[ВХОД]

Главная | Содержание | Форум | Файлы | Поиск | Помощь |
NAVIG
О форуме
Резонансные генераторы
Магнитные генераторы
Механические центробежные (вихревые) генераторы
Торсионные генераторы
Электростатические генераторы
Водородные генераторы
Ветро- и гидро- и солнечные генераторы
Струйные технологии
Торнадо и смерчи
Экономия топлива
Транспорт
Гравитация и антигравитация
Оружие
Нейтронная физика
Научные идеи, теории, предположения...
Прочие идеи (разные)
Новые технологии
Коммерческие вопросы
Барахолка
Патентный отдел
Сделай сам. Советы.
Конструкторское бюро
Помощь сайту...
Ищу спонсора или рекламодателя. Принимаю пожертвования на
Юmoney 4100135735990
Яндекс 5599 0050 7259 9603
Сберка 4276 1300 1935 2180

Денег нет,
...но вы держитесь там.
Удачи вам! И здоровья!


немобильная версия
Печатать страницу
Форум - Ветро- и гидро- и солнечные генераторы - Новые ветро и гидрогенераторы - Кайт-генератор - Стр.1
[ 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 ][>
Toxik | Post: 381116 - Date: 15.07.12(18:38)
Речь в ветке пойдет о портативном генераторе, который вполне по силам построить своими руками, мощность обещает быть приличной.

Кайт - тяговый воздушный змей, используемый в экстремальном спорте. Не так давно увлекся я этим спортом, так при хорошем ветре купол может разогнать "всадника" до 80 и более километров/час. Приличная скорость, приличная мощность, которую можно ощутить на собственной шкуре. Естественно, голова начала кубатурить, как использовать это для получения халявного электричества, за исключением нескольких нюансов, идея созрела
В прошлом веке НАСА разрабатывали гибкое и легкое крыло, для спасения космических аппаратов, "побочным продуктом" этих исследований стал кайт NASA. По сути, плоский кусок тряпки, с привязанными к нему стропами. Изготавливается буквально за вечер, и повторяли его уже тысячи любителей, в том числе я пару раз делал.

Отличительной особенностью этого крыла является то, что не летать оно не может - достаточно малейшего дуновения ветерка, чтобы поднять такой змей в воздух. Потом, правда, в спортивных целях кайты трансформировались, и стали больше походить на парапланы на стропах, но это для спортивных целей, а для реализации этой идеи, пожалуй, большего ничего и не надо.

Чуточку теории, поскольку способ извлечения энергии из воздушного змея весьма специфичен... Значит, если встать задницей к ветру, то все, что видишь - ветровое окно. Причем, прямо спереди - его центр (чем ближе к центру, тем больше тяга кайта), а сверху, справа, слева - края ветрового окна. Там подъемная сила, создаваемая кайтом минимальна, и достаточна только для того, чтобы удерживать змей в воздухе. Верхняя точка ветрового окна - зенит. Запущенный змей, без управления, без перекосов, стремится занять это положение, при этом тяги змей почти не развивает.

Так же, тяга змея возрастает с увеличением его скорости, относительно ветра, если ветра маловато, тягу можно "намахать", заставляя змей летать в окне. Обычно используется движение по синусоиде, или восьмерки (вертикальные и горизонтальные) - чтобы стропы не перепутались.

Последний необходимый термин - кайтлуп, "мертвая петля", описываемая змеем, так же, дает тягу, но используется в кайтинге ограниченно, ибо перепутывает стропы - приходится делать кайтлуп в другую сторону (и получаются те самые восьмерки). Но для извлечения электроэнергии из энергии кайта - то, что доктор прописал.

Итак, электростанция представляет из себя два кайта, соединенных общей стропой, переброшенной через ролик. Кайты, будучи запущены, постоянно "крутят кайтлупы" в одну и ту же сторону. с земли, от блочка, через который стропа переброшена, будут эти кайты выглядеть как огромное ветряное колесо, вернее, только его лопасти, без ступицы. (мощность-то как раз и снимается с концов лопастей, тогда как ступица, часть лопасти рядом с ней расположенная и мачта обычных ветряков толку мало дают, скорее, дополнительное сопротивление оказывают, попросту, парусят).

