[Basilio]

Tervist kõigile! Kuna teistes teemades on kohati juttu olnud taastuvenergia kasutamisest ja mõnigi foorumlane ehitamas endale elektrituulikut või muud põnevat, siis pakuks välja teema, kus omavahel väärt infot jagada. Kõik isiklikud kogemused, arvamused kui ka lingid laiast maailmast on teretulnud.
Kuigi taastuvenergia liike on palju, tegin esialgu ühe ja ühise teema. Eks näis, kui postitusi palju tuleb, siis võib erinevad teemad lahku lüüa ja ehk mõni lahke mode tõstab postitused ringi.

Hakatuseks üks link uurimiseks: http://www.otherpower.com/otherpower_experiments.html

Kui on huvilisi, kes inglise keelt ei valda, võib vajadusel midagi ka lühidalt maakeelde ümber panna.

[Basilio]

Sissejuhatus tuulikute maailma.

Tuulikud jagatakse laias laastus kaheks: horisontaalse ja vertikaalse võlliga. Meil on valdavalt levinud horisontaalse võlliga “propellerid”. Sisuliselt vana tuuleveski edasiarendus. Eelisteks on:
1) kõrgem kasutegur
2) elektri tootmiseks sobilikud suuremad pöörded võrreldes vertikaalse võlliga turbiiniga(edaspidi VAWT ehk Vertical Axis Wind Turbine).
Miinusteks on:
1) pikkade labade puhul laba otsa suur joonkiirus, mis tekitab müra ja tapab linde.
2) tundlik tuule suuna muutuste suhtes.

VAWT-i eelisteks on:
1) vaikne madalapöördeline turbiin, mis säästab ka linde.
2) tundetus tuule suuna muutuste suhtes. Töötab ka hoonete vahel turbulentses tuules.
3) lihtsam ehitus
Miinusteks on:
1) veidi madalam kasutegur kui propelleril
2) väikesed pöörded, kuigi on hea pöördemoment

Mõned videod:
http://www.youtube.com/watch?v=MxMD5pS3h...re=related
http://www.youtube.com/watch?v=fNudnI5tzf8&NR=1
http://www.youtube.com/watch?v=f_Ct5z__Dwk&NR=1
http://www.youtube.com/watch?v=BnSIFXTIc...re=related

---

Hea näide, kuidas ehitada ise generaator tuulikule või veeturbiinile: http://otherpower.com/bartmil.html
Nagu mõnes teemas juba juttu on olnud, sobib auto generaator eeskätt sisepõlemismootorile, kus on suured pöörded ja kasutegur on teisejärgulise tähtsusega.

[Huck]

Tehnikakõrgkoolis arendati ka tuulerootorpaari projekti mingi aeg. Ei teagi kas asi sai kasuliku mudeli tunnistuse ka äkki või jäi ainult paberile. Igatahes plaaniti mudel teha ning otsiti rahastajaid aga millegi pärast vajus ära kõik nagu ikka

[Basilio]

Jätkame tutvumist VAWT turbiinide perekonnaga. Põhiliselt jagunevad nad kaheks: Darrieuse ja Savoniuse rootor.
Darrieus: http://en.wikipedia.org/wiki/Darrieus_wind_turbine
http://www.reuk.co.uk/OtherImages/darrieus-rotor.jpg
http://winddose.com/images/turbine%20tec...gorlov.jpg
http://www.youtube.com/watch?v=-rQUdRMTnyM&NR=1
http://www.youtube.com/watch?v=gipF0J9oyNk&NR=1
http://www.google.ee/imgres?imgurl=http:...3&ct=image
See visplisarnane turbiin on suurema kasuteguriga kui Savoniuse rootor. Puuduseks on see, et vajab pöörlema hakkamiseks välist jõudu. Käivitamiseks kasutatakse kas el. mootorit või lisatakse väike Savoniuse rootor. http://www.youtube.com/watch?v=CkIX3_O8sWg&NR=1

Savonius: http://images.google.ee/imgres?imgurl=ht...X%26um%3D1
http://pl.physik.tu-berlin.de/groups/pg2...vonius.gif
Kuna VAWT töötab tõukeliselt, sõltuvalt labade hetkeasendist, ja labade arv on piiratud, kinnitatakse käiguühtluse saavutamiseks ühe võlli külge mitu turbiini, mis on üksteise suhtes mingi nurga all pööratud. http://www.youtube.com/watch?v=5AMM108CdzE&NR=1
Sellise mitmeastmelise turbiini edasiarendus on spiraalikujuline rootor
http://www.youtube.com/watch?v=q9flSPAdOLk&NR=1


Väga hea võrdlusmoment - VAWT ja propeller turbulentses tuules. Kumma paneksid enda katusele? http://www.youtube.com/watch?v=rLa_NY5U1nk&NR=1

[Basilio]

Pisut ka propelleritest.
Iseehitajal on tavaliselt kaks põhiküsimust:
1) mitu laba?
2) kui pikad labad?

