Examensarbete - Bygga vindkraftverk i Nicaragua

Examensarbete - Bygga vindkraftverk i Nicaragua

Inläggav kristiina 04 sep 2010 18:36

Som titeln antyder vill jag som mitt examensarbete (civilingenjör - teknisk fysik) bygga ett vindkraftverk i Nicaragua. Till vindkraftverket vill jag koppla en avfuktare (antingen hemmabyggd eller köpt beroende på pengar/tid/verkningsgrader etc) för att på så sätt få fram dricksvatten till områden där det är svårt att få fram dricksvatten på traditionella sätt. Kommer att göra det här i samarbete med en lokal organisation som heter AsoFenix, men just det här är mitt projekt som jag ska planera och genomföra för i princip så små medel som möjligt.

Teorin kring vindkraft och beräkna saker och sånt kan jag, men just det praktiska är helt nytt för mig. Har beställt hem Hugh Piggotts bok och läser på som bara den nu. Men utan tidigare erfarenheter kring vindkraftsbyggande är det ändå många saker som är svåra att avgöra. För att få ut så mycket vatten som möjligt vill jag bygga ett så stort verk som möjligt och siktar nu på 4,2 meters turbinen. Kommer att spendera 3 månader i Nicaragua.

Har tänkt att det vore smidigt som förberedande arbete att börja redan här med att göra generatorn och göra själva rotordelen med H-block som håller ihop grejerna och ta med det dit så att det som återstår att göra där är svansbladet (tappar ord när jag läser på engelska nu), turbinbladen, masten och elektroniken med batterierna. Låter det vettigt? Funderar på att även ta med mig shuntregulator och likriktare och sånt. Vet inte riktigt hur svårt/lätt det är att få tag på saker där. Inte lika lätt som här iallafall. Om jag kan fixa nåt bra fraktsätt skulle jag kunna tänka mig att ta med turbinbladen också.

Tror ni man som helt ny på området kan bygga ett vindkraftverk på 3 månader? Eventuellt med en del förarbete gjort.

Vad skulle ni rekommendera att man tar med sig dit som kanske är svårt att få tag på där?

Är lite förvirrad över en grej också. Är en växelriktare också en transformator?

Är det nån skillnad på att ha ett 24V eller 48V batteri? Det påverkar väl köpet av en växelriktare? Är det någon prisskillnad på att ha den ena eller det andra?

Tacksam för svar! :D
Användarvisningsbild
kristiina
 
Inlägg: 24
Blev medlem: 02 sep 2010 10:44
Ort: Uppsala

Re: Examensarbete - Bygga vindkraftverk i Nicaragua

Inläggav TonyMontano 04 sep 2010 19:25

Om jag har förstått det rätt så vill du bara ha vindkraftverket för att få vatten till byn typ eller? Går det inte att bygga en brunn sen ha ett vindkraftverk som pumpar upp vattnet mekaniskt det skulle nog bli lite billigare! :)
Om du hittar rätt lösning så är inget omöjligt ;) Donation BTC 16akvTrpbsKivzLoCD3NpHAoEbKZ4PvAYz
Användarvisningsbild
TonyMontano
 
Inlägg: 1138
Blev medlem: 09 jan 2009 21:41
Ort: Gällivare

Re: Examensarbete - Bygga vindkraftverk i Nicaragua

Inläggav kristiina 04 sep 2010 19:30

Jo men visst skulle man kunna göra så, men det här ska va till för områden där det är svårt att bygga brunn och så är det tänkt att va lite som ett experiment för att se hur bra (om) det funkar. Om man inte får ut vettigt med vatten kan man använda elen till annat i byn. Än så länge har de bara lite solceller som räcker till lampor på kvällarna.
Användarvisningsbild
kristiina
 
Inlägg: 24
Blev medlem: 02 sep 2010 10:44
Ort: Uppsala

Re: Examensarbete - Bygga vindkraftverk i Nicaragua

Inläggav TonyMontano 04 sep 2010 19:38

Okej, bra tänkt!

Men vad är det för spänning dem har på panelerna? 24v finns det ju mer saker för än på 48v sidan! Växelriktare ändrar ju till växelström från likström samt kan den ju transformera upp den till 230v oftast!

