АМи да се обърна и към колегата Тимо - не е вярно че никой не слуша, освен това засега само ти даваш идеи за самата турбина, а смятам че точно тя трябва да се реконструира, при първия тест с генератора нямаше проблем. Смятам че щом при тези ниски обороти (като го натоварих с лампите почти можех да преброя на око оборотите) даваше 200 вата, значи си е направо постижение.
Та да се върнем на турбината. Няма как да монтирам турбина тип "пелтон" (тази с лопатките, като напорна помпа) Причината е че тези турбини работят на принципа на центростремителното усилие, което прави водата, когато влиза в кожуха на турбината. По тази причина тези турбини са ефективни при високо налягане - поне 15 метра напор. При мен няма и два метра даже, и затова се налага да ползвам турбина "каплан" - както ти каза като корабен винт. Всъщност прилича на корабните винтове от миналото, непосредствено след като корабостроителите са заменили с него гребното колело. Тогава винтовете са имали подобна форма и са били в кожуси - каплан 1към1
Фактори като кавитация, корозия, обледяване, смятам че можем да ги пренебрегнем, защото скоростта на водата е ниска. Аз съм мерил с един маркуч и вакуумметър - никъде в конструкцията не се наблюдава отрицателно налягане, значи няма как да се получи кавитация. Турболентност също трудно ще се образува. Идеята за редуктор и на мен ми е идвала преди време, но реших че не е много състоятелна. Редуктора усложнява конструкцията и намалява дълговечността на агрегата. Неминуемо ще се налага периодично да се сменяват лагери, семеринги, зъбните колела ще се износват. Аз живея тук, и тази турбина върти денонощно, конструкцията трябва да е с много голяма надеждност и ресурс. Има и още нещо. Този редуктор ще бъде извън водата. Зимата понякога ще работи при минус 25 градуса. Какво масло трябва да му налея за да не предизвиква загуби...
Всъщност - ще съм благодарен ако някой ми сметне каква е скоростта на водата в тръбата. Според мен тя е приблизително равна на скоростта с която се движи свободно падащо тяло след 90 см падане (падът е 1.8 м ) Тази величина ми трябва за да сметна ъгъла на атака на перките на турбината.

<P ID="edit"><FONT class="small"><EM>Редактирано от toni11bg-192929 на 02.07.15 15:01.</EM></FONT></P>

Редактирано от toni11bg-192929 на 02.07.15 16:52.

Потърси го в нета като уравнение на Бернули, мисля че това ти трябва.

Най-дългият път започва с първата крачка...

Моите 50 стотинки:
Добре е да се оптимизира системата, за да се извлече максимума от ситуацията.
1. Напорен тръбопровод. Трябва да е с максимална разлика в нивата, т.е. да хванем водата по-високо. От количеството вода се определя дебита през него (не можем да прекараме всичката вода, все пак) и диаметъра на тръбата. Това определя мощността на водния поток.
2. Турбината. И тя като генератора отдава (преобразува) максимално добре мощността при определени обороти. Може Францис да не е най-добрата за вашия воден пад и скорост на водата. Бърза турбина с малко вода не е ефективна. Регулируемите са по-добри, но за DIY идва трудно.
3. Регулиране на мощността. Прави се върху водния дебит. Наистина, не е проста работа, но си заслужава. Лесно е да се осъществи с шибърен кран, ел. двигател и датчик за положението на шибъра. Това цялото се слага долу, при турбината.
4. Генераторът. Ако ще се ползва ел. двигател за донор е добре да е многополюсен, съответно в асинхронен режим да е бил по-нискооборотен. Под 1000 оборота е добре, под 750 - още по-добре. Мощността - според мощността на турбината или повече.
5. Преобразувател. Най-добре е да е нещо съвременно, примерно импулсен PWM преобразувател. Ако генераторът е с постоянно възбуждане (магнити) преобразувателят може да регулира напрежението. На изходът е най-добре да получим псевдо-синусоида с честота около 50Hz. Другите варианти с преобразувател, трансвертер, фиктивен товар са доста компромисни по отношение на КПД и безпроблемност при експлотация.
6. Управление. Това уж е по-сложното, но в действителност по-сложен е алгоритъма на управление. В наше време с тази задача може да се справи микропроцесорен контролер. Има да се управлява пусковия процес, мощността и изх. напрежение. Системата ще се нуждае от малко датчици - за положение на шибъра, обороти на вала, напрежение и ток в изхода. Добре, че не синхронизираме с мрежата.

