Våghyvel

[qualmos]

Jag såg ett ett intressant program på svt 2 idag. det var fårn UR tror jag.

Det handlade om alternativa energier och jag såg en "ny" konstruktion som jag aldrig sett förut. Den kallades för Våghyvel

Det är en slags docka som ligger nedsänkt en bit under vattenytan, och när vågorna slår mor en inmatningslucka
leds vattnet ned till en turbin och driver den då vattnet rinner genom utloppet.

De påstod att verkningsgraden var mycket god och att de på en längre sikt kunde konkurera med vindkraften.

Intressant.

I samma program hade de 4 olika modeller av generatorer som nyttjade just vågor, och samtliga var danska.

programmmet gick 16.30 och hette Förnybara energikällor [5651]

Jag skall se om det går i repris eller går att få en kopia på den.

[Bo]

 med en massa flöten som häver sig i vågorna och pumpar vatten under högt tryck genom rör till en tubin på land.

Jag letade till jag fann polyedrar med variabel volym som kan utföras i kraftig stålplåt och fungera som pumphus.

Fördelar: Mest enkel rörmokarteknik och den enda avancerade delen - turbinen - lätt tillgänglig.

Ju högre tryck man har desto mindre flöden behövs för samma effekt.

[Richard]

Kallas på engelska för wave turbine,wave power eller wave rotor.

en bra exempel :

[Skytten]

Det finns många fantasifulla konstruktionsideer, när det gäller vågornas kraft. En del har tom fått anslag, och lekts med på våra högskolor. Att det är kraft i vågor, bestrides inte, men för att ta vara på dem bör nog alla dessa avancerade turbiner som guppar omkring, ersättas med något som lagrar de enskilda vågornas energi, och effekten omvandlas på en central plats.

Två olika ideer verkar lovande, den ena är när kusten är brant och bränningar vanliga. En "klocka" ligger i sjöhävningen och när vattnet kommer underifrån, komprimeras luft, som kan lagras eller driva en turbin. Få rörliga delar. Sådana experimentanläggningar har byggts i England.

En annan metod är enkla "rickepumpar" som med vågornas hjälp, lyfter vatten  6-8 meter upp i ett magasin, som sedan utnyttjas för att driva en turbin. Ett sådant verk torde bli billigare i tillverkning, utbyggnad, och även i underhåll än de ideer med en massa små turbiner ute i havet.

[Bo]

att tala om, måste vågorna dämpas längs en bred front. - Man tänker sig ett fält med hundratals flöten runt tre kubikmeter i volym och med tio meter mellan. Det finns nu kraftiga enkla slangpumpar såg jag på senaste tekniska mässan i Älvsjö. Vad som behövs mer är ett rörnät, ventiler och en turbin för höga tryckfall.

[qualmos]

Hej..  

Nja det var inte riktigt så den såg ut.
Jag har illustrerat på ett ungefär hur den såg ut.

De hade gjort en modell som de simulerade i en vågmaskin och den fungerade ganska bra faktiskt.
Man fick då se den i genomskärning

[qualmos]

I programmet hade de illustrerat den modellen med flottörerna.

Programmet går förövrigt i repris den 25/1 ´kl 20.00 tror jag.

[Bo]

Det är för mycket känsliga delar.
Inte lätt att underhålla på en så besvärlig plats som en havsstrand där det oftast går höga vågor.
Dessutom är det för extensivt som Skytten nämner.
Vågkraften måste koncentreras på nåt sätt för att få ner kostnaderna.
Det är en otrolig kraft i stormvågor, dom kan utan vidare slå sönder mycket kraftiga stålkostruktioner.
Därför tror jag att dom där hyvelbladen har ganska kort livslängd.
En annan lösning jag hört om som visserligen inte koncentrerar men som har färre delar är en form av linjär motor under havsytan, där en stav rör sig upp och ner inuti en avlång spole och alstrar en elektrisk ström.
Stavens överdel är fäst i en flottör, som följer våghöjden.
Möjligen var det ABB som kikade på detta.

