Leistungsfähigkeit diverser Vertikalachsenrotoren

Wenn an Deinem Nabenmotor Konuslager (und nicht Radiallager) verbaut sind, dann sitzt der Konus von aussen sichtbar jeweils auf der Seite rechts und links auf die Achse aufgeschraubt, wobei er dann noch durch eine Unterlegscheibe und eine Kontermutter festgestellt/gesichert wird.

Falls aber Radiallager drin sind, ist da nichts zu machen, möglicherweise sind es abgekapselte, wasserdichte Lager, die nicht geschmiert werden müssen, dann lieber Hände weg.

Was mich freut ist, dass Du mit den Vorflügeln Erfolg hattest. Wenn die Lager eine Weile gelaufen sind, wird sowieso alles etwas leichtgängiger. Mit Silikonöl kenne ich mich nicht aus, nimm sicherheitshalber Fahrradöl oder Nähmaschinenöl.

Das mit dem Einschweißen der Mutter war so gedacht, dass Du ein in etwa passgenaues Rundrohr dafür nimmst und dieses dann in oder an Deinem Vierkantrohr anbringst oder dieses ganz auswechselst.

Du kannst ja Deine jetzige Verbindung ein Weilchen beobachten, 1/2 jährliche Kontrolle nach einer etwas häufigeren Anfangsphase vielleicht?

Wieviele Umdrehungen mit einem C-Rotor möglich sind, kannst Du grob selber ausrechnen: Nimm eine ungefähre Schnelllaufzahl von 0,6 - 0,8 an. Das ist ungenau, hängt nunmal stark von der gewählten Vorflügelbreite und Form (Ei-Spitze oder kreisrund) ab. Wie gesagt, der C-Rotor läßt sich ein bißchen tunen, er läuft allerdings bedeutend langsamer als ein Darrieusprofil, hat aber dafür auch ein brachiales Drehmoment. Letzteres hast Du ja bereits dadurch genutzt, dass Dein Nabenmotor nun endlich überhaupt in Gang kommt. Das ist bei dem großen Rastmoment und dem kleinen Rotor-Durchmesser garnicht so selbstverständlich!

Der Savonius kann nicht schneller werden, wenn Du dort höhere Drehzahlen haben wolltest, müßtest Du ihn mit kleinerem Durchmesser und höher bauen, um dennoch ein großes Drehmoment zu haben. Da der Generator dort sehr leicht anläuft, brauchst Du soviel garnicht, vielleicht also nur den Durchmesser verringern und das Ding läuft dennoch schneller bei mittlerem Wind. Ich würde mal mit Pappedeckeln und Holz einen separaten Rotor bauen und den Versuch machen.

Das Vibrieren beim Savonius bleibt übrigens auch, wenn er gut ausgewuchtet ist. Das hängt mit den starken Lastwechseln unter Winddruck zusammen. Der Savonius braucht immer starke Lager.

Jedenfalls ist ein leichtgängiger Generator ein Geschenk für Rotoren mit hohen Schnelllauf und Drehzahlen. Vielleicht kannst Du Dir damit einen Horizontalläufer bauen? Es ist nämlich immer mit Reibungsverlusten behaftet, wenn man ein Übersetzungsgetriebe für hohe Drehzahl nutzen will. Das lohnt sich erst bei großen Anlagen, da ist das Verhältnis Verlust-Leistung günstiger.

Werde den Elvwis wohl zurückgeben, da da einfach nichts rauskommt an Leistung und wohl technisch bei der Größe auch niemals 200W, geschweige denn 600W maximal rauskommen werden (bei mir sind bei Sturm gerade mal etwa 5V drin)...
Der eine Spannungswandler (http://www.ebay.de/itm/160783117798?ssPageName=STRK:MEWNX:IT&_trksid=p3984.m1439.l2649) ist da! Leider erst ab Mittwoch wieder ordentlich Wind, um den zu testen. Mein Netzgerät (1A) bricht leider zusammen, wenn man die 10V Eingangsspannung erreicht...Hoffe, das das so klappt, wie ich mir vorstelle: Entweder kommt der kleine Inverter (500W, 10,8-30v) besser mit der festen Spannung klar, oder ich erhöh die Spannung auf 35V und speise direkt auf den 1200W Inverter ein (28V-52V). Ich werde berichten... Im nachhinein wäre ein Nabengenerator mit 48V (gibt es auch) besser gewesen, da man da dann nichts erhöhen müsste.

Hallo Karl,

würde Dir ja gern zustimmen, geht aber nicht.

1. Der Constant hat hier immerhin eine Kurve von den primären Messergebnissen vom C-Rotor rein gestellt. Obwohl das nochnicht der Wirkungsgrad über der tsr ist, so kann man jetzt schon erkennen, dass im mittleren Drehzahlbereich ein Leistungsmaximum ist, weil dort der Wirkungsgrad am höchsten sein wird.
Nahe diesem Bereich der Vorzugs-tsr sollte sich auch der C-Rotor aufhalten.

2. Ist zu überlegen, ob man in Bereichen, in denen sich WKAs vom Standort eh nicht lohnen, mit denen unbedingt was anfangen muss.
Vielleicht macht man da lieber was mit PV oder züchtet Gartenkräuter.