Det finns ju lite saker på http://www.24volt.eu/osc2/catalog/index.php även växelriktare och regulatorer!
Om du hittar rätt lösning så är inget omöjligt ;) Donation BTC 16akvTrpbsKivzLoCD3NpHAoEbKZ4PvAYz
Användarvisningsbild
TonyMontano
 
Inlägg: 1138
Blev medlem: 09 jan 2009 21:41
Ort: Gällivare

Re: Examensarbete - Bygga vindkraftverk i Nicaragua

Inläggav kristiina 04 sep 2010 19:47

Vet inte vad de har på panelerna. Kanske borde kolla upp det. Bra där :)

Men om jag t.ex. vill kunna få ut 1kW för ett avfuktningssystem, spelar det då nån roll om jag har 24V eller 48V batteri? Kan jag lagra mer eller få ut mer effekt ur det ena än det andra?
Användarvisningsbild
kristiina
 
Inlägg: 24
Blev medlem: 02 sep 2010 10:44
Ort: Uppsala

Re: Examensarbete - Bygga vindkraftverk i Nicaragua

Inläggav TonyMontano 04 sep 2010 20:08

1kw är alltid en 1kw

sen blir strömmen olika på 24v system blir den 41.667A och på 48v 20.833A Det kan du beräkna med hjälp av Ohms lag!
Om du hittar rätt lösning så är inget omöjligt ;) Donation BTC 16akvTrpbsKivzLoCD3NpHAoEbKZ4PvAYz
Användarvisningsbild
TonyMontano
 
Inlägg: 1138
Blev medlem: 09 jan 2009 21:41
Ort: Gällivare

Re: Examensarbete - Bygga vindkraftverk i Nicaragua

Inläggav Karro 04 sep 2010 21:26

kristiina skrev:Är lite förvirrad över en grej också. Är en växelriktare också en transformator?

En växelriktare är motsatsen till likriktare; en likriktare omvandlar växelström till likström och en växelriktare likström till växelström. Dessutom så transformerar de växelriktare vi talar om i de här sammanhangen också upp spänningen till normalt 230V. De har alltså egentligen två funktioner, växelriktning och transformering. På engelska heter de "inverter" och de kallas också så här i Sverige ibland.

En "växelriktare" i de här sammanhangen innehåller normalt en av:
1) likströmstransformator + växelriktare
2) växelriktare + växelströmstransformator
Fast det är överkurs och det är bara om man ska reparera de krypen man behöver veta det. Det beror helt på om man ska sätta samman sitt system på "burknivå", eller gå på detalj i elektroniken.

3 månader tycker jag låter lite om du ska starta från noll. Det beror på hur mycket erfarenhet man har, hur mycket man förstår innan, om man har en verkstad till sitt förfogande och ska jobba själv, eller om man typ bara gör ritning och kan beställa jobb som andra gör, etc. Jag skulle nog gjort en prototyp i mindre skala i Sverige, för att så att säga lära mig förstå hur allt hör ihop och att det verkligen fungerar som tänkt, för att sedan driva projektet med den större turbinen på plats. Nu vet jag inte hur Nicaragua är, kanske det är som Sverige ungefär. Men är det mer som Indien, och allt liksom fungerar på ett annat sätt, så kan det vara svårt att göra någonting överhuvudtaget, och speciellt på begränsad tid.
Användarvisningsbild
Karro
 
Inlägg: 2210
Blev medlem: 13 maj 2007 08:13
Ort: Västernorrland

Re: Examensarbete - Bygga vindkraftverk i Nicaragua

Inläggav m_robban 04 sep 2010 21:28

Måste först säga att jag tycker det är ett riktigt häftigt projekt. Jag är själv sugen på att göra något liknande nån gång.
Nu är inte jag något proffs och har aldrig byggt något vindkraftverk själv men jag gör ett försök att svara lite.

Först och främst. Har du någon koll på vindförhållanden? Synd att bygga ett verk om det inte blåser. Energiinnehållet i vinden ökar med kuben på hastigheten och det måste blåsa minst runt 4 m/s för att få någon effekt att tala om.

Tror ni man som helt ny på området kan bygga ett vindkraftverk på 3 månader? Eventuellt med en del förarbete gjort.
Ja det blir svårt. Men det kan gå. Ett problem är att du troligtvis inte kommer kunna testa det i storm.

Vad skulle ni rekommendera att man tar med sig dit som kanske är svårt att få tag på där?

Att få hjälp att svetsa järnskrot är nog enklare där än här. Kanske du får lämna byn dock och hitta en större stad. Sen känns det enda rimliga att du gör turbinen med träblad. Det borde gå att fixa där. Du måste alltså ta med magneter, lindningstråd, epoxy m.m.

