Hallo zusammen,

ich denke über den Selbstbau einer Windkraftanlage nach dem Alapeller/Dettwiler-Prinzip nach:

Prinzip:
http://www.youtube.com/user/sw…dMGdF9g490

Webseite des Erfinders:
http://www.alapeller.com

Ich will das Prinzip etwas abwandeln und die Welle liegend parallel zum Dachfirst montieren und die ganze Sache in die Länge ziehen. Es soll also eine nicht ausrichtbare Anlage sein, ca. 3-4 m lang, ca. 1,5 m Gesamthöhe über dem Dachfirst und speziell für kleine Windstärken konzipiert (große Flächen, dafür viel Winddruck):



Die Ansteuerung der Rotorblätter soll mit Kettenantrieb 2:1 realisiert werden.

Ist das irgendwie realistisch? Laut dem Erfinder sind die Anlagen sehr effizient, besonders eben für kleine Windstärken...

Das sieht für mich vom Prinzip her aus, wie ein gesteuerter Savonius, wie er bereits in kommerziellen Anlagen realisiert wurde. Die Bauweise gibt es schon eine ganze Weile, ist also nichts komlett neues.
Von Dachmontage halte ich extrem wenig. In erster Linie wirst du dort Verwirbelungen (also Verluste) haben. Insbesondere für (extrem) kleine Windstärken würde ich eher zu einem Savonius raten.

Der Vorteil dieses Alapeller-Prinzips, wie ich es verstanden habe, ist die Ausnutzung der "Segeltechnik" zur Ausnutzung des Winddrucks in fast jedem Anstellwinkel des Rotors, außer in dem Moment, wenn er sich exakt entgegen den Wind zurückbewegen muss. Der Rotor bewegt sich wie ein Segel eines Segelschiffs in verschiedenen Anstellrichtungen zum Wind.

ich finde das Prinzip irgendwie bestechend, ein Modell will ich auf jeden Fall mal bauen.

Die Mechanik zur Nachführung der Flächen ist ein Mehraufwand, der sich zwar energetisch lohnen kann, ist aber auch wartungsanfälliger und kann vor allem im Winter bei Eis und Schnee problematisch werden. Je einfacher, je besser. Allerdings muß man ja persönliche Vorlieben respektieren, wenn Dir das System gut gefällt, nur zu!

XXRay´s Überzeugung, dass solche Rotoren auf dem Dach mit Verwirbelung zu kämpfen haben, teile ich uneingeschränkt. Tatsächlich ist ein Savonius-Rotor weit weniger unempfindlich gegen Turbulenzen. Er liebt Turbulenzen, um es mal so zu sagen... Die glatten Blätter des von Dir geplanten Rotors dürften bei verwirbelter Luft weit weniger geeignet sein. Der Savonius ist ein Durchstrom-Rotor, dem es egal ist, aus welcher Richtung der Wind bläst. Er kann von oben, von unten und in einem guten Winkelbereich auch von der Seite kommen, der Savonius läuft immer fast ohne Einbuße weiter...

Sicherlich macht es Dir Freude, dem Segelblatt-Rotor beim Lauf zuzuschauen, bau doch erst mal ein kleines Modell, um damit vertraut zu werden!

Noch etwas - die Flügel an Deinem horizontal liegenden Rotor auf dem Dach wandern anders als beim Vertikalen wechselwirksam im Schwerkraftfeld und damit können sich zusammen mit der Fliehkraft und den anderen Lastwechseln durch Winddruck hohe Belastungen aufbauen. Bei Sturm sogar sehr erheblich. Da ist die Bauweise mit vertikaler Drehachse doch schon gemütlicher.

Denke daran, dass eine Kette immer an ihrem schwächsten Glied reißt, beim Windradbau gilt das auch.

Einfach mal laut gedacht:

Mir dünkt, dass die Anlage mit einer Länge von 3-4 Metern schlichtweg konstruktiv "zu teuer" ist. Bei dieser Länge der Anlage müssen die Rotorblätter entsprechend der zu erwartenden Last bei maximalem Winddruck (Sturm) dimensioniert werden.

Stabilisiert man die Rotorblätter durch eine eingezogene Welle, hätte ich bei einer zu erwartenden Blattfläche von ca. 2-3 m² unter 70mm Wellen(rohr)durchmesser kein gutes Gefühl im Bauch. Laß den Kerl mal blockieren, weil eine Amsel im Getriebe hängen geblieben ist.

Bei einer Windboe von 100 km/h lastet ein Druck von 2.787 N auf dem System, bei 130 km/h sind es dann schon 4.710 Newton. Die seitlichen Auflager sollten die Kräfte also besser kontrolliert in das Dachgebälk einleiten und nicht zum Abknicken neigen.

Wenn ich das richtig sehe, lässt sich das Getriebe-/Riemensystem nur mit einer Vollverschalung von Getriebe und Zahnriemen zuverlässig gegen Schmutz und Wasser schützen. Der ist zwar in der von dir favorisierten Dimension nicht ganz so groß.

Aber trotzdem insgesamt: Puhh...

Der konstruktive Aufwand (Bauteildimensionierung) ließe sich sicher erheblich verringern, wenn man das Bauwerk zweiteilt. Lieber gleich zweimal gebaut und nur eine Länge von 2 Metern. Scheint mir erheblich besser kontrollierbar.

Irgendwo auf Youtube habe ich mal ein Video eines auf dem Dach horizontal montierten "Fast-Savonius" (die Rotorblätter hatten hier eine "geschraubte" Form) gesehen. Das Ding war angeblich für Niedrigstwinde ausgelegt und soll sogar im Sommer die vom Dach aufsteigende Thermik mitgenutzt haben.