3. Der Trägheitseinfluss vom Generator wird meistens überschätzt.
Ich bin mal zu einem - sicherlich zu stabilen - Darrieus gerufen worden. Da war der Anteil des Generators am Gesamt-Trägheitsmoment der Anlage etwa nur 1/2500!
Richtig gelesen, da ist keine Null zuviel.

4. Zu vorhergehenden Beiträgen:
Wetten, dass ein Darrieus, wenn er an der Nasenkante mit C-Profilen nachgerüstet wurde, anschließend keiner mehr ist?
Sollte daran zu merken sein, dass die tsr selbst im Leerlauf nicht mehr über 2 hinaus kommt.
Da kann man sich das Strangpressprofil sparen und nimmt leicht angerolltes Blech.

Soll allerdings nicht heißen, dass ich verglichen mit dem ungesteuerten Darrieus dem C-Profil nicht sogar den Vortritt überlassen würde, wenn die Messungen weiterhin gut ausfallen. Normal-Darr. haben über den Jahresertrag nämlich selten oder nie mehr als 26% und dazu noch einige Nachteile.

Gruß, W.

tsr (turbine speed rate)

Hallo Len! Freut mich, das Du mit Deinen Ergebnissen soweit zufrieden bist. Der relativ langsame C-Rotor hatein hohes Drehmoment, das ist insofern ein Vorteil, als die Anlaufträgheit damit weit schneller überwunden wird als bei drehmomentarmen Schnellläufern. Auch im Betrieb nützt das, denn der Wind ist selten konstant schnell. Es verzögert sich bei Schnellläufern immer ein Weilchen, bis sie nach Abflauen des Windes wieder auf vollen Touren laufen und so können sie nicht optimal das leisten, was im Windkanal bei gleichmäßiger Anströmung möglich ist.

Nach diesen schadet es dem C-Rotor nichts, wenn Generator und Tragarme etwas schwerer sind, er hat genug Drehmoment, um die sonst eher bei Schnellläufern auftretende Masseträgheits-Probleme vernachlässigen zu können. Ob die dadurch entstehende Schwungkraft beim C-Rotor was nützt oder nicht sei dahingestellt, darüber liessen sich die Köpfe heiß reden. Ich mache es jedenfalls so und bin bisher nicht schlecht gefahren. Anders sieht es mit den Flügeln selbst aus, denn die sind den Auswirkungen der Fliehkraft im Zusammenspiel mit den Wechsellasten durch Winddruck ausgesetzt und wirken teils auch mit Hebelkraft auf die Befestigungspunkte an den Tragarmen.

Insofern ist es ratsam, die Flügel leicht - aber dennoch stabil zu bauen.

Du wolltest eine Lösung für Deinen vorhanden an Deinem Standort anfangs nicht zufriedenstellenden Darrieus, darum ging´s doch?

Tip speed ratio, das ist die korrekte Bezeichnung.

Hallo Len,



Tip- speed -ratio = Schnelllaufzahl ist Geschwindigkeit des Rotors am Außenrand geteilt durch die Windgeschwindigkeit
Tip ist englisch für Blattspitze, ist aber genauso auf C-Rotor, Darrieus-Rotoren, Savonius-Rotoren etc. anwendbar.

TSR=2 bedeutet, die Außenkante des C-Rotors bewegt sich zweimal so schnell wie der Wind



auch wenn es vielleicht traurig oder hart klingt, das sind die Grenzen der Physik...

Wenn alles optimal sein sollte, kannst Du die 150 Watt mechanisch frühestens bei 11 m/s bekommen bei den Abmessungen laut e-bay von Höhe 100 cm, Durchmesser 75 cm. 11 m/s sind 5,5 Windstärken (Beaufort), d.h. das bläst schon ganz ordentlich.
Praktisch brauchst Du unter Einbeziehung der Wirkungsgrade von Generator und Umrichter mindestens 12,5 m/s, d.h. 6 Windstärken. Die 6 Windstärken hast Du an der Nordseeküste vielleicht mal häufiger, im Binnenland von einigen besonders exponierten Stellen abgesehen, aber wesentlich seltener...

Viele Grüße und trotzdem viel Spaß mit dem Windrad wünschend

Malte

Welche Abmessungen hat Dein China-Windrad denn? Daraus lässt sich die mechanische Leistung in Abhängigkeit von der Windstärke berechnen. Wenn man dann die Windstärke gemessen hat, weiß man, ob physikalisch nicht mehr herauskommt oder ob die Energie im Generator und im Wechselrichter "verschwindet".

Hast Du an dem Wechselrichter/Umrichter nur das eine Windrad dran, oder hängen da noch das andere Windrad und die Photovoltaik mit dran?

Viele Grüße

Malte

Du hast PV und zwei Windräder am gleichen Wechselrichter hängen? Dann weiß der MPPT doch gar nicht, was er machen soll.

Wenn du Solar und zwei Windräder am gleichen Wechselrichter hast, ist es kein Wunder, dass das nicht funktioniert. Ein Puffer macht es da höchstens noch schlimmer.

Solar liegt so zwischen 32 und 36 Volt maximal 16 Ampere. Habe es mittlerweile eingesehen und in einen lilanen 500W Wechselrichter investiert. Ich werde dann mal berichten.