Il traliccio della torre è stato dimensionato attraverso il software freeware T3D, il cui autore Alberto Ferrari ringraziamo sentitamente. Ne è risultata la scelta di un profilato in acciaio a L, 50mm X 50mm, facilmente reperibile anche in Africa e a Zanzibar.
Stiamo lavorando alacremente per realizzare il prototipo di VentolONE che installeremo ad agosto a Jambiani.
La funzione di questo prototipo risiede, soprattutto, nella necessità di individuare preventivamente criticità e difficoltà che incontreremo di sicuro a Zanzibar.
Data la necessità di coppie elevate per il sollevamento dell’acqua ci siamo orientati verso una turbina analoga a quella di Ed Lenz: “analoga” e non uguale perchè…abbiamo motivo di ritenere che la versione modificata che stiamo realizzando sia più performante!
Si tratta in sostanza della rivisitazione della turbina Lenz in salsa NACA9335! Le foto parlano, per ora, più delle parole, quindi buona visione!
Segnaliamo infine l’ottimo Draftsight quale CAD 2D freeware: finalmente una alternativa valida ad AutoCAD di Autodesk!
E’ ufficiale!
Solarecollettivo ONLUS, in collaborazione con Piccoli Passi ONLUS e una serie di donatori e partners realizzerà un VentolONE a Zanzibar, nel villaggio di Jambiani!
Qui i dettagli del progetto.
La gioia è veramente tanta!
E’ un cerchio che si chiude, partito 3 anni fa più o meno in questo periodo, e che diventa realtà!
Grazie a tutti i sostenitori!
e grazie a tutti i lettori che ci han seguito fin qui!
Tecnicamente ora ci apprestiamo a realizzare un prototipo qui in Italia in tutto e per tutto simile a quello africano.
I calcoli son pronti, ormai, e il materiale pure…domani si comincia!
ZanziVENTO - schema di impianto
Renderemo presto disponibili tanto i calcoli di dimensionamento della turbina quanto immagini e quant’altro, nell’ottica dell’ Open Hardware.
Per coprire parte del finanziamento necessario avrà luogo una Festa di Solarecollettivo in data 18 giugno, con lo scopo di raccogliere fondi quanto di raccontare l’iniziativa e offrire un momento di incontro e confronto sulle tematiche ambientali, in semplicità e allegria.
Durante la Festa sarà possibile vedere dal vivo il prototipo, quindi…non vi resta che partecipare!
A chi fosse interessato consigliamo di passare direttamente dal sito di Solarecollettivo ONLUS.
Oppure di tornare qui tra qualche giorno, appena avremo gli inviti ufficiali da distribuire anche via web.
E se qualcuno avesse desiderio di partecipare, ma avesse difficoltà logistiche di qualunque tipo…no problem, contattateci e una soluzione la troveremo di sicuro!
Come da titolo: stiamo cercando di capire quanto piove a Jambiani, e quando durante l’anno, per poter dimensionare correttamente la turbina e il serbatoio di raccolta dell’acqua estratta.
Risultato: a Paje, poco a Nord di Jambiani, quando piove non tira vento!
Quindi la velocità media del vento utile, relativa ai soli periodi di secca (quando serve estrarre acqua dal pozzo), è più alta di quella media, diciamo che si attesta intorno a 6,2 m/s, valore assolutamente positivo ai nostri fini!
Quando piove non tira vento: la scoperta dell’acqua calda!
Ci stiamo dedicando allo studio della ventosità di Paje, località a Nord di Jambiani, perchè su windguru.cz sono riportati i dati previsti per Paje. Trovandosi sullo stesso lato dell’isola di Zanzibar, a poca distanza (20 km) è presumibile che le condizioni di vento siano sostanzialmente le medesime di Jambiani.
L’analisi si è focalizzata sui dati di 3 anni, unici disponibili sul sito indicato. Se ne ricavano valori assolutamente interessanti dal punto di vista della producibilità da fonte eolica. In particolare si ottiene una velocità media del vento pari a 5,62 m/s (!), nonchè una distribuzione di frequenza centrata su 5,5 m/s, all’incirca:
In attesa di sviluppare il discorso e procedere al calcolo della producibilità annua unitaria, e quindi valutare la dimensione da assegnare alla turbina, interessa valutare anche la variazione oraria della distribuzione di vento. Altrimenti detto: quando si verificano statisticamente le maggiori probabilita di vento lungo la giornata?
