Hallo Forum,
mein erster Beitrag hier - ich klopfe mal auf den Tisch *klopf, klopf* und begrüße die windige Gesellschaft hier!
Ein paar Worte zu mir: Ich heiße Stefan, bin technisch orientiert und habe schon einiges konstruiert. Ich bin Ingenieur und habe einen zwölfjährigen Sohn.
Außerdem wohne ich ca 50 km südlich von Hamburg.
Ich habe noch keinerlei Windanlagen konstruiert oder gebaut, kenne mich aber etwas mit Aerodynamik, Freiformflächengestaltung und den technischen Gesetzmäßigkeiten von Windanlagen aus.
Also... Mein Junior hat in der Schule eine AG, in der er mit zwei Mitschülern zugesagt hat, eine kleine Windkraftanlage zu bauen, die "geeignet ist, Batterien damit zu laden". Damit hat die Lehrerin sie zu einem Wettbewerb angemeldet und für die Anmeldungen hat die Lehrerin sogar finanzielle Mittel eingeworben.
Natürlich haben sich die Jungs damit total übernommen. Die Aufgabe ist natürlich schwieriger, als sich das die Kinder und die Lehrerin vorgestellt haben.
Das Projekt steht kurz davor aufgegeben zu werden. Deswegen bin ich aus meiner Beobachterecke gekommen und habe meinen Sohn konstruktiv beraten.
Ich habe ihm klar gemacht, dass drei Zwölfjährige nicht mal eben mit 10 bis 15 Stunden Arbeit eine funktionsfähige Anlage bauen können. Wie können die Jungs aber noch aus der Nummer erhobenen Hauptes rauskommen?
Meine Idee: Man schlachtet ein 28 Zoll Fahrrad. Benötigt werden davon das Vorderrad, die Gabel und der Lenkkopfbereich des Rahmens. Des Rahmenrest wird so an dem Mast (oder Schulgebäudeflachdach) befestigt, dass die Gabel nach oben zeigt. An der Gabel ist eine Windfahne befestigt und in den Speichen die Rotorblätter.
Dann erfolgt die Stromerzeugung über einen Dynamo (Naben- oder Seitenläufer) und dafür gibt es schon preisgünstige Regler, die per USB-Anschluss Ladestrom für Handyakkus (Handies sind sowieso das einzig Bedeutungsvolle bei Jungs in dem Alter) zur Verfügung stellen.
Die erforderlichen 0,5 Watt sollte doch wohl auch aus so kleiner Primitivtechnik zu entlocken sein, habe ich mir gedacht. Außerdem könnte man die Einfachkeit damit rechtfertigen, dass die Konstruktion auch in der dritten Welt in abgelegen Regionen (Berghütten oder Fischerhütten) die Kommunikation für finanzschwache Menschen ermöglichen soll.
Soweit der Plan...
Gestern abend habe ich das Ganze mal grob überschlagen: Bei der kleinen Fläche (ca. 0,3 m^2) hat der Wind bei 3 m/sec nur 5 Watt und bei 5m/sec nur 24 Watt. Bei einem geschätzten Wirkungsgrad von 0,2 heißt das, dass 1 Watt oder 4,8 Watt Windenergie zur Verfügung stehen.
Das hört sich zwar noch ganz gut an, aber der Dynamo soll wohl 3 Watt ausspucken damit die Ladetechnik klappt und dazu muss man mindestens 6 Watt in den Dynamo reinstecken. Bei einem Seitenläuferdynamo kommen noch weitere Reibungsverluste bei dem Antriebsrad dazu...
Verdammt!
Bauartbedingt müsste man mit einer sehr niedrigen Schnelllaufzahl (ca. 0,8) klarkommen und viele Rotorblätter montieren. Das wäre ja für das Anlaufverhalten und für die Sturmsicherheit nicht schlecht.
So. Jetzt meine Fragen:
- Hat jemand von Euch Erfahrungen mit einem ähnlichen Projekt?
- Wie kann man zu den 0,5 Watt Ladestrom kommen, ohne dass man aufgrund der Verluste sehr hohe Windstärken braucht?
Denkt daran: Kinder sollen das bauen können...
