DIY turbine – foamy blades

Goldenmotor hub testing – 2

Qualche primo risultato parziale, per cominciare, dopo un primo set di test.

Le prove eseguite sono per ora di due tipi: con carico disconnesso e con carico collegato.

Il carico è, per ora e in attesa di collegare un dump load adeguato, una semplice ma funzionale resistenza elettrica da forno (quello passava il convento ).

Quindi:

• in assenza di carico, a 337 RPM corrisponde una tensione concatenata V_ij pari a circa 33,0 Volt e una tensione continua V_DC a valle del ponte di diodi pari a 45 Volt circa
• in presenza del carico, a 332 RPM corrisponde V_ij pari a circa 32,0 Volt e V_DC  pari a 43 Volt circa
• in presenza del carico, a 580 RPM corrisponde V_ij pari a circa 57,0 Volt e V_DC  pari a 75 Volt circa

Di conseguenza

• in assenza di carico, la costante del generatore è pari a circa 7,4 RPM/Volt
• in presenza di carico la costante del generatore è pari a circa 7,7 RPM/Volt

Peraltro non siamo i primi nè gli unici che han pensato a questo utilizzo del motore Goldenmotor: nel relativo forum esistono almeno due discussioni al riguardo (qui e qui).

Nè sembra che la questione della corrente rappresenti un problema:

goldenmotor as wind turbine generator: from the forum

In fondo, poi, un video con il test di un hub motor analogo al nostro, con commenti molto interessanti.

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Here we are with some results from our first tests.

We tested the generator with and without a simple load (an oven resistor (37 Ohm), waiting for a more significative dump load)

So thi is what we do know, by now:

• without load, at 337 RPM line voltage V_ij  is 33.0 Volt and DC voltage V_DC after a bridge diode rectifier is 45 Volt, more or less
• with load, at 332 RPM, V_ij is 32.0 Volt and V_DC  43 Volt more or less
• with load, at 580 RPM, V_ij is 57.0 Volt and V_DC  75 Volt more or less

In consequence

• without load the generator constant value is 7.4 RPM/Volt
• with load it is equal to 7.7 RPM/Volt

And we are not the first neither the one working on a Goldenmotor hub as a generator. You can see more on Goldenmotor forum (here and here).

Also, current across the generator doesn’t seem to be a problem, as you can see in the above image.

Finally, a video showing some test on an analog hub motor, with some interesting comments.

Goldenmotor hub testing

Abbiamo cominciato i test del generatore installato a Ukomola.
In realtà non è un generatore ma nasce come motore per bicicletta, di potenza 1000W. E non è lo stesso di Ukomola ma una versione un pochino più sofisticata, di medesima potenza (1000W).
Comprato usato con una spesa irrisoria, pronto per essere cannibalizzato!

Avevamo eseguito qualche test già nel giugno 2012 ma, capito che il sistema poteva funzionare, vista la fretta non avevamo approfondito.

Ora, in collaborazione con l’IPSIA Castigliano di Asti siamo intenzionati a rilevare la caratteristica di potenza di questo motore brushless trifase utilizzato come generatore, verificando in primis eventuali pericoli di surriscaldamento del medesimo: casomai ci fossero problemi siamo ancora in tempo per comprare un generatore tradizionale (più costoso).

Per la bisogna sfrutteremo un trapano a colonna come sorgente di potenza in ingresso, e un carico puramente resistivo in uscita, a valle del ponte di diodi.

Goldenmotor hub under test, using it as a generator

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So we finally started a deep test into our motor hub used as generator, like the one in Ukomola last summer. Ok, it could seem a little bit late to test just 10 month after…but we knew it could work after some simple tests: now we can measure more values, obtaining a performance curve useful for other similar projects, since these kind of brushless motors are not so expensive and simple to tinker with.

We will test how much hot it becomes when under load: we know this could be a bad news for us…but there’s enough time to buy a common generator, and to carry it to Ukomola next summer!

Turbina in kit – DIY turbine – 3

L’assemblaggio della nostra nuova turbina è cominciato! Il kit è assolutamente un passo avanti notevole rispetto alle precedenti realizzazioni, molto più “serio” e professionale. Qualche piccola modifica e poi la struttura metallica appariva così (in una allegra e soleggiata giornata di aprile…) :

VentolONE 4.0 – a quick look to the turbine

VentolONE 4.0 – a quick look to the rotor

Qualche problema in più invece nella realizzazione delle pale. Contavamo e contiamo di utilizzare del polietilene espanso schiumato per via delle sue caratteristiche meccaniche, l’insensibilità agli agenti atmosferici, il basso costo.

