impar en estos lo entiendo, y lo del factor económico, pero también decían que se hacían palas más estrechas y largas que girasen más rápido para evitar mal funcionamiento a grandes velocidades de viento. Y que los molinos tipo oeste americano funcionaban bien a bajas velocidades, pero tenían demasiada superficie para trabajar sin peligro con fuertes vientos. Pero esto no afecta a los de eje vertical, el funcionamiento es muy distinto.

Por otro lado, en los de eje horizontal y en el Darreius por ejemplo, el viento no actúa igual que en los savonius. En los primeros la pala se basa en las alas de los aviones y en el principio de la sustentación por la diferencia de velocidad del aire en un lado y otro de la pala. Esta sustentación al estar un poco inclinada es la que da el giro y va cogiendo velocidad. (Esto es lo que yo he entendido).Es por ello que las superficies deben ser lo más lisas posibles (aunque hay están el caso de las pelotas de golf o los trajes imitando las escamas de los tiburones de los nadadores).

En los savonius, no se trata de que la pala corte el viento, sino que sea empujada, más como una vela de un barco. No avanza por su cara de ataque, sino por la superficie más ancha. Por tanto, creo lógico que cuanta más superficie frene el aire (aletillas), mayor empuje tendrá.

Para jprebo. No entiendo de donde sale ese aumento. No se trata de aumentar el diámetro de un savonius un poco más, lo correspondiente al ancho de los deflectores. Lo que yo veo es que aunque mantengamos los diámetros totales fijos e iguales en los dos, por ejemplo 20 cm x 10 cm de alto en los dos; en un savonius normal una parte del viento favorece el movimiento, pero otra, lógicamente menor del 50% sino no giraría, frena a la otra pala que viene.
Por ejemplo:

Esto da en el clásico 0,13*0,10=0,013 m2 de superficie útil, lo que queda, 0,007 m2 hace que se frene.
El mío da 0,19*0,10=0,019 m2

0,019/0,013=1,46153846 es decir en torno a un 45% más que el clásico. Probablemente no debería meterme en cálculos, porque seguramente haya metido la pata en algo. Pero sigo pensando que ese aumento de superficie útil lo mejoraría bastante.

La verdad es que no se si esto que acabo de hacer sirve de algo, pero haber si me lo podéis explicar.
Gracias de todas formas por responder y darme esta visión más realista sobre estos temas.

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Alb

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ATG.Como ya he dicho una cosa es lo que intuitivamente nos parece logico, y otra cosa es la realidad. En el flujo de fluidos hay muchas cosas que va en contra de lo que nos parece lógico.
Ejemplo: si dispara una bala contra el agua ¿Que presión habrá en la punta de la bala? Parece lógico pensar que al aplastarse el agua contra la bala, en ese punto se creara una presión muy grande. Pero en realidad sucede todo lo contrario, hay una presión negativa, por lo que el agua llega a hervir y por eso deja una estela de burbujitas de vapor.

Los pelillos en las aspas, aumentan las perdidas por disipación viscosa y cuanto mayor sean las perdidas menor sera el rendimiento.¿Que parezca que los pelillos sirven para que el viento empuje agarre mejor y empuje con mas fuerza? Vale pero no funciona así.

Puedes dibujar un diagrama con lineas por donde quieras que entre el aire y empuje. Pero otra cosa diferente es que luego en la realidad el are se comporte así.
De hecho es muy probable que este diseño tuviera un rendimiento muy inferior al savonius. lo que ocurre es que en este no has dibujado las lineas contra el viento.

No se si te has dado cuenta de que has diseñado un ventilador centrifugo. Al girar, las aspas empujan impulsan el aire de manera centrifuga. Para que el aire pueda entrar en viento tiene que vencer este impulso. El las zonas cercanas al centro, donde la sección expuesta al viento es máxima y los cambios de dirección mínimos. puede tener el viento mas fuerza, en los extremos el flujo iría en sentido contrario. El aire saldría en contra del viento.

Obtendrías un diagrama mayoritariamente en rojo, con una estrecha banda verde en el centro.

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jprebo

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ATG, deja de complicarte y mira la siguiente página.

¡enlace erróneo!

Mas rendimiento, mas sencillo, menos rozamientos.









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jarp

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ATG, veo que no tienes en cuenta para nada la energía que se disipa en forma de calor en la fricción del aire, es decir, rozamientos del aire con todas las partes sólidas del aparato y rozamientos del aire con el propio aire (turbulencias), lo cual aunque no lo parezca debe llevarse un buen pellizco del máximo teórico (el cual creo que era el 40%).

Creo que tu cilindro de paletas y el resto de sistemas que has ideado crearían tanto rozamiento que prácticamente no ganarías nada, y lo peor es que dificultas su construcción y lo encareces.

