Gesteuerter Darrieus - was ist dran?

Hallo Stefan.
Der Dreiflügelige Savonius schneidet sehr schlecht ab, Ich habe auch dreiflügelige mit einem einzel stehendem (dreieckig mit runden Ecken) Mittelteil untersucht. Die Leistung ist nur HALB so hoch wie beim "Normalen" Savonius.
Gruss
Constant

@ Constant: Wegen dem Dreiflügler Savonius, eigentlich ist mir so schlechtes Abschneiden bei solchen Modellen nicht bekannt. Möglicherweise liegt es an der Variante, die Du im Windkanal getestet hast, oder es liegt am Windkanal, weil der evtl. zu klein ist? Kannst Du mal eine schematische Zeichnung der von Dir getesteten Version in Draufsicht hochladen?

Der französische C-Rotor erstaunt mich. Die Flügelanstellung linear zum Drehkreis hatte bei mir bisher immer die besten Ergebnisse gebracht. Auch das müßte man mal im Freilandtest vergleichen.

Vorher würde ich den Wirkungsgrad von Cp 0,33 für vollkommen unmöglich halten. Ich habe bisher immer sehr vorsichtig geschätzt, so bei Cp 0,25. Allerdings sollten nach Aussage von Dr. Ing. Joerg Kroegsgard vom Foerschungszentrum Risö in Dänemark maximale Cp 0,30 erreichbar sein, durch Optimierungen. Cp 0,33 wäre ein Skandal.

Gruß, Carl

@ Constant: Hallo,

Da hast Du sicher recht, VAWT´s sind immer für Überraschungen gut.

Der Savonius auf Deiner Zeichnung weicht nun wirklich stark von allen Modellen ab, die ich bisher gesehen habe. Vermutlich wolltest Du das Mittelteil als Konstruktion, die den Magnus-Effekt nutzt, untersuchen? Jedenfalls, wenn du diese Schaufelanordnung ohne Mittelteil ausprobiert hast und dann relativ wenig Leistung bekommen hast, dann würde ich vermuten, dass es an der Ausrichtung der Flügel liegen könnte. Die übergreifenden Halbschalen beim Zweiflügler sollten im achsnahen durchströmten Bereich auf einer Länge überlappen, die höchstens 1/3 des Halbschalen-Durchmessers ausmacht. Man geht davon aus, das zwischen 1/4 und 1/3 der optimale Abstand ist. Insofern ist an Deinem Modell dieser Abstand - auch wenn es auf 3 Flügel übertragen wird - weit größer. Vielleicht hast Du ein besseres Ergebniss, wenn die Schaufeln näher zur Drehachse hin angewinkelt werden.

Gruß, Carl

Habe mal den Zeichnungssatz fertig gemacht. Lässt sich ja sonst nicht bauen.
Stückliste ist auch fast fertig.

Interessenten können sich also melden.

Da doch Karbon vor gesehen ist, können die Seildreiecke bis zu einer gewissen Geschwindigkeit weg bleiben.
Dann egibt sich folgendes Design:



Drehbarer Bremssattel noch, damit das Drehmoment ermittelt werden kann.
Generator wird erst mit Magneten und Spulen bestückt, wenn die Anlagen-Kennlinie vor liegt.

Grüße vom Windfried

Mit einem symmetrischen Profil, welches auf die Kreisbahn gebogen wurde.

Gruß, Windfried

Nicht ausgeschlossen, dass mal ne Firma oder ein reicher Protagonist ein Strangpress-Profil machen lässt, wenn alles gut funktioniert.
Bis dahin heißt es selber bauen.
Sperrholzrippen fräsen lassen. Auf Styrodur-Schaum aufkleben. Flügelkerne mit dem heißen Draht aus schneiden. Karbongewebe, Epox.
Hab ich schon mal gemacht. Garnicht so schwer.

Es gibt auch Firmen, die sowas für ca. 120 EUR/m machen.

Wie gut das Prinzip funktioniert, dazu ist dieser Testaufbau ja da, mit vielen Einstellmöglichkeiten:
Flügelstellung, Exzentriztität des Steuerkopfes (hier Null = Normal-Darrieus). Selbst Profilwölbung nach Innen ist möglich.

Deine sonstigen Vorstellungen Max sind der Gestalt, dass ich Dir ne PN schicke.

