Vindsnurran monterad på nocken.

Vindsnurran monterad på nocken.

Som ni kanske sett så har vi under vintern haft en studiecirkel i att bygga ett litet vertikalaxlat vindkraftverk (om detta kan du läsa mer här). Under våren har detta monterats på ladugårdens gavel och provkörts mot en batteribank som monterats in i ett skåp strax bredvid gårdens gamla grävda brunn. Till denna brunn har vi nu installerat en pump som med energi från vindkraftverket ska pumpa vatten till trädgårdens odlingar i sommar!

Det kan tyckas att systemet är väl ambitiöst för en relativt enkel bevattning, men faktum är att dess huvudsakliga syfte är lära oss mer om vinkraftsteknik, batteri- och styrsystem, dvs. egenproducerad el! Det lilla vinkraftverket är en första prototyp av ett vertikalaxlat verk, men vi har som mål att designa och bygga ett med ungefär tio gånger så hög kapacitet, ca 2 kW. Detta tillsammans med lite solceller och ett smart batterisystem skulle utan problem kunna försörja ett mindre hushåll, helt frisåtende från elnätet.

Skåp med batterier och styrsystem.

Skåp med batterier och styrsystem.

Under testkörningen av vinkraftverket har vi lärt oss hur man med hjälp av en Arduino micro controller och sensorer för bl.a. ström, spänning samt rotations- och vindhastighet kan ta fram viktig data för turbinens och generatorns karaktäristik. Att kunna mäta verkliga resultat och jämföra med de beräkningar vi gjort under designprocessen är av största vikt när vi framöver vill skala upp vår modell och göra nödvändiga förändringar i designen. För den som vill veta mer om hur vi arbetat med micro controllers, simulering i MATLAB/Simulink och aerodynamiska beräkningar så är det bara att fråga på!

Den tillverkade generatorn monteras samman

Den tillverkade generatorn monteras samman

I helgen anordnade vi i samarbete med Studiefrämjandet en liten studiecirkel om småskalig vindkraft på Arvsbygården. De tre dagarna bestod mestadels av praktiska arbete, där vi utifrån en befintlig design började bygga ett litet vertikalaxlat vindkraftverk (VAWT). Till skillnad från en vanlig horisontell design är vertikala vindkraftverk kända för att ha lägre rotationshastighet och därmed lägre ljudnivå, men även för sin förmåga att ta upp vind från alla riktningar utan att först behöva vrida på turbinen. Kraftverkets växelströmsgenerator byggdes med hjälp av koppartråd som lindades till spolar samt starka magneter som fästes på den metallplatta som i sin tur monterades på själva turbinen. Turbinens vingar tillverkades i glasfiberarmerad plast.

Den lilla vindturbinen är ett första experiment för att studera hur större turbiner kan designas. När kraftverket är färdigt kommer det att kopplas till en batteribank på 12 V / 500 Ah och laddspänning, ström, rotationshastiget samt vindhastighet kommer att mätas och loggas med hjälp av en microcontroller av typen Arduino. Denna prototyp ingår i ett större projekt där vi parallellt arbetar med att utveckla en större VAWT på närmare 2 kW, som tillsammans med solceller, styrsystem, batteribank och inverter skall kunna försörja ett hushåll med el utan nätanslutning, i form av vad man brukar kalla Off-grid.

Att bygga en liten VAWT

En januarihelg 2014 började vi bygga ett litet vertikalaxlat vindkraftverk. Detta är ett första experiment som ingår i ett större projekt där målet är att skapa en självförsörjande energilösning för ett helt bostadshus!