Но, при внешнем отдаленном сходстве с ветряком, эта пара кайтов будет името больше степеней свободы. Кайт, находящийся в зените будет иметь гораздо меньшую тягу, нежели кайт, пролетаюший в глубине ветрового окна, и кайт, спускающийся вниз, так же, будет иметь большую скорость и тягу, чем тот, что поднимается вверх, т.е. кайты будут попеременно друг друга перетягивать (связаны-то они общей стропой, перекинутой через блок)... Вот с этого блока мы и будем снимать энергию! В самом простом варианте - он насажен на вал генератора, который крутится то в одну, то в другую сторону, правда, придется дать возможность генераторному блоку свободно вращаться вокруг горизонтальной оси, чтобы стропы не перепутались после нескольких кайтлупов. Более сложный вариант - передача с 2 обгонными муфтами, чтобы вращение с блока в разные стороны преобразовывалось во вращение вала генератора, в одну сторону, но это - вполне решаемая механическая задача

Синхронность вращения кайтов решается просто - их стропные системы соединены отрезком стропы, ограничивающей радиус кайтлупов. Тут нужно покумекать, но я знаю, куда и как примерно ее нужно привязывать, чтобы она взяла "управление" системой на себя. Это можно реализовать без вспомогательных механизмов и электронных систем управления.

Что имеем, и чем это лучше традиционных ветряков?
1. Мачта - не нужна, станция получается компактной и мобильной.
2. К слову о мобильности, кайты не имеют жесткого каркаса, и в сложенном состоянии оба, вместе со стропой, уместятся в маленьком рюкзачке. Наземная же часть станции по размерам будет даже меньше бензогенератора соответствующей мощности, т.е. станцию, киловатт на 10 вполне сможет перевести обычная легковушка в багажнике, а установить и получать электричество уже через 10 минут - один человек..
3. Я писал именно про кайты НАСА из-за их простоты и дешевизны, главным образом. Изготовить за выходной пару таких кайтов, размером по 10-12 метров квадратных, под силу даже человеку, никогда прежде дела с кайтами не имевшему, и обойдется это дело по деньгам - в пределах 1000 деревянных за кайт.
4. Работать будет только один кайт в каждый момент времени, но отдаваемая им энергия сопоставима с ветряком такой же площади, такого же радиуса как кайтлупы, и "задранного" на такую же высоту. Т.е., примерно 20 метров на 30-40 метровой мачте, с площадью в 10 (а то и 20, 40) метров квадратных - вполне "взрослый" ветряк - построить что-то аналогичное, но "традиционное", да еще за такие деньги - вряд ли это возможно.
5. Наса - однослойный кайт. Как я уже писал, летать он начинает даже при самом минимальном ветре - 1-2 м/с уже достаточно. Следовательно, и электростанция сможет работать практически с одинаковой эффективностью в любой ветер. Тем более, что компактность кайтов в сложенном виде и дешевизна позволяют иметь в запасе 2-3 комплекта кайтов со стропами, разного размера. Совсем слабо дует - запустил 20 метровые змеи, обещают сильный ветер - 5 метровые, но в "киловаттах" потерь нет.
Наконец, если предусмотреть возможность крутить генератор и от ДВС, на случай полного штиля, который пусть и очень редко, но бывает, ну, плюс аварии, или время, пока одни кайты на другие меняются, то энергию такая станция сможет вырабатывать практически постоянно

З.Ы. ПИСАЛ В МАШИНЕ, РИСУНКАМИ ДОПОЛНЮ, НО ПОЗЖЕ, КОГДА ДО НОРМАЛЬНОГО ИНЕТА ДОБЕРУСЬ.

_________________
Лень-движитель прогресса.
rezoner | Post: 381136 - Date: 15.07.12(21:26)


Взято отсюда - Хороший учебник по сноукайтингу
Оглавлениеhttp://omskiteboarding.ru/index/0-66



А вот подводная кайт-электростанция


Самое интересное, что скорость движения «змея» по его замкнутой траектории оказывается в 10 раз выше, чем скорость приливного течения, в которое он погружён, — 16 метров в секунду против 1,6 м/с.

Это «умножение скорости» означает, что водяная турбина, установленная под крылом, может быть намного меньше в диаметре (а именно — всего 1 метр), чем стационарная при той же генерируемой мощности. А она равна 500 киловаттам.


- Правка 15.07.12(22:28) - rezoner
tixoxod-4x4 | Post: 381137 - Date: 15.07.12(21:53)
а как лестричество на землю передавать? большой ток-большие провода, Высокое напряжение, маленький ток ,толстая изоляция

Toxik | Post: 381139 - Date: 15.07.12(22:42)
rezoner, в принципе аналогичные картинки и хотел прикрепить))
А вот видео - кайт НАСА в полете


Там видно перемещение кайта, хотя гоняют его в основном восьмерками, принцип понятен будет. Когда прогоняешь кайт вниз - здоровенный рывок, при соответствующем размере змея и силе ветра на пятках вперед стаскивает, когда же он летает по краю окна - усилия на ручках почти нет.


