70 cm Alu Windrad - mein Miniprojekt mit Pics und Video

 
doelle4
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70 cm Alu Windrad - mein Miniprojekt mit Pics und Video

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Gepostet: 16.05.2012 - 20:31 Uhr  ·  #1
Da es grad Trendy ist Kleinwindräder zu bauen , zumindest bekam ich auch Zupfen in den Fingern hab ich mich auch drüber gemacht.
Hier die Basis 17 cm Alunabe aus 2 mm Alu und 1 Meter Türübergangsprofil ausn Baumarkt.
Das Profil ist eine optimale Grundlage und hat knapp 7 Euro gekostet.
Als Nabe verwende ich die eines alten Rennrades / Vordergabel wo ich die Speichen und Felge entfernt habe und mit Mos2 mal noch leichtgäniger gemacht hab.
Derzeit ist es ein Dreiflügler mit 70 cm leicht verwundenen Profil , wird aber ein 6 Flügler mit Shimano Nabendynamo sobald er eingetroffen ist.
Besonders Stolz bin ich darauf das es mir gelang den extremen Schnelläufer perfekt auszuwuchten was ganz wichtig ist und das er derzeit auf 10 Euro kommt :-)

Mit Shimano DH3-N20 (24 Euro) sollten laut Rowi Tool dann mit 6 /ev 9 Blättern bei
3 m/s ca 1,22 Watt (60 % angenommer Danamo Wirkungsgrad)
4 m/s ca 2,75 Watt (57 % -II-)
5 m/s ca 4,90 Watt (52% -II-)

Leistung mit ca 6 Volt zur Vergügung stehen
Wobei sicher 0,5-1 Watt wegzurechnen sind für die Dynamoeigenreibung, wobei der Shimano DH3-N20 laut Hersteller der Eigenverlust sehr gering ausfallen soll im verhältniss zu andernen Modellen.
Habe haupsächlich 3 -4,5 meter Wind zur Verfügung und Repeller wäre sonst auch überfordert daher 6/oder 9 Blätter.

Hier noch ein heißes Video wie gut das Ding bei 2,5-4,5 m/s am Gas (Stickstoff+O2) hängt ;-)
Repeller wurde ca 3x abgebremst um anlaufverhalten zu sehen und lief auch mit noramlen Dynamo + Schlauchkupplung gut an.
Video anlaufverhalten + Drehzahl
Video avi konvertiert -ton schlechter
-laut aufdrehen dann kann man am Lagergeräusch Drehzahl einschätzen


Bilder gibts auch



Die doppelten Muttern und deren Position sind die Wuchtgewichte :-)

doelle4
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Re: 70 cm Alu Windrad - mein Miniprojekt mit Pics und Video

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Gepostet: 18.05.2012 - 01:47 Uhr  ·  #2
Nachdem ich ihn mit einem Dynamo gekoppelt hab mittels Gartenschlauchadapters konnte ich die Schnellaufzahl mittels eines Hz Mulitmeters von derzeit (3 blätter) mit ca 6 erheben , macht anständig Touren und begeistert mich, klein aber fein.
Das Ding kommt so mit etwas Wind (ca 4,5 - 5 m/s Bauchgefühl) auf 1000 Rpm
Gruß Hans
doelle4
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Re: 70 cm Alu Windrad - mein Miniprojekt mit Pics und Video

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Gepostet: 18.05.2012 - 20:16 Uhr  ·  #3
So das Ding hat nun 6 Blätter, drehmoment ist nun das doppelte, Drehzahl, natürlich die 1/2 , habe bedenken deswegen da der Shimano nabengeni gar nicht soviel braucht. Wird ziemlich sicher ein 12 Volt Akkulader für meinen Weidezaun der derzeit seit Jahren an 10W Solarpanel + alter Autobatterie hängt was sich im Winter aber nicht ausgeht.
Carl
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Re: 70 cm Alu Windrad - mein Miniprojekt mit Pics und Video

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Gepostet: 18.05.2012 - 20:32 Uhr  ·  #4
Ich erstarre vor Ehrfurcht! Super Lösung! Was Denkst Du über eine stabile Zwei-Punkt Lagerung in einer pssend gebrutzelten Gabel?
andreas6
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Re: 70 cm Alu Windrad - mein Miniprojekt mit Pics und Video

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Gepostet: 18.05.2012 - 21:46 Uhr  ·  #5
Hallo,

ich habe ein leichtes Verständnisproblem angesichts der in den Bilder gezeigten Montage. Wenn ich das recht sehe, ist der Repeller auf der Welle einer Fahrradnabe befestigt. Die soll vermutlich ein Platzhalter für den Nabendynamo darstellen. Wird das später wirklich so montiert, ergibt sich das unscheinbare Problem, dass der Stromanschluss des Dynamos nicht stillsteht, sondern mitdreht. Ist das Absicht? Rotierende Leds auf den Flügeln sind vielleicht ein netter Effekt, aber eher sinnlos.

