Bricobarco ¿Hacemos un hidro-generador?

[olaje]

Coña Amelius, "lo tienes"

Colgué el hilo anoche y esta mañana he salido temprano de viaje por lo que no he entrado en el foro hasta ahora. Veo que lo tenemos en nada funcionando .

Otra idea (sugerida por Pinta por mail) es la de poner el alternador en el balcón de popa y largar un cabo con una hélice en un extremo, y el otro al eje del alternador. Hay equipos comerciales similares y no tienen los problemas de estanqueidad de retenes, etc. que suponen llevar el alternador bajo el agua.



Electrodomésticos hay de todos los gustos:





Evidentemente, lo que no podemos es intentar generar grandes potencias porque nos frenarían el barco en exceso, por lo que hablaba de 1-2A por nudo. Si a 6 nudos metemos una carga de 6A, estamos absorbiendo menos de 100W lo que no debe de suponer -a ojo, claro- ni medio nudo de velocidad, algo que es asumible si aseguramos que el frigo y la electrónica funciionen sin recurrir al motor.

En mi caso concreto, pondré una placa solar de unos 200Wpp (cambio la actual de 85) y un airX de 400W (que en ceñida también frena el barco al igual que el que va en el agua, aunque en portantes sea una pequeña vela pero cargue poco). Pienso que con la ayuda del hidro-generador, entre el sol, el viento y la marcha ganaré bastante autonomía. Ahora, sólo con la fotovoltáica de 85Wpp, gano bastantes horas al día sin arrancar, pero es insuficiente, a pesar de haber minimizado en todo lo que he podido los consumos de a bordo.

Parece, al menos para mi, que lo más complicado es el diseño de una hélice eficiente, aunque pienso que antes tendríamos que saber a cuantas revoluciones nuestro generador entrega unos 10A, por ejemplo, y a partir de ahí calcular la hélice. ¿no os parece?

Los alternadores que he visto (de imanes permanentes) son económicos pero demasiado potentes para lo que se pretende (aunque siempre se les puede hacer girar más lentamente y conformarnos con menos) (http://stores.ebay.co.uk/Missouri-Wi...=p4634.c0.m322) y por esto había pensadoen los motores para modelismo que son económicos, ligeros y compactos. A ver si Ignacio prueba el suyo y nos cuenta algo.



Un FB eléctrico vale, pero sl coste se dispara me parece.

Bueno, seguiremos dándole al 'oco' y a ver si mientras algún experto en hélices nos cuenta algo.

Salu2 y buen finde. Carmelo ( O L A J E )

[Amelius]

ya me desvele....
un chocolate para estas horas taberneroooo

eldiseño que estamos barajando, implica 2 cosas
motor-generador estrecho, para minimizar la resistencia
hay queda el presentado por Carmelo en el primer post
y un soporte (perfil naca) muy fino para lo mismo minimizar resistenca
pongo alguna imagen mas depurada, al tamaño del grosor del motor
53mm,
ya encontre donde se venden en EEUU 99 dolares
aqui, ni idea
para mi el autentico problema es la helice, a determinar por cofrades
mas expertos, y el rodamiento estanco que estoy convencido
que no es un problema ya que hasta los chinos (que me perdonen)
los tienen en los impulsores submarinos de 100 euros....
incluso se podrian utilizar estos motores,y alguna cosa mas....
bueno
el cuerpo del generador se obtiene de una pieza vertiendo
una colada de polister aligerado con microesferas al molde
o con epoxy espumante de sicomin (frances)
consiguiendo densidades inferiores a 1

[Amelius]

sigo comiendome el coco

como soy usuario de un cata...
no seria necesario que el generador este muy profundo...
no hay escoras

y intentando simplificar los problemas de estanqueidad
se me ocurre utilizar una variante de los aerogeneradores savonius
aplicandolo en horizontal
vamos como los barcos de paletas del misissipi

--el motor podria estar en el eje, interiormente
(no se como sacar los cables....) algo habra
--dos motores, a cada estremo del eje
-- o en el espacio superior del rotor accionado con una correa

va la idea del "MICHICHIPI" un hidrogenerador para catas

abro una pregunta sobre la resistencia hidrodinamica de esta idea
me da que es menor que la de una helice en arrastre
ya que las paletas no presentan mucha resistencia ya que "ruedan"
sobre el agua
entiendo que con mala mar el asunto puede cavitar y perder
traccion.....

