12V vannkraftverk - prosjekt

[Heimdall]

Jeg har solcelleanlegg på hytta (85Watt), men ettersom det er dårlig med sol om høsten/vinteren er jeg ikke så imponert over hvor lang tid det tar å lade opp batteribanken. Har 2x185 Amph gel-batterier.

Derimot er det en liten bekk ved hytta, den er ofte helt uttørket midt på sommeren, men om høsten og om våren er det ikke så verst. Det burde være mulig å få ut en ampere eller to der. Jeg er også fornøyd hvis jeg får til 1/2 ampere, da vannet selvfølgelig renner dag og natt - i motsetning til et solcelleanlegg. Det vil da gi 12 Amph per døgn(worst case) i tillegg til solcellepanelet. Uansett, det hele virker interesannt. Altså ingen grunn til å ikke gjøre ett forsøk.

 

Ettersom vannmengden er liten, og fallhøyden lav er dette i utgangspunkt ikke ett egnet sted for ett slik prosjekt. Men etter litt leting på nettet fant jeg fram til denne gjengen: http://www.otherpower.com/scotthydro1.html

De får til nesten 2 Amp ladestrøm med meget enkle midler, med veldig liten vannføring i bekken - samt lav fallhøyde. Jeg har, ihvertfall teoretisk, mulighet for å utnytte en fallhøyde på 5 meter.

Jeg har desverre ikke samme mulighet, da jeg ikke har et egnet(og eget) metallverksted eller verktøy til dette. Så jeg legger lista enda litt lavere, og tenkte mest å arbeide med treverk, plexiglass, PVC-rør og enkelte metalldeler fra hobbybutikker. Så levetiden til anlegget vil nok bli kortere, men jeg får ta dette som et læreprosjekt.

 

Turbinen i linken over kalles en Banki-turbin (kalles også Ossberger eller Mitchell-turbin).

 

Noen som har erfaring med dette?

[multisync]

Ikke noe erfaring, men lest en del om diy vannkraft og vindkraft.

Lag gjerne en tråd på worklogforumet hvis du kommer igang med prosjektet.

[Heimdall]

Da har jeg samlet sammen noe treverk og ett PVC-rør jeg hadde liggende, samt kjøpt en plexiglassplate. (se bilde)

 

multisync: Mener du en blogg (som valgt øverst til venstre på denne siden)? Jeg er litt usikker på hvor det beste stedet er på dette forumet for noe slikt.

[multisync]

Tankte nå egentlig her: https://www.diskusjon.no/index.php?showforum=132

Riktignok så ligger det under data/elektronikk, men det er jo noe elektronikk involvert her ihvertfall.

[Heimdall]

Da har jeg laget en rigg for å montere på under byggeperioden..

Mulig jeg bruker denne senere også (ihvertfall i testforsøk)

 

ps: Holder meg på denne delen av forumet, ettersom dette er på et veldig amatørmessig nivå :-)

[multisync]

Nice, jeg liker at du har tatt deg tid til å lage hjørnene ordentlig!

[Heimdall]

Riggen har mål på 40x30x21 cm Så det er ikke store sakene, men jeg må antagelig frakte det ferdige produktet i koffert på fly. Tanken var at riggen skal virke som en beskyttende kasse (exoskelett !! :-) ) rundt turbinen ved frakt.

 

Har også begynnt å planlegge litt rundt turbinen. Skal nå lage selve sideskivene (som turbinbladene monteres på). Disse to skivene lager jeg i plexiglass. Plexiglass blir vel egentlig feil, riktig er: Polystyrol 5mm.

Diameteren på skivene blir 23,5 cm. Dette er begrenset av indre diameter på riggen. Jeg har bare en stikksag, og ved prøveskjæring i polystyrol-materialet begynner materialet å smelte. Dvs at sagsporet i skivene størkner like bak stikksagen, med det problemet at skivene er like hel. Løser antagelig dette ved å sage i samme sporet to ganger.

Hvordan feste turbinbladene? Jeg bruker det avløpsrøret i PVC som jeg har, og skjærer ut noen tynne profiler. Disse vil jeg lime på plexiglassskivene.

Men først må jeg ha en noenlunde arbeidstegning (se bilde) Fant ett tverrsnittbilde på nettet, som jeg har overført til papir med mine mål. Litt vanskelig å ha korrekt størrelse på turbinbladene, men her er det bare å prøve seg fram.

Det gikk heldigvis greit å sage med stikksag i PVC-rør.

 

Multisync: Treriggen har fine hjørner ja :-) Tre er det materialet jeg har jobbet mest med. Lagde en benk til hyttestrømbatteriene ifjor, den ble helt ok. Men ellers har jeg lært mest av besteforeldre og onkler når vi har satt opp uthus, naust og små hytter o.l. Erfaringen med andre materialer er heller skral :-)

 

Bilde viser tegning av turbin (tverrsnitt) og 3 utsagde profiler som jeg tenkte å lime på de skivene i polystyrol.