Mir scheint es sinnvoller zu sein, die Flügel mit Trägerscheibe auf dem Speichenkranz zu verschrauben. Dann kann die Welle, wie Carl bereits erwähnte, beiderseits in einer Gabel verschraubt werden, womit sich ein stillstehender Stromanschluss ergibt.

MfG. Andreas
doelle4
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Gepostet: 18.05.2012 - 21:50 Uhr  ·  #6
Nicht so kompliziert denken der Nabengeni hat ja eine Scheibe mit kleinen löchern für die Speichen.
Die Wellenbohrung wird erweitert und die Aufnahmeplatte kommt auf die Speichenaufnahme.
Die Welle steht dann in der Mitte mit Kappe und rundum dreht sichs.
Auf den hinteren Gewindebürzel kommt ein kurzes Rohr drübergesteckt und ev angepunktet mit Schweißerei
dieses niederschrauben und fertig. hab ja genung verstrebungen vom Rad und Gabel...
Die 70 cm Winddruck hält das 8-10 mm Spezialstahlgewindebürzel im Rohr schon aus.

@Carl
Nun ja ganz so überdrüber ists auch nicht aber dacht schon das es zu einfacher Mist ist das keiner was schreibt.
Die Rennradnabe wird durch Shimano Nabengeni ersetzt aber die lass ich nimmer los.
Die läuft so extrem leicht das auswuchen damit echt fein ist, jede leichteste Gewichtsüberhang wird sofort in Drehbewegung umgesetzt.
Derzeit hab ich in sie zu testzwecken in eine Dachlatte 2 Kerben mit Kappsäge geschnitten und da zwickt sie eisern drinn mit Montageband und 4 Kabelbindern niedergehalten.
Könnte so das ganze Jahr montiert bleiben.
Auf die hintere Mutter der drehende Welle hab ich 6 cm 1/2 Schlauch gesteckt und auf den Dynamo der dahinter angespakst ist. Eine flexible Kardanwelle und gratis ;-)
Derzeitige Kosten 20 Euro und ein (schon vorher) defektes Rad.
Strom bringt der Dynamo aber nicht wirklich aber mittels Hz Multimeters kann hat man einen schönen Drehzahlsignalgenerator.
Nabengeni soll kommen damits mal weitergeht
Den normalen Dynamo dreht er ab ca 2,7-3,2 m/s an und überwindet das Rastmoment das nicht so stark ausgeprägt ist
Gruß Hans

Hier der aktuelle zustand unter Keller atmosphärenlicht
Carl
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Re: 70 cm Alu Windrad - mein Miniprojekt mit Pics und Video

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Gepostet: 19.05.2012 - 08:55 Uhr  ·  #7
Super Prüfstand das mit Rennradnabe und "kardangekoppeltem" Dyn! Ich finde immer, einfach genug kann es garnicht sein. Das mit der Zweipunktlagerung mit Gabel ist wohl nichts Zwingendendes, bietet sich aber an. Bisher habe ich es nur an Fahrrädern gesehen, die auf den Kopf gestellt wurden, um so einen zwischen die Speichen gesteckten Flügelkranz provisorisch zu testen. Die Option reizt mich, weil es keine festere Halterung für den Nabendyn geben kann. Einseitig verbunden ist da immer ein bißchen Hebelarm vorhanden, was Arbeit an der Verbindungsstelle bedeutet.

Übrigens ist Dein Kardan-Anschluss die einfachste und kostengünstigste Lösung auch für den Betrieb von Ketten-Rotoren. Da dort eine Vielzahl relativ winziger Rotoren (vielleicht 15 -20 Stück) hintereinander auf einem rigiden Drahtseil laufen, muß auf der Seite, wo der Geni dranhängt, das Gewicht weggenommen werden weil Genis meistens Rillenlager und keine Drucklager haben. Ich hab das Zwischenlagern und Lagern am anderen Ende auch immer mit Fahrradlagern gemacht.

Dazu ist zu sagen, dass solche Micro-Rotoren um 25 cm Durchmesser wahnsinnig schnell drehen, gut für den Durchschnitts-Geni, der überall für Pfennige zu haben ist, und dass sie so gut wie kein Drehmoment haben, wenn man sie nicht hintereinander in großer Zahl koppelt. Also dass man gekoppelt ein Vielfaches des Drehmoments von weit größeren Rotoren bekommen kann.