При таком движении кайт наиболее эффективен - скорость его относительно ветра действительно, больше, чем скорость самого ветра, а потому существенно растет тяга. Иной раз, ветра не хватает даже на то, чтобы удержать кайт в зените, а гоняешь его, не давая остановиться, и летает, мало того, создает достаточно тяги, чтобы человека везти.


Идея использовать кайт как генератор не нова - есть прототипы электростанций, причем с хорошими показателями, но там все сложнее, чем у меня реализовано, а эффективность меньше будет. В основном, метода такая: Кайт взлетает, разматывая трос. Потом, когда он поднялся в зенит, трос частично сматывают, вводят кайт в зону тяги, и он снова разматывает трос, контролирует все электроника - сложновато, однако



а как лестричество на землю передавать? большой ток-большие провода, Высокое напряжение, маленький ток ,толстая изоляция
А зачем его на змея передавать? В предложенной мной конструкции генератор на земле стоит. Ну, а уж если придется передавать - кайты бывают и двух, и четырехстропными. При этом стропы натянуты, не пересекаются - передавай по ним высоким напряжением, чтобы не грелись... Изоляция не нужна, обдув хороший - даже под солидной нагрузкой не оплавятся.



_________________
Лень-движитель прогресса.
Toxik | Post: 381141 - Date: 15.07.12(22:48)

А это видео - с кайтлупами, причем НАСА летает и даже возит чувака при практически полном отсутствии ветра.

_________________
Лень-движитель прогресса.
Atu | Post: 381151 - Date: 15.07.12(23:38)
http://vk.com/video32655475_159031839?hd=0&t=
есть такая тема.
http://www.ntpo.com/patents_electricity/electricity_6/electricity_79.shtml


Toxik | Post: 381156 - Date: 15.07.12(23:52)
Есть такая тема, еще Тесла первые патенты оформлял по сбору радиантной энергии, и в наши дни энтузиасты запускали в небо змеев и воздушные шары, обернутые фольгой. И да, конденсаторы заряжаются до нескольких тысяч вольт, но в пересчете на получаемую мощность - не стоит эта овчинка выделки.

В кайте-то даже в небольшой ветер несколько десятков киловатт механической энергии, при том, что он прост, доступен и РАБОТАЕТ.

_________________
Лень-движитель прогресса.
dedivan | Post: 381157 - Date: 16.07.12(00:12)
Классная игрушка, только ты наверное не заметил- что надо тратить усилия-энергию
чтбы гонять змея по восьмеркам.
Недаром на подводном варианте турбина на змее стоит, а не с привязи энергию снимают.


_________________
я плохого не посоветую
rezoner | Post: 381159 - Date: 16.07.12(00:23)
Так токсик предлагает запрячь два змея по очереди тянуть фал. А переводить его из зоны в зону с разной тягой много энергии не нужно.

dedivan | Post: 381160 - Date: 16.07.12(00:26)
Ну все равно - возвратно- поступательные движения.
Это с одним проще тянет- крутит гену, возврат из зоны малой тяги пружиной.

_________________
я плохого не посоветую
Toxik | Post: 381170 - Date: 16.07.12(09:47)
Классная игрушка, только ты наверное не заметил- что надо тратить усилия-энергию
чтбы гонять змея по восьмеркам.
Недаром на подводном варианте турбина на змее стоит, а не с привязи энергию снимают.


Ну, они примерно равны усилиям, которые надо тратить крутя руль, чтобы машина поворачивала... То, что на видео человек отклоняется назад, когда змей восьмерки режет, так это из-за того, что в этот момент тяга змея возрастает.

Что до кайтлупов - там вообще энергии тратить не нужно, затянул одну управляющую стропу, и начнет змей "маслать". Только при каталках - там 4 стропы идет, и они перекручиваются, после третьего кайтлупа в одну сторону змеем практически невозможно управлять станет. Он так и будет крутиться, путая стропы и тянуть до одури. Потому и гоняют восьмерками.


Недаром на подводном варианте турбина на змее стоит, а не с привязи энергию снимают.

Дык то подводный вариант... Плотность-то у воды больше, а попробуй ветряк достойного размера к змею прицепить. Да и зачем? Тратить огромную энергию, даваемую змеем, чтобы удерживать в полете махонький ветрогенератор, и потом еще как-то с него энергию на землю передавать...

