Escrevo somente para um update rápido.
Não é fácil encontrar um local na Internet que preveja a velocidade do vento e seu máximo esperado, mas depois de correr vários que apontavam para somente 11km/h encontrei o http://www.wunderground.com, um site de Forecast metereologico, em que os dados são inseridos automaticamente por pessoas particulares que tem estações metereologicas em casa...tipo PCE FWS-20.
Ao chegar hoje a casa depois de um dia de trabalho em que o vento abanava as árvores ali perto, dirigi-me imediatamente ao armário onde se encontram as baterias e controlador, para verificar o wattmeter.
Deparei-me com um excelente pico de 20Ap 545Wp, uma produção de 250wh. Nada mau para um gerador a 7 metros de altura rodeado de árvores como referi já num post anterior.
Após a janta e de um checkup ao site, a rajada máxima obtida era de 29km/h, muito perto dos 31km/h que tinha visto no site da Universidade.
Voltei para junto do gerador e o recorde estava ultrapassado...1072Wp 37,4Ap.
Atingi o máximo que esperava que o gerador produzi-se nas condições actuais e condições de construção. 1kw...pena não me recordar da impedancia das bobines e poderia estimar as perdas e aquecimento produzido no stator.
Watts= I^2 x R
Irei necessitar de visualizar este evento (rajadas fortes) durante o dia, por forma a poder concluir que o "furling" funciona ao atingir estes picos.
Felizmente o fusível de 35A que tenho em serie com as baterias, não é de fusão rápida e não queimou. Terei de comprar um de 50A o mais rapidamente possível.
As próximas tarefas serão tentar aumentar a torre em 5 metros, arranjar um dump-load e comprar uma estação metereologica para monitorar o estado do tempo/vento.
Bons ventos
Goahead
sexta-feira, 21 de janeiro de 2011
segunda-feira, 17 de janeiro de 2011
As primeiras medições Reais
Ok...Na realidade necessitaria de um anemometro para poder criar um gráfico de potencia versus velocidade do vento, ou pelos menos uma leitura de RPMs...
Terei de estimar por velocidade máxima advertida pelos homens da meteorologia enquanto não comprar nenhum.
A previsão de ontem foi de 21km/h SSE na minha cidade.
O Pico máximo de amperes foi de 10.09A, 257Wp.
Diria que nada mau tendo em conta que o gerador se encontra rodeado de árvores e a uma altura de 7 metros.
Imagens do controlador e wattmeter no processo de montagem.
Terei de estimar por velocidade máxima advertida pelos homens da meteorologia enquanto não comprar nenhum.
A previsão de ontem foi de 21km/h SSE na minha cidade.
O Pico máximo de amperes foi de 10.09A, 257Wp.
Diria que nada mau tendo em conta que o gerador se encontra rodeado de árvores e a uma altura de 7 metros.
Imagens do controlador e wattmeter no processo de montagem.
segunda-feira, 10 de janeiro de 2011
Este foi o esquema que usei para criar o dumpload controler.
Retirei a ideia de:
http://windpower.org.za/loadcontrol/loadcontrol.html.
Não é de facto um circuito tão fácil de montar como o "Ghurd controller" do site overpower.com, mas assim mesmo avancei para esse.
O esquema em cima, foi retirado do programa de simulação que usei, por forma a confirmar que funcionava bem...o que se veio a confirmar.
Ignorem os voltímetros, amperímetros, osciloscopios etc presentes no esquema, pois servem somente para verificação de valores aquando da simulação.
Q3 é um IGBT. Usei um parecido com os que possuo e referidos em posts anteriores, visto que todos precisam de 15V para que haja uma boa saturação e o circuito feche.
A percentagem ou os volts regulados não são os correctos.
Depois de regular o circuito nos potenciómetros, decidi que o dumpload entrava em acção aos 28,2Volts e desligaria aos 27,9Volts.
Com uma fonte regulável, testei o circuito e voilá...funciona :)
Não tenho imagens do circuito...mas deixo-vos uma imagem do exterior da caixa que construi.
Novos testes, novo Cut-In.
Após algumas peripécias e testes, desci de novo o gerador da torre, para analise e reajustes.