Съдържаниет е скрито
Влезте за да го видите

Да благодаря и на колегата asahi за неговите 50 стотинки:) Понеже това е първото по-разширено мнение, което акцентира върху цялата система, а не само върху генератора. Искам да обясня накратко как е изградена моята система и как работи, и ще разчитам той да ми каже къде са ми грешките. Такива със сигурност има, защото аз не съм енергетик, а съм правил всичко сам в час по трудово :)
Значи турбината е тип "каплан", валът се върти с около 300 оборота. Потокът на водата не се регулира по никакъв начин. Предполагам това не е нужно, тъй като принципът по който работи системата изисква генераторът да работи винаги само на максимална мощност. Всъщност турбината си взима каквото и трябва от реката, останалото прелива
Генераторът е преработен алтернатор от трактор, предназначен за малки обороти, с малка височина на ротора и статора и голям диаметър. Възбуждането е постоянно, с неодимови магнити. Генераторът е трифазен, след него са монтирани грецове на всяка фаза, и след грецовете всичко е вкарано в един кабел. Така получавам прав ток. Токът тръгва по кабела (образно казано) , някъде по трасето забира това, което са произвели соларите. Всичкия произведен ток влиза в акумулаторите - 48 волтова батерия, общо 200 а/ч. За да не се презаредят имам контролер, който всъщност управлява един допълнителен товар - нагревателя на бойлера, като прави това на принципа PWM . По този начин оползотворявам цялата енергия, която получавам от турбината и волтаиците. Контролерът мери напрежението, и когато достигне 54 волта, започва да отклонява част от тока към нагревателя. Така имам почти постоянно заредени акумулатори.От тях токът влиза в инвертор 48/220 3 квт който захранва инсталацията на къщата.

"някъде по трасето забира това, което са произвели соларите"

Ако просто така си ги свързал в паралел и към акумулаторите... не можеш да си сигурен кое кое захранва. Нещата не са толкова прости, панелите ти дават постоянно напрежение, това от генератора също се води постоянно, но е със синусоидална форма и нещата стават сложни.
Представи си следната постановка, зареждаш акумулатор с трансформатор и грец, напрежението плавно (синусоидално) нараства от 0 до 14.4V после спада до 0 и пак нагоре. Ако напрежението на батерията ти е 12V и ток ще тече от зарядното към акумулатора само когато напрежение е по-голямо, тоест само в участъка на върха на синусоидата, през останалата част от периода просто няма да зареждаш акумулатора. Сега, ако вместо трансформатор и грец сложиш соларен панел, какво ще стане когато слънцето се скрие и напрежението на панела стане по-ниско от това на акумулатора?

Аз на твое място щях да взема един един обикновен автомобилен алтернатор, да сложа една ремъчна предавка ако се налага, един малък акумулатор(без него алтернатора няма да работи) и ще се пробвам да изкарам мощността която пише на него. Ако се окаже че турбината я дава - нов генератор. Не мисля че ще е голяма философия да се преправи един 24V на 48 или там колкото си харесаш за акумулатора... и малко електроника така че алтернатора и панелите да работят в паралел и на максимална ефективност.

Като за начало ми изникват 2 идеи за по 5 стинки:
1 - за турбината Каплан препоръчват "директори" или по-точно насочващи лопатки за да се завихри водата в правилната посока и леко да поувеличиш КПД-то например виж тук клипчето:
https://www.youtube.com/watch?v=qR7ZTmbjmiE
В случая ако ги нямаш тези лопатки насочващи струята то водата започва да се завихря доста преди турбината и губиш част от енергията.