Сначала я думал использовать пару кайтов вот такого типа:

Соединенных ушами а-ля пропеллер. Крутиццо-то будет, еще как, и мощность порядочную выдавать, но как ее снимать? Ветряк скорее перекрутит стропы, чем станет вращать генератор.

Такова особенность змея, что его тяга всегда направлена вдоль строп. Ну, а раз так - логичнее всего с этого натяжения и снимать энергию.



Ну все равно - возвратно- поступательные движения.
Это с одним проще тянет- крутит гену, возврат из зоны малой тяги пружиной.


Такие электростанции существуют. Правда там не пружины, а лебедки, и управляется это дело хитрой электроникой.

Но... во-первых, эта самая электроника, во-вторых, лебедка, в-третьих, энергия будет вырабатываться импульсно, следовательно, либо аккумуляторы, либо минимум 2 таких станции должны работать вразнобой. Получится, что при кажущейся простоте, нужны 2 змея, и 2 генератора с блоками управления и лебедками...

У моей же конструкции, вместо кучи электроники - одна-две стропки, соединяющие змеи. Так называемый "миксер", применяемый на кайтах, управляемых планками, только в большем масштабе. Получится, что кайты подруливают друг-другом так, чтобы оставаться на одном расстоянии, причем и по длине строп - тоже, т.е. не будет такого, что один взлетел куда повыше, а второй притянуло к самой земле - ход туда-сюда можно ограничить, и регулировать.

Импульсность вырабатываемой энергии да, тоже будет, но "импульсы" значительно короче. На маленьких станциях можно сгладить батареей конденсаторов, на больших - инерцией ротора генератора.

А переводить его из зоны в зону с разной тягой много энергии не нужно.

Да там вообще энергии не нужно. Скорее наоборот, змей начинает работать в разы эффективнее, если дать ему возможность сохранять скорость относительно воздуха. Есть так называемый буерный эффект, т.е. при трогании с места кайт тянет слабо, приходится им "махнуть" - те самые восьмерки, или синусоида, но когда разгонишься, тянет еще как... Неконтролируемые кайтлупы так вообще относятся к разряду опасностей - потерял управление кайтом, начало его "крутить" - срочно "отстреливай", используя систему страховки.


З.Ы. Вот видео - пилотирование 2-х кайтов "в тандеме". Там есть моменты, когда они как раз синхронные кайтлупы крутят - то движение, которое я и предлагаю использовать


З.З.Ы. Там кайт белый с черным - как раз та моделька, на которой я кайтаюсь


_________________
Лень-движитель прогресса.
Colorist | Post: 381218 - Date: 16.07.12(19:07)
Самое интересное, что скорость движения «змея» по его замкнутой траектории оказывается в 10 раз выше, чем скорость приливного течения, в которое он погружён, — 16 метров в секунду против 1,6 м/с.

Это «умножение скорости» означает, что водяная турбина, установленная под крылом, может быть намного меньше в диаметре (а именно — всего 1 метр), чем стационарная при той же генерируемой мощности. А она равна 500 киловаттам.

Как всякое умножение скорости это означает правило рычага - аэро- и гидродинамическое сопротивление турбины даст противодействие, которое при значительной длине рычага (стропы) замедлит ход кайта.

Но тема интересная.

- Правка 16.07.12(19:09) - Colorist
Toxik | Post: 381261 - Date: 16.07.12(23:46)
Как всякое умножение скорости это означает правило рычага - аэро- и гидродинамическое сопротивление турбины даст противодействие, которое при значительной длине рычага (стропы) замедлит ход кайта.


В аэродинамике другие правила. "тяга" кайта зависит от квадрата его скорости относительно воздуха. Потому его и выгодно гонять, а не держать на месте. Естественно, "ускоряться" он будет не до бесконечности. Есть у крыла четкая характеристика - аэродинамическое качество (АК). Для кайта НАСА - около 4-х, для спортивных моделей кайтов - до десяти, у лучших планеров - около 20.
Что это значит? Ну, во-первых, если запустить планер с таким крылом с высоты в сто метров, то он пролетит (без ветра, без восходящих потоков и воздушных ям) АК километров вперед. Во-вторых, змей сможет летать быстрее ветра в АК раз. (20 м/с максимум, при ветре в 5 м/с для НАСА), в-третьих, "в зените" змей не долетает до положения, когда стропы вертикально, максимальный его подъем - как раз определяется АК змея. Т.Е, если НАСА стоит в зените на высоте в 40 метров, то от запускающего "вперед", по ветру она будет отстоять на 10 метров.