Auf der Seite findest Du so einen Ketten-Rotor:

http://en.wikipedia.org/wiki/Kite_types
doelle4
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Re: 70 cm Alu Windrad - mein Miniprojekt mit Pics und Video

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Gepostet: 19.05.2012 - 13:35 Uhr  ·  #8
Es bietet sich an und werd ich mal versuchen da ich noch einige Räder habe
Geschenkt von nem Freund der hat 4-5 und 15 Euro vom Flohmarkt 2 liefen, der Rest ist Rohstoffmaterial.
Es würde aber nur so gehen wenn man fast alle alle Speichen entfernt bis auch 6, 9, oder 12 Stützspeichen und die Blanke Nabe dann mit den Profilen zu der Felge bestückt.
Durch die geboge Gabel und aus dem Mitte liegende Welle hätt man gleich einen versetzten Drehpunkt als Stursicherung wo die Windfahne gegenhalten muss.

Ich bin an und für sich auch ein Freund feststehender Wellen da ich dann Generator und Nabe getrennt habe, leicht variieren kann bzw übersetzen kann um das ganze anzupassen und Service erleichter sich.
Habe noch einen 3/4 fertigen 2,4 Meter 8 Blatt Rohrepeller mit Waschmaschinenmotor der soll auch noch an die frische Luft, der hat auch einge fixe Welle und Riemenübersetzung.
Kleine Schrittmotoren (aus Streamer) hab ich zhaus, aber ich will beständiges bauen und den keinen Dingern traue ich keine paar Jahre ohne austausch zu.
Da is mir der Shimano lieber.

Arbeit für Welle, ja, trotzdem läuft mein Ding nun schon bei ca 2,5 m/s an was ich heut nun gemssen hab, Gummischlauch oder Feder ist weniger verlustbehaftet um geringe Toleranzen auszugleichen und Genilager ist dann verspannungs und gewichtfrei auch bei Sturm was Lebensdauer sicher begünstigt.
Gruß Hans
doelle4
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Re: 70 cm Alu Windrad - Neue Wendung mit Pics

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Gepostet: 10.06.2012 - 11:49 Uhr  ·  #9
So der weitere Fortgang der Sache.
Der Nabengenerator kam und war schwergängig. Lager gekockert und etwas Mos2 dazu, lief leichter
Doch an einen Einsatz an dem Alu Repeller war nicht zu denken da er ein viel zu starkes Rastmoment hat und dafür eine viel geringere Drehzahl braucht.
Dachte gut machst einen Savonius draus, 2 Schaufeln auf PVC Kanalrohr drauf da ich Vertikalachslaie bin.
Ja es lief aber die Drehzhal war zu gering bei leichtem und mittleren Wind um ev auf 12 Volt zu kommen und unzufreidenstellendes mag ich gar nicht..
Also doch Horizontachser mit weniger Drehzahl und mehr Drehmoment.
Mein Alu Repeller wollt ich nicht opfern da er so schön austariert ist (komm später mal an Schrittmotor oder ähnlichem), so hab ich einen Rohrrepeller gebaut.

Durchmesser 79 cm, Anlauf bei knapp 3 m/s, mehr als 80cm wollt ich der Nabengeniwelle nicht antun.
Nabe - Kanalrohrdeckel mit ca 4 mm PVC, sehr steif durch und gleichzeitig Wetterschutz für Geni der noch vorne Kappe braucht. Mutter am anderen Ende des Nabengeni in Rohr eingeschweisst und mit Schraube geschichert
Teile hat ich umliegen vom Hausbau.
Da ich maximales Drehmoment und nur ca 180 Rpm brauche gerader schnitt mit Tischkreissäge
Drehzahl und Drehmoment müssen stimmen , aber kein Wind da Landregen seit gestern... :-(
Gruß Hans

Hier die Savoniusschaufeln der ausbaustufe 2


Version 3 und nun müssts alles passen
Hier die Rohrflügler Rohversion, ungeschliffen, dreckig und unlackiert aber lauffähig


Menelaos
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Re: 70 cm Alu Windrad - mein Miniprojekt mit Pics und Video

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Gepostet: 10.06.2012 - 17:31 Uhr  ·  #10
Prima Sache soweit, ich bin gespannt was hinterher bei rum kommt...!