Tinha a noção que o numero de voltas nas bobines tinha sido elevado e deveria ter-se situado nas 60 voltas e não acima das 70.
Notava que o gerador se encontrava em "Stall" não atingindo rotações necessárias para que a potencia aumenta-se em proporção ao aumento da velocidade do vento.
Apontei então o cut-in para as 167 RPM tendo em conta que as pás foram construidas com tsr 7 e quando atingir o cut-in as pás estarão com tsr 8.75. (3m/s)
Uma das formas para o fazer era reduzir o nº de voltas das bobines, mas isso implicaria fazer um novo stator...algo que tenho andado a evitar.
A segunda opção é aumentar o air-gap entre os rotores por forma a diminuir a tensão gerada por RPM.
Este foi o passo que segui.
Actualmente com 22mm de air-gap, consegui aumentar o cut-in para perto dos 160RPMs.
Perco obviamente campo magnético que pode reduzir a potencia de saída e consequentemente "força" de travagem quando as fases estão curto-circuitadas. Por outro lado ganhei em dissipação de calor nas bobines pois existe mais deslocação de ar.
Uma forma simples de verificar a Voltagem VS RPM é rodar o gerador a 60rpm (1 volta por segundo facilmente executável manualmente) e com o multímetro em quaisquer de duas fases (gerador de 24V, 3m de diametro, 167RPM para o cut-in), necessito ler 6.5V AC ás 60RPM.
Se a tensão for mais elevada, então necessito aumentar a distancia entre imans.
E este foi o meu caso.
Tinha a noção que o numero de voltas nas bobines tinha sido elevado e deveria ter-se situado nas 60 voltas e não acima das 70.
Notava que o gerador se encontrava em "Stall" não atingindo rotações necessárias para que a potencia aumenta-se em proporção ao aumento da velocidade do vento.
Apontei então o cut-in para as 167 RPM tendo em conta que as pás foram construidas com tsr 7 e quando atingir o cut-in as pás estarão com tsr 8.75. (3m/s)
Uma das formas para o fazer era reduzir o nº de voltas das bobines, mas isso implicaria fazer um novo stator...algo que tenho andado a evitar.
A segunda opção é aumentar o air-gap entre os rotores por forma a diminuir a tensão gerada por RPM.
Este foi o passo que segui.
Actualmente com 22mm de air-gap, consegui aumentar o cut-in para perto dos 160RPMs.
Perco obviamente campo magnético que pode reduzir a potencia de saída e consequentemente "força" de travagem quando as fases estão curto-circuitadas. Por outro lado ganhei em dissipação de calor nas bobines pois existe mais deslocação de ar.
Uma forma simples de verificar a Voltagem VS RPM é rodar o gerador a 60rpm (1 volta por segundo facilmente executável manualmente) e com o multímetro em quaisquer de duas fases (gerador de 24V, 3m de diametro, 167RPM para o cut-in), necessito ler 6.5V AC ás 60RPM.
Se a tensão for mais elevada, então necessito aumentar a distancia entre imans.
E este foi o meu caso.
quarta-feira, 17 de março de 2010
Update...
Após uma levitação muito lenta da torre com o respectivo gerador (10 minutos de suspence), cá está o gerador na torre de testes:
Um dia bastante calmo... após retirar o "shunt" entre as fases do gerador, o mesmo começou a rodar ganhando alguns RPMs.
O Gerador é bastante silencioso...a cerca de 130RPM começou a gerar alguns watts.
Isto indica que as pás não estão muito mal calibradas, pois mesmo por baixo do gerador não é preceptivel o barulho que as pás fazem ao cortar o ar.
Na altura que atinge o "Cut-In" cerca das 130 RPMs, voltagem de carga, é possivel ouvir o "humm" criado pela força que o campo magnetico está a exercer sobre as bobines. Essa carga está a ser "puxada" pelas baterias que tenho após a ponte de diodos. (duas em serie para os 24V)
O angulo do gerador em relação a torre é um pouco acentuado... Na fase de construção a ideia era ganhar margem de segurança entre as pás e a torre devido a flexão que irá existir na pás com força do vento a incidir nelas.
Penso que poderia ter reduzido um pouco mais e talvez o faça ainda (corte e custura)..mas o ganho total com menos angulo não será muito diferente. Talvez obtenha ganhos em ventos moderados.