L’animazione che segue (click sull’immagine se l’animazione non funziona) ci pare particolarmente esplicativa (in essa non compaiono le frequenze relative %, bensì quelle assolute):
Come si vede il vento cresce nel primo pomeriggio per poi raggiungere il picco a sera inoltrata, e tornare a calare all’alba; tale andamento è peraltro ben noto a chiunque abiti in prossimità del mare…
Ora, tale andamento si adatta perfettamente al tipo di installazione che ci avviamo a realizzare a Jambiani.
Infatti la richiesta di mr. Suha è orientata all’estrazione di acqua da un pozzo per immagazzinarla in un serbatoio. chiaramente l’irrigazione avviene nelle ore meno calde della giornata, cioè al mattino e alla sera (esser figli di agricoltori a qualcosa serve!). Per cui una distribuzione di vento che, mediamente e probabilisticamente, comporta molto vento di notte consentirà un ripristino del livello di acqua nel serbatoio esattamente nelle ore in cui tale serbatoio non viene utilizzato, consentendoci di dimensionarlo in maniera più semplice, e semplicemente realizzarlo più piccolo.
Analogo discorso vale, chiaramente, per un eventuale pacco batterie da ricaricare attraverso un VentolONE dedicato, o realizzato a parte.
Resta da verificare l’attendibilità dei dati previsti dal modello matematico di windguru.cz: per ora, a una prima grossolana analisi per confronto tra quelli reali dell’aeroporto di Zanzibar e quelli previsti, (non abbiamo dati reali di Paje, ad oggi) pare di poter dire che la correlazione sia estremamente buona.
Infine: nell’ottica di condividere materiale e calcoli e risultati, a questo link potrete trovare il foglio di calcolo utilizzato per le analisi.
Girovagando nel web ci siamo imbattuti in questo sito assolutamente interessante in termini anemometrici:
che può sicuramente integrare quanto già affermato in un precedente post.
Va tuttavia riportato quanto dichiarato dagli autori del sito:
Si sostiene cioè che i dati sono frutto di modelli matematici, non necessariamente rispondenti alla realtà.
Fiduciosi nella matematica (!) per ora ci accontentiamo: da una prima analisi emerge una ventosità media a Paje,poco a Nord di Jambiani, dove il progetto ZanziVENTO vedrà la luce, intorno a 5,5 m/s
cioè delle condizioni assolutamente valide, nei limiti del modello matematico che li ha generati.
…con le tecnologie appropriate!
http://catapultdesign.org/about-2/mission
Dal loro sito:
The problems Catapult Design addresses are real; they’re tangible; and they’re solvable. We address them with a four-phased approach that includes:
• ensuring the right needs are addressed,
• a product is designed with the end-user in mind,
• a strategy for implementation is defined,
• the impact the product has on a community is measurable
Questa realtà americana ci pare presenti assoluta somiglianza di intenti e di metodi
e meriterebbe un approfondimento e, perchè no, un contatto, magari diretto.
Facciamo così: questa estate Zanzivento, poi allarghiamo la cerchia!
Ci siamo ripromessi di pubblicare un post esclusivamente incentrato su campi magnetici e magneti permanenti, nel caso specifico applicato al rotore in costruzione, estrapolando poi considerazioni generali.
Ma questo sito…non può attendere, dobbiamo assolutamente farlo conoscere subito ai lettori!
Quando si dice che la realtà supera la fantasia!
Nell’applicativo on-line troverete la possibilità:
Un plauso ai curatori del sito!
il link: http://www.kjmagnetics.com/
Continua il lavoro per costruire un generatore a magneti permanenti che ci consenta di capire e imparare quanto necessario per poi realizzarne uno più grande (di potenza maggiore) da collegare al VentolONE.
Ci siamo dedicati all’installazione di un sistema corona-rocchetto recuperato da una bicicletta per bambini, attraverso il quale agevolmente porre in rotazione il rotore con i magneti e, in prospettiva, prevedere il collegamento di questo prototipo al VentolONE per le “prove su strada”.
Ci interessa inoltre validare il sistema di rilievo della caratteristica tensione a vuoto – numero di giri (V0 – RPM) realizzato con la scheda Arduino: a tal fine ci siamo dotati di un oscilloscopio gentilmente “prestatoci”.
