Ветрогенератор с парусным захватом, Так будет Опции

[muhan]

Так будет -ветрогенератор с использованием «парусного захвата».

Изобретение относится к области ветроэнергетики, может быть реализовано на любой местности и
направлено на получение электроэнергии от ветра, в большом диапазоне мощностей, с
минимальными затратами. Технический результат состоит в упрощении конструкции и улучшении
потребительских характеристик, за счет обеспечения возможности преобразования энергии ветра, в
электричество. Величина мощности может быть, от нескольких десятков ватт для нужд арктической
экспедиции или приусадебного участка в мобильном варианте, и до десяток киловатт на открытых
пространствах в стационарном использовании. Используя в качестве паруса легкую ткань,
компактность 100-ваттной энергоустановки составит дорожную сумку, а время установки - несколько
минут. Себестоимость 300-ваттной установки, по основным статьям, будет определяться стоимостью
автомобильного генератора с ременным редуктором, парусного шелка в 10-15 кв. метра и
изготовлением турбины. В стационарном варианте исключается разрушение от шквалистых ветров и
заноса снегом.
При скорости ветра 6 м/сек мощность «набегающего» силового потока на парус площадью 10 кв. м
составляет 1,3 кВт., на одноподъездный девятиэтажный дом - 100 кВт, на Магаданскую сопку и
Уральский холм - 500 кВт. При скорости 12 м/сек – уже в 3 раза больше. Даже, имея КПД в
мобильном варианте 20%, и при малых затратах на покупку комплекта, такой способ получения
электроэнергии будет конкурентоспособен.

Прикрепленные файлы

 reka21.jpg ( 81,33 килобайт ) Кол-во скачиваний: 66
 gorz.jpg ( 63,59 килобайт ) Кол-во скачиваний: 43
 dom.jpg ( 22,08 килобайт ) Кол-во скачиваний: 60

 

[muhan]

Так будет -ветрогенератор с использованием «парусного захвата».

Изобретение относится к области ветроэнергетики, может быть реализовано на любой местности и
направлено на получение электроэнергии от ветра, в большом диапазоне мощностей, с
минимальными затратами. Технический результат состоит в упрощении конструкции и улучшении
потребительских характеристик, за счет обеспечения возможности преобразования энергии ветра, в
электричество. Величина мощности может быть, от нескольких десятков ватт для нужд арктической
экспедиции или приусадебного участка в мобильном варианте, и до десяток киловатт на открытых
пространствах в стационарном использовании. Используя в качестве паруса легкую ткань,
компактность 100-ваттной энергоустановки составит дорожную сумку, а время установки - несколько
минут. Себестоимость 300-ваттной установки, по основным статьям, будет определяться стоимостью
автомобильного генератора с ременным редуктором, парусного шелка в 10-15 кв. метра и
изготовлением турбины. В стационарном варианте исключается разрушение от шквалистых ветров и
заноса снегом.
При скорости ветра 6 м/сек мощность «набегающего» силового потока на парус площадью 10 кв. м
составляет 1,3 кВт., на одноподъездный девятиэтажный дом - 100 кВт, на Магаданскую сопку и
Уральский холм - 500 кВт. При скорости 12 м/сек – уже в 3 раза больше. Даже, имея КПД в
мобильном варианте 20%, и при малых затратах на покупку комплекта, такой способ получения
электроэнергии будет конкурентоспособен.

Прикрепленные файлы

 reka21.jpg ( 81,33 килобайт ) Кол-во скачиваний: 66
 gorz.jpg ( 63,59 килобайт ) Кол-во скачиваний: 43
 dom.jpg ( 22,08 килобайт ) Кол-во скачиваний: 60

 

[Woodcuter]

ПРиблизительно 100 проблем видится изначально.
Сумашедшие опорно крепежные конструкции.
В разы более дорогая реализация "ловли ветра".
В разы более дорогая реализация "спасения" от избыточного ветра.

[muhan]

Смотрим внимательно на 3 4 опорах по кругу на опорных элементов бращаются Парус флюгер создаётся естественный флюгер, он всегда расположен по ветру. При сильном ветре идет наклон паруса, видны пружины, условно большие.

