Teoria das Pás e trabalhos em madeira

As pás são como o motor de um gerador.
São elas que produzem toda a potencia mecanica.
O Alternador converte essa energia mecanica em energia electrica.
Ambas essas potencias podem ser medidas em Watts.
Potencia do vento disponivel por area das pás.
0,5 x (densidade do ar) x (area das pás) x (Velocidade do Vento)
- Densidade do ar é cerca de 1.2kg/m3

Este tipo de aero-gerador pode converter somente metade da potencia disponivel no vento.
Na pratica consegue-se cerca de 25-30%
A regra é esta:
Potencia pás= 0.15 x (Diametro ao quadrado) x (velocidade do vento)
Para um exemplo do gerador que estou a construir de 3 metros diametro a 10m/s de vento temos:
0.15 x 9 x 1000= 1350Watts

O diametro das pás é importante...com o dobro do diametro optem-se 4 x mais potencia.
Mas o vento é sem duvida o factor mais importante... com o dobro da velocidade, obtem-se 8x mais potencia.



As pás são desenhadas de forma a "casarem" bem com o gerador...
Ajustamos o torque e a velocidade!
A relação é o tip speed ratio (tsr) e o tip speed. O tip speed ratio é a velocidade do tip das pás viagam dividido pela velocidade do vento.
Quando a velocidade do tip sobe a mais de 100Km/h, resulta em ruido e degradação da ponta.


A velocidade que queremos começar a produzir, depende do torque do gerador.
Muito torque implica baixa velocidade...

Na construção deste gerador de 3m de diametro, quero saber a quantos RPM é o ideal para começar a carregar as baterias....neste caso 3m/s de vento.

A formula é:
RPM= Velocidade do vento x tsr x 60/circunferencia
RPM= 3 x 7 x 60/(3 x 3.14)= 134RPM

Assim sendo..maos a obra.
Pinho foi a madeira usada...é bastante forte e facil de trabalhar.
O Objectivo é ter 3 pás iguais com tsr 7
A madeira é dividida em estações e trabalhada com serrote, formão, lima e lixadeira



Nos links fornecidos anteriormente podem encontrar formulas, desenhos em excel por forma a calcularem todas as estações, espessuras e angulos.
Parece dificil?..demorei um total de 8 horas para as 3 pás!