1) Kui tuule tugevus suureneb lineaarselt, siis tuuliku võllil tekkiv pöördemoment kasvab algul väga aeglaselt hiljem järjest kiirenevalt. Tuulekiiruse edasisel suurenemisel võimsuse kasv üheltmaalt pidurdub, siis peatub ja hakkab langema. 3m/s juures ntx ei ole vahet, kui suur või mitmelabaline rootor on. Heal juhul liigub, aga ei anna midagi välja. 5-6m/s juures hakkavad vahed tekkima. 10m/s juures on pilt jälle hoopis teine, samuti 15m/s juures. Laustormiga üle 25m/s ei taha minu teada enam ükski tiivik töötada vaid kipub lagunema. Kirvereegel on selline et mida suurem labade arv, seda vaiksema tuulega hakkab rootor pöörlema ja seda järsemini kasvab tuule tõustes tema võimsus. Paraku tuleb tänu suuremale õhutakistusele "lagi" kiiremini ette ja tuule edasisel tugevnemisel hakkab võimsus hoopis langema.
Heaks näiteks on ameeriklaste "päikeseratas" mis pumpab vett. Suuri pöördeid ei ole vaja, pigem vastupidi. Aga on vaja et töötaks ka väikseima tuuleõhuga. Nendele tingimustele vastab selline tiivik ideaalselt.
Elektritootmiseks on vaja võimalikult suuri pöördeid. Ideaalne oleks kui saaks generaatori otse tiiviku võllile paigutada, sest ülekanne on kallis, keeruline, kuluv, lagunev ja selles tekivad kaod. Kõige suuremate pööretega on kahelabaline propeller. Paraku vajab ta efektiivseks töötamiseks väga tugevat ja ühtlast tuult. Seega on vaja leida kompromiss pöörete ja võimsuskarakteristiku vahel. Meie rannikutuulte jaoks sobivaimaks on peetud kolmelabalist tiivikut.
2) Laba pikkus annab juurde pöördemomenti. Laba pikenedes suureneb laba otsa joonkiirus ja kiiruse ruudus ka õhutakistus. Seega - mida pikem laba, seda rohkem jõudu, aga seda vähem pöördeid. Jällegi tuleb minna kompromissile ja leida optimaalne lahendus.

Kunagi oli ajakirjas "Sotsialistlik Põllumajandus" artikkel "Tuules peitub soojust" kus olid tuuliku arvutamiseks väga head lihtsustatud valemid. Kahjuks ei ole seda ajakirja enam alles. Kui leian üles mõned vanad arvutused, panen üles. Kui kellelgi on valemid käepärast, andku tulla. Mul lihtsam.

[Nobody]

Täpsemalt on võimsusekasv kuup-funktsioon sõltuvusest tuulekiirusest. Samal põhjusel ka märgatav kütusekulu tõus autodel 100 km/h asemel 110 km/h jne.

[Timm]

... . Laustormiga üle 25m/s ei taha minu teada enam ükski tiivik töötada vaid kipub lagunema. ...

Suurtel tuulikutel on tavaliselt ülekanne ning üks võll läheb veel ketaspiduri külge. Milleks tuulikule pidurit vaja on, näeb järgneval lingil.

http://www.youtube.com/watch?v=c3FZtmlHw...re=related

[Nobody]

Mis või kuidas see pidur aktiveeritakse?

[Timm]

Ei tea täpselt, aga tuulikul on ikkagi oma "aju" peal ju, mis teda õiges suunas pöörab. Järelikult, kui rootori kiirus ohtlikult suureks läheb, annab miski ajule teada ning see aktiveerib piduri.

Joonis

[Basilio]

Minu teada kasutatakse tuulikutel aerodünaamilist pidurit. Kui tuul liiga tugevaks läheb, keeratakse labad "serviti". Sisuliselt muutuvad labad tuulelippudeks. Sellega pidurdatakse tugevasti pöörlemist ja edasi elektrit ei toodeta. Eesmärgiks on tuuliku ellujäämine kuni tuul nõrgeneb. Ketaspidur võib ju olla, aga arvatavasti on selle ülesandeks tiiviku lõplik peatamine ja kinnihoidmine remonttööde ajal. Nähtud videol asi ei toiminud või lasti tuulik katseks meelega pilbasteks. Kuidas muidu teati kaameraga kõrval passida.

[Timm]

Ja just mõtlesin, et midagi sellist peaks ka olemas olema, aga vaat et kindel polnud.

