Pala Eolica fai da te - Come dimensionare magneti e spire?

[antonioste]

Salve,
l'idea è di realizzare una pala eolica che mantenga in carica le batterie del fotovoltaico.
Conosco quindi già di che voltaggio ho bisogno e di quanta potenza.

Ho anche già in mente su che tipo di pala realizzare, dovrà essere verticale.

NON ditemi di andare a comprarla già realizzata CINESE perchè non lo faccio.

Quello che vorrei capire è: Come dimensionare i magneti, intendo il loro numero almeno e soprattutto le spire, cioè quante metterne e di che spessore del cavo per ottenere un buon rendimento già a bassi giri.

Ipotizzo che funzioni come i trasformatori... tante spire "piccole" fanno grandi tensioni ma bassi amperaggi
Poche spire "grandi" fanno alti amperaggi e bassi tensioni...
Ma come dimensionare le due cose?
Un'altra cosa che ho capito è che aumentando i magneti si genera più corrente, ma questo influisce poi sulla forza che serve per far girare il tutto...

Qualcuno ha qualche sito o esperienze o post o altro da dove iniziare a dimensionare il tutto ma in modo poco scientifico e molto pratico?

[Ferrobattuto]

Il problema in caso di rotore ad asse verticale è il basso numero di giri. Per cui se realizzi un trifase devi mettere molti magneti e molti avvolgimenti in multipli di tre. Alla fine avrai un Piggot (si chiama così quel tipo di generatore) di grosso diametro, che comporterà molto sforzo da parte del rotore per ricavare l'energia necessaria. Vero è che usando un Savonius, che sono facili da costruire, avresti una coppia molto alta.
Per quel che riguarda le bobine dipende molto dalle dimensioni del rotore, della potenza che vuoi ricavarne e soprattutto dalla ventosità del posto in cui abiti, dopo di che dovrai procedere sperimentalmente, magari con tre bobine prima di resinare il tutto.
Un altro tipo di rotore verticale è il Darrieus, un po' più complesso da realizzare ma un po' più veloce.
Puoi cercare sia Savonius che Darrieus tanto nel motore di ricerca del forum quanto in rete online, si trovano moltissimi dati e molti progetti già realizzati da cui prendere spunto.
Però, se vivi in una zona dove hai poco vento, o molto incostante tipo raffiche separate da lunghi periodi di scarsa o nulla ventosità, cimentarsi in un progetto simile non è conveniente.

[antonioste]

Ciao ferrobattuto, mi hai dato un enorme input, per quanto riguarda il vento mi serve un rendimento discreto già a bassi giri.

Il vento qui è presente per lunghi periodi, non solo poche e fugaci sventagliate.

Mi bastano 200/300 watt di media per mantenere le batterie a 48 Volts durante il buio, per darmi una mano, tutto qui.

Il fotovoltaico rimarrà la fonte di energia primaria.

[Ferrobattuto]

Un rotore verticale che ha una notevole coppia è proprio il Savonius. Facilissimo da costruire anche di dimensioni notevoli, a volte lo fanno anche con un bidone di metallo o di plastica tagliato a metà, in rete ci sono tantissimi esempi. Però ha un notevole "coefficiente di solidità", ovvero una notevole resistenza al vento, data la grossa superficie che presenta. Infatti la base deve essere molto solida, e magari il palo che fa da asse controventato con qualche cavo. Come tutti i verticali più è basso e largo, maggiore la coppia di spunto anche con bassa velocità del vento, ma basso numero di giri. Viceversa più è alto e stretto e maggiori giri, ma coppia di spunto più bassa. 200 - 300 W sembrano un'inezia, ma considerando che la potenza che si può estrarre dal vento è direttamente proporzionale al quadrato della sua velocità (in m/sec) è facile capire che se il vento è poco, tipo una normale brezza, anche per potenze irrisorie occorre un rotore notevole.
Purtroppo tutti i parametri dipendono da fattori locali, per cui a meno di avere esempi già fatti molto dipende dalla sperimentazione personale.

[antonioste]

Ciao,
sto continuando a reperire info soprattutto da alcuni video di gente che ha fatto esperimenti prima di me.
Per adesso ho capito quante bobine realizzare, di che diametro di filo, la configurazione e quante spire.
Lo statore sarà nello grosso, con una doppia fila di magneti.
La pala sarà verticale ma con una riduzione di coppia in modo da avere più giri al rotore, quest'ultimo sarà pensato per avere un rendimento a basso numero di giri.

Il resto sarà pura sperimentazione.

Appena possibile inizio a comprare qualcosa su aliexpress

[Ferrobattuto]

Vedi che molti usano i motori "pancake" di lavatrici. Sono a magneti permanenti, hanno un sacco di poli (bobine), sono trifasi, e non necessitano di rapporto di giri. Tra l'altro sopportano bene potenze dell'ordine dei 600W e più, secondo il tipo. A quel punto la sperimentazione si limiterebbe al rapporto altezza-diametro del rotore in modo da avere il giusto numero di giri.
Ma, ovviamente, decidi tu come vuoi....