[muhan]

Пришло гневное сообщение, что такая Энергетическая установка у них не работает. Они сделали, А она не работает. Атакаое фу-фу нагнали! Ну конечно же, я не всё показал на картинке и в описании. Есть какое-то ноу-хау, которое я оставиал для себя. после окончательного решения роспатента, я выложу в сети техническую документацию. По пользуетесь и вы, А пока не делайте глупостей.

[Ashihara]

А с какой стороны паруса ручка, которую нужно крутить для выработки электроэнергии?

[ivan-l-ing]

ты чё чувак, в каком веке живём их продают с акб, ночью зарядил от соседа и днем пользуешь

[muhan]

https://m.habr.com/ru/post/373021/
Мегаветряк Siemens.
Может я что-то не понимаю? Заявлено 7 Мвт мощности при скоростях ветра 15 м/сек и площади омывания 18600 м2. Но за 1 сек. мощность набегаемого воздуха mv2/2. И при плотности воздуха 1,23кг/м3 получается всего 2,5 Мвт. Даже при коэффициенте равному 1, откуда берется остальная мощность???

Сообщение отредактировал muhan - 12.5.2020, 15:15

[lovial]

https://m.habr.com/ru/post/373021/
Мегаветряк Siemens.
Может я что-то не понимаю? Заявлено 7 Мвт мощности при скоростях ветра 15 м/сек и площади омывания 18600 м2. Но за 1 сек. мощность набегаемого воздуха mv2/2. И при плотности воздуха 1,23кг/м3 получается всего 2,5 Мвт. Даже при коэффициенте равному 1, откуда берется остальная мощность???

Есть какое-то ноу-хау, которое они оставили для себя...

[muhan]

Siemens заявила мегаветряк диаметром 164 м с рабочей частотой вращения 11 об/мин. С какой скоростью линейной движется оконечность лопасти??? Диаметр окружности πD и получается 340 км.час. Это каждые 2 сек пролетает!.... Из заявленных 100 метровых (D) с максимальной частотой 1 об/сек скорость линейная оконечности лопасти уже 1100 км/час, уже близко к звуковому барьеру. Это какой же червь потерпит??!

[timofeyprof]

в век маркетинга и не такие сказки рассказывают потенциальным покупателям

[muhan]

Как почувствовать мощь ветра при парусном захвате. Возьмём простынь (около 2 кв.м), по короткой части привязываем шест, а два других конца к дереву или стене. И двигаемся навстречу ветру. Почувствовали!? В среднем, грубо, здоровый мужчина может противопоставить 150ватт мускулистой мощи, если простынь вырывает, значит на парусе мощность больше. Грубый расчет, по картине "Бурлаки на Волге". На замену парусу нездоровый бурлак, это 70-100 ватт мощи.
P.S. Ранее при расчете мощи ветряка я сделал ошибку, каюсь. Заявленные Siemens 7 МВт реальны, потому как через "омывпемую" площадь при скорости ветра 15м/сек пройдет 30 Мватт/сек энергии. Специалисты, могли бы поправить, деликатно.
Блудняк игнорируем.

[lovial]

Как почувствовать мощь ветра при парусном захвате. Возьмём простынь (около 2 кв.м), по короткой части привязываем шест, а два других конца к дереву или стене. И двигаемся навстречу ветру. Почувствовали!? В среднем, грубо, здоровый мужчина может противопоставить 150ватт мускулистой мощи, если простынь вырывает, значит на парусе мощность больше. Грубый расчет, по картине "Бурлаки на Волге". На замену парусу нездоровый бурлак, это 70-100 ватт мощи.
P.S. Ранее при расчете мощи ветряка я сделал ошибку, каюсь. Заявленные Siemens 7 МВт реальны, потому как через "омывпемую" площадь при скорости ветра 15м/сек пройдет 30 Мватт/сек энергии. Специалисты, могли бы поправить, деликатно.
Блудняк игнорируем.

Мускулистая мощь - она разная... Ручками меньше, ножками со спинкой - больше...
Блин, да почитайте хоть "Занимательную физику" Перельмана, в конце то концов... Он там и про мощь человека пишет...

