Schulprojekt-WKA

Wie bau ich eine Windkraftanlage?
 
justus
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Schulprojekt-WKA

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Gepostet: 27.03.2011 - 21:31 Uhr  ·  #1
Hallo zusammen,

In der Schule bauen wir momentan einen Windgenerator und ich wusste erst mal nicht viel damit anzufangen. Inzwischen, auch durch dieses Forum, ist die Sache echt interessant geworden. Ich fänds echt toll wenn ihr mir gute Tipps geben könntet.

Wir haben die Aufgabe, eine WKA zu bauen dessen Repeller maximal 30cm Radius hat und vollständig selbst hergestellt sein muss. Ein Gleichstromgenerator ist gegeben, ich weiß leider nicht, welche Spannung er hat. Mein erstes Problem ist, das ich nicht weiß welche Übertragung ich für die beste Energieausbeute brauch. Die Rotorachse wird in Kugellagern gelagert sein. Ein Riemen (Haushaltsgummi ;-)) wird dann den Generator antreiben, der sich unter der Achse befindet. Daher muss ich nur wissen welches Verhältnis der Umfang des oberen Rades zu dem des unteren haben muss.

Ich bedank mich schon mal im vorraus,

lg, Justus
anpoky
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Re: Schulprojekt-WKA

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Gepostet: 27.03.2011 - 22:35 Uhr  ·  #2
Moin Justus,

Ich kenne mich Getriebeübersetzung nicht aus, aber interessant wäre, welchen Generator du bereits hast und woraus die Repeller sein sollen. Abwasserrohr vielleicht?
Außerdem wäre es noch gut zu wissen, was mit dem erzeugtem Strom gemacht werden soll? 12V Bleiakku laden? LEDs zum Leuchten bringen? Ansonsten bräuchtes du keine Getriebeübersetzung, da du bestimmt bei 8 m/s Wind mit Direktantrieb auf 1 V kommen würdest.

Beste "Energieausbeute" bekommst du mit Direktantrieb, da eine Übersetzung immer Verluste bedeutet.

Fotos machen die ganze Sache noch interessante. Stell mal Fotos vom Generator und deiner Idee mit dem Haushaltsgummi ein.

Gruß

Andreas
XXLRay
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Re: Schulprojekt-WKA

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Gepostet: 28.03.2011 - 20:42 Uhr  ·  #3
justus
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Re: Schulprojekt-WKA

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Gepostet: 29.03.2011 - 22:29 Uhr  ·  #4
Bilder kann ich leider noch nicht liefern, aber es ist auch nicht so kompliziert.
Eine Gewindestange befindet sich in zwei Kugellagern gelagert über einem Generator (parallel zur Rotorachse, logischerweise), der nur eine Riemenscheibe als Antriebsmöglichkeit hat . An der Gewindestange wird der Repeller befestigt. Außerdem ist eine zweite Riemenscheibe direkt über der des Generators an der Stange. Also hängt die Übertragung nur von dem Verhältnis des Umfangs der beiden Scheibe ab. Quasi als Rundriemen ist dann das Gummi als Kraftüberträger auf die Riemenscheiben gespannt.

Den Wind macht eine Windmaschine (eigentlich ja schwachsinnig), bei der ich noch irgendwie die Windgeschwindigkeit messen muss, ich weiß blos nicht wie, ohne Messgerät.

Als Flügel werd ich wohl XXLRays Idee mit dem Plastikrohr nehmen. Wenn ihr schon so Schablonen entwickelt muss man sie ja auch nutzen, vielen Dank dafür.

lg, Justus

PS: Fotos kann ich ab Freitag reinstellen
justus
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Re: Schulprojekt-WKA

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Gepostet: 30.03.2011 - 19:59 Uhr  ·  #5
Zitat geschrieben von XXLRay

Kennst du schon meinen Keinstrohrflügler?: Forum/cf3/topic.php?t=2140

Wichtig ist, dass du eine Drehzahlabhängige Leistungskurve des Generators aufnimmst.