Schiuma di polietilene espanso

Per ora tuttavia il taglio a filo caldo ha dato risultati poco positivi: la finitura superficiale è grossolana, e il taglio molto difficoltoso. Dobbiamo studiarci qualcos’altro, che probabilmente esiste dal momento che questa ditta realizza profilati di questo materiale con la tecnica del filo a caldo.

PE foam – hot wire cutting failing

Per contro il taglio di polistirene espanso è molto più semplice, ma le caratteristiche meccaniche lasciano piuttosto a desiderare.

Polistirene espanso (Styrofoam)

Styrofoam hot wire cutted blade

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As you can see in the above images, we started to mount the VentolONE prototype kit. It looks beautiful!

We had some problems with hot wire cutting, but we aren’t so experienced in this technique: next days we will try again, since this company is able to do (obviously, not in a DIY way!).

Turbina in kit – DIY turbine – 2

Ci siamo quasi, oggi comincia l’assemblaggio dei pezzi che abbiamo fatto tagliare a laser con spesa assolutamente contenuta da questa realtà molto interessante: Lasermio.

VentolONe 4.0 – components

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Components arrived yesterday! We are ready to make our first DIY “serious” turbine!

All these parts were laser cutted by Lasermio, a really interesting and cheap way for makers to realize their projects!

Another rendering of VentolONE 4.0

Turbina in kit – DIY turbine

Manca poco, ormai! Ricordate il progetto di realizzare una turbina in kit commerciabile? Se ne era parlato per la prima volta al ritorno da Zanzibar, qui.
Ebbene, sembra proprio che ci siamo, che sia questione di giorni ormai, il tempo che ci giungano i pezzi fatti tagliare appositamente.

VentolONE 4.0 – kit

Nell’immagine sopra un rendering dell’ottimo lavoro messo in atto dalla nostra new-entry Marco Anfossi.

Non ci stupisce affatto, peraltro, che altri in altri Paesi stiano percorrendo strade analoghe, come Lynxwind che commercializza di già un bellissimo kit negli Stati Uniti (qui la pagina Facebook).

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It’s just a question of a small time! Don’t you remember our project to build (to make, better!) a kit VAWT turbine, just like an IKEA furniture? We talked about here.

Well, we are waiting for the first kit, laser-cutted yesterday!

And, by the way, we found some other people try to do the same, like Lynxwind and it’s beautiful turbine (here their Facebook page). Have a look, the way they realize the blades is very interesting!

Lynxwind vawt turbine

Rieccoci! – Here we are again!

Dopo oltre un mese di assenza rieccoci sul blog!

Stiamo litigando di brutto con gli anemometri, ecco tutto! Semplicemente, nei giorni grigi di febbraio e marzo non si riusciva a caricare a sufficienza le batterie per garantire il ciclo giornaliero completo.

I conti non tornano: la batteria è una Li-Po da 1400mAh, ipotizzando una scarica fino a 1000mAh per preservare la batteria stessa si dovrebbe ottenere una durata di circa 20h, dal momento che il consumo è pari a 52mA (misurati). E invece…al più 15 ore, come da figura.

Poco male: il pannello dovrebbe caricare…e invece…in condizioni nebulose tipiche del nostro febbraio che si possono tranquillamente riscontrare a Njombe ad agosto non si riesce a far fronte alla ricarica. Nemmeno passando a potenza doppia (da 2W a 4W).

Ovviamente abbiamo tenuto conto dei valori di insolazione e di specifici fattori di nuvolosità: nulla, non se ne esce. O i pannelli rendono meno del previsto, o il fattore di nuvolosità è troppo ottimistico.

Qui, per intanto, qualche dato fotovoltaico africano.

Probabilmente ci risolveremo a utilizzare batterie AGM al piombo, con regolatore di carica: tipo questo kit. Peccato, il solar shield integrato con Arduino farebbe un sacco figo!

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Here we are again! A month passed from our last post, but we had a lot of stuff with our anemometers. They work well, it is the recharging system that is going to make me mad!

It is simple, just like described in many and many sites: 1400mAh Li-Po batteries, an Arduino solar shield and a solar panel. Nice, it seemed, but it simply doesn’t work! With foggy days that you can find in Njombe in August a 2W panel is not enough to recharge the battery, neither 2W + 2W panels do! It seems to me …puzzling!

