Ropatec

[mastrovetraio]

Da qualche settimana sto indagando sui Darreius. Ho dato una occhiata a tutto ciò che producono i cinesi, tanto per capire cosa si vende di più. Ovviamente si vendono meglio i 3/5 pale ad asse orizzontale. Poi ci sono ad asse verticale, molti di meno e spesso improbabili. Mi sembra che i savonius rivisitati in elicoide siano più che altro esercizi di estetica, elucubrazioni di architetti. Tra i tanti c'è anche il Ropatec, ho ricercato nel nostro forum ed ho visto che è molto popolare. A me interessa molto, ci ho pensato su e le pale sono alla mia portata, ho i materiali e gli attrezzi giusti. Chiedo l'aiuto di tutti voi per capire meglio il "resto". Analizzando le foto dei vari modelli Ropatec non riesco a capire dove e quanti cuscinetti a sfere ci siano. Il generatore dovrebbe essere dentro all'asse centrale, ma è una supposizione. Come piano di lavoro pensavo di costruire almeno una pala, la più leggera possibile. Una volta che si conosca il peso (dimenticavo, alta 2 metri, larga 30 cm) dicevo, il peso della pala e la possibile massima velocita di rotazione posso far calcolare il diametro necessario dell'albero e capire che cuscinetti a sfere usare. Appunto, qualcuno sa qual'è il massimo n° di giri che potrebbe avere un darrieus da 3 mt di diametro per 2 di altzza ? O meglio, si tratta di stabilire quale sarà il massimo numero di giri ammesso, dato che c'è un modo molto pratico per limitarli. Ovvio che un rotore di queste dimensioni non è un giocattolo, la forza centrifuga non scherza. Queste righe che ho scritto sono un primo approccio. Spero, con il vostro aiuto, di schiarirmi le idee. Intanto, grazie a voi, ho capito che per me il fotovoltaico è poco interessante. A me serve energia d'inverno, e dove abito, da novembre fino a tutto febbraio, di sole non c'è traccia. Ma di vento cen'è. E per riscaldare casa o per avere acqua calda non serve nè il regolatore, nè le batterie nè un inverter. Ne riparliamo.

[maxlinux2000]

le verticali, sono autofrenanti... ovvero, aumentano la velocità fino ad un certo punto, poi cominciano a frenare da sole... più il vento soffia più aumenta la resistenza.

Ti allego un paio di calcoli per gli aerogeneratori verticali:

1.png (21.8 KiB) Visto 9674 volte

2.png (21.89 KiB) Visto 9674 volte

qio puoi vedere la efficenza delle varie pale... tutte le verticali, rendono molto con poco vento. PEr contro sono molto ingombranti.

TSR.jpg (23.13 KiB) Visto 9674 volte

qui un foglio di calcolo per avere una idea approssimativa di cosa può dare il vento.
http://offgrid2.altervista.org/viewtopic.php?f=6&t=18

[elettrauto]

dove e quanti cuscinetti a sfere ci siano. Il generatore dovrebbe essere dentro all'asse centrale, ma è una supposizione.

Credo ci siano 2 cuscinetti, per quanto mi ricordo, quanto al generatore posso dirtelo con certezza, si trova in basso, dentro l'asse centrale.
Tieni in considerazione che il ropatec è un caso particolare rispetto agli altri darrieus o giromill, inquanto ha al centro un collimatore per convogliare il vento in modo tale da avere più coppia di spunto. Quindi se lo fai diverso otterrai prestazioni da darrieus, che di solito si avviano per venti più forti.

si tratta di stabilire quale sarà il massimo numero di giri ammesso

Considera che quelli ad asse verticale hanno anche velocità di rotazione pari alla metà o meno rispetto a quelli ad asse orizzontale, quindi dovrai montarci un generatore del doppio di costo, però hai il vantaggio che è più semplice da costruire.

ho capito che per me il fotovoltaico è poco interessante

Purtroppo il silicio l'hanno in mano in pochi nel pianeta, e potersi costruire il motore primo in casa ha un fascino irresistibile!!!