Är lite förvirrad över en grej också. Är en växelriktare också en transformator?

Nej. En transformator omvandlar spänningen för växelström. En växelriktare omvandlar likström till växelström. Du kan inte använda en växelriktare som transformator.

Angående avfuktare så är mitt tips att hitta en med så låg effekt som möjligt. Enklare och billigare att bygga vindkraftverket då. Skall du bygga själv kan du ju använda ett kylskåp, finns de som drivs av tolv volt dessutom. Men kanske blir kass verkningsgrad. Kanske skulle det gå att utnyttja kylan i marken på något sätt. Om du kunde gräva ner en vattenslang ljupt ner i marken behöver du bara driva en pump, är ju enklare och billigare än en kompressor.

Vet inte ens om kondensavfuktare har en kompressor men om dom har så tänk på att det kräver sin växelriktare. Startströmmen är stor.
Användarvisningsbild
m_robban
 
Inlägg: 217
Blev medlem: 27 jan 2009 20:32
Ort: Lund

Re: Examensarbete - Bygga vindkraftverk i Nicaragua

Inläggav PowerMizer 04 sep 2010 22:49

Välkommen till forumet!

Jag har läst din inledande beskrivning och det låter intressant! Jag har dock en benägenhet att alltid hoppa in i funderingar och "ställa allt på ända" med mina inlägg, så det är lika bra jag kör igång! :oops:

För att sänka kostnaden (magneter, koppartråd, kopparkablar, mast, batterikapacitet o.s.v.) i projektet så känns det som att ledordet i bygget måste vara "strömsnålt".

Att köra en avfuktare förbrukar mycket energi om den ska jobba 24/7. När man vill avfukta luft så är principen att ha en kall yta som kondenserar fukten ur luften, och då kommer vi till frågan hur man gör det på ett strömsnålt sätt...

Nu har jag inte någon aning om hur mycket kylande effekt som behövs för att utvinna x liter vatten ur luft med y graders temperatur och z % luftfuktighet.
Jag vet däremot att man kan skapa kyla med sol på olika sätt.

Med ett absobtionsaggregat (typ kylskåpet i en husvagn) som drivs av solfångare av vacumrörstyp kopplade till ackumulatortankar borde det vara fullt möjligt att kondensera fram dricksvatten.

För att driva en sådan anläggning så behövs el till pumpar, styrningar o.s.v.... Där kommer en vindturbin (med batterier e.t.c.) in i bilden, men en relativt liten! :wink:

Om du vill förstärka potentialen i ditt projekt så går det ju att knyta an till andra projekt som AsoFénix undersöker:
* Solar Water Heater
* Solar Pasteurizers
* Solar Water Distiller
Dom projekten passar ju som hand i handske; med varmvattnet går det att få ut hett vatten till matlagning så att det går mindre ved, det går att hetta upp mjölk så att den får längre hållbarhet och det går att använda ett par vacumrör för att dagtid destillera fram batterivatten.

Som tur är har du en bra organisation i ryggen (tror jag)!

Hoppas att jag inte bara varit till besvär... :oops:
/PowerMizer
P!
Användarvisningsbild
PowerMizer
 
Inlägg: 3800
Blev medlem: 28 mar 2007 15:04

Re: Examensarbete - Bygga vindkraftverk i Nicaragua

Inläggav kristiina 05 sep 2010 13:51

Glad jag blir över alla kompetenta svar :)

Får hoppas att 3 månader räcker då. Ska se till att vara ordentligt förberedd och veta exakt vad jag ska göra och vad jag har till mitt förfogande (verkstad etc). Hade gärna velat gjort en mindre prototyp här hemma, men tror tyvärr inte pengarna räcker till.

AsoFenix har gett mig en lämplig by att vara i där det ska blåsa mycket. Byn ligger lite högre upp. Jag har tänkt köpa en väderstation på typ Clas Ohlsson för en tusenlapp och mäta en del där. Är det nån som vet om såna väderstationer är bra?