[Amelius]

mas cosas
acabo de ver que el importador de esa marca de hidrogeneradores
que estamos "fusilando" es Disvent ingenieros en barcelona
atentos a los precios
el modelo crucero con palas fijas y cuerpo de aluminio 4900 euros
y el modelo regata palas orientables y hecho en carbono 13800 euros
los fabrican en la rochelle

acabo de destripar un motorcito de patinete electrico a 24v
supongo que se comportara como dinamo la pena que es ancho...
y ya tenemos moldes del perfil NACA mi amigo tiene unos que valen
pongo fotos
saludos electricos

[Amelius]

las fotos

[Amelius]

fuera del hilo
rebuscando en SU "base de datos" de moldes
e encontrado esto

si alguien necesita construirse un timon
mi amigo tiene un buen molde
van 3 fotos
les pongo en contacto

[Amelius]

repito que no soy experto en mecanica , pero....
el soporte del hidrogenerador, al ser como un timon
de cata ligero, se podria aprovechar como timon
en los sistemas de piloto automatico de viento
no e tenido nunca ninguno, pero me parece que son similares
bueno ahi dejo la idea para quien sepa mas del tema

la verdad que para los que pasan el atlantico y usan
los pilotos de viento, les vendria de vicio

[ikaro]

Originalmente publicado por Amelius

repito que no soy experto en mecanica , pero....
el soporte del hidrogenerador, al ser como un timon
de cata ligero, se podria aprovechar como timon
en los sistemas de piloto automatico de viento
no e tenido nunca ninguno, pero me parece que son similares
bueno ahi dejo la idea para quien sepa mas del tema

la verdad que para los que pasan el atlantico y usan
los pilotos de viento, les vendria de vicio

Muy bueno Amelius, sigo el hilo con atención y te lo estás currando.
Está alto el nivel de La Taberna
Van unas rondas

[Al_Tanllaui]

Oye............... que "yo he venido a hablar de mi libro"......... ... y no me haceis ni puñetero caso, jodíos.

Insisto en "mi inquietud"............... fondeado, con "parato tirado por popa", con corrientes de marea constantes, ............ ¿ Sería posible apañarme algo similar a lo que comentó Carmelo para mantener cargada la batería de arranque del motor ?.

[Blackstar]

desde mi ignorancia... hace tiempo estuve mirando hidrogeneradores y como en un barco todo tiende a romperse en el momento más inoportuno... creo que la opción de desarrollar un hidrogenerador inspirado en los que se mantienen anclados al balcón y la hélice por la popa es la más sencilla.
Repito que soy un ignorante en la materia. Pero creo que si hacemos honor a nuestra condición piratil , lo suyo sería hacer un clon de uno que funcione y sea fácil de hacer por cada uno de nosotros.
Además creo que la Ley Sinde, no afecta a clonar hidrogeneradores...

Unos tragos de Glog

[ANTARTIC]

Originalmente publicado por Amelius

ejemplo de abatimiento

Copas de cava bien fresquito para tod@s

Muchas Gracias a OLAJE por lanzar la idea
y a AMELIUS por todo lo demás y su gran rapidez

ejemplo de abatimiento : este sistema de la foto
de subir y bajar con un cable
como el de freno de moto
me parece que nunca se estropea y es super fiable,
también los flaps de las avionetas van así...
no le daría mas vueltas, lo aprobaría al 100%

coincido con Amelius en que es casi una "fusilada",
pero cuando vi el sistema que llevaban los de la BWR,
me pareció fantástico y que esa es LA SOLUCIÓN (con mayúsculas)

tema hélice ,
su tipo o sitema de hélice es de lo que mas me llamó la atención,
supongo que lo han estudiado mucho y mucho
y posiblemente a nosotros nos cueste llegar a alcanzar su eficiencia
pero si el suyo (watt and sea) da, en su version "normal", 10 A a 5 nudos y 40 A a 8 nudos
y el de OLAJE-AMELIUS solo diera un 75%
no pasa nada, ... es fantástico

es más... probar diferentes hélices a esa pequeña medida...
se supone que es fácil de ver cual rinde más :
un flujo de agua ( bomba )constante enchufado a una pecera
y la hélice , con el eje frenado con un peso fijo o
que podemos variar... conectada a un cuentavueltas ,
se anotan las vueltas máximas con cada helice,
a lapiz o se conecta a entrada NMEA a PC
como si fuera el anemómetro 2º, la que da más vueltas RPM es la que aprovecha mejor el mismo flujo... con la misma carga
de todos modos una de las primeras hélices que probaría sería
alguna parecida ( pero no exactamente igual ) a la de watt and sea.