Terei de comprar um medidor tipo "watt's up" para poder retirar alguns dados.
Esses medidores não são muito caros no ebay (20€)...
Fazem medições DC com display até aos 130Amp, possui calculo de KW/h, maximo pico atingido etc.
Nesta fase de teste terei de fazer alguma monotorização do comportamento de toda a estrutura e as devidas afinações se necessario, tais como:
- Aumentar o"air gap" (distancia entre imans)
- retirar ou adicionar peso a cauda
- Temperatura das bobines e rectificador
- estado das baterias
- resistencia da linha
Brevemente irei montar o controlador de carga com "dump load" por forma a não "torrar" as baterias nem deixar o gerador em "free-run" :)
Um dia bastante calmo... após retirar o "shunt" entre as fases do gerador, o mesmo começou a rodar ganhando alguns RPMs.
O Gerador é bastante silencioso...a cerca de 130RPM começou a gerar alguns watts.
Isto indica que as pás não estão muito mal calibradas, pois mesmo por baixo do gerador não é preceptivel o barulho que as pás fazem ao cortar o ar.
Na altura que atinge o "Cut-In" cerca das 130 RPMs, voltagem de carga, é possivel ouvir o "humm" criado pela força que o campo magnetico está a exercer sobre as bobines. Essa carga está a ser "puxada" pelas baterias que tenho após a ponte de diodos. (duas em serie para os 24V)
O angulo do gerador em relação a torre é um pouco acentuado... Na fase de construção a ideia era ganhar margem de segurança entre as pás e a torre devido a flexão que irá existir na pás com força do vento a incidir nelas.
Penso que poderia ter reduzido um pouco mais e talvez o faça ainda (corte e custura)..mas o ganho total com menos angulo não será muito diferente. Talvez obtenha ganhos em ventos moderados.
Terei de comprar um medidor tipo "watt's up" para poder retirar alguns dados.
Esses medidores não são muito caros no ebay (20€)...
Fazem medições DC com display até aos 130Amp, possui calculo de KW/h, maximo pico atingido etc.
Nesta fase de teste terei de fazer alguma monotorização do comportamento de toda a estrutura e as devidas afinações se necessario, tais como:
- Aumentar o"air gap" (distancia entre imans)
- retirar ou adicionar peso a cauda
- Temperatura das bobines e rectificador
- estado das baterias
- resistencia da linha
Brevemente irei montar o controlador de carga com "dump load" por forma a não "torrar" as baterias nem deixar o gerador em "free-run" :)
quarta-feira, 10 de março de 2010
Torre de Testes
De volta a carga após uns meses ocupados com lides de casa e outros...
Aqui está a minha torre de testes 7 metros altura total.
Foram usados 3 tubos.
2 x tubo quadrado 3 metros comprimento (não me recordo da espessura das paredes)
1 x redondo de 1,5 metros de comprimento
A 3 metros e 6 metros foram soldados os ferros que ajudam a segurar as juntas e servirão para passar os cabos de ancoragem.
A distancia das ancoras devem estar no raio de 1/2 da altura total da torre.
No meu caso ficaram distanciadas a 3 metros da base.
É importante que as bases de ancoragem estejam niveladas entre elas incluindo a base da torre e que façam uma cruz quase perfeita.
As fundações foram de 60cm de profundidade e cerca de 50cm de largura.
Cimento 3 x 1 com brita..uma especie de betão a "olho" :)
Foi adicionado algum ferro criando ao mesmo tempo as argolas onde os esticadores dos cabos sairão para a torre.
Foi usado cabo de aço de 6mm para os quatro pontos mais pertos do topo e cabos de 3mm a meio da torre, precisamente junto da emenda dos tubos.
O objectivo é evitar ao maximo as oscilações que o gerador irá criar no topo e posiveis curvaturas no ferro no seus pontos mais fracos.
Foram usados os acessorios para que o cabo faça uma curvatura sem vincar nas extremidades e 3 serra-cabos por cada ponta do cabo...segurança acima de tudo.
A alavanca de apoio (gin-pole) para elevar a torre com o minimo esforço e mante-la direita na hora de erguer tem 3 metros de comprimento, mas bastaria 2 metros para a altura desta mini-torre.