är det ett par gossar som ritar på detta. De jobbar med permanentmagneter och spole men det finns forskning som talar för att spole i spole ger bäst effekt: http://www.stormingmedia.us/81/8134/A813492.html

90% verkningsgrad, - mer kan man inte begära.

[Zigge]

Finessen med permanentmagneter är ju att man med sådana får underhållsfria generatorer och så enkla i sin konstruktion att vem som helst själv kan bygga dem. De kräver heller ingen magnetiseringsström för att komma igång.

För övrigt tycker jag den där våghyveln är intressant. Varför måste energiframställning alltid vara så storskalig?

[Bo]

är väl lika underhållsfri.

Det behövs bara lite järn för att det skall finnas startmagnetism tillräckligt som sedan förstärks i spolarna när strömmarna där försöker hindra rörelsen.

Man lindar nog spolarna på järn.

[qualmos]

Jag håller Med zigge på den punkten. Om man håller den alternativa tekniken på en lite "folklig nivå" så är det kanske flera som engagerar sig. Det kanske samhället vinner på i det långa loppet.

Jag skall lägga till att min illustration inte är riktigt är rätt ritad med riktiga proportioner, men jag försökte visa hur vattnet samlades i de olika facken.

1 toppen av vågen tvingas i ett kast mot de övre 2 facken, mha det nedre bläcket.
2 när vattnet rinner så töms det bakre facket senare (gissar jag).
3. Eftersom det bakre facket innehåller mera vatten, hinner en ny våg fylla på med vatten innan facken blir hel tomma.

Detta gör då att turbinen snurrar med en mera jämn hastighet.

Intressant i all ära....

[Bo]

är det bara storskaliga lösningar som gäller. Vad man kan göra i liten skala är att prova olika varianter för att ta reda på vilken som är värd att satsa på.

Annars hoppas man ju på någon bra metod för egen energiproduktion som skulle göra samhället mindre sårbart om den kom i allmänt bruk.

[Zigge]

Mitt syfte med den här debatten är inte att lösa världens energifrågor. Det finns företagsjättar med enorma resurser som jobbar på den biten, utan att lyckas. För mig är det ett roligt intresse att kunna göra min egen (el)energi och jag tar gärna del av idéer, även om de inte är storskaligt gångbara. Ligger det förresten inte i det alternativa tänkandet att bryta det storskaliga mönstret?

När det gäller spolarna motsätter jag mig inte att elektromagneter är effektivare än permanentmagneter. Vad jag ville säga var att man med permanentmagneter kan göra generatorerna borstlösa och att man slipper tappa effekt genom den magnetiseringsspänning som krävs, för även om generatorn själv förser sin egen rotor med ström, innebär det ändå en förslust. Nu har det i och för sig ingen betydelse vid storskalig drift, men eftersom jag tänker småskaligt har det en viss betydelse.

Kan man inget om el ska man naturligtvis vara försiktig, men det man inte kan, det kan man lära sig.

[Bo]

som en linjär generator med 90% verkningsgrad kan komma väl till pass.

De vågkraftprojekt man hittar om man googlar på "linear generator" använder visst alla permanentmagneter i kolven men sedan har vi ju sidan jag länkade till, där man bestämt hävdar att det skall vara två spolar  för bästa effekt:

Abstract: Development of a free piston engine linear generator was investigated for use as an auxiliary power unit for a hybrid electric vehicle. The main focus of the program was to develop an efficient linear generator concept to convert the piston motion directly into electrical power. Computer modeling techniques were used to evaluate five different designs for linear generators. These designs included permanent magnet generators, reluctance generators, linear DC generators, and two and three-coil induction generators. The efficiency of the linear generator was highly dependent on the design concept. The two-coil induction generator was determined to be the best design, with an efficiency of approximately 90 percent.

[Zigge]

Den där länken missade jag...ska kolla den.

Men vänta nu... Det står väl fem olika typer av generatorer där permanentmagnetgeneratorn utgör en av dem och induktionsgeneratorerna andra typer. Nu är jag ingen fena på generatorer, men inte låter det som att det skulle vara permanentmagneter i induktionsgeneratorerna (de med två och tre spolar). Om principen är densamma som för induktionsmotorer, då blir de ju borstlösa och trevliga, men utan permanentmagneter.