Grüße vom Windfried

Das sehe ich nicht so, viel höher Aufwand und dafür ein niedrigerer Ertrag wie eine herkömmliche vertikale WKA.
Wer Strom will sollte eine solche Anlage vorziehen wer gern bastelt wird ev. deine Lösung wählen.
Gruß Hans

Hallo Stefan,

tolle Anlage! Hast du ein paar mehr Bilder und auch Infos zum verwendeten Profil?
Du hast die richtige Herangehensweise und ( berechtigte ) Skepsis an diesen Rotortypen. Es gibt zumindest eine Anlage die ich kenne die gut läuft - die Amperius von KD Stahl - habe ich live gesehen die Messwerte. Ich vermute allerdings immer wieder dass sich das erst bei größeren Anlagen lohnt bzw. erst dann ordentliche Wirkungsgrade zu erzielen sind. Das ist zwar bei fast allen Typen von Windanlagen so, bei den vertikalen aber deutlich krasser ausgeprägt. Du verwendest einen Scheibengenerator...?

Gruß
Max

Oh... Anhang vergessen

@Unfug&Blödsinn - was für eine tolle Anlage - das ist nicht mehr gebastelt, das sieht richtig entwickelt aus - neidvolle Anerkennung!

Was mich dabei natürlich interessiert, wie hast Du die Anlage ausgelegt und welchen mechanischen Gesetzen folgt die Flügelverstellung? Eine Windfahne sehe ich auch nicht, soll es tatsächlich ohne gehen? Im Netz wird soetwas ja gezeigt, allerdings habe ich keine Lösung gesehen, die der dabei tatsächlich auch eine Leistungs abgegeben wird - drehen tut sich auch der Rotor aus Federn, den mein Vater gebaut und in den Garten gestellt hat - aber Leistung? das bezweifle ich sehr, lasse mich aber wirklich gern eines besseren Belehren. Mein - nur theoretischer - Ansatz, war die Anströmung an den Flügeln auf der Umlaufbahn in Abhägigkeit von Lambda mechanisch zu simulieren und dann entsprechend auf ein anderes Lambda mechanisch zu verstellen, so dass dann aus der Differenz der vortriebgebende Anströmungswinkel eingestellt werden soll (ganz wie es sich beim ungesteuerten Darrieus ja auch verhält, nur eben mit der Möglicheit zu niedrigeren Schnellaufzahlen) - allerdings hat mir mein banales Excell-Modell dann gezeigt, dass die Durchgangsfläche ungleichmäßig, in Form einer "Bergkurve", abgeerntet werden würde und die Strömungsverhältnisse auf der abgewandten Laufseite des Vertikalrotors eher bremsend wirken, als sie richtig zum Vortrieb beitragen können. Mir fehlen die Fähigkeiten zur Strömungssimulation. Ich habe mir aber die Frage gestellt, ob es sinnvoll sein könnte, die Flügel in jenem Bereich anstellungsfrei und frei zu stellen (mit Berücksichtigung der Probleme aus den wirkenden Zentrifugalkräften...), so dass sie sich (Drehpunkt natürlich irgendwo bei 15% bis 22%) selbst den günstigsten Weg durch die Strömung suchen und so nur die Reibung aus Anstellwinkel "Null" als Verlustleistung anfällt. Alternativ eine Anstellung, die die Anströmungsverhältnisse nachstellt und davon ausgehend auf der Frontseite einen Anstellwinkel von durchgehend 10° aberntet - dabei kam dann eine leicht ansteigende Gerade als Aberntemaß über den Strömungsquerschnitt heraus - mit umso geringerer Steigung, je höher die tatsächliche Schnellaufzahl, anscheinend also eigentlich besser, als beim ungesteuerten Darrieus. Nach all den Überlegungen und technischen Entwürfen habe ich mich dann allerdings gefragt, was ich damit eigentlich erreichen würde - viel Aufwand in der Mechanik, vielleicht eine deutlich schnellere Reaktion auf Windrichtungswechsel - aber ist das wirtschaftlich sinnvoll? Insofern stimmte ich auch mit der Auffassung von "doelle4" (s.o.) überein, das ganze fallen zu lassen, und mich lieber wieder horizontalen Windrädern für mein Projekt zuzuwenden. Trotzdem finde ich die Aufgabe wahnsinnig spannend, ließe sich aber wohl nur durch elektronische Steuerung sinnvoll realisieren.

Übrigens, wenn Du nach geeignetem Gebiet für Probeläufe Deiner Anlage suchst - wir leben hier in der Marsch, Nordkehdingen, der sogenannte Außendeich bei uns verfügt über große weite Flächen ohne jeden Baum und gerade Straßen, die wenig befahren werden - platt ist es sowieso. Wäre vielleicht eine weitere von den sicherlich zahlreichen Möglichkeiten.

Viel Erfolg bei den Tests, wir sind hier sicherlich alle sehr gespannt!

Grüße
Christian