En mi opinión se han dedicado a estudiar-probar lo que sea más eficiente
y juntarlo todo, patentarlo como conjunto y a facturar
...una buena idea , que necesitaba el mercado.....

por si acaso, Me pido la distribución del modelo resultante...primero de la lista

existe un hilo que podría entroncar un poco.... quizá en algo...
Re: Ideas para construir un piloto automatico hidraulico

[Amelius]

hola de nuevo
quizas tengas razon, lo mas simple en el mar
tiene mas visos de durar...
pero a mi me parece, que el invento a clonar es
el que carmelo inicio el hilo
creo que los materiales, y sistemas se han perfeccionado
con los años, no nos cabe duda a nadie
en fin son opiniones
reconozco que no todo el mundo tiene acceso a la autoconstruccion
de paratos como este pero creo que esas cosas se pueden solventar

en otro orden
ya e odificado el diseño de nuevo adaptandolo a las nuevas medidas
y ideas
surge otro tema
la forma de anclar el prototipo a cada barco-popa
ya que todas son diferentes, y no son como el de la pagina de
esos barcos formula 1
pero ese es otra cosa facil de solventar (creo yo)
dispongo tambien de un regulador solar, con salidas 12, o 24 v
30 amps, con display de todos los valores de voltages y carga

lanzo un llamamiento
si alguien compra el motor como el del primer post de carmelo
yo (y mi amigo...) hacemos la parte de mecanizados, soportes
y poliester, si pita, se hacen mas
si no el riesgo lo dividimos entre 2, o 3

[olaje]

Esto va rápido , así que acabo de comprar el motor en HobbyKing por 98€ portes incluidos (http://www.hobbycity.com/hobbycity/s...ner_(eq:_70-55) y a empezar a probar. Espero que la aduana no meta mucho la mano .

Nos quedaría buscar un par de retenes estancos y hacer un pequeño carter con aceite entre ambos para asegurar que no entre agua al generador.

Todo dentro del modelo de Amelius , incluidos los diodos para rectificar la corriente generada. Así, motor y diodos van refrigerados por el agua de mar.

Sólo nos faltaría el tema del diseño de la hélice, que seguro que encontraremos la solución, una vez que esté claro las revoluciones a las que ha de trabajar el generador.

Salu2. Carmelo ( O L A J E )

[LORDRAKE]

Hola la idea me parece buena, yo estoy construyendo un alternador PMA acoplado al eje de la helice del barco.
La aduana cobra el 3% a partir de 150€

LORDRAKE

[olaje]

Igual una hélice de propulsión de un submarino de radiocontrol ...

Por lo pronto, no he visto ninguna conun diámetro mayor de 80mm, pero habría que seguir buscando y viendo las revoluciones de trabajo.

http://www.biltihobby.com/catalog/in...Path=22_83_105

Por cierto, D. Miguel, que también te debería servir si el barco está amarrado en un lugar en el que haya una corriente apreciable, aunque también una pequeña placa solar te mantendrá llenas las baterías facilmente si no dejas nada (o muy poca cosa) conectada.

[Zalata]

Originalmente publicado por olaje

[...]acabo de comprar el motor en HobbyKing por 98€ portes incluidos (http://www.hobbycity.com/hobbycity/store/uh_viewItem.asp?idProduct=5139&Product_Name=Turnig y_80-100-A_180Kv_Brushless_Outrunner_(eq:_70-55) [...]
Así, motor y diodos van refrigerados por el agua de mar.

Sólo nos faltaría el tema del diseño de la hélice, que seguro que encontraremos la solución, una vez que esté claro las revoluciones a las que ha de trabajar el generador.