Wie mach ich sowas am besten? Die Leistung zu messen ist leicht, ich hab ein Messgerät zuhause, nur die Drehzahl zu bestimmen macht mir Kopfzerbrechen. Es gibt bestimmt drehzahleinstellbare Motoren, aber ich hab so was nicht. Was kann ich stattdessen machen?
Menelaos
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Re: Schulprojekt-WKA

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Gepostet: 30.03.2011 - 22:38 Uhr  ·  #6
mit einem Fahrradcomputer kannst du sehr leicht die Drehzahl messen...aber mag sein, dass der kleine Generator dafür schon zu schnell dreht und nicht alle FC das noch erfassen können. Ansonsten schau mal bei ebay nach, da gibt es so kleiner Lasermessgeräte in der 15-20 Euro-Klasse die ausreichend sind. Ein kleiner reflektorstreifen wird an das drehende Teil geklebt und damit arbeitet das Messgerät.
Wenns ganz einfach sein soll und absolute Genauigkeit nicht unbedingt erforderlich ist, kannst du auch eine Strobuskopscheibe bauen. Das ist im Prinzip eine pappscheibe mit einem Muster drauf welches dann aufschluss über die Drehfrequenz gibt- einfach mal nach googeln, dann findest du bestimmt muster zum ausdrucken :-)

Gruß
Max
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Re: Schulprojekt-WKA

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Gepostet: 31.03.2011 - 00:16 Uhr  ·  #7
Hallo Max,

das mit der "Stroboskop Scheibe" ist, eine toller Hinweis, wie ich finde,
schließlich, habe ich noch Schallplatten abgespielt :D .

anbei ein Link mit einem Bild:
Stroboskop Scheibe

Das könnte man Ausdrucken, rotieren lassen und könnte dann die Umdrehungen pro Minute abschätzen.
33.3 oder 45 oder 78

Wenn man gezielt eine Frequenz einstellen möchte,
muss man sich eine Scheibe selber 'malen'.
Das Einstellen, bzw. reproduzieren dieser speziellen Frequenz ist dann recht genau möglich.

Gruß Frank
anpoky
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Re: Schulprojekt-WKA

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Gepostet: 31.03.2011 - 15:28 Uhr  ·  #8
Menelaos
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Re: Schulprojekt-WKA

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Gepostet: 03.04.2011 - 19:49 Uhr  ·  #9
Nochmal wegen der Stroboskopscheibe...es gibt eine zum abkopieren im EInfälle statt Abfälle Heft nummer 2 :-)

Drehzalen gehen von 300 bis 2500 in hunderter-Schritten :-)

Gruß
Max
justus
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Re: Schulprojekt-WKA

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Gepostet: 13.05.2011 - 17:44 Uhr  ·  #10
moin, hab mich lange nicht mehr gemeldet.

Ich danke XXLRay für die Idee mit dem Rohrflüger und anpoky für das mit dem Windmessgerät (dank dem ich nur einen 20cm radius-Rotor genommen hab, weil es sonst nur gebremst hätte). Das mit der drehzahlabhängige Leistungskurve des Generators war gar nicht nötig, wie ich feststellen musste, da in der Schule nur die Spannung gemessen wurde (auch irgendwie seltsam find ich). Auf jeden Fall hat unsere WKA mit Abstand gewonnen. (2,3V , das zweitbeste war 0.9V von einer Gruppe mit savenius-rotor). Vielen Dank auch den anderen, die sich hier beteiligt haben. Ohne euch alle wär es nur eine drittklassige Anlage geworden

thx Justus
XXLRay
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Re: Schulprojekt-WKA

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Gepostet: 13.05.2011 - 23:08 Uhr  ·  #11
justus
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Re: Schulprojekt-WKA

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Gepostet: 15.05.2011 - 18:02 Uhr  ·  #12
Ist leider nur ein Bild, falls ich nochmal die Gelegenheit bekommen sollte, mach ich ein Video und noch ein paar mehr Bilder

XXLRay
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Re: Schulprojekt-WKA

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Gepostet: 22.05.2011 - 01:04 Uhr  ·  #13
justus
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Re: Schulprojekt-WKA

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Gepostet: 23.05.2011 - 19:23 Uhr  ·  #14
Ich komm leider nicht mehr in unseren Technikraum, sonst würde ich euch ein paar mehr Fotos schicken, ist aber vom Aufbau echt einfach
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