Ist natürlich nicht solch ein technischer Leckerbissen. Wenn der im Vordergrund steht, würde ich das Teil auf jeden Fall als Modell bauen. Das Modell eröffnet vor allem die Möglichkeit, Konstruktionsmängel/-fehler erst mal im Kleinen zu machen.

http://www.facebook.com/pages/…0690192528

ein weiterer Link dazu

und ein TV Beitrag existiert auch dazu:

http://www.videoportal.sf.tv/v…bcd0648845

Toller Link zur TV Sendung. So ein Schiffsantrieb ist sicher auch dann noch interessant, wenn man damit keine Highspeed-Geschwindigkeit machen kann. Der Antrieb würde wunderbar zu einer vertikalen Rotationsachse eines Windrades passen, weil keine Umlenkung (zur Schiffsschraube) mehr nötig ist.

Hallo zusammen,

vielen Dank für Eure Anregungen und Kommentare!

Ja, ein Modell muss her, ich bin gespannt, wie sich diese Art Wind"rad" im Wind verhält und welche Lasten, Unwuchten oder Konstruktionsprobleme auftauchen. Eine Zweiteilung in der Mitte mit Zusatzachse habe ich mir auch schon überlegt.

Bei dieser Gelegenheit war ich auch auf der Suche nach einer Konstruktionssoftware, mit der ich sowas vielleicht zeichnen oder sogar simulieren könnte. Hat da jemand was parat?

Das Modell werde ich wohl mit Fischertechnikbauteilen aufbauen (pro Rotorfläche 3 Zahnräder 2:1:1), bei der "produktiven" Version habe ich schon an Fahrrad-Ritzel und -ketten gedacht, um die Ansteuerung zu realisieren.

Hier meine erste "Konstruktionszeichnung" für das erste Modell ohne Zweiteilung.

"Flachprofil Alu" ist sicher etwas dehnbar. Mir dünkt, diese Teile sollten schon eine gewisse Profiltiefe haben, alldieweil der Wind diese sonst einfach abknickt, wenn ihm danach ist.

Ich neige hier ein wenig zu Überdimensionierung, damit bei Sturm auch üppige Reserven da sind. Wenn der ganze Zauber doch vom Dach kommen sollte - wer will schon freiwillig druntersitzen...?

Ich bin eh mal gespannt, ob und wie die ganze Mimik überhaupt funktioniert Die Teile für das erste Modell sind schon bestellt. Diese Woche gehts los.

Gespannt bin ich auch, überzeugt allerdings nicht. Trotzdem wünsche ich dir viel Spaß beim Basteln. Das ist ja oft die Hauptsache.

Er funktioniert! Und das gar nicht mal so schlecht.

Hier ein Video des ersten Testlaufs meines Modells:

http://www.youtube.com/watch?v=Xli8g48g1hw

Das sieht doch schon mal sehr gut aus!
Erstaunlich, wie lange die Maschine noch nachläuft...

Teileliste:

- Rundstab 4 mm Edelstahl
- Aluprofil 15 x 2
- Fischertechnik-Teile:

32649 2 Rastkettenglied Beutel mit 152 Stück 36248 (ca. 73cm Kette, 1 Glied ca. 4,8mm; für 31762/31790/32656/36510) für Zahnräder mit Modul m1.5; siehe auch 128237
35112 4 Ritzel Z 10, m 1,5 schwarz (benötigt noch Spannzange z.B. 35113, Ad: ca. 16,8 / 10,8)
31021 4 Zahnrad Z20, m 1,5 schwarz (evtl. 31058 + 35031 noch benötigt, Ad: ca. 32,3/26,5)
35113 4 Spannzange rot
31058 4 Nabenmutter rot (mit Scheibe, passend für 35031)
35031 4 Flachnabenzange rot (Gegenstück 31058)

- 8 Kugellager 4x3x8
- 4mm Plexiglas für Lagerböcke
- diverse Holzteile
- Schrauben M3 x 10, M3 x 30 mit Muttern
- Makrolon-Scheibe 1,0x250x500 (für die Flügel)

@Takanohana

Ne, der läuft nicht nach, ich habe nur den Ventilator auf schwache Stufe gestellt.

Sehr interessantes Video.

Erste Erkenntnisse:

Die Anlage läuft schon bei sehr geringen Windgeschwindigkeiten an, ist unempfindlich gegen Turbulenzen, es treten keine Unwuchten auf, dreht sich sehr gleichmäßig, auch im Wind.

Baulich kann ich den zweiten Kettentrieb auch weglassen, auch die zweite Verstrebung ist nicht notwendig, das reduziert noch einmal die Angriffsfläche. Demnächst mehr von der optimierten Version!

Zweiter Testlauf des optimierten Modells einfach mal so mit sehr wenig Wind:

http://www.youtube.com/watch?v=z7IElMrUO9Q

Prima
Leide rist das Teil so nicht WIndrichtungsunabhängig und auch nur ein Widerstandsläufer...Wie wärs denn wenn man die Achse vertikal stellt?
und an das Ritzel vom Kettenmtrieb noch eine Windnachführung baut, dann hätte man ein WIndrichtungsunabhängiges System....und sicherlich würde es auch noch besser klappen wenn man die Tragflächen dann als Auftriebsprofil gestaltet...dann hat man quasi einen gesteurten Darrieus gebaut...aber hat dann nicht mehr viel mit dem Original zu tun ...

Ich finde den ANsatz jedenfalls klasse

Wovon ich noch nicht ganz überzeugt bin ist dass das ganze nicht beim Verdrehen ins Ungleingewicht gerät....zumindest dynamisch...ist es aber statisch in jeder Position genau ausgeglichen?

Gruß
Max