[muhan]

Как же рассчитать КПД ветрогенератора с минимальной погрешностью? Например, для мегаветряк Siemens, с заявленной электрической мощностью 7 МВт. Точность показаний выходной мощности это погрешность приборов вольтметра и амперметра. КПД - это отношение полученной энергии к энергии, предоставленной природой, т.е. кинетической энергии mv2/2 массы воздуха проходящей через площадь ометания 18600 м2, плотностью 1,23 кг/м3 за 15 секунд, т.е. длина трубы 15м. Получается 38,6 МВт/сек. КПД равно 18%. Максимальный теоретический КПД ветряков такого типа 56%.
Я всё к тому, а какой же КПД у паруса? Где воздушная масса собирается всей поверхностью и скатывается в горловину, где находиться турбина с генератором. Воздушная масса перед генератором имеет более высокую скорость и плотность. Заявляемых КПД в инете около 70%, но это голословное у мореплавптелей одержимых. Может кто-то имеет информацию по таким исследованиям, скиньте ссылку, буду признателен.
Блудняк, по- прежнему, игнорируем.

Поправка,
КПД - это отношение полученной энергии к энергии, предоставленной природой, т.е. кинетической энергии mv2/2 массы воздуха проходящей через площадь ометания 18600 м2, плотностью 1,23 кг/м3, [u]при скорости 15м/сек[u/], т.е. длина трубы 15м.

[lovial]

Поправка,
КПД - это отношение полученной энергии к энергии, предоставленной природой, т.е. кинетической энергии mv2/2 массы воздуха проходящей через площадь ометания 18600 м2, плотностью 1,23 кг/м3, [u]при скорости 15м/сек[u/], т.е. длина трубы 15м.

Там не труба, там конус. Скорость воздуха в сечении конуса, в котором находится ветроколесо, в 2 раза ниже, чем в набегающем потоке. А на расстоянии от ветроколеса в его диаметр - еще в 2 раза ниже...
Но это Вам не поможет. Там не одно КПД. Там КПД ветроколеса, там КПД механической передачи, там КПД электрогенератора

[muhan]

Какой конус, не понимаю? Для аэродинамики? На высоте от земли смело набегающий поток воздуха можно считать ламинарным ( без завихрений) и кинетическая энергия воздушной массы это цилиндр, где диаметр равен диаметру ветряка, а длина, в зависимости какую скорость мы принимаем, удобнее в секундах.
В числителе расчета КПД это напряжение и ток, а всё что потери, это и тепловые в установке, и аэродинамические на лопастях.

[awlan]

Какой конус, не понимаю?

И я не понимаю .
Какой конус, тема про парус.
Где эти "паруса"? Сколько мягкой пахоты на кг. зяби дают?

[yozik]

Как же рассчитать КПД ветрогенератора с минимальной погрешностью?

Собрать экспериментальную установку
Из ..овна и палок, как Вы всем предлагали это сделать почти три года назад

Используя в качестве паруса легкую ткань,
компактность 100-ваттной энергоустановки составит дорожную сумку, а время установки - несколько
минут. Себестоимость 300-ваттной установки, по основным статьям, будет определяться стоимостью
автомобильного генератора с ременным редуктором, парусного шелка в 10-15 кв. метра и
изготовлением турбины.

[muhan]

Более-менее теория паруса, если начало пропустить
https://books.google.ru/books?id=d9j-AgAAQB...уса&f=false

[lovial]

Какой конус, не понимаю? Для аэродинамики? На высоте от земли смело набегающий поток воздуха можно считать ламинарным ( без завихрений) и кинетическая энергия воздушной массы это цилиндр, где диаметр равен диаметру ветряка, а длина, в зависимости какую скорость мы принимаем, удобнее в секундах.
В числителе расчета КПД это напряжение и ток, а всё что потери, это и тепловые в установке, и аэродинамические на лопастях.

Вот этот конус. Он для винта, но для парусного будет то же самое, причем вряд ли круглое в сечении.
Чувствую себя Платоном: "Вот он, ваш цилиндр..."
Картинка

[muhan]

На постояные вопросы. Ещё раз про энергию ветра (как я её понимаю, может не так?). Ветер - это массоперенос воздуха с определённой скоростью. И следовательно, энергия представляет из себя, как кинетическая, т.е. может считаться по формуле К=mv2/2. Где плотность воздуха (усредненно) 1,23кг/м3. Объем определяется скоростью (удобнее м/сек), и площадью омывания (охватывания) для ветрогенератора.
Что является эффектом предложенного мной паруса. Большая площадь охвата ветра, и "препровождение" его (ветра) к верхней горловине. Перед турбиной электрогенератора воздух имеет уже больше плотность и скорость, сохраняя кинетическую энергию (в идеале). А дальше турбина или барабан или пропеллер.
Прошу замечания, комментарии. Блудняк игнорируем по-прежнему.