[elettrauto]

Ti allego due immagini, così puoi fare la media con quelle di maxlinux2000

[Ferrobattuto]

Da quello che ho potuto "sbirciare" in rete osservando i Darrieus, e soprattutto i Ropatec, mi pare di aver capito che più sono stretti e alti e più girano veloci, inversamente più sono larghi e bassi e più girano lentamente. Grandi velocità di rotazione non ne fanno, come daltronde tutti i rotori ad asse verticale.
Le pale hanno profilo "alare", più che di elica, infatti di solito sono profili "NACA" (cerca NACA 0012 con Google immagini.....), con la sezione simile a quella delle ali degli aerei. Sono profili "simmetrici", ossia con la convessità uguale da entrambi i lati, con la parte "anteriore", cioè quella che avanza nel senso del moto, più spessa e arrotondata, e la parte posteriore più sottile e rastremata.
Le pale sono inclinate con la parte anteriore verso l'esterno. Credo di aver capito che più sono inclinate verso l'esterno e più si avviano facilmente con basse (relativamente....) velocità del vento, ma permettono velocità periferiche minori. Ossia minor numero di giri. Comunque farle con una calettatura variabile per trovare quella ottimale non dovrebbe essere difficile....
Se si realizza il "solito" rotore ad "H" con le pale verticali fissate al centro ai raggi dell'asse, immagino necessitino di un minimo di tiranteria in cordino di acciaio, altrimenti la forza centrifuga rischia di piegarle, in alternativa l'asse della pala deve essere MOLTO solido.
Essendo un asse verticale, si ha il vantaggio di poter mettere il generatore dove si vuole..... Anche in terra, e perciò anche di qualsiasi dimensione e peso, per cui i cuscinetti debbono soltanto sopportare la rotazione e la pressione del vento, e non il peso del generatore. Se l'asse che porta la rotazione al generatore e lungo, forse basta anche un grosso cuscinetto in alto e uno in prossimità del generatore in basso. A suo tempo avevo pensato ad un grosso cuscinetto conico, tipo uno di recupero dall'asse di un mezzo pesante, in grado di sostenere sia la rotazione che il peso delle pale e dell'albero di trasmissione del moto.
Le pale si possono realizzare in tantissimi modi: in legno, se lo si sa lavorare bene o si ha un amico che lo sa fare, o in metallo, ritagliando le centine da una sagoma e applicandoci sopra una lamierina metallica o un foglio di plastica, tipo vetroresina sottile. Chi le ha fatte in questo modo ha "infilato" le centine previa foratura su un tubo metallico di supporto, saldando o rivettando per fissarle. Effeci2 dovrebbe averne fatto un prototipo, diverso tempo fa. Si può anche chiedere a lui.

I Darrieus se ben fatti hanno numero di giri "medio", ossia non girano forte come le eliche ad asse verticale, ma si avviano con velocità del vento non prorpio bassissime.... Hanno "effetto solidità", ossia resistenza passiva al vento, non molto elevata.
I Savonius invece Hanno regimi di rotazione bassissimi (anche quelli elicoidali "belli" ), effetto solidità altissimo, ma si avviano al minimo spiffero di vento.

[Marko]

Se può interessare a qualcuno:
http://jenoe.de/testshop/de/windrad-set ... hl-1m.html

[Ferrobattuto]

@ Elettrauto:
Questi Ropatec quì al centro non hanno niente.....

http://www.ipsiapacinotti.pt.it/progett ... olico.html



http://www.inovelec.com/eolienne-domest ... e-ropatec-

[elettrauto]

@Ferro
Il modello della tua immagine è uno che hanno fatto dopo, io mi ricordavo uno dei primi modelli, il vision che ha il collimatore (allego l'immagine), ma evidentemente si sono accorti che per diametri maggiori non apporta notevoli benefici e lo hanno eliminato.