Gillar absolut idéen med absorptionsaggregat och solfångare, blir mer fysik av det :) Har försökt läsa en del om det nu och principerna är verkligen intressanta. Det skulle verkligen kunna fungera. Men är dock ändå orolig över kostnaderna. Absorptionsaggregat är inte jättebilliga och skulle jag ta en ur exempelvis ett kylskåp, hur gör jag om värmekällan så att den drivs av värmen från solfångaren istället för gasol? Solfångare och ackumulatortankar är inte billiga heller :cry:
Användarvisningsbild
kristiina
 
Inlägg: 24
Blev medlem: 02 sep 2010 10:44
Ort: Uppsala

Re: Examensarbete - Bygga vindkraftverk i Nicaragua

Inläggav Jonas L 05 sep 2010 17:59

Spännande projekt! Och trevligt med fler civ.ing. här.

Tre månader låter snålt. Inte för att det är så svårt att lära sig eller bygga grejerna, utan för att man behöver ju antagligen sätta upp mätstation(er) på plats och logga vindhastighet, temperatur och fuktighet. Helst bör ju dessa loggas under ett helt år för att välja den bästa platsen och tekniken ur alla synvinklar. Det kanske finns data från väderstationer i närheten som kan ge lite av denna informationen? Kanske någon annan har kört ett liknande projekt och loggat sådan här data tidigare?

Jag har ingen erfarenhet av clas ohlsons stationer, men det viktigaste är väl att man har något som (1) har en bra fuktmätare (2) kan logga temperatur + relativ fuktighet timme för timme. Vindhastigheten räcker med topp och medel. Eftersom det handlar om en så kort period kanske det finns möjlighet att låna en proffesionell mätare av lämpligt företag eller organisation, för att inte lägga sådana "onödiga saker" till en budget som kan användas till större kraftverk. :P

Vidare så skulle jag inte rekommendera en växelriktare till detta. Om vi pratar om en kompressorlösning för kylan så måste det gå att använda en likströmsmotor eller annan lösning med motor+drivare. Anledningen? Jo, det går inte med vilken omriktare som helst om den ska tåla tuff miljö och ha en rimlig livslängd. Om man ska klara 10 år så kommer denna stå för en rejäl del av kostnaden. En likströmsmotor kan förvisso behöva nya kol efter några år, men detta klarar nog bysmeden (eller valfri bilmek). Totalt sett är detta billigare och mer robust.

Man måste också ifrågasätta batteriets funktion. När på dygnet är det effektivast att plocka ut vattnet? Min gissning är natten/morgonen, då den relativa fuktigheten rimligen är som störst. Blåser gör det gissningsvis mest under dagen. Då måste man väga tekniken med batteriet emot t.ex. tekniken med att kyla ner en massa till en låg temperatur under dagen, och blåsa nattluft på denna under natten. Batteriet är då onödigt (eller inte riktigt, du ska driva en fläkt på natten). Fundera även på vilken sekundär funktion som kan vara mest användbar: värme på natten, kyla under dagen, avfuktad luft för torkning under dagen, etc...

Min förhoppning är att du väljer att hålla lite koll på detta forum om du är intresserad av alternativ energi.
/Jonas
Jonas L
 
Inlägg: 300
Blev medlem: 16 okt 2009 18:10

Re: Examensarbete - Bygga vindkraftverk i Nicaragua

Inläggav Raptor50 05 sep 2010 23:24

För att du kan få en liten koll på hur man gör så ligger en komplett PDF fil för hur man gör generatoren här :
https://cid-8a00d39b50d7d3a4.office.live.com/self.aspx/24V/PMG%20construction%20manual.pdf
Kan ju vara bra att läsa igenom kanske.. :)
Hoppas det hjälper dig en bit på vägen..
Och lycka till med projektet..
Ja till 30 timmars dygn.. Kanske jag också hadde fått tid med det jag ville gjort.. :(
Användarvisningsbild
Raptor50
 
Inlägg: 400
Blev medlem: 06 aug 2009 17:18
Ort: Karlstad, Hagfors

Re: Examensarbete - Bygga vindkraftverk i Nicaragua

Inläggav kristiina 06 sep 2010 10:29

Har försökt kolla upp väderstationer i närheten men har inte lyckats hitta nån särskilt nära. Ska fortsätta kolla på det. Ska fråga AsoFenix om det också.

Du får gärna utveckla det här med likströmsmotor. Om jag kör på nån standard kyl/frys kompressor så vore det väldigt enkelt att bara koppla in det i växelriktaren. Eller har ett kylkompressorsystem en likriktare som är enkel att ta bort på nåt sätt?

(Sen handlar det en del om att jag har så pass begränsade kunskaper inom det praktiska på det här området och jag har Hugh Piggots bok som är ganska lätt att följa, och han kör ju på en växelströmsgenerator.)