Gruß
Max
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Gepostet: 11.06.2012 - 23:06 Uhr  ·  #11
Hier wies nun aussieht mit Fahne und Mastaufnahme (Noch auf Testmast)
Teile hab ich rumliegen gehabt, Fahne ist profilierter Fassadenblechrest vom Resthaufen, Alu 4 Kantsteg mit 1/2 Rohr und eingeschweiter Nabengenimutter, etwas Kanalrohr und eine Kanalrohrkappe 150 mm
Dreht sich auf gefetteten Gewindestangenbürzel wo später oben und unten Kontermuttern begrenzen und Kabel nicht abreißt, dreht sich bei leisesten Wind in die Richtung
Die 2 Haltemuttern für Stange sind auf der Stegtragplatte eingeschweißt.
leicht Sandgestrahlt für Matteffekt und Zink-Alu Metallicspray drauf - fertig
Gruß Hans

Space-ig :-)
wieso
 
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Re: 70 cm Alu Windrad - mein Miniprojekt mit Pics und Video

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Gepostet: 11.06.2012 - 23:46 Uhr  ·  #12
OH ...... cool , klasse Bild auch
Menelaos
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Re: 70 cm Alu Windrad - mein Miniprojekt mit Pics und Video

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Gepostet: 12.06.2012 - 06:12 Uhr  ·  #13
sieht spitze aus, hast sich denn auch gedreht und getan was es soll? :-)
doelle4
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Re: 70 cm Alu Windrad - mein Miniprojekt mit Pics und Video

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Gepostet: 12.06.2012 - 08:07 Uhr  ·  #14
Es ist wies ist, kein Wind komplette Flaute seit 3 Tagen nicht mal 2m/s :-(
Bin im garten damit langsam (ca 10km/h) rumgelaufen da funzts, ich warte und warte .....
Gleichterdioden, Elko alles schon drann zum Stapellauf ;-)
Sobald Wind da ist gibts Messergebnisse
Gruß Hans
Menelaos
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Re: 70 cm Alu Windrad - mein Miniprojekt mit Pics und Video

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Gepostet: 12.06.2012 - 11:12 Uhr  ·  #15
na das ist ja was ganz neues, sowas gabs noch nie :D
XXLRay
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Re: 70 cm Alu Windrad - mein Miniprojekt mit Pics und Video

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Gepostet: 12.06.2012 - 11:14 Uhr  ·  #16
Erdorf
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Re: 70 cm Alu Windrad - mein Miniprojekt mit Pics und Video

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Gepostet: 12.06.2012 - 13:30 Uhr  ·  #17
Hallo Hans,

Respekt, sieht toll aus :fgrin:

Ich würde gerne wissen wie du die Lackierung hin bekommen hast.
Ich habe nämlich beim Besprühen von Kunststoff immer das Problem dass der Lack nicht hält.
Ein wenig mechanische Belastung reicht aus und der Lack blättert bei mir ab.

Danke Gruß Frank
XXLRay
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Re: 70 cm Alu Windrad - mein Miniprojekt mit Pics und Video

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Gepostet: 12.06.2012 - 13:56 Uhr  ·  #18
Carl
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Re: 70 cm Alu Windrad - mein Miniprojekt mit Pics und Video

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Gepostet: 12.06.2012 - 14:15 Uhr  ·  #19
Gut, mit ein bißchen Schmirgelpapier geht´s auch.

@Hans, ja, schön gemacht, Deinen Akku für den E-Zaun kannst Du mit Sicherheit bequem damit laden und brauchst nicht mal mehr die Solarzelle, vermute ich... Warum, ich mach es mit dem gleichen Shimano und einem 50cm x 50cm C-Rotor seit zwei Jahren auch so, der sollte weit weniger Drehzahlen bringen als Dein Geschoss. Ein 300 m Weidezaun für Kühe meines Nachbarn funzt damit, den ganzen Sommer bleibt der 60AH Akku voll aufgeladen bei 15 V, also die Erhaltungsladung während des Betriebs ist gesichert.
doelle4
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Re: 70 cm Alu Windrad - mein Miniprojekt mit Pics und Video

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Gepostet: 12.06.2012 - 15:28 Uhr  ·  #20
Ja für diesen Zweck wollt ichs auch.
Weidezaun zieht 1-1,5 Watt, PV am Akku derzeit ist 10 Watt, geht solange bis der November kommt und drei Wochen keine Sonne scheint und das trübe Licht vom Nebel nur 8 Stunden vorhanden ist.
Akku ist auch schon betagt und tiefentladung wär der Tod.
In den Sommermonaten gibts halt hinterm Haus gelbe Öko Led Beleuchtung am Abend wo ich auch ein Bankerl hab ;-)

Gruß Hans
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