Прикрепленные файлы

 vert.jpg ( 51,46 килобайт ) Кол-во скачиваний: 11

 

[Студент прохладн...]

Прошу замечания, комментарии.

Приветствую желание конкурировать с евро американцами.
Но соревноваться нужно по правилам, которые заключаются в законах физики и экономики.

Уравнение неразрывности потока, уравнение Бернулли и уравнение адиабатного расширения газа являются основными уравнениями ламинарного потока без вязкого трения.
При скорости воздуха < 50 м/с из этих уравнений следует, что кинетическая энергия воздуха, проходящая через турбину равного сечения в единицу времени не будет зависеть от наличия паруса.
На практике она будет меньше на величину сил аэродинамического сопротивления паруса и турбулизации потока.
Кроме того, КПД аэродинамически подобных турбин (ветряков) всегда снижается при уменьшении их размеров.

Так что, кроме снижения удельной мощности и повышения стоимости вы ничего не получите.

[muhan]

Всё прекрасно! Но вспомните какие корабли толкали паруса!!! Кинетическая энергия прямо пропорциональна площади захвата ( охвата, омывания) . На числе Рейнольдса срывается непрерывность потока, где появляться обратные течения.

[Студент прохладн...]

Всё прекрасно! Но вспомните какие корабли толкали паруса!!!

В вашем случае парус работу не совершает, так как не движется.
Корабельный парус движется вместе кораблём и совершает работу против сил вязкого трения.

Более того, ваш парус даже на роль концентратора ветра не подходит, так как представляет из себя только часть конфузора.

[muhan]

Вы правильно заметили роль конфузора. Парус своей площадью захватывает кинетическую энергию воздушной МАССЫ и "скатывает" её к горловине, к узкому месту...

[Студент прохладн...]

Вы правильно заметили роль конфузора. Парус своей площадью захватывает кинетическую энергию воздушной МАССЫ и "скатывает" её к горловине, к узкому месту...

Во-первых, Конфузор должен ограничивать поток воздуха со всех сторон, а не только снизу. Иначе воздух, захватываемый парусом, будет выталкивать тот воздух, который двигается прямо по оси ветряка. здесь вы ничего не выигрываете.
Во-вторых, воздух, собираемый парусом, будет терять энергию за счёт трения о парус. Здесь вы проигрываете. Конфузоры не должны быть длинными.
В третьих, на парус вы затратите дополнительные деньги.
В четвёртых, парус будет создавать дополнительную нагрузку на остнование, не производя дополнительной энергии.

В пятых, если вы не нашли для своей идеи производителя, готового внедрить её в производство, то патентование будет пустой тратой времени и денег.
Если же вы сами хотите выступать в роли производителя, то я вам не завидую.

Сообщение отредактировал Студент прохладной жизни - 18.10.2020, 11:22

[muhan]

Проект: Изобретение относиться к плавсредствам с регулированием "парусного захвата ветра" электрическими сервомеханизмами, и содержащее парус - гибкую солнечную панель. Для широкого диапазона солнечных и ветровых воздействий. С регулированием направления ветра до 90 град. При цене 9 тыс.р, 100 ватт, 2 кг, 1 кв.м солнечных панелей. Можно уже производить сейчас.
Приветствую обсуждения, блудняк по-прежнему игнорируем.

Прикрепленные файлы

 solsh0.jpg ( 48,27 килобайт ) Кол-во скачиваний: 4
 solsh2.jpg ( 41,4 килобайт ) Кол-во скачиваний: 2
 solsh1.jpg ( 45,6 килобайт ) Кол-во скачиваний: 1
 solsh3.jpg ( 32,09 килобайт ) Кол-во скачиваний: 1

 

[muhan]

Во-первых, Конфузор должен ограничивать поток воздуха со всех сторон, а не только снизу. Иначе воздух, захватываемый парусом, будет выталкивать тот воздух, который двигается прямо по оси ветряка.

