Dínamo de cubo de roda... para energia eólica!

F

FiCaçador

Elos Rápidos
Boas pessoal!

Para a disciplina de Área Projecto eu e mais 2 malucos estamos a construir uma torre eólica doméstica de eixo vertical.

Para quem leu esta última frase e ficou a pensar WTF, aqui vai uma foto que explica tudo por mim:
urban_green_energy_1kw_vawt.jpg


Como vamos precisar de transformar a energia cinética em eléctrica, vamos precisar de um aparelho à altura da tarefa.
Ao pensar em soluções, lembrei-me de algo que me parece imbatível, um dínamo de cubo:
É eficiênte a baixas rotações.
Já tem rolamentos.
Já é à prova das condições climatéricas.
É perfeitamente capaz de suportar a torre de forma autónoma.

Ou seja, é eficiênte e resolve por si só as questões mecânicas da torre.

Alguém utiliza dínamos de cubo (seja para andar de bike ou seja lá o que for)?
Como é o atricto? Será que o vento nas pás consegue iniciar o dínamo?
Quais os modelos com menos atricto?
Pelo que eu pesquisei os SON são os que têm menor atricto e maior eficiência, mas o preço deles põe-os fora de questão. A Shimano diz que os modelos mais novos deles têm uma redução significativa do atricto, será suficiênte?
Parece-vos boa ideia, ou têm alguma outra sugestão?

Se alguém poder ajudar agradecemos, e já agora para acompanhar o nosso projecto é só visitar http://eolicavertical.blogspot.com/
 
M

MJCT

New Member
Se as pás vão conseguir acionar o gerador?

Bom depende de muita coisa. Velocidade do vento, superficie de varrimento das pás, a sua eficiência, a própria potência do gérador, se tem imanes permanentes ou electroimanes...

A equação da energia contida num metro cubico de vento é Joules=0,5 X m X v^3 em que o "m" é 1,3 (massa de um metro cubico de ar) e o "v" será a velocidade do vento em metros por segundo.

Imagina um gerador com uma superficie de varrimento de 150 metros quadrados e que o vento sopra a 5 metros por segundo dá J = 0,5 X 1,3 X 5^3 X 150 = 12188 Joules

Um Wat é igual a um Joule por segundo, portanto se durante uma hora soprar continuamente a 5 m/s tens 12188 wh ou 12,19 Kwh.

Depois, é impossivel aproveitar toda a energia do vento, na melhor das hipotese 60%. Como se trata de um aerogerador vertical e caseiro, se a eficiencia atingir 10% já é muito bom.

Sabendo isto e a potencia que tem o teu gerador faz as contas.

Ultima coisa, existem foruns na net mais apropriados a satisfazer estas tuas dúvidas tipo novaenergia.net/forum/
 
F

FiCaçador

Elos Rápidos
Obrigado pela explicação.
Depois de fazer algumas contas vejo que talvés dê, mas fiquei na mesma, pois está muito dependente também do próprio dínamo. Por isso as minhas questões estão relacionadas com o dínamo.

Postei aqui no forum porque o que queria mesmo é algum feedback dum componente de bike, o dínamo de cubo.
 
I

I l l u m i n a t u s

Member
No dínamo não posso ajudar, mas no design das pás mando o meu bitaite.. e se fosse uma coisa como esta?

[video=youtube;6SyW0eBDVnA]http://www.youtube.com/watch?v=6SyW0eBDVnA[/video]
 
F

FiCaçador

Elos Rápidos
Esse design é brutal, mas seria impossível construir uma coisa parecida com essa que funcione. Mesmo essa com esse design não me parece muito eficiente.

Será que um Shimano Nexus DH-3N30 dá conta do recado? Ou um Shimano Ultegra DH-3N72 é tão melhor (menor atricto) que justifique o dobro do preço do primeiro?
Infelizmente também não deve haver muita gente que use dínamos de cubo...
 