Ok: obviously we took care of photovoltaic power data and considered a reasonable cloud factor.
Here some data, hoping to find a solution quickly…

Grazie, Vaglierano!

Buone notizie da Vaglierano! la serata delle Befane ha fruttato €1700 che gli organizzatori hanno devoluto per il completamento del nostro progetto a Ukomola. E’ una bellissima notizia perchè ci consente di guardare ai mesi a venire con qualche affanno economico in meno, in attesa di riuscire in qualche maniera ad autosostenere le nostre iniziative.

Per ora, ancora: grazie Vaglierano!

Utilizzo dell’eolico in Tanzania – Wind energy utilization in Tanzania

In un interessante articolo presentato alla PREA, conferenza sulle rinnovabili in Africa, si prende in considerazione la situazione relativa all’utilizzo dell’energia eolica in Tanzania. L’articolo è datato 2006, in realtà, ciò prima della Crisi Economica e prima del boom del prezzo del petrolio:  ne emerge tuttavia un quadro presumibilmente valido ancora oggi, a parte i numeri. L’autore A.H. Nzali sottolinea come la tecnologia eolica sia utilizzata per lo più per il pompaggio di acqua, in quanto tecnologia affidabile e a basso impatto ambientale (tecnologia appropriata, diremmo noi).

Sottolinea poi come per tale uso una velocità media di 2 m/s sia sufficiente, ma non specifica a che altezza sia rilevata, anche se immaginiamo si riferisca a una altezza uomo: la velocità all’altezza della turbina è quindi molto maggiore e vicina ai valori che conosciamo.

Si sofferma infine sul fatto che nella più parte dei casi l’impianto è gestito dalla comunità locale (80% dei casi), e che il 40% degli impianti in realtà non funziona per via di scarsa manutenzione, atti di vandalismo, ecc. La difficoltà principale nella manutenzione risiede nel reperimento di parti di ricambio e nell’assenza di un servizio di riparazione organizzato ed efficiente.

Anche se vecchio di qualche anno l’articolo ci sembra utile per lo meno come riflessione circa le difficoltà che si riscontrano soprattutto nella fase della manutenzione dell’impianto, fase troppo spesso sottovalutata o valutata con criteri e punti di vista occidentali che danno per scontata l’accessibilità ai pezzi di ricambio e alle competenze per utilizzarli.

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In this paper exposed at PREA in 2006  the utilization of wind energy in Tanzania is presented. The paper highlights the various wind energy usage in the country based on a survey carried out in the whole country to find out the present state of usage of wind energy and the proposed usage of the same.

The author A.H. Nzali states wind energy is used exclusively for water pumping: 80% cases wind turbines are from local communities, and in quite half total cases there are some problems attributed to poor
servicing and maintenance. The main reasons for poor servicing and maintenance are due to

• lack of spare parts;
• lack of well organized and funded repair and maintenance system,;
• lack of security, leading to vandalism of the parts of the windmill system.

Although some years passed, the conclusions seem to be actual, and really useful for our present and future works.

I link del weekend – Weekend links

Come i lettori avranno ormai capito, utilizziamo a fondo Internet per il nostro progetto, alla ricerca di nuove idee e di nuove soluzioni, restandone sempre piacevolmente sorpresi.

Avviamo quindi questa nuova rubrica dedicata a siti e link che ci hanno colpito positivamente durante la navigazione. Questa settimana tocca a 4 soggetti:

• reddit: è un aggregatore social di link, forse non conosciutissimo in Italia; la pagina che linkiamo riguarda le notizie relative alle VAWT in ordine cronologico dalla più recente
• otherpower.com: interessantissimo sito del fai-da-te relativo ad eolico e rinnovabili
• windstuffnow.com: è il sito del signor Lenz, quello della turbina che abbiamo sfruttao e modificato tanto a Zanzibar quanto a Ilembula
• zoetrope: progetto di turbina open-source realizzato da un gruppo di persone che si occupa di scienza applicata alle rinnovabili

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As our followers should have learnt, we love Internet, since we can find so many new ideas and solutions for our project. Today we suggest 4 links, really interesting

• reddit: a social aggregator, not so well known in Italy
• otherpower.com: a usefull site about renewables and DIY
• windstuffnow.com: the site of mr. Lenz, whos turbine model we started from for our porject in 2011 and 2012 in Zanzibar and Ilembula
• zoetrope: an open-source vertical-axis wind turbine that can be built at home and with locally sourced materials