При расчете змея, его стропная система входит в расчет, и влияет на аэродинамическое качество (не в лучшую сторону). Т.е., скажем, на километр змея запустить проблематично - стропа будет сильно парусить, и сильно провисать по параболе, отходя от запускающего почти горизонтально, либо потребуется змей ну ОЧЕНЬ большой площади. Но... с современными материалами это и не проблема, как бы... У меня вон, на кайте, стропы 2 мм диаметром, 230 кг на разрыв каждая - сам хренею до сих пор от таких характеристик


_________________
Лень-движитель прогресса.
gravio | Post: 381402 - Date: 18.07.12(09:00)
В аэродинамике другие правила.

Не согласен и ставлю Вам двойку.
И вот почему - аэродинамика это - наука а не сборник "правил".
Законы одни для всех типов ЛА и "мельниц" - включая парусные ветряки.
Чем же Вас увлек "кайтовый" тип парусника?
Попробую ответить:
1.Малоограниченный препятствиями - подход ветра.
2.Большой рабочей площадью.
3.Способностью использовать энергию - присоединенных масс воздуха.
Стоит ли овчинка выделки в том виде который Вы предлагаете?
Категорическое НЕТ.
Обычная классика от Gravio - т.е. (привычный веками взгляду и уму) критский ветряк - безпроблемно решает все вопросы по электроснабжению крестьянских дворов.
А кайт?
А тряпкопланы - прекрасный вид спорта и отдыха.
Просто - вспомните сколько дней в году Вы катались ...
И сопоставьте...с количеством дней в ...году.
Можете даже сопоставить с високосным годом.
За аэродинамику обидно...


_________________
Тяготение - присуще каждому атому. Из атомов состоят молекулы. Из молекул - тела. При делении тела на части, атомы каждой части не теряет своих свойств тяготения, поэтому суммарное тяготение всех атомов в теле - зависит от их количества в теле.
Toxik | Post: 381455 - Date: 18.07.12(18:54)
идеальным был бы аэростат в форме такого крыла - и сопротивление воздуху минимальное, и подъемную силу создает, и по крайней мере не падает в безветрие.

Кто ты такой, чтобы мне двойки ставить? И даже не мне, а тем, кто аэродинамику и создавал?
Чем же Вас увлек "кайтовый" тип парусника?

Тем, что кайт - это не парусник.
Обычная классика от Gravio - т.е. (привычный веками взгляду и уму) критский ветряк - безпроблемно решает все вопросы по электроснабжению крестьянских дворов.

Сам себя не похвалишь - никто не похвалит, а? Давно классиком-то стал, веками ты наш привычный? У твоего крутящегося матраца аэродинамическое качество меньше 0.25 крутиться будет, но очень хреново, и чтобы обеспечить энергией хоть что-нибудь, кроме радиоприемника в крестьянском хозяйстве (и то, когда ветер дует сильный).

У тебя 4 паруса, привязанные к 4 оглоблям (или к 8?), Аэродинамическое качество плоского паруса, в лучшем случае, один. Ветер 1 м/с, и парус летит вместе с ним - 1 м/с. У тебя же работает один парус, и он должен вращать все 8 оглобель, и три других паруса, которые хоть и сложены, а сопротивление оказывают. Причем тот, что напротив "работающего" движется навстречу ветру, и имеет скорость относительно воздуха большую, чем скорость ветра. 25% установки работают - 75 - мешают этой работе.

Просто - вспомните сколько дней в году Вы катались ...
И сопоставьте...с количеством дней в ...году.

http://meteo.paraplan.net/forecast/summary.html?place=1097
Все, что выше 2-х м/с - пригодно для катания. Если говорить именно про кайт Наса, то он летает при любом ветре, 0.5 м/с - достаточно, чтобы не упал, если не давать кайту останавливаться относительно воздуха, с 1 м/с можно уже думать о получении электроэнергии.

Другое дело, что для катания не любой ветер комфортен. И в 2 м/с кайт-то тащит, особенно если размер больше взять, но катание со скоростью в 10-12 км/ч - скучновато. А в слишком сильный, более 10-15 м/с катание превращается в выжывание, так что тоже обычно сижу дома. Жить охота. Но для получения электроэнергии и те, и другие условия годны.



_________________
Лень-движитель прогресса.
[ 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 ][>
У Вас нет прав отвечать в этой теме.
Форум - Ветро- и гидро- и солнечные генераторы - Новые ветро и гидрогенераторы - Кайт-генератор - Стр 1

Главная | Содержание | Форум | Файлы | Поиск | Помощь |
Valid XHTML 1.0 Transitional
Генерация страницы: 0.013 сек