A completamento del discorso di ieri…

…riportiamo un grafico che più chiaro non si può!
Assumendo
una velocità del vento pari a 8 m/s;
diametro 2m;
altezza della pala 1m;
solidità 0,4 (molto minore di quella del Ventolone);
rapporto di trasmissione 10:1 (in modo da riuscire ad ottenre comunque il numero minimo di giri richiesto dall’alternatore, pari a 1200 giri/min);
a partire dai dati di windturbine-analysis e dai dati del generatore Marelli che abbiamo utilizzato si ricava questa figura:

In blu la coppia che il generatore eolico può fornire a un determinato numero di giri, in arancio quella richiesta dal generatore elettrico: come si vede la coppia del generatore eolico è sempre minore di quella richiesta, quindi quel generatore elettrico non è adatto all’accoppiamento.
Il nostro Ventolone, in base alle prove fin qui sviluppate, presenta valori di coppia maggiori di quelli in blu, ma sicuramente inferiori alla bisogna, quindi valgono le medesime conclusioni.
Riportiamo anche i dati, per completezza:

Vedremo il da farsi.
Per intanto segnaliamo un commento interessante giuntoci da Massimo Modelli, con relativo link su YouTube.

Curva caratteristica dell’alternatore

Durante le prove in pista dello scorso martedì abbiamo collegato un alternatore di recupero Magneti Marelli AA125R, proveniente da una Fiat Panda.
Il collegamento non aveva finalità di misurazione perchè non avevamo ancora avuto il tempo di valutare e individuare le modalità migliori: diciamo che l’abbiamo messo per simulare al meglio la struttura e una prima ipotesi di trasmissione del moto, consci che un rapporto 15:1 era presumibilmente inattuabile.
Effettivamente durante le prove, una volta collegato alternatore e VentolONE per il tramite del sistema cinghia-pulegge, abbiamo appurato l’estrema difficoltà all’avvio, che avveniva ma portava comunque a velocità di rotazione del VentolONE dell’ordine di 20 giri/min, 300 giri/min sull’alternatore, con vento di 10m/s.
Un po’ delusi, speravamo meglio.
Ora, facendo un po’ di conti, appare evidente il problema:

  • a 10m/s ipotizziamo che il VentolONe estragga 150Watt; potrà fare di meglio, ora siamo in fase sperimentale… A 115 giri/min (picco max a vuoto) significa che sviluppava una coppia teorica all’albero pari a 12,5 Nm (potenza dissipata in parte in turbolenza)
  • con il rapporto 15:1 all’alternatore arrirebbero 1725 giri/min, appena sufficienti ad avviarlo, ma a quella velocità angolare il suddetto richiede circa 4 Nm di coppia, equivalenti all’albero del VentolONE a 60 Nm…IMPOSSIBILE che girasse!

Di fatto, con questo VentolONe così costruito è impossibile accoppiare questo alternatore, anche variando il rapporto di trasmissione: introducendo infatti un rapporto minimo di 11:1, si avrebbero 1200 giri/min all’albero dell’alternatore e 1,13 Nm, a fronte di una richiesta di 2,39 Nm.

Vedremo cosa andare a cambiare, presumibilmente le pale, in termini di lunghezza della corda, oppure aumentando il diametro del VentolONE stesso.

Aggiornamento del progetto

Nella sezione Cos’è il VentolONE abbiamo aggiornato a giugno 2009 il nostro progetto, con le novità sorte nel corso dell’anno ed evidenziando le fasi avviate e/o concluse.

Effettivamente, rileggendo il progetto nella versione iniziale sembra passato un secolo…!

Ma lo spirito di fondo del progetto stesso resta invariato, anzi rafforzato dalla marea di contatti e di lavoro fatto che lo rendono ogni giorno un po’ meno utopico, o semplicemente un po’ meno idiota!

Generatore elettrico

A ormai pochi giorni dalle “prove su strada” (e chi ci segue sa che non è un eufemismo!) stiamo apportando le ultime e sostanziali modifiche alla nostra macchina.

In particolare, per simulare un carico e contemporaneamente per valutare la potenza estratta abbiamo aggiunto un alternatore da autoveicolo (un Magneti Marelli AA125R 14V 45A) recuperato chissà dove.

L’utilizzo di un alternatore autoveicolistico di recupero può sembrare una scelta al ribasso e a livello hobbystico: invece, al di là degli innegabili vantaggi economici (ricordiamo che per ora il Ventolone è tutto farina delle nostre tasche, anemometro escluso!), nell’ottica di una realizzazione del Ventolone in Paesi in Via di Sviluppo pare la soluzione più semplice e pratica e di effettiva realizzabilità.
La trasmissione è ottenuta attraverso due pulegge, l’una sull’alternatore stesso (diametro 30mm), l’altra solidale al rotore (diametro 230 460mm) che garantiscono un rapporto di trasmissione di circa 7,5 15:1. Ora, se come nelle previsioni a 10m/s di velocità (36 km/h) il Ventolone girerà a 200 giri/min, all’albero dell’alternatore avremo circa 1500 giri/min, cioè l’automobile al minimo, più o meno…

Nella fotografia l’alternatore è collegato alla puleggia grande per il tramite di una cinghia trapezoidale serie A lunga 2275mm, decisamente troppo lunga, e che sostituiremo lunedì (accorciando l’interasse di conseguenza) con una di lunghezza pari a 1575mm.
Diciamo fin da subito che martedì non ci occuperemo ancora del rilievo della potenza estratta. Nell’aeroporto di Calcinate  del Pesce puntiamo a “verificare staticamente e dinamicamente” la struttura, altrimenti detto “assicurarci che non ci distrugga la bagagliera e la Panda stessa” … 😉 !

Ecco la versione 1.1 !

Vi proponiamo le fotografie del VentolONE 1.1 che affronterà le prove in pista la prossima settimana:

Resta ancora un dubbio non da poco: quale generatore accoppiare? Che non ci costi (quasi) niente e che sia in grado di sviluppare fino a 500 Watt, indicativamente?
Attualmente il ballottaggio (siamo in giorno di elezioni 😉 ) è tra l’utilizzo di un generatore da ciclomotore in nostro possesso, che presenta la difficoltà legata al fatto che rotore e statore non sono centrati coassialmente per il tramite della carcassa, oppure, su suggerimento di un docente di Elettrotecnica del Politecnico di Torino, l’utilizzo di un generatore da automobile, che questo problema non ha, ma che dobbiamo ancora trovare e poi accoppiare (si pensa a un sistema a cinghia-puleggia, oppure a catena).

Come si può vedere nel Ventolone Day 2 abbiamo dedicato la maggior parte del tempo alla realizzazione di una base di appoggio stabile e solida e compatibile con le dimensioni della bagagliera della Fiat Panda, sulla quale caricheremo e fisseremo il VentolONE stesso per testarne le potenzialità.
Sappiamo che questa soluzione NON è la soluzione ottimale dal punto di vista della misurazione. Tuttavia i valori che presumiamo siano ottenibili anche in presenza delle inevitabili turbolelenze che la Panda genererà siano ragionevolmente compatibili con le condizioni di turbolenza reali del vento tra le case o lungo un terreno un po’ accidentato.
Inoltre, tra la possibilità di testare il VentolONE tra qualche ANNO in qualche galleria del vento universitaria, con spese ampiamente al di sopra delle possibilità attuali, e la possibilità di avere dati reali da subito, beh, la scelta non è stata difficile! E questa non preclude affatto l’altra!
Dove e quando?
Qui, a Calcinate del Pesce, Varese, e al 99% martedì 16 giugno!

stay tuned!