Creo que es más viable usar un Savonius convencional y ampliarle un poco el tamaño para conseguir el mismo efecto que pretendes. Es más simple, barato y consigues el mismo resultado. ¿Para quieres complicarte?

En definitiva, debes buscar lo más viable y no lo más eficiente.



¿Les habéis dicho a vuestros hijos que les estamos robando el futuro?
www.paraloshijosdetushijos.org

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Dario_Ruarte

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Felicitaciones ATG por tu entusiasmo.

Sin embargo, te voy a recordar algo... salvo un diseño TAN MODERNO Y REVOLUCIONARIO que ningún experto aún haya tenido tiempo de observar, estudiar y mejorar, en general, con los DISEÑOS TRADICIONALES Y CONOCIDOS mucha gente ha trabajado.

Desde meros entusiastas hasta EXPERTOS.

Habiendo toda una industria EOLICA en marcha, con recursos, científicos, tiempo y dinero... crees que NADIE se puso a "mejorar" un savonius ?

Lo han GASTADO de tanto estudiarlo !!

Y lo han hecho, además de entusiastas, verdaderos especialistas en dinámica de fluídos (con tiempo y dinero para hacer modelos, usar túneles de viento y demás).

El tiempo que gastaste haciendo dibujitos pudiste gastarlo buscando INFORMES TECNICOS en Internet y, te garantizo, hubieras dado con la respuesta sobre los diseños más inteligentes, eficaces y probados.

Vale el "entusiasmo" pero ANTES conviene gastar un poquito de tiempo en INVESTIGACION.

Y digo esto, no por ti, sino porque mucha gente lee este Foro y lleva "inventos" en la cabeza (vengo de leer el post de un muchacho que quiere hacer autos "a cuerda" por ejemplo).

Realmente si hay un territorio que tiene SOBRADOS ESTUDIOS es el de la dinámica de fluidos (piensen que la industria aeronáutica y naval tuvieron que estudiar a fondo el diseño de hélices y, hoy por hoy lo hace la gente que trabaja en aerogeneradores -industria donde sobran los $$$-).

Cuando tengan "ideas" en campos TAN TRILLADOS del conocimiento, antes de ponerse a "inventar" investiguen. Es menos divertido y emocionante pero, salvo que busquen un hobby, ganarán tiempo y dinero.

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jarp

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Mensajes: 581
Localización:Cádiz (España)
Quisiera mencionar en este hilo (ya que siempre he sido un defensor del Savonius), que aunque a priori la eficiencia de este tipo de turbina sea menor que la de las turbinas convencionales de 3 palas, presenta una serie de ventajas que lo hacen ideal para su uso en entornos urbanos, donde incluso puede superar a la eficiencia de estas últimas.

VENTAJAS DEL SAVONIUS:

1. Aprovecha vientos procedentes de cualquier dirección sin necesidad de orientarse:
Esto lo hace ideal para zonas con turbulencias donde el viento sopla racheado desde distintas direcciones, tal como ocurre en las zonas urbanas, donde los edificios crean muchas turbulencias. En el siguiente link se puede ver un video donde se muestra una turbina vertical con una horizontal sobre un edificio con viento racheado desde diferentes direcciones:

Wind Turbine Vertical - YouTube

Como se aprecia, el Savonius aprovecha el 100% del viento, mientras que la otra turbina está la mitad del tiempo sin generar porque tiene que orientarse.

2. Su elevado par lo hace ideal para aprovechar vientos flojos: En las ciudades el viento es más flojo debido al freno que producen los edificios, siendo el Savonius el mejor sistema para aprovechar este tipo de vientos.

3. Su mecanismo es mucho más sencillo y tiene menos piezas móviles que otras turbinas:
Esto abarata su coste y su mantenimiento.



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JCP

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Jarp, no se si has visto el enlace que dejo Jprebo, a mi me ha parecido una variante del Savonius muy, muy interesante, ¿que opinas?.

A simple vista parecen todo ventajas:
- Sencillez en la construccion. No tiene siquiera partes curvas, es ideal para hacerlo uno mismo.
- Evita elegantemente el problema del frenado en la zona de retorno del generador Savonius clasico.
- Quitando el armazon exterior (no le encuentro mucho sentido, sera una cuestion de prototipo), se podria incluso variar la longitud de los brazos segun necesidad.

Llevo una temporada pensando en colocar un generador eolico en casa (encima del taller), y creo que este modelo me cae en las manos justo a tiempo.

Suerte a todos.




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jarp

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JCP, esa variante del Savonius que comentas, a priori parece que es más eficiente, pero lo importante es saber cuánto más, a que costes y que otras desventajas puede tener.