[elettrauto]

E per curiosità metto anche dei prezzi, così ci ripassiamo il valore che ha imparare a costruire.

[elettrauto]

@Mastrovetraio
Quello al centro (3) è il generatore, anni fa avevo letto la descrizione

http://savonius-balaton.hupont.hu/35/ro ... rgy-italia

[mastrovetraio]

Mamma mia, che belle risposte.
@Ferro, me lo faresti un disegnino di come e dove metteresti i cuscinetti? E dato che sai anche quali useresti, sai anche qualche prezzo ? Come al solito non hai sbagliato una virgola! Io oggi ho fatto 2 chiacchiere con un fornitore che è anche un amico, ha una ditta di carpenteria metallica. Il cervello gli funziona, mi ha consigliato un asse da almeno 10 cm per evitare fenomeni di risonanza distruttiva. Ed ha ragione. Io volevo fare pale da 2 metri perchè ho fogli di alluminio da 200x124 cm ma credo che ridurrò a 1,5 metri l'altezza delle pale. Devo pensare bene a come farle, il primo problema è la copiatrice per fare le centine in legno, rigorosamente tutte eguali.
@elettrauto GRAZIE per il bellissimo link. Che diavolo di lingua parlano ? Non importa, le foto sono un mare, e i dati si capiscono. Impressionanti i prezzi Ropatec, la qualità costa. Continuo a spaccarmi la testa per capire come fanno a fare manutenzione, sembrano sculture. Non posso credere che per cambiare l'alternatore debbano smontare tutto.
@Marko grazie anche a te, bel link, assomiglia molto al Lenz. Ho letto i risultati di un confronto tra un Lenz ed un volgarissimo Savonius. Ha vinto il Savonius !!
@Offgrid grazie, hai sempre i piedi per terra, 2+2=4 ! La triste realtà è che ci vuole VENTO. Fai bene a ricordarlo, i miracoli non li fa nessuno.

[Ferrobattuto]

Mha.... Per i prezzi dei cuscinetti non saprei cosa dirti.... Posso domandare al mio amico meccanico, ma sapendo cosa cercare si può provare da qualche demolitore. E non solo cuscinetti di mozzi, ma anche quelli conici che sopportano il gruppo differenziale di qualche grossa auto. Se di recupero, ma non "sgranati", possono andar bene comunque, che per l'uso che se ne fa faranno pochi giri al minuto.
Ovviamente, dovendo fare un traliccio, in quanto un rotore eolico COMUNQUE deve stare in alto e senza ostacoli intorno, si può prevedere un alloggiamento al centro sulla sommità, in cui infilare la ghiera esterna del cuscinetto, con il gruppo conico coi rulli infilato sull'asse del rotore, che sporge al di sopra di tanto quanto basta a poterci fissare i bracci delle pale. Poi l'asse si prolunga in basso nel traliccio quel tanto che basta a rendere solido il tratto che sporge di sopra. Se l'asse sporge un paio di metri, almeno altrettanto dovrà essere lungo di sotto. In quel punto altro alloggiamento, con ghiera posta al contrario e cono portarulli infilato di sotto sull'asse. Ci vuole una ghiera filettata, o comunque un sistema di serraggio e regolazione del gioco, ma non è difficile da fare.
A quel punto si mette un cardano..... E la trasmissione del moto in basso si fa con un albero (tubo) anche più sottile, in modo che le "oscillazioni distruttive" non possano prodursi. Altro cardano in basso, poi generatore. Se il traliccio è molto alto nessuno vieta di metter un altro cuscinetto cilindrico "sui generis" anche a metà, giusto per prevenire oscillazioni strane.