Pedazo de motor. De la descripcion de las caracteristicas del motor, antes de probarlo ya te puedes hacer una idea. Se usa para motorizar grandes aviones que necesitan mucho caballaje. Va a muy bajas revoluciones y produce un gran torque. El problema que tiene, es que al trabajar como generador, esas mismas caracteristicas se convertiran en problema. Para hacer girar en parado el motor se necesitara un gran torque, que a pocos nudos requerira una gran helice (e.d. tendremos mucha resistencia hidrodinamica). Para mi gusto, y es una opinion, vendria mejor un motor mas revolucionado a menos voltaje para ajustar el punto de operacion optimo al rango de 3 a 5 Kn de velocidad.

Se pueden hacer unos pequeños calculos. Directamente de la pagina del fabricante:

Model: TR80-100-A
Turns: 6
Maximum Power: 7000W
Resistance: 17ohm
Idle Current: 3.5A
ESC: 150A
Input Voltage : max. 48V
Kv : 180 rpm/V
Weight: 1570g
Shaft: 12mm
Voltage Range: 20-48v
Non Load Current: 3.3A
Equivalent: 60-80cc Gas Engine

Esta pensado para operar entre los 20 y los 48 V, entiendo que el fabricante lo da por ser el rango mas eficiente. En los aviones de aeromodelismo prima la eficiencia electrica. Digamos que partimos de un regimen de 20V a 3 kn de velocidad. El eje debera girar sobre 3600 rpm. Este deberia ser el punto de partida. Lo siguiente seria medir el torque necesario para girar a esa velocidad. De forma casera se puede "aproximar" usando un grifo y una palas planas transversale unidas al eje (vamos, una turbina como la de las bombas de los motores). Se abre el grifo hasta dar el voltaje, y despues se calcula la fuerza que esta ejerciendo el agua. Algo similar hacemos en el laboratorio con las correderas. Por ultimo, con todos esos datos y una tabla de helices se sacan los parametros basicos.

Lo mas barato y practio es irse a helices de series comerciales, y, todo lo mas, rectificar el eje y el cono para darles continuidad hidrodinamica con el cuerpo. Hacer un desarrollo especifico de una helice es costoso en tiempo, y muy caro de fabricar.

Por cierto, y es una recomendacion y no una critica, primero se diseña y desarolla la planta generatriz (e.d. helice, motor, rectificadores, y reguladores), se estudia la profundidad de trabajo (si la helice va colocada muy cerca de la superficie habra ventilacion), y por ultimo se diseña y calcula la estructura que va a soportar el conjunto. Para ello hay que saber cual es el angulo de ataque en el que operara. Aunque parezca natural, el ataque NO es cero grados, ya que le va a afectar el downwash del timon y en menor cantidad el de la quilla. Lo suyo es seleccionar un perfil cuyo punto de mas baja resistencia este sobre los 4 grados. Y con un espesor suficiente para que quepa la parte estructural que rigidice el conjunto. En este caso (construccion amateur baraja) lo suyo sera utilizar un nervio de aluminio, a mayor seccion transversal menor flexion.

Ya se que siempre se puede poner mucho material de mas y curarnos en salud, pero si el tocho pesa 15 kilos, despues quien los mueve por popa !!!

Cafes y donuts

[Amelius]

Zalata, eres el diseñador del programa de diseño naval JSDN ?
si es asi, alguna vez hablamos por tfno a proposito
de ese programa :adora cion:
que placer contar con tus comentarios

efectivamente eso se desprende de esos datos del motor
y la cuestion es buscar alguno mas adecuado
aunque lo que veo industrial es mas caro...
estoy de acuerdo en lo de diseñar primero el interior y luego la carcasa-carena o detalles menores, pero reconozco ser un culo inquieto,,...
cambiar las dimensiones finales es rapido, y para mi sencillo
repito que soy imaginativo, pero no tecnico...

e plasmado un poco mas las dimensiones reales del motor en estos dibujos
que mando, repito es una idea a pulir
para las pruebas y ates de posibles moldes se puede meter todo el conjunto en un tubo de alu facil de mecanizar
incluso podria ser esta una forma de acabado, los "plagiados" lo
hacen asi todo el montage es de alu a escepcion del soporte-perfil naca
que es probablemente de composites
a partir de aqui, se necesita de un tecnico mecanico que
aporte "la mecanica correcta", rodamientos, cuantos,
esa camara de aceite, (esta ya en el esquema)
entre 2 rodamientos, los diodos necesarios, como se rectifica una
salida trifasica, en una continua
el regulador de carga ya lo tenemos
incluso quien los vende, sobre 35 euros... con datos en display de todo

repito, es un esbozo, a partir de ahora, los gurus de la mecanica
teneis la palabra.