[Heimdall]

En liten forklaring til den tidligere nevne Banki-turbinen. Det er meningen at vannet skal strømme gjennom en dyse, for så å treffe turbinen to ganger. Først (med størst kraft) omtrent klokka 2 - for deretter å gå gjennom det indre av turbinen. Derfor er det ikke turbinvinger helt inn til sentrum av turbinen. Vannet treffer deretter turbinen en gang til på vei ut (ca klokka 7).

Vel, det er ihvertfall teorien.

Vedlagt skisse av dette.

 

Bildet er utskjært sidevegg på turbinen. På denne Polystyrolskiven har jeg borret ut fem hull. Ett til akslingen og fire til noen lange skruer som skal holde det hele sammen. Den beste måten å gjøre dette på er å ha sentrum av turbinen helt tom. Dette gjøres ved å bruke en hjulaksel (tror det heter det) fra en bil eller annet kjøretøy, men da dette er et lite low-cost prosjekt bruker jeg en aksling i midten av turbinen.

Akslingen vil ha en diameter på 8mm. Så utborret hull vil være på ca 10mm

De fire andre hullene har en diameter på 6mm.

[bas]

Bumper gjerne denne, sånt som dette synes jeg er kult . Hold oss oppdatert

[ovzer]

Jobbet noe mer med denne?

Har litt lyst til å bygge vannkraftverk på hytta selv

[Heimdall]

Takk for interessen.

Jeg må lese til en eksamen, så det blir litt mindre fritid de neste ukene.

Har saget litt PVC-vannrør til turbinblader - og bestillt noen komponenter over nettet. Nærmere bestemt en 50 cm lang drivaksel i edelstål (8mm diameter), et par kulelagre, holder for kulelager (kulelagerbokk) osv. Har også bestillt noe lakkert koppertråd. Av koppertråden skal jeg senere lage coiler. Men mere om det siste senere.

PVC-vannrøret mitt har en diameter på 125mm. Dvs at buen på rotorbladene desverre blir litt krappere enn vist på tegningene på denne siden (Innlegg nr 1 og nr 7) Hadde jeg tatt ett PVC-rør med større diameter hadde materialet ganske enkelt vært i tykkeste laget. Sånn som det ser ut nå virker de i grunnen mere enn tykt nok for å si det slik.

Turbinen er vel det viktigste i et slik hydroprosjekt, men for å få litt fortgang i prosjektet tar jeg noen snarveier: (Kan alltids feste en bedre turbin til denne riggen senere)

Har saget litt som sagt, men gidder ikke stå med håndsag, så jeg bruker stikksagen til dette også. Ulempen med stikksag er jo desverre at det er vanskelig å få fine kanter.

 

Bildene viser: Noen ferdige turbinblader. Samt et par av de sakene jeg har bestillt. ( Kjøper bare billige modellkomponenter. Har sjekket nettet for deler som ser mere sollide ut, men der er prisene av en annen verden)

[Heimdall]

Glemte å nevne at jeg også har begynt å lime disse hjelpebuene på endeskivene: Bruker vanlig "karlsonslim" (lim av bein). Hadde muligens vært lurere å bruke ett mere høyverdig lim, feks et to-komponentlim (epoxylim)

På den annen side skal disse hjelpebuene i PVC egentlig bare ha en støttende funksjon under limeprosessen når turbinbladene festes til sideskivene (polystyrolskiven)

 

Blir MYE plastikkstøv når man sager i PVC...

 

Noen spørsmål forresten?

Tar gjerne imot forslag. Jeg driver å surfer nettet for gode byggeoppskrifter, men finner ikke så mange detaljerte for pico-hydro-prosjekter. Dvs, jeg er fullstendig amatør i dette.

[Heimdall]

Da har kulelager og aksling ankommet. Jeg har jeg saget til de lange skruene jeg skal bruke i lengderetningen til turbinen. Skruene er 6mm. Mutterne er av den typen med plast inne i gjengene, for bedre feste.

Jeg har borret et hull i hver kortside av riggen til akslingen.

Det spesielle er at akslingen ikke skal bevege seg, men at det er turbinen som skal bevege seg rundt akslingen. (I de fleste bloggene jeg har sett på nettet er det motsatt, men jeg fant ikke deler til dette. Eller det gjorde jeg, men bare på det profesjonelle markedet...)

Nå kan man ihvertfall få en viss ide av det ferdige resultatet.