He estado leyendo las webs de estos señores (pues tienen más de una) y por ningún sitio mencionan quienes son ni de donde son (salvo que son un grupo de técnicos españoles altamente cualificados), y lo que es más importante, no dan ningún dato numérico (con lo que nos gustan los números) sobre su "invento", el cual pongo entrecomillado porque ya había visto antes en ¡enlace erróneo! muchos inventos similares a ese.

En algunas de sus páginas aparece como fecha de su última actualización 2003, por lo que ya han transcurrido 5 años desde entonces, tiempo más que suficiente para que tuvieran datos de los experimentos que decían iban a realizar.

A ojo de buen cubero, yo diría que este artilugio podría ser un 20-30% más eficiente que un Savonius convencional, pero aumenta significativamente el número de partes móviles con las consecuencias que esto conlleva: encarecimiento y mayor dificultad de fabricación, aumento de ruidos, mayor desgaste, mayor mantenimiento... Y como no solemos estar limitados de espacio aereo, creo que es más lógico construir un Savonius convencional un 30% mayor para conseguir el mismo efecto.

Es más, creo que existen variaciones para eficientes que esa, como es encerrar al rotor en una carcasa con una abertura orientada al viento por medio de una veleta, y que incluso tiene menos partes móviles. Pero vuelvo a decir lo mismo, si no tenemos limitado el espacio aéreo ¿para qué complicarnos?



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escéptico

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Puestos a sacar energía del movimiento, ¿no sería más eficiente aprovechar un modelo de péndulo?


¿sabes esas linternas que se cargan agitandose, van con un led, y 30 segundos agitando suministran luz para unos minutos?

Pues del estilo.

Siempre será poca potencia, pero tras unas horitas de caminata, la cantidad de energía tal vez sí sea significativa.


Por otra parte están los mecanismos a cuerda. Leí que habían producido una radio que funcionaba así, con manivela, cargaba un resorte, y eso generaba electricidad.


O sea, unos pocos minutos dandole al manubrio, te da para muchos minutos de alimentación del equipo.


Me parece más sencillo. Un poco más cansado (al final, la energía la suministran tus brazos), pero no se trata de alimentar un tractor, sino un instrumento de bajo consumo, ¿no?.

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JCP

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Gracias Jarp por tu opinion. Tambien me he puesto a buscar y ... sorpresa: este molino de palas moviles ya se comento en CE en el 2006: Generador eolico de eje vertical (la verdad que esta web no deja de impresionar, tiene de todo. Espero que haya buenas copiias de seguridad, por que seria una pena que se perdiera toda esta informacion).

El hilo es breve pero las conclusiones claras, por lo menos por mi parte:
- Construccion sencilla (ideal para artesanos)
- Buen rendimiento a velocidades bajas y a viento cambiante (en realidad no le afecta).
- Se necesita mas material y mas mantenimiento (al tener mas partes moviles). Ahora bien, si el aparato es mediano y para uso propio, creo que el tiempo suple al dinero.

Algunos problemas tecnicos:
- Para producir electricidad alterna se necesita una velocidad constante (50 hz = 3000 rpm). Se podria solucionar con multiplicadoras mientras el par de fuerza se alto. Si es para uso propio se podria generar corriente continua con dinamo o rectificar, regular y luego almacenar en baterias.
- La potencia se puede aumentar en alto y en ancho. Aunque creo que es mas facil en ancho (diametro), ya que en altura la estabilidad del eje se veria comprometida. Sin embargo en alto no nos tendriamos que preocupar por el espacio.

En conclusion, se suele achacar que los nuevos inventos no pasan el examen del Kw/€, a niveles industriales puede ser cierrto pero no a nivel particular. Tengase en cuenta que a las personas de a pie les suele sobrar mas tiempo que dinero, y en este caso es cuando un diseño mas eficiente, auqne tal vez un poco mas caro, merece la pena ser usado. Y sino ¿como demonios vamos a descentralizar la energia?

Suerte a todos.



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jprebo

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JCP, ¿sabes como aprobecharía yo este sistema?, lo usaría para comprimir aire, de esta forma dá igual a qué velocidad gira, despues, ese aire lo usaría para a "presión constante" alimentar un generador movido por motor de aire (hay varios tipos de motores de aire, solo es cuestión de saber cual es el mas apropiado según poténcia), Con el colchón de aire en un deposito, te puedes olvidar de multiplicadores y de preocuparte de a qué velocidad es mas eficiente, aprobecha desde 3-4 m/s hasta mas de 22 m/s

En cuanto al rendimiento y complejidades, puedes hacerlo de 4 brazos y solo una pala avatible por brazo, (recuerda que no por mas brazos o palas, es proporcionalmente mas eficiente)

Este sistema ganó la medalla de plata en la exposición Galáctica del 2002, lo malo es que sus creadores (al menos los que lo patentaron), lo hicieron como sistema para sustitución de velas en embarcaciones averiadas, con lo versátil que es para aprobechar el viento de otras formas e incluso sumergido en una corriente de agua como por ejemplo un rio.