Kommer inte åt pdf-dokumentet. Jag har inte behörighet.
Användarvisningsbild
kristiina
 
Inlägg: 24
Blev medlem: 02 sep 2010 10:44
Ort: Uppsala

Re: Examensarbete - Bygga vindkraftverk i Nicaragua

Inläggav PowerMizer 06 sep 2010 11:12

Raptor50 skrev: . . . komplett PDF fil för hur man gör generatoren . . .
Hmmm.....
Den läser jag INTE. Jag måste registrera sej hos Micro$oft för att få tillgång till det, och det händer inte före åsnorna lärt sej flyga.
kristiina skrev:Du får gärna utveckla det här med likströmsmotor. Om jag kör på nån standard kyl/frys kompressor så vore det väldigt enkelt att bara koppla in det i växelriktaren. Eller har ett kylkompressorsystem en likriktare som är enkel att ta bort på nåt sätt?

Det är inte något problem att koppla in ett kylskåp till en växelriktare. Problemet är att en elmotor har en stor strömförbrukning just i startögonblicket vilket gör att man måste köpa en "för stor" växelriktare så att den klarar startströmmarna. Vidare är en elmotor inte rent resistiv, vilket innebär att du måste ta med den skenbara effekten i kalkylen.

Det jag menar är t.ex. att ett litet bensinelverk kanske ger ut 2000 W, och det är "riktiga" Watt som klarar motorer, lysrörsarmaturer och transformatorer där det förekommer fasförkjutningar. Samma bensinelverk ger ut 2500 VA (VA=Volt x Ampére=Watt(resistivt)) vilket gör att ett elelement på 2500 Watt funkar klockrent.

En följd av de höga startströmmarna kan vara att batteribanken måste utökas för att klara att leverera ström nog så att växelriktaren inte stannar för underspänningslarm just när motorn ska startas...

Jag vill inte måla någon faslig figur på väggen, men att vifta med penseln kan vara bra.... :wink:


En vanlig kylkompressor har en växelströmsmotor, men vill du titta närmare på alternativen så kolla bl.a. in Dometic, som är en del av Electrolux och finns i Sverige.
kristiina skrev:jag har Hugh Piggots bok som är ganska lätt att följa, och han kör ju på en växelströmsgenerator.
Varför man ofta kör med växelströmsgeneratorer beror på att man bl.a. slipper kolborstar som nöts. Den växelström man får ut är ganska värdelös för bruksföremål därför att både spänning (och därmed strömmen också) och frekvens konstant kommer att förändras inom vida gränser. Det man gör är att likrikta växelspänningen och sen köra den genom en regulator för att sedan lagra den i batteribanken som fungerar som buffert mellan vindsnurran och förbrukaren.

Hoppas du fattar hur jag menar... :)
/PowerMizer
P!
Användarvisningsbild
PowerMizer
 
Inlägg: 3800
Blev medlem: 28 mar 2007 15:04

Re: Examensarbete - Bygga vindkraftverk i Nicaragua

Inläggav Jonas L 06 sep 2010 18:42

Växelströmsgenerator och likriktare är rätt väg att gå, ja.

Ett vanligt kylskåp kommer med fel sorts motor, ja. Motorbyte är i princip omöjligt eftersom allt är integrerat. Du kan koppla det på en överdimensionerad inverter, eller köpa en frekvensomriktare avsedd för motordrift (vilket kan kräva att man köper ett kylskåp där man kan koppla om lite). För övrigt har ett kylskåp för låg effekt och kommer aldrig hålla för denna behandling.

Du kanske skulle satsa på en luft-luft-värmepump och modifiera den istället? Det kräver en del eljobb, och det kräver att man arbetar med personfarliga spänningar. En rätt vald värmepump med inverterstyrd kompressor borde gå att modifiera för likspänningsdrift utan extra komponenter. Fläktar och allt annat inkluderas. De är skapligt billiga också, och bör överleva mycket längre än kylskåp. Det är väl egentligen högspänningen som talar emot. Om man petar på fel ställen finns det en reell risk att skada sig. Men man kan ju köra en sådan på en inverter också, kanske....fast det känns väldigt fel ;)
Jonas L
 
Inlägg: 300
Blev medlem: 16 okt 2009 18:10

Nästa

Återgå till Vindkraft

Vilka är online

Användare som besöker denna kategori: Inga registrerade användare och 3 gäster