[Basilio]

Päike
Päikeseenergia kasutamine tundub väga lihtne - kruvi päikesepatareid katusele ja ei mingit muret enam. Ei kuluvaid laagreid, ei tiiviku vihinat, mis naabrid närvi ajab, ei masti ehitamist. Elekter tuleb aga kohinal tuppa. Miks seda siis massiliselt ei kasutata?
1) Madal efektiivsus. Laiatarbe paneelide kasutegur ligikaudu 12%. On olemas 24% efektiivsusega ja laborikatsete tasemel rünnatakse 40% barjääri, aga tegemist on esialgu überkallite tehnoloogiate ja materjalidega, millega kodumajapidamisel esialgu pistmist ei ole.
2) Kõrge hind. Üks olulisi näitajaid, millega võrreldakse laiatarbe päikesepaneele, on hind dollarites ühe vati võimsuse kohta. Tasuvusaeg tuleb vääääääga pikk! Kui üldse tasubki ära. Väsib ju päikesepatarei aja jooksul ja tema madal tootlikkus langeb veelgi.
3) Eesti ei ole Austraalia, päikeselisi päevi on aastas vähe. Pilves ilmaga on fotoelektriline paneel suht kasutu. Talveperioodil, kui elektrit kulub rohkem, on päev väga lühike. Paneeli peaks tihti lumest või härmatisest puhastama.
4) Et päikesepaneelist maksimum välja pigistada, peab teda päeva jooksul kogu aeg "näoga" päikese poole hoidma. Pööramis-kallutusmehhanism lisab hinda ja keerukust, vajab hooldust/remonti ning tarbib energiat.

Kuna kodumajapidamises läheb suvel suurem osa elektrit vee soojendamisele, siis on mõttekam päikesega otse vett soojendada. Nii väldime mõttetult suuri kadusid ühe energialiigi teiseks muundamisel ja ka paneeli hind on teisest suurusjärgust. Samuti on võimalik n.n. päikesekollektor ise teha. Kõige prostam lahendus on mustaks värvitud tünn päikese kätte tõsta. Kütva pinna/mahu suhe on küll halb, aga ajab kestva palava ilmaga asja ära. Tunduvalt tummisema asja saab, kui tünn ära soojustada ja panna kütma mustaks värvitud keskkütteradiaator. Et tuul radiaatorit maha ei jahutaks, on soovitav see katta klaasiga. Et vesi ise ringlema hakkaks, peab mahuti asuma radiaatorist võimalikult kõrgemal. Eriti kõva mees paneb tsirkulatsioonpumba vahele ja juhib seda temperatuurianduriga. Sel juhul on paigutus vaba.
Kevadsügisesel ajal on päikeseliste ilmadega võimalik päikesesoojusega ka tuba kütta. Paraku läheb süsteem keerulisemaks ja vajab tõsiselt suurt akumulatsioonipaaki.

[tiit]

Minu teada kasutatakse tuulikutel aerodünaamilist pidurit. Kui tuul liiga tugevaks läheb, keeratakse labad "serviti". Sisuliselt muutuvad labad tuulelippudeks. Sellega pidurdatakse tugevasti pöörlemist ja edasi elektrit ei toodeta. Eesmärgiks on tuuliku ellujäämine kuni tuul nõrgeneb. Ketaspidur võib ju olla, aga arvatavasti on selle ülesandeks tiiviku lõplik peatamine ja kinnihoidmine remonttööde ajal. Nähtud videol asi ei toiminud või lasti tuulik katseks meelega pilbasteks. Kuidas muidu teati kaameraga kõrval passida.

Lihtsamatel tuulikutel mille labad ei pööra kasutatakse sellist varianti et vertikaalne võll, mille otsas tuulik pöörleb, ei asu mitte keskel vaid tuuliku küljel. Nii lükatakse tuulik "tuulest ära" kui koormus liiga suureks läheb.

[Basilio]

Lihtsamatel tuulikutel mille labad ei pööra kasutatakse sellist varianti et vertikaalne võll, mille otsas tuulik pöörleb, ei asu mitte keskel vaid tuuliku küljel. Nii lükatakse tuulik "tuulest ära" kui koormus liiga suureks läheb.

Arvatavasti on need päris väikesed tuulikud, kuni 1kW, millel sellist lahendust kasutatakse.

[Soobel]

Et ehk läheb teemasse...

Ma siin pika staaziga mutiveskimeister. Kusjuures mul nii isakodus kui ka praegu omas aias mutiprobleeme pole olnud. Mutiveski on niisama lahe asi. Kui on piisavalt lagedas kohas ja piisavalt kõrgel, annab ettekujutust tuule tugevusest ja suunast.

Niisiis.