2. Соларите започват да отдават мощност и при по-ниско напрежение (т.е. при по-ниско ниво на осветяване) ама напрежението от генератора ги "затапва" и реално ги ползваш при по-високи нива на осветяване. За целта погледни соларните контролери, при по-ниско напрежение го "повдигат" и така можеш да оползотвориш цялата мощност на панела. Ако се постави такъв контролер и на генератора можеш още да натовариш турбината.

"Я в Москве с киркой уран найду, при такой повышенной зарплате"

Ами да поясня първо на колегата Ехо за синусоидата. Според това, което гледах на осцилоскопа...Значи когато напрежението на акумулатора е под 14.4 целия ток, ще не ще влиза в акумулатора. Когато напрежението се покачи започва да се задейства контролера, и когато напрежението премине тази граница, се включва нагревателя в бойлера. Той е с много малко съпротивление, и буквално "удря" синосуидата отгоре, и я заглажда, така че времето през което няма зареждане е съвсем малко - според 2-3 % Предполагам че един голям кондензатор, монтиран непосредствено след турбината ще доизглади напрежението. Но ме посъветваха да не го правя, защото пулсиращият ток е благоприятен за акумулаторите. В последното хич не съм сигурен, но така казаха специалистите.
По отношение на това кое кое захранва, съм се позовал на закона за еквипотенциалната точка. Той гласи че ако няколко източника се свършат в една точка, напрежението във всички ще се изравни а токът винаги ще тече в посока на най-ниското напрежение. В случая турбината на празен ход дава 110 волта, соларите при облачно време правят около 60, а зимата при силно слънце стигат 115. Контролера поддържа напрежение 57.6 волта. Отделно на панелите съм монтирал един мощен диод, за да не се връща тока през нощта. Към турбината ток неможе да се върне заради греца. Все пак забележката на Диан е много правилна - има контролери, които могат да повишават напрежението при слабо слънце. Това са МППТ трекери, но такъв контролер не може да управлява нагревателя в бойлера. Това значи да връщам енергия обратно на Слънцето

Съдържаниет е скрито
Влезте за да го видите

Идеята е да монтираш контролер само за заряда пак през диод а вече с другия наличен за излишната енергия да я засилваш към бойлера.

Иначе за турбината, явно я караш на принципа "проба-грешка" което сякаш няма как да ти излезе много евтино за съжаление.

Въпросния принцип с лопатка-контралопатка се ползва при парните турбини за правилното насочване на струята. Ако ги няма тези насочващи директори или контралопатки се получава един много лош проблем - водата се завихря от турбината и се получава "водовъртеж" със посока противоположна на тази турбината. Реално имаш скорост на турбината спрямо потока ама той се върти на обратно т.е. това дето ползваш е едното минус другото. Ето едно видео което онагледява нещата:

Съдържаниет е скрито
Влезте за да го видите

Значи идеята ти е да има два контролера, единият, който работи сега, и един, който да е между акумулаторите и соларите, който да е МППТ трекер, и да е настроен на напрежение по-високо от номиналното. Така той ще се опитва постоянно да зарежда акумулаторите, но спрямо него те ще са винаги недозаредени, защото другият контролер ще пренасочва енергията към бойлера. Така МППТ трекера ще работи постоянно, и няма да има загуба на енергия.
Нали правилно съм разбрал !!!
Благодаря ти за клипчето, всъщност - гледал съм го. На практика едва ли е останало нещо в нета, което да не съм гледал за турбини Каплан. Съветвал съм се и със специалисти. Проблемът ми е че всички разработки, формули, сметки, абе всичко, което е правено на този принцип е за пад от 4 м нагоре. Никой не можа да ми даде акъл как да изкарам енергия от този малък пад, и затова трябва да се боря като пресе с тиква

Съдържаниет е скрито
Влезте за да го видите

Съдържаниет е скрито
Влезте за да го видите

Редактирано от toni11bg-192929 на 09.07.15 17:40.