Разрежьте объемный конфузор по оси. Пример текучей среды - река. Омут с малым течением и вытекающий ручей со стреминой. Конечно, часть воздушного напора уйдет по бокам. Так никто и не заявляет коэффициент использования энергии потока в 100%.

[muhan]

ИИ DeepSeek дал такой ответ
*Сравнение эффективности использования площади ометания ветрогенераторов и морского паруса для буксировочно тяги**

### **1. Основные понятия**
- **Площадь ометания ветрогенератора**: Круг площадью \( A_{\text{ветр}} = \pi r^2 \), где \( r \) — длина лопасти.
- **Площадь паруса**: Прямоугольник площадью \( A_{\text{парус}} = h \times w \), где \( h \) — высота, \( w \) — ширина.

### **2. Энергетическая эффективность**
#### **Ветрогенератор**
Мощность ветрогенератора рассчитывается по формуле:
\[
P_{\text{ветр}} = 0.5 \cdot \rho \cdot A_{\text{ветр}} \cdot V^3 \cdot C_p,
\]
где:
- \( \rho \) — плотность воздуха,
- \( V \) — скорость ветра,
- \( C_p \) — коэффициент мощности (максимум ~0.45 по закону Беца).

**КПД**: Ограничен теоретическим пределом 59.3% (закон Беца), на практике — 40-50%.

#### **Морской парус**
Буксировочная тяга паруса:
\[
T = 0.5 \cdot \rho \cdot A_{\text{парус}} \cdot V_{\text{эфф}}^2 \cdot C_t,
\]
где \( V_{\text{эфф}} = V_{\text{ветра}} - V_{\text{судна}} \) — эффективная скорость ветра.
Буксировочная мощность:
\[
P_{\text{парус}} = T \cdot V_{\text{судна}}.
\]
При оптимальной скорости судна (\( V_{\text{судна}} = \frac{1}{3} V_{\text{ветра}} \)):
\[
P_{\text{парус}} = 0.5 \cdot \rho \cdot A_{\text{парус}} \cdot V_{\text{ветра}}^3 \cdot C_t \cdot k,
\]
где \( k = \frac{1}{3} \) (аналогия с законом Беца).

**Коэффициент тяги \( C_t \)**: Может достигать 1.5-2.0 для аэродинамических профилей (например, крыльевых парусов).

### **3. Сравнение эффективности**
- **Теоретически**:
- Для ветрогенератора: \( C_p \approx 0.45 \).
- Для паруса: \( C_t \cdot k = 2 \cdot \frac{1}{3} \approx 0.66 \).
- **Вывод**: Парус может быть эффективнее на единицу площади при оптимальных условиях.

- **Практически**:
- Ветрогенераторы работают в стабильных условиях, их КПД предсказуем.
- Паруса зависят от направления ветра, скорости судна, аэродинамических потерь и сопротивления воды.

### **4. Ключевые факторы**
- **Форма энергии**: Ветрогенератор производит электричество, парус — механическую тягу. Прямое сравнение требует учета КПД преобразований.
- **Условия эксплуатации**: Парус эффективен только при движении судна, ветрогенератор — при постоянном ветре.
- **Аэродинамика**: Круговая площадь ветрогенератора минимизирует завихрения, а парус требует точного управления углом атаки.

### **5. Итог**
- **Теоретически** парус может превзойти ветрогенератор по эффективности использования площади при оптимальных условиях (\( C_t \cdot k > C_p \)).
- **На практике** ветрогенераторы надежнее из-за стабильности работы, тогда как паруса сильно зависят от внешних факторов.
- Для точного сравнения требуются конкретные параметры: скорость ветра, тип паруса, КПД преобразования энергии в тягу и т.д.

**Заключение**: Морской парус потенциально эффективнее на единицу площади в идеальных условиях, но ветрогенераторы более стабильны и универсальны.

Сообщение отредактировал muhan - 6.2.2025, 13:37

[trasser1]

Сделал вот такой простой ветрогенератор на неодимовых магнитах, всё намного проще https://samodelki-n.ru/vetrogenerator-svoim...otovleniya.html