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JCP

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Jprebo, ya habia tomado nota de la idea de usar aire comprimido (lo vi en el hilo de Generador eolico de eje verrtical), me parece muy interesante usar el aire comprimido como vector energetico intermedio, le veo varrias ventajas:

- El sistema de acumulacion no se deteriora con el tiempo, aunque sea necesario un mantenimiento minimo.
- Para hacerlo uno mismo es mas facil que por ejemplo una bateria (pocos almacenes de energia se me ocurren).
- Puede perrmancer alamacenado tiempo casi indefinido.

Tambien veo inconvenientes:

- El espacio de almacenamiento es grande.
- El rendimiento es bajo y hay que trabajar a altas presiones.

Ahora bien, en el caso de este aerogenerador, creo que las ventajas aumentan y las desventajas disminuyen. Me explico, sobre todo comparandolo con su equivalente electrico y para instalaciones medianas/pequeñas:

- Al ser de eje verrtical, la instalacion de un compresor en la base se simplifica mucho.
- Al utilizar un motor de aire comprimido, puedes utilizar su fuerza no solo para moverr un alternador, sino cualquier otro tipo de maquinaria (en mi caso una trituradora o una sierra de madera no me vendria mal).
- Rizando un poco el rizo, podria incluso entubar el aire saliente mas frio como refrrigerador, ya sea como aire acondicionado (aunque mi casa del pueblo no la necesita nunca) o incluso un frigorifico/congelador casero !.
- El mantenimiento es mas sencillo, y la posibilidad de encontrar repuestos aumenta, ademas de poderr hacerlo uno mismo.

Por otro lado la idea del aire comprimido como buffer de energia es muy interesante, eliminamos el complejo sistema inversor electronico de potencia y creo acertar al decir que se simplifica el esquema y se eliminan averias. Es cierto que aumenta el volumen de la instalacion, pero no estoy seguro de que aumente el precio. Todo esto lo estoy pensando para una instalacion pequeña y con este tipo de aerogenerador, y sobre todo como sustituto a las huertas solares. Me he animado a hacer numeros, espero poder deciros algo.

Respecto a los brazos, no veo claro la mejora de usar una sola pala. Acepto que 4 brazos es suficiente, perro una sola pala abatible puede ocasionar un momento de inercia perjudicial para la estabilidad del aparato, asi como un desplazacimento del centro de graveedad demasiado fuera del eje. Cuatro palas serian mas cortas y se evitarian estos probleas a pesar de aumentar su complejidad.

Lo del rio tambien lo habia pensado, es que tengo la suerte de tener uno a 10 metros (una desventaja para las crecidas...).

Suerte a todos.

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"No hay mayor estupidez que querer cambiar las cosas y seguir haciendo lo mismo". Albert Einstein



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jprebo

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Cita de: JCP


Lo del rio tambien lo habia pensado, es que tengo la suerte de tener uno a 10 metros (una desventaja para las crecidas...).



JCP, si tienes un rio a solo 10 metros, a poco que el agua fluya todo el año y a poco que puedas usar directamente el agua del rio o bien hacer una desbiación , me olvidaría del sistema eólico, recuerda que el flujo sería constante sin depender de si sopla el aire o no, ademas, el tamaño del sistema de captación es mucho mas pequeño y manejable y lo tienes a ras de suelo, por lo que manipularlo es mucho mejor, ademas eliminas el impacto visual. Todo lo demas si estoy de acuerdo con que estudies su viabilidad para comprimir aire como vector intermedio de almacenamiento.

Ya diras algo sobre tus calculos, si necesitas ayuda, seguro que podremos hecharte una manita para los cálculos por estos lares entre todos.

PD:
Se me olvidaba, para refrescar el aire de una vivienda teniendo un rio tan cerca, solo has de hacer pasar el aire de la casa por un conducto en contacto con el agua del rio y volverlo a introducir en la casa, (bien en el mismo rio o bien por desvio de un aporte de agua constante a un depósito junto a la casa que vaya renovando dicha agua de forma constante). Solo necesitas un ventilador que inyecte aire (mejor de poca potencia pero centrifugo) dentro de la tubería.









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energiagua

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Para mí es el aerogenerador del futuro será el Savonius, claro esta para aplicaciones de reducido tamaño en ventanas, tejados de Pisos, comunidades y sitios donde no se puede poner uno axial.

Nuevo savonius con un aumento de su eficacia del 100%

http://www.fqm4.com/EEP%20AWARD.pdf

Un saludo


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