[elettrauto]

Il prezzo dei cuscinetti..., tempo fa l'ho comprato ed era di ottima qualità, conviene schermato, e non sigillato, perché il sigillato fa più attrito, te li puoi guardare sul sito RS. Qui ti metto la foto ed il prezzo di quello che ti consiglio per P=3KW, Dint=20mm.

http://it.rs-online.com/web/p/cuscinett ... a/6190424/

[Ferrobattuto]

Quel cuscinetto, Elettrauto, ha il diametro interno di 20mm..... Ossia 2cm. NON è assolutamente adatto all'uso che ne deve fare Mastrovetraio. A lui serve un cuscinetto conico con diametro interno di almeno 60-80mm, ossia 6-8cm.
Supportato da coni, non da sfere...... Deve reggere anche il "peso", e non solo la rotazione del rotore. Cuscinetti del genere si trovano in alcuni mozzi per autotrazione e nei cambi, come supporto del differenziale, sui fori di uscita dei semiassi. Mi sono informato presso il mio meccanico, vanno dai 15 ai 25€ circa, non 2 euro e cinquanta.... Non vengono prodotti in versione sigillata o protetta, ma necessitano di protezione esterna.
Il cuscinetto che hai postato tu può servire al massimo per l'asse di un motore monofase o trifase da 2 o 3Kw.

[elettrauto]

In effetti Ferro se a Mastrovetraio gli viene un po' pesante potrebbe danneggiare il cuscinetto; nel datasheet dei cuscinetti radiali dicono che sopportano una certa forza anche assialmente, ma in questo caso forse il peso sarebbe eccessivo.

Il prezzo che ti ha detto il meccanico è circa la metà del prezzo da nuovo, ma se è in buone condizioni anche quello usato può durare una vita!!!

Allego il prezzo del nuovo, come metro di paragone.
http://it.rs-online.com/web/p/cuscinett ... o/0506218/

[elettrauto]

Il datasheet dice che resiste fino a circa 100kN, che corrispondono a 10.000 Kg peso (10 tonnellate); se le pale non sono molto alte, forse andrebbe bene anche un cuscinetto più piccolo, a meno che quelli delle auto che dici sono di misure standard 60mm od 80 ed allora va bene comunque, anzi più sovradimensionato è e meglio è.

[mastrovetraio]

E una bella bronzina? Tenendola lubrificata i bagno d'olio ? Sto parlando di una bronzina da 100 mm diametro interno. È possibile ?

[elettrauto]

Si può fare, ma io credo che si corroderebbe nello spigolo superiore perché ci sarebbe una forza "di spezzamento" che farebbe leva sul bordo alto della bronzina. Io bronzine le ho usate ma per piccole cose, senti un po' Ferro che magari ha ricordi più lunghi nel tempo (dopoguerra), magari quando i cuscinetti erano componenti per sovrani dal portafoglio abbondante

In ogni caso, per chiarezza, mi ricordavo che reggevano assialmente anche quelli a sfera, a patto che abbiano un supportino interno, la dicitura è: "cuscinetti a contatto angolare" detti volgarmente cuscinetti obliqui. Ma come prezzo siamo là vicino.

[elettrauto]

Internamente è fatto così:
http://it.rs-online.com/web/p/cuscinett ... a/2851513/

Una corona - contatto angolare - tipo aperto

Questi cuscinetti angolari con corona singola hanno uno spallamento alto e basso su entrambe le piste. In questo modo il cuscinetto può contenere un numero elevato di sfere per fornire una capacità di caricamento relativamente alta.

I cuscinetti presentano un angolo di contatto di 40°, pertanto sono ideali per resistere a carichi assiali elevati
Non possono essere separati e tollerano velocità relativamente sostenute
Nota

Questi cuscinetti a sfere a contatto angolare con corona singola accettano solo carichi assiali in una direzione. Pertanto i cuscinetti devono essere montati contro un secondo cuscinetto convenzionale.

[mastrovetraio]

Intanto ho capito come fare la copiatrice per le centine in legno delle pale. Prossimamente sui vostri schermi. Inutile scrivere una marea di parole, basta avere una fresatrice portatile (cel'ho) prossimamente farò un pò di foto di come si fa a convertirla in copiatrice costo zero.