Endret 8. juni 2012 av Heimdall

[Heimdall]

Ettersom jeg ikke ser fotball, har jeg litt ekstra tid til rådighet :-)

Har saget til 2 små polystyrolskiver som jeg bruker som støtte til kulelagerbukkene (ramme til kulelager). Så festet jeg disse små polystyrolskivene til de større endeskivene med lim.

Var litt usikker på hvordan jeg skulle få en best mulig firkant til disse kulelagerbukkene; prøvde først å smelte vekk en firkant med en gammel loddebolt, men fant vel egentlig ut at det var best å bruke stikksagen her også.

Etterpå festet jeg kulelagerbukkene med epoxylim.

Kulelagerene er løse, slik at de kan bli byttet ved behov. Jeg får muligens ett problem her senere, ettersom de ikke er syrefaste (rustfrie), derfor er det fint å kunne bytte dem hvis det skulle oppstå ett behov for det.

Kulelagerene holdes på plass med 2 stykk klemmringer.

 

De lange tversgående skruene er også forsvarlig festet.

Har også spraylakkert noen av turbinbladene hvite (desverre så var jeg litt fraværende. . glemte å pusse dem med sandpapir først. Så det spørs hvor lenge de er hvite..)

[Heimdall]

Oppdatering:

Da har jeg begynt å lime fast turbinbladene med tokomponent epoxylim. Da jeg kom halvveis begynnte jeg å tenke, alltid en god ting :-) - Vil ikke disse langsgående skruene komme i konflikt med vannstrømmen gjennom turbinen?

Ettersom disse skruene vil rotere i takt med turbinbladene vil det vel være som om vannstrømmen treffer en vegg? Dette vil da spre vannet ut i en vifte inne i turbinen (drukne den) - slik at ytelsen vil avta dramatisk.

Hmm, må vel fram med baufilen.

[Heimdall]

Avkapp av langsgående skruer; Oppdaget fort at å bruke baufil var slitsomt, og fremfor alt vanskelig ettersom det ikke var lett å komme til. Heldigvis bor jeg ikke langt fra en av disse byggebutikkene. Kjøpte et lite sagblad til den elektriske stikksagen (metallsageblad), da gikk det greiere.

Turbinbladene har en større samlet vekt enn jeg trodde, men jeg har kjørt en preliminær test av turbinen (men det hele er jo selvsagt enda veldig assymetrisk!) og det er ikke mye rullemotstand. Skal poste en video når jeg har limt fast alle turbinbladene.

[Itek]

Her vil jeg følge med. Både vann og noe som snurrer! - et spennende prosjekt!

[Heimdall]

Da er jeg ferdig med selve turbinen. Så da kan jeg begynne å tenke på hvilke magneter jeg skal bruke. Teste ut hvilke kobberspoler jeg skal bruke osv.

 

Jeg har kjørt et par tester og har også laget en liten demovideo

 

Det neste jeg skal gjøre er å feste en skive på den ene siden av turbinen. Denne skiva skal ha samme diameter som turbinen. På denne skiva skal jeg feste sterke magneter (neodym-magneter) Har lest på nettet at mange mener at denne skiva skal være av metall. Slik skal magnetene kunne få ett sterkere magnetfelt. Er litt usikker på om dette er korrekt.

Denne skiva skal altså rotere med turbinen, derfor kalles den en rotor.

Denne rotoren med magnetene skal rotere mot en fastmontert skive med kopperkveiler(coiler). Denne siste skiva kalles en stator.

 

Rotor: Jeg har fått tak i en gammel bremseskive fra en liten bil. Den blir nok i tyngste laget for denne turbinen, men dette blir uansett bare ett demoprosjekt. Fordelen ved å bruke denne tunge bremseskiva er at jeg kan gjenbruke den senere til neste prosjekt (magneter er DYRE!!) Desverre passer ikke mine skruer til denne bremseskiva. Så da jeg oppdaget at mine skruer i tillegg var exsentrisk (altså montert mere eller mindre på måfå rundt veivakselen) - fant jeg ut at det letteste bare var å sage av mine allerede monterte skruer. Så hele dette lange skrueprosjektet mitt var altså bortkastet. Vel, de holdt jo sammen de to store polystyrol-endeskivene under montering av turbinbladene, men ellers var det bortkastet.

Videre har jeg borret hull til den nye bremseskiva (10mm)

Blir spennende å se om den lette turbinen og den tynne drivakselen tåler dette!

 

jeg tar gjerne imot innspill. feks. Vet noen om det stemmer at en tung jernplate bak en magnet forsterker det magnetiske feltet?

 

 

Bilde: Ferdig turbin

Endret 5. juli 2012 av Heimdall

[Twinflower]

Dødsfett.

Dette skal jeg følge med på

[Luske_Ludvig]

Jeg følger også med! (Kanskje vi burde lage en amatørkraftverkforening? Sikkert lett å skape sponsorer og goodwill fra kommune)