90 procents verkningsgrad låter som proffsgrejor och man kan säkert använda dem till annat än vågkraft också. Bygg in lite gungfly i golven på platser som passeras av väldigt många människor och låt "vågorna" av människorna som går där uppe generera el. IKEA kunde kanske strömförsörja delar av sina varuhus på det sättet.   ...tror jag måste ta ett snack med Ingvar om den saken.

[Skytten]

Det är inte storskaligt om en anläggning till rimlig kostnad kan producera omkring 200 kw, vilket torde vara den nedre gränsen för att göra ett projekt till havs.

En våganläggning med en generator i varje enhet skulle max producera 1/2 % av detta .
Elen skulle bli dyr och tillvekningen onödigt resurskrävande, liksom underhållet.

I frågan om vilka magneter som skulle vara bäst på en "våghyvel" tror jag permanenta är bäst. En generator som induceras producerar ström i ett bestämt varvtalsområde som knappast kan avvika mer än 10% från det ideala. Då det är viktigt att kunna producera el i de flesta väder, blir nog en PM-generator lämpligast. Dock är att märka att inducerade "Cage" generatorer är mycket billigare, så kan problemet med fasta rotationstal lösas lätt, vilket jag tror är svårt, kan det tänkas.

Att använda billiga bojar för att fånga upp rörelseenergin i vågorna, och via pumpar förmedla kraften till en central anläggning och satsa på en lite mer effektiv, ekonomisk och sofistikerad metod för att göra elen, framstår som  att ha större utsikt. Vid kraftiga stormar, som kan vara förödande för anläggningar till havs, även om det inte inträffar ofta, blir billigare att åtgärda om endast en del bojar slits loss.

[Bo]

var en metod för att "hyvla" av vågtopparna. Permanentmagneterna var tänkta för lineära generatorer som direkt överför vågornas upp och ned-rörelser i likströmsgenerering. - Om nu inte enbart induktionsspolar är effektivare.

En lösning jag såg visade bojarna ett par meter under vattenytan och påverkade av det ökade och minskade vattentrycket av vågrörelserna ovanför. Säkert lämpligt för vatten som tidvis är isbelagda eller frekventerade av fritidsbåtar.

- Förstår inte riktigt hur det fungerar. Var träff nr 4 när jag googlade på "linear generator", innehöll beteckningen AWS. - Gick inte att länka till.

[Skytten]

Visst, en linjär generator är enkel men det krävs många för att få något så när ström. Det är i princip en spole som har en magnet i mitten (permanent eller elektrtro) som guppar med vågorna. Det blir en växelström med vågornas period.

Det skulle funka för ett mycket litet verk, och kanske ge den ström ett litet behov fordrar, och åker man ändå ofta ut på sjön, kan det kanske inte vara alltför betungande att underhålla.

Men annars borde nog varje flottör inte ha en egen generator, utan kraften befordras till en generator på central plats. Man kan pumpa i den , men ett vattenmagasin för att få jämnare produktion, torde vara en bättre lösning.

[Bo]

det talades om i länken var tänkt för en kolvmotor för att få laddström istället för kraft till en vevaxel. Visst blir det växelström men med fel frekvens. Man likriktar den och kan omvandla den sedan till det man behöver.

Ett vågkraftverk som pumpar vatten till en turbin på land, kan lämpligtvis göra detta under väldigt höga tryck, för att spara på rördimensionerna. Några hundra bar tänker jag mig, så blir det jobb för ABB att utveckla en turbin som klarar uppgiften.

100 kW motsvarar 10 000 kpm/sek av detta kan man eventuellt räkna ut vilka vattenflöden det handlar om.

[Skytten]

Vattnet som pumpas av vågorna ska upp till högre lägesenergi, och kan genom gravitationen ge energi till generatorn. Pumpen som vågorna driver kan ge en fallhöjd, och kan fungera utan pumparna har överdrivet tryck, det är vattenmängden som har betydelse.