M

MJCT

New Member
Um gerador vertical simples é o ideal para esse projecto porque penso que não têm muitos meios nem know how. Estou a falar de algo tipo um barril de metal redondo cortado em duas partes iguais montadas num eixo vertical um bocado desfazadas uma da outra. Há montes de exemplos na net (por exemplo no youtube). As pás como as que o colega Illuminatus referiu não são nada fáceis de executar, nem tão pouco as que aparecem na tua primeira imagem, porque se tratam de autenticas asas como as dos aviões e se não forem perfeitamente executadas ficam ainda mais ineficientes do que os modelos mais simples. Outro problema desses desenhos em relação ao que te sugiro é que esses rodam muito bem quando estão sem carga nenhuma... quando lhe ligares o gerador electrico aquilo nem roda a não ser com velocidades do vento relativamente elevadas.

Quanto ao cubo... fica complicado sem sequer saber qual é a potência em watts, é preciso saber a que rpm é que o cubo começa a produzir energia que se veja, qual é a velocidade do vento a que o cubo vai efectivamente começar a rodar, por isso pensa bem antes de gastares dinheiro. Também existem videos no youtube que ensinam a fazer um "dinamo" a partir de imanes tirados de discos rigidos de pcs avariados. Poupavas dinheiro e ainda fazias um brilharete. Também podes tentar motores de arranque de motas e outras soluções.
 
G

golias

Member
...

desculpem a minha ignorância, mas no cubo é produzida energia??
então como andamos muitos kms por cada volta que fazemos, produzimos imensa energia!!
vou acompanhar de perto e com interesse este projecto!

...
 
A

Atomic22

New Member
engine.php

Boas companheiro vai mais um bitaite sobre isto, que tal usarem um ventilador de chaminé para dinamizarem o movimento da torre, muitas vezes vêem-se a rodar que nem desalmados no cimo dos predios...
 
M

MJCT

New Member
... porque não estão em carga, rodam livres, se acrescentares um gerador mesmo que pequeno deixa logo de rodar.
 
F

FiCaçador

Elos Rápidos
O curto raio das pás e a massa bastante elevada do material de que são feitas, aço, estragam tudo. Além disso tem pás a mais, aumentam em demasia o peso sem compensar em eficácia.
A ideia do barril é boa, e se a escolhessemos iamos procurar uns barris de plástico, daqueles de apanhar figos, por causa do peso. Mas a estrutura já está defenida, vão ser 3 pás em forma de gancho, feitas de tecido de cortinas de banho (provavelmente), e segurados por tubos de plástico para instalações eléctricas.
Mas isso já é offtopic e fora do âmbito deste forum, para acompanhar os discutir a parte eólica da coisa podem usar o blog do grupo: http://www.eolicavertical.blogspot.com/
Assim evitamos o offtopic e as opiniões/conselhos vão para onde devem estar.

Quanto à parte mecânica e a possivel utilização de um dínamo de cubo, alguém usa ou já usou um? O atricto aqui é mesmo a principal questão.
 
J

jakin

Utilizador Banido
Code: 
[B][U]atrito[/U][/B]
s. m.
1. Fricção de dois corpos (que passam um pelo outro).
2. Resistência que a fricção ocasiona
e não atricto

Já que é um projecto de curso seria uma boa ideia construírem o próprio gerador com bobines e ímans e nao usar um já feito...
 
I

I l l u m i n a t u s

Member
130px-Darrieus-windmill.jpg

O rotor do tipo darrieus é constituido por 2 ou 3 pás (como as dos helicópteros), funciona através de força de sustentação tendo assim uma eficiência melhor que a do rotor savonius, podendo chegar a 40% em ventos fortes.

80px-Savonius_Rotor.png

O rotor do tipo Savonius é um dos mais simples, é movido principalmente pela força de arrasto do ar, sua maior eficiência se dá em ventos fracos e pode chegar a 20%[2]


in http://pt.wikipedia.org/wiki/Aerogerador
 
F

FiCaçador

Elos Rápidos
Como obviamente não temos super-computadores capases de prever comportamentos aerodinâmicos nem tuneis de vento para testes, optámos pela solução mais simples, tipo Savonius.

É curioso como a comunidade betetista se interessa pela Física, deve ser de pensar demasiado nas nossas bikes!
 
M

MJCT

New Member
Somos tantos que deves sempre encontrar aqui pelo menos uma ou duas pessoas com interesses em todas as àreas.

Por acaso sou economista, mas interesso-me por estes assuntos ainda a ecologia não tinha virado moda... ou seja, à bué bué buéda tempo.
 