Qui son cominciati i dubbi (benedetti!): mentre con un multimetro misuravamo circa 2,5 Volt@270 giri/min, dall’oscilloscopio emergono circa 3,5 Volt@270 giri/min. A parte la sorpresa evidentemente piacevole (il generatore presenta un rendimento maggiore, +40%, di quanto inizialmente misurato)…com’è possibile questa differenza?
In realtà un amico ci ha svelato l’arcano: un multimetro misura sempre i valori efficaci! Prova ne sia che se lo utilizziamo a misurare la tensione di rete di casa nostra salta fuori 230 Volt. Ah, l’ignoranza…!
Seconda magagna, più sottile. Come è possibile che il periodo visualizzato dall’oscilloscopio tra due picchi della forma d’onda sia pari a 20ms, che corrisponderebbe a una velocità angolare pari a (1/20ms)*60=3000 giri/min, quantomeno improbabile…
Pensa pensa…mumble mumble…
Dunque, ciascuna sinusoide corrisponde alla variazione di flusso indotta in una fase dal transito di una coppia di magneti di polarità opposta. I magneti sono 16, le coppie 8.
Ergo il rotore compie un giro completo ogni 8 sinusoidi!
E quindi il calcolo corretto risulta:
f=1/(20ms*8)=6,25 Hz,
che corrisponde a
RPM=f*60=375 giri/min,
assolutamente più credibile.
Soprattutto, perfettamente in linea con i valori ottenuti con il sistema di rilievo della caratteristica! Alleluja!
Il generatore a magneti permanenti è in fase di completamento.
Ovviamente (…;-) ) non potevano mancare errori macroscopici, tipo inserire 16 magneti e 15 bobine, con collegamento trifase…
In ogni caso, studiando e ri-studiando le pagine di energiaalternativa.forumcommunity, e soprattutto le risposte di NonSoloBolleDiAcqua (che ringraziamo per la pazienza e la disponibilità…infinite!) stiamo venendo a capo della questione. Ora il generatore presenta 16 magneti e 12 bobine, collegamento trifase a stella.
il generatore, ad oggi: si noti l’anello metallico che copre i magneti per non disperdere il flusso magnetico
Peraltro l’appetito vien mangiando, come dice il proverbio, e così alla luce del tempo notevole che richiede costruire le bobine ci siamo costruiti una bobinatrice!
Uilizzando un vecchio motore stepper recuperato da non sappiamo più quale stampante, pilotato da una scheda Arduino (che si sta rivelando preziosissima) attraverso un integrato ULN2003, e modificando opportunamente le librerie fornite dal software di gestione (la libreria stepper.h contiene un codice adatto a un moto del tipo two phases on, che non si addice al nostro motore probabilmente per questioni di corrente limitata), dopo una serie di prove abbiamo ora a disposizione anche una semplice ma efficace macchina per costruire bobine in semi-automatico, con possibilità di variare velocità di avvolgimento, spessore della bobina, diametro interno e quant’altro.
schema elettrico della bobinatrice (realizzato con Fritzing)
Infine ci siamo chiesti…perchè non utilizzare una medesima scheda Arduino per misurare sia la velocità angolare che la tensione generata, ricavando così la caratteristica tensione – velocità angolare del generatore?
Detto fatto!
Utilizzando un sensore ottico a forcella di recupero da un’altra stampante (non finiremo mai di ripeterlo: le stampanti sono un pozzo di componenti per gli hobbyisti, e non solo!), nonchè le indicazioni recuperate qua e là sul web in merito alla misura di tensioni con la scheda Arduino siamo riusciti a ricavare la curva di interesse.
schema elettrico del misuratore di velocità (realizzato con Fritzing)
Non ultimo segnaliamo Visual Analyser, ottimo software free realizzato da Alfredo Accattatis dell’Università di Tor Vergata, Roma, che consente di utilizzare la scheda audio come semplice oscilloscopio (semplice in termini di limitatezza di banda: per il resto non manca nulla!).
Insomma, adesso gli elementi necessari per cominciare a produrre un po’ di corrente ci son proprio tutti!
A primavera quindi procederemo ad installare il piccolo generatore sul VentolONE 1.0 per ricavarne la caratteristica.
Nel frattempo ci dedicheremo a ottimizzare il rendimento, scarsino scarsino ad oggi!
E a mettere insieme 3 articoli da pubblicare su Instructables per condividere quanto imparato finora!
VentolONE: let's make it together! 