A base da torre teve fundações muito identicas as das ancoras, a diferença é que foram chumbados 4 varões roscados de 12mm para aplicação da peça que faz de pivot.
Na hora de pensarem numa torre para o gerador, o melhor é ler um pouco mais de literatura...deixo-vos aqui um bom exemplo de uma torre comercial:
Lembrem-se...mais vale prevenir do que remediar.
A seguir...o verdadeiro teste...gerador em cima da torre e respectiva carga.
segunda-feira, 9 de novembro de 2009
A luta das Baterias
Tenho estado um pouco ocupado e o trabalho no aerogerador tem estado parado.
Construi uma nova torre, esta com 7 metros para usa-la como torre de teste antes de a enviar para o local definitivo. Brevemente farei um artigo sobre essa torre, posicionamento, esticadores, cabos de aço, ancoras etc etc.
A minha luta continua a ser o banco de baterias.
Neste momento já consegui duas usadas (estado - 80%) de 100AH por forma a receber carga do gerador.
Se tens em casa baterias estacionadas, então esta é uma tabela simples de verificação do estado das mesmas:
Uma bateria com 10Volts, é uma bateria morta.
Perfeito será manter as baterias sempre a 100%.
Em ultimo caso não se deve deixa-las baixar muito dos 50%.
Use um multimetro (vultimetro) para conferir as cargas e lembra-te que mesmo arrumadas, as baterias descaregam-se sozinhas!
Evitar a todo o custo a sulficação das placas.
Retirado do Wikipedia:
"Sulfation refers to the process whereby a lead-acid battery (such as a car battery) loses its ability to hold a charge after it is kept in a discharged state too long due to the crystallization of lead sulfate."
"Over time, lead sulfate converts to the more stable crystalline form, coating the battery's plates. Crystalline lead sulfate does not conduct electricity and cannot be converted back into lead and lead oxide under normal charging conditions. As batteries are "cycled" through numerous discharge and charge sequences, lead sulfate that forms during normal discharge is slowly converted to a very stable crystalline form. This process is known as sulfation."
As baterias novas são um roubo...
Se alguem conhecer uma "sucata" ou deposito de baterias que me seja permitido comprar as mesmas usadas aqui pelo norte, seria optimo.
Baterias de UPS tambem servem...mas serão necessarias um batalhão delas e preferencialmente devem estar todas no mesmo estado de funcionamento.
Construi uma nova torre, esta com 7 metros para usa-la como torre de teste antes de a enviar para o local definitivo. Brevemente farei um artigo sobre essa torre, posicionamento, esticadores, cabos de aço, ancoras etc etc.
A minha luta continua a ser o banco de baterias.
Neste momento já consegui duas usadas (estado - 80%) de 100AH por forma a receber carga do gerador.
Se tens em casa baterias estacionadas, então esta é uma tabela simples de verificação do estado das mesmas:
Uma bateria com 10Volts, é uma bateria morta.
Perfeito será manter as baterias sempre a 100%.
Em ultimo caso não se deve deixa-las baixar muito dos 50%.
Use um multimetro (vultimetro) para conferir as cargas e lembra-te que mesmo arrumadas, as baterias descaregam-se sozinhas!
Evitar a todo o custo a sulficação das placas.
Retirado do Wikipedia:
"Sulfation refers to the process whereby a lead-acid battery (such as a car battery) loses its ability to hold a charge after it is kept in a discharged state too long due to the crystallization of lead sulfate."
"Over time, lead sulfate converts to the more stable crystalline form, coating the battery's plates. Crystalline lead sulfate does not conduct electricity and cannot be converted back into lead and lead oxide under normal charging conditions. As batteries are "cycled" through numerous discharge and charge sequences, lead sulfate that forms during normal discharge is slowly converted to a very stable crystalline form. This process is known as sulfation."
As baterias novas são um roubo...
Se alguem conhecer uma "sucata" ou deposito de baterias que me seja permitido comprar as mesmas usadas aqui pelo norte, seria optimo.
Baterias de UPS tambem servem...mas serão necessarias um batalhão delas e preferencialmente devem estar todas no mesmo estado de funcionamento.
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