80-date keskel isakodus sai esimene ehitatud. Siis teine jne. Naabripoisid armastasid neid aiast ära virutada, ühed naabripoisid hakkasid ise tegema. Ja tahtsid alati vingemat teha, kui mul aias. Kõigepealt olid siis tavalised kahelabalise propelleriga. Mina sain inspiratsiooni nõukogude vägevaist turboptopellerlennukitest ja tegin kahe propelleriga, mis olid teineteise taga ja pöörlesid vastassuundades. Seepeale naabripoisid nikerdasid oma mutiveskile ette rämeda harkjala ja panid sellele neli propellerit

Ma sügasin veidi kukalt... Ja piirdusin järgmiseks kolme propelleriga, aint et ilma harkjalata: tegin ühe suure propelleri, mille küljes labade keskel olid kaks pisikest prolellerit. Seda lahendust naabripoisid üle trumpama ei hakanud.

Millaski sai Tallinna kolitud ja tavaliselt ikka mõni mutiveski siin aias vurises, siis meeldis neid teha neljalabaliste propelleritega, lühikeste labade ja väikse kohtumisnurgaga, mis käisid suure tuuriga. Ent ei kestnud kaua. Ja 10kond aastat tagasi sai veel üks tehtud jalgratta pedaali laagriga, mis ka mõned aastad käis ja jäi mmitmeks aastaks kinni.

Nüüd kevadel tuli jälle isu lapse rõõmuks miskit teha ja siis realiseerisin poisikesepõlve unistuse kolmelavalisest propellerist. Siis ei osanud seda teha, nüüdki oli sellega kõvasti pusimist. Huvitav, kui kaua ta kestab?


Ja nüüd on vaja vanematele külla minna, aga seal maakohas olla ka reaalne mutiprobleem. Seega teadsin, mis tuleb kaasa võtta ja tegin taas topletpropiga isendi:

[Basilio]

Lihtsaimat mutiveskit tehakse plastpudelist. Pudeli külje sisse lõigatakse 3 või 4 neljakandilist "ust"(loomulikult sama pidi lahtikäivad) ja kangutatakse poollahtisesse asendisse. Pudel pannakse põhi ülespidi peene pulga või toru otsa ja lüüakse põhjast nael läbi. Kui õnnestub piisavalt kergelt jooksma panna, et tuul liigutada jõuaks, siis ongi finito. Tegemist siis mitte propelleri vaid pesueht VAWT-iga. Kui meeles on ja mahti saan, teen lapse rõõmuks ühe sellise ja panen pildi üles.

[pontu6]

Talvel, suurte tuultega ja isetegemise hulluses üritasin minagi tuulikut ehitada. Lihtsalt niisama. Kui tasuta saab (elektrit) siis miks mitte võtta. Püsimagnet mootoril sai mähised ringi ühendatud ja elektri tegemine võis alata. Kuiva trenni tehes ja suruõhul töötava ratta püssiga ringi ajades andis genekas välja mingi 35 - 40 volti ja laadis akut ~8 ampriga. Igatahes algus oli paljulubav. Siis polnd muud kui labad külge ja õue! Valisime väga tuulise ilma ja proovisime masinat lihtsalt käes hoides. Iilide ajal käis tiivik ringi nii, et tekkis probleeme kogu kupatuse kinni hoidmisega. Ja tester näitas hädiselt 3 volti...
Tänaseks on projekt lõpetatud kuna tiheasustus piirkonnas kus ma elan ei saa ma mingit hiid masti ega monstrumit püstitada ja tuult ka ei ole...
(Kuigi vertikaalteljelist tahaks ka ikka proovida...)

[Basilio]

Tuulik näeb ju välja küll nagu päris! Millest sa labad tegid? Pildil tundub et plasttorust? Kuidagi rullis tunduvad teised. Äkki see segaski. Tekkisid keerised ja pöörded jäid väikesteks. Kui viitsid uued labad teha, hakkab äkki normaalselt tööle.
Teine variant et tuulik madalal ja tuul keeriseid täis. Propelleriga tuulik seda ei armasta. Suruõhuga lõid talle toas ideaaltingimused, mida õues ei ole. Kui kõrget masti teha ei saa/taha, proovid äkki tõesti püstteljelisega?
Ega elektrimootor ikka õige asi ei ole genekaks. Uuri neid minu pandud linke samas teemas. Kõvemad asjad tehakse ikka omavalmistatud genekatega. Siis ei pea ka pöördeid nii hirmus palju olema. Mida suurema ketta peale teed, seda väiksemate pööretega peaks asi toimima. Joonkiirus mängib siin rolli.
Igatahes jõudu ja jaksu!

[Timm]

Muuseas, küsin selle tekkinud küsimuse siis ära. Käib siis Soobeli postituse kohta.
Kuidas seostuvad mutid selliste tuulikutega?

[valdo]

Kuidas seostuvad mutid selliste tuulikutega?

Põristavad maapinda ja see muttidele ei meeldi. Ehk siis viimased väldivad sellise ümbruse maapinnas müttamist.