[Amelius]

alguna cosa mas
el motor elegido tiene un eje de 12 mm
largura del cuerpo 82mm
largura entre tope de ejes 122mm
y un grosor de 55mm
segun el vendedor

habra que prolongar el eje
como?
la helice
si observamos el modelo copiado
es un cono de diametro igual a la carena de motor (sobre 67mm en nuestro caso)
y las palas de la helice (diametro 22cmts en el original)
son 3 palas de acero inox fijas con un tornillo en el cono
en el modelo cruiser
moviles en el modelo racer, ""controlado desde el exterior""

podriamos basarnos en algo parecido (si copiamos, copiamos de verdad)
un cono del mismo diametro que el cuerpo, y las palas
cuyo tamaño y angulo de ataque etc, se varian rapidamente
asi incluso cada usuario-barco puede modificarlo rapidamente
a sus variables-nauticas

Zalata, lo del angulo del conjunto, te refieres a que actualmente
esta puesto paralelo al agua, 90 grados del perfil vertical
esos 4 grados seria
que la parte de popa del generador, (helice) estaria 4 grados mas abajo?

modificarlo es 2 minutos

[Zalata]

Originalmente publicado por Amelius

Zalata, eres el diseñador del programa de diseño naval JSDN ?
si es asi, alguna vez hablamos por tfno a proposito
de ese programa :adora cion:
que placer contar con tus comentarios

efectivamente eso se desprende de esos datos del motor
y la cuestion es buscar alguno mas adecuado
aunque lo que veo industrial es mas caro...

Si, el mismo

Los motores de hobbie, en particular los de gama alta, suelen tener precios muy muy competitivos porque el volumen de fabricacion es muy grande, y tambien las calidades. Es como todo, buscar lo mas adecuado ... un gran filosofo dijo " busque, compare, y si encuentra algo mejor ... comprelo"

Por cierto, el modelo CAD te esta quedando muy bien. Lo de culo inquieto ya me lo habia imaginado , lo cual no es malo.

[Zalata]

Originalmente publicado por Amelius

Zalata, lo del angulo del conunto te refieres a que actualmente
esta puesto paralelo al agua, esos 4 grados seria
que la parte de popa del generador estaria 4 grados mas abajo?
modificarlo es 2 minutos

Esto, lo que significa, es lo siguiente. El montaje ha de ir paralelo a crujia. Es casi obvio. Lo normal es tener un solo generador en crujia, aunque los BWR montan uno en la banda que va apoyada (son muy muy muy anchos de popa). Lo natural es pensar que si van en crujia alineados, el flujo de agua les entre a 0 grados, e.d. justo paralelo a crujia. Pero esto no es asi, ya que tanto la quilla como el timon desvian ligeramente el flujo a sotavento (se llama downwash), y por tanto, el perfil del soporte, para que tenga la minima resistencia, hay que calcularlo teniendo en cuenta esto. El angulo depende de la configuracion del barco, pero en 4 grados estaran la mayoria. Resumiendo: esto solo afecta al perfil, y por tanto, a la relacion cuerda (e.d. largo) grosor (e.d. ancho).

[Amelius]

encantado Zalata
te llevo siguiendo con tu programa una decada..
chapeau
pillado lo de los 4 grados
pero si te e entendido bien
y por aquello del downdash que no conocia (la ignorancia siempre es atrevida)
esos 4 grados varian si vamos amurados a babor o estribor
es asi?
lo del perfil naca me *ode un poco mas ya que asi no curraba tanto
mi amigo tiene 2 moldes de antiguas timones u orzas de algun cata lijero
no puedo precisar el codigo del n naca
estarias hablando que seria no un perfil simetrico sino uno asimetriico
intrados-extrodos
gracias

[Zalata]

una decada .. mas o menos lo que lo llevo haciendo

Bueno, lo del perfil, puede ser NACA, y ademas conviene que sea simetrico, porque si no habria que ir cambiandolo dependiendo de la amura. Pero, incluso usando perfiles NACA, hay varias series. Las tipicas de perfiles marinos son las 0009 a 0012 y las 65-009 a 65-012. A ver si saco un hueco y calculo un par de perfiles

