Savonius-roottori

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun
Savonius-roottorin rakenne

Savonius-roottori on suomalaisen Sigurd Savoniuksen 1920-luvulla kehittämä pystyakselinen tuuliturbiini, jonka rakennetta kuvaa parhaiten ilmaisu kahdesta lomittain asennetusta tynnyrinpuolikkaasta. Turbiinin poikkileikkaus on katkenneen ja hivenen lomitetun S-kirjaimen muotoinen.[1]

Savonius-roottorin toimintaperiaate.Wind = tuulen suunta, Direction of rotation = pyörimissuunta.

Rakenne[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Turbiinin etuja ovat yksinkertainen rakenne ja riippumattomuus tuulen suunnasta. Savonius-roottorin hyötysuhteena pidetään yleisesti 12-15 prosenttia. Oikeilla toimenpiteillä ja mitoituksella hyötysuhde voidaan kuitenkin kaksinkertaistaa.lähde? Suppenevilla ja avartavilla tuulenohjaimilla voidaan nostaa tehoa. Huonoja puolia taas ovat roottorin asennosta riippuva käynnistysmomentti ja epätasainen pyörimisliike. Pyörimisen epätasaisuutta voidaan vähentää asentamalla kaksi roottoria päällekkäin 90° kulmaan toisiinsa nähden. Pyöriessään savonius-roottori aiheuttaa voimakkaita poikittaisvoimia, jotka rasittavat tukirakenteita ja laakereita, joten kovin suuria laitoksia siitä ei voi rakentaa.[2] Turbiinista on tehty lukuisia muunnelmia, joista merkittävin lienee niin ikään suomalainen windside-roottori.

Jatkokehitys[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

"Lytistetty" Bach-malli, jossa läpivirtauskanava on 112 asteen kulmasta (ulkoreunan säteen suhteen) alkaen suora, saavuttaa parhaimmillaan 23-24% hyötysuhteen. Jatkokehitystyötä ovat tehneet mm. Modi, Ushiyama ja Nagain.

Mitoitusohjeita[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  • Päätylevyjen tulee olla 5% halkaisijaa suuremmat
  • Siivet tulee kiinnittää vain päistään - ei siis roottoreita toisiinsa, koska ilmaraossa ei saa olla esteitä.
  • Muotosuhde korkeus : halkaisija = 6 : 8 antaa paremman suorituskyvyn, mutta muotosuhde 2 on taloudellisesti optimaalinen.
  • Siivekkeiden 20% väli heikentää hyötysuhdekerrointa 8%. Savoniuksen mukaan läpisyötön leveys 1/3 - 3/5.
  • Siivekkeiden määrää ei pidä lisätä yli kahden.

Käyttökohteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Savonius-roottoreita pyörimässä tamperelaiskatolla.

Perinteinen käyttökohde savonius-roottorille on vesipumpussa ja talon katolla, ilmanvaihtoputken päässä pyörivä roottori, jonka alapuoliset lavat imevät ilmaa hormista. Pieniä savonius-turbiineja käytetään tosinaan huomion herättäjinä maassa jalustalla pyörivissä mainoksissa.

Oulussa Koskenniskassa sijaitseva taiteilija Pekka Jauhiaisen Synergia-taideteos koostuu viidestä värikkäästä savonius-roottorin mukaelmasta. Veistos valaistaan turbiinien tuottamalla sähköllä.[3]

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  • Johannes Tiusanen - pro gradu: Salaojakastelu tuulivoimalla (pdf) (Veden pumppaamista erilaisin tuulivoimateknologioin) 4.11.2002. Helsingin yliopisto - Maatalousteknologia. Viitattu 14.2.2008. (suomeksi)
  • United States Patent Office: United States Patent 1697574 (pdf) (Rotor adapted to be driven by wind or flowing water) 1.1.1929. FreePatentsOnline.com. Viitattu 4.11.2007. (englanniksi)
  • United States Patent Office: United States Patent 1766765 (pdf) (Wind rotor) 24.6.1930. FreePatentsOnline.com. Viitattu 4.11.2007. (englanniksi)
  • Savonius generator (pdf) (Wind generator) Viitattu 8.2.2008. (englanniksi)
  • Suomen tuulivoimayhdistys ry: Tuulensilmä, 1994, nro 3.

Viitteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. U.S.Patent 1697574 ja 1766765
  2. Tuulensilmä 3/1994
  3. Oulun julkiset ulkoveistokset/Jauhiainen

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Commons
Wikimedia Commonsissa on kuvia tai muita tiedostoja aiheesta Savonius-roottori.