F

fitty77

New Member
Não é preciso um grande tunel de vento para isso. Basta ter um compressor com regulador de pressão (para garantir minimamente um caudal estável para fazer comparações viáveis) ou uma simples ventoinha e uns modelos à escala (dependendo do método) para ter umas ideias do que poderá acontecer. Em relação ao projecto, atenção ao perfil e desenho das pás, pois arriscas-te a que isso nem sequer se mova. Não sei de onde é a foto, mas parece-me até que não tem qualquer angulo de entrada, mas pode ser ilusão de óptica. Mas parece-me que para este projecto, um tipo que provavelmente te garantia melhores resultados seria aquela do tipo savonius, com umas alterações, porque é fácil de executar e provavelmente conseguias obter mais rendimento. No entanto deve ser leve e equilibrada em termos de peso para garantir uma menor inércia (que vais juntar aquela que o dinamo te vai impor).

Vi este na net, que será fácil de fazer http://images.google.pt/imgres?imgu...371PT371&tbs=isch:1&ei=mGWsS_uINsSX4gbfhKG4Dw
 
M

MJCT

New Member
Só agora fui ao vosso blogue. Na tua última mensagem afirmas que optaram pala savonius, o que eu considero a melhor opção no vosso caso, mas as fotos que lá estão acho que ainda são referentes a uma darrieus, certo?

lembrei-me de outro desenho que continua a ser muito facil de fazer mas ao mesmo tempo parece ser mais eficiente. Está aqui http://www.macarthurmusic.com/johnkwilson/MakingasimpleSavoniuswindturbine.htm

Falo em concreto do terceiro modelo em que as pás são em parte curvas e em parte planas, com um pequeno desfazamento entre as pás na parte central.
 
F

FiCaçador

Elos Rápidos
O túnel de vento não vai fazer muita falta, mais importante para já é a construção. Quando for preciso testar usamos ou o vento ou um compressor.

A foto que postei aqui no início deste tópico veio de uma pesquisa rápida pelo google, serve só para explicar a parte do eixo vertical.

A maquete que construímos e que está no nosso blog é do tipo darrieus, e não funciona. Esse foi o objectivo da realisação da maquete, encontrar os erros a evitar. Por isso passamos para o tipo savonius para a construção da torre assério.
MJCT, a nossa torre vai usar um esquema muito parecedo com a terceira figura que apresentas, mas com 3 pás. Deixo aqui a foto dos canos de plástico que vão dar estrutura a cada pá. Os dois canos vão estar a segurar o tecido, em principio cortinas de banho.
DSC02412.JPG


Já que falo do projecto, contiunuo: O eixo central vertical que segura as pás vai ser constituído por 3 canos de plástico, seguros entre si por triângulos de madeira. A dar tensão ás pás vão estar fios de kevlar, retirados, claro está, de flancos de pneus gastos!
Como podem ver pelos nossos materiais, plástico, madeira, espuma de poliuretano, kevlar, o baixo custo e peso são sempre prioridade.
Este esquema que fizemos dá uma ideia daquilo que pretendemos fazer:
tev.bmp


MJCT, nesse projecto que apresentas, o gerador que eles utilizam é de um daqueles computadores velhinhos grandes de armazenamento de dados, é o motor que faz girar as fitas, penso eu. Esse tipo de motor era o ideal para este projecto, por ser muito mais eficiente e ser bom a baixas rotações. Mas não faço a mínima ideia onde poderei arranjar um, se alguém souber também fico muito agradecido.

Desde já obrigado pelas respostas.
 
Last edited:
M

MJCT

New Member
Lista telefónica na mão e procuras empresas de manutenção informática. Muitas vezes têm mainframes avariadas nos armazéns e pode ser que te deixem desmontar um motor. Eu conhecia uma mas já fechou à uns tempos.

O segredo da que te sugeri prende-se precisamente com a abertura no meio. Dessa forma o ar não força apenas a pá que está a "favor" do vento mas escapa-se também para o outro lado e dá um empurrão à pá que tem de viajar contra o vento. Por essa razão só pode ter duas pás.

Quanto aos materiais, receio que a turbina fique tão frágil que sob a força do vento e em carga com o gerador isso torça tudo e talvez até parta. Contraplacado, um pouco de chapa fina e uns "L"s daqueles para segurar estantes, tudo comprado no aki resolvem isso.
 
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