[Amelius]

gracias Zalata

me sigo comiendo el coco
alguien conoce alguna empresa de calculo bobinado y
construccion de motores de estos?
porque?
si un motorcito de estos,entrega lo que entrega
y hay que hacer una acople de ejes
podria ser interesante diseñar un motor doble
es decir un eje con 2 juegos de rotores de imanes de neodmio
y una carcasa que agrupe 2 estatores en paralelo
se que seria caro pero.... nos evitamos mecanizados de ejes
duplicariamos la potencia, (al estilo de motorizaciones electricas
tipo Salomon que ponen 2 motores electicos en un mismo eje)
los calculos de bobinado serian para esta aplicacion,
con revoluciones especificas y demas parametros
se que en el mercado hay muchas potencias
pero en nuestro caso prima la finura del conjunto

lo digo porque e visto a un argentino en una pagina de aeromodelismo
construirse el mismo motores brushless (no somos los unicos chalados)
era una idea
considerar tambien que el sistema y cambiando la helice
podria funcionar como aerogenerador (sigo en mi afan de copia
total ya hay alguien que lo fabrica...)

[olaje]

Efectivamente, el motor es grande, pero mi idea inicial era precisamente ir a un motor potente para obtener potencia apreciable a bajas vueltas, pensando que el torque necesario para moverlo va en función de la potencia que genere.

Yo pensaba en trabajar en torno a 300-500 RPM, aprovechar menos del 10% de la potencia del motor y por esto usar uno hermosillo, regulando la demanda de potencia electrónicamente. Sin carga, el motor ha de girar suavemente, así que será el regulador el que endurecerá el giro del motor extrayendo más o menos potencia cuando gire.

Por eso decía de, una vez con el generador en nuestro poder, ver cuantas revoluciones necesitaremos para que,por ejemplo, genere 100W (unos 7 A a 13,5V) y entonces calcular (ni idea de cómo se hace) la hélice (carenado, ángulo, etc.) adecuada para que con esa carga gire a las RPM's necesarias el eje a unos 6 nudos, aparte de diseñar el perfil de la caña y el alojamiento de generador más eficaces para que ofrezcan la mínima resistencia, algo que ya veo que tenéis dominado y sobre lo que no tengo conocimientos como para opinar, salvo sobre la estética del conjunto .

Retenes, por lo que he visto en webs de suministros industriales y preguntadoen mecánica de fluidos (.com), parece que no hay ningún problema en conseguir.

Luego la cosa es fácil. Se hace un regulador que limite la carga a 10A, de forma que a más de seis nudos (nada habitual a vela en mi buque, por cierto ) limitemos la potencia del generador a unos 150W máximo.

Por otra parte, cuando las baterías estén cargadas, el regulador no demandará corriente al generador, con lo que la hélice girará con libertad y ofrecerá un mínimo de resistencia al avance de nuestro bonito .

Todo esto es teoría, hasta que no probemos el generador,y lo mismo no sirve y hay que cambiarlo por otro. Edison creo que probó dos o tres tipos de filamentos hasta que dió con una lámpara aceptable .

Las únicas pruebas que he hecho son con unos motores de viejas disketeras de 5 1/4", que son los únicos brushless que tenía a mano. 70mA consume a 12V para girar a 300RPM con su regulador de velocidad, es decir sobre 8,5W y a 300 RPM genera prácticamente la misma potencia. Mejor imposible, si la cosa se parece con un motor más grande .

Por último, y por aquello de 'donde fueres haz lo que vieres', a la vista de los alternadores que emplean los electrodomésticos que arrastran una hélice con un cabo por popa, capaces de entregar 100A, pero que sólo aportan 6-8 a vela, pues pensé, antes de calcular nada, en algo similar pero más pequeño para que entrara en un cilindro de diámetro aceptable para sumergirlo . a ver qué sale .

Salu2. Carmelo ( O L A J E )

[davideolo]

Buenas ideas, pero no seria mas fácil dejar el motor fuera, es decir como una batidora, la hélice que fuese similar a los equipos de viento, de cazoleta así se podría meter y sacar en el agua, y no importaría tanto la estanqueidad por el proyecto y sus diseñadores