Ich hoffe, dass ich mit meiner Frage hier überhaupt richtig bin und Euch mit meinem Kinderkram nicht auf die Nerven gehe. Für den Fall möchte ich mich schon mal vorsorglich entschuldigen.
Gruß, Stefan
mein erster Beitrag hier - ich klopfe mal auf den Tisch *klopf, klopf* und begrüße die windige Gesellschaft hier!
Ein paar Worte zu mir: Ich heiße Stefan, bin technisch orientiert und habe schon einiges konstruiert. Ich bin Ingenieur und habe einen zwölfjährigen Sohn.
Außerdem wohne ich ca 50 km südlich von Hamburg.
Ich habe noch keinerlei Windanlagen konstruiert oder gebaut, kenne mich aber etwas mit Aerodynamik, Freiformflächengestaltung und den technischen Gesetzmäßigkeiten von Windanlagen aus.
Also... Mein Junior hat in der Schule eine AG, in der er mit zwei Mitschülern zugesagt hat, eine kleine Windkraftanlage zu bauen, die "geeignet ist, Batterien damit zu laden". Damit hat die Lehrerin sie zu einem Wettbewerb angemeldet und für die Anmeldungen hat die Lehrerin sogar finanzielle Mittel eingeworben.
Natürlich haben sich die Jungs damit total übernommen. Die Aufgabe ist natürlich schwieriger, als sich das die Kinder und die Lehrerin vorgestellt haben.
Das Projekt steht kurz davor aufgegeben zu werden. Deswegen bin ich aus meiner Beobachterecke gekommen und habe meinen Sohn konstruktiv beraten.
Ich habe ihm klar gemacht, dass drei Zwölfjährige nicht mal eben mit 10 bis 15 Stunden Arbeit eine funktionsfähige Anlage bauen können. Wie können die Jungs aber noch aus der Nummer erhobenen Hauptes rauskommen?
Meine Idee: Man schlachtet ein 28 Zoll Fahrrad. Benötigt werden davon das Vorderrad, die Gabel und der Lenkkopfbereich des Rahmens. Des Rahmenrest wird so an dem Mast (oder Schulgebäudeflachdach) befestigt, dass die Gabel nach oben zeigt. An der Gabel ist eine Windfahne befestigt und in den Speichen die Rotorblätter.
Dann erfolgt die Stromerzeugung über einen Dynamo (Naben- oder Seitenläufer) und dafür gibt es schon preisgünstige Regler, die per USB-Anschluss Ladestrom für Handyakkus (Handies sind sowieso das einzig Bedeutungsvolle bei Jungs in dem Alter) zur Verfügung stellen.
Die erforderlichen 0,5 Watt sollte doch wohl auch aus so kleiner Primitivtechnik zu entlocken sein, habe ich mir gedacht. Außerdem könnte man die Einfachkeit damit rechtfertigen, dass die Konstruktion auch in der dritten Welt in abgelegen Regionen (Berghütten oder Fischerhütten) die Kommunikation für finanzschwache Menschen ermöglichen soll.
Soweit der Plan...
Gestern abend habe ich das Ganze mal grob überschlagen: Bei der kleinen Fläche (ca. 0,3 m^2) hat der Wind bei 3 m/sec nur 5 Watt und bei 5m/sec nur 24 Watt. Bei einem geschätzten Wirkungsgrad von 0,2 heißt das, dass 1 Watt oder 4,8 Watt Windenergie zur Verfügung stehen.
Das hört sich zwar noch ganz gut an, aber der Dynamo soll wohl 3 Watt ausspucken damit die Ladetechnik klappt und dazu muss man mindestens 6 Watt in den Dynamo reinstecken. Bei einem Seitenläuferdynamo kommen noch weitere Reibungsverluste bei dem Antriebsrad dazu...
Verdammt!
Bauartbedingt müsste man mit einer sehr niedrigen Schnelllaufzahl (ca. 0,8) klarkommen und viele Rotorblätter montieren. Das wäre ja für das Anlaufverhalten und für die Sturmsicherheit nicht schlecht.
So. Jetzt meine Fragen:
- Hat jemand von Euch Erfahrungen mit einem ähnlichen Projekt?
- Wie kann man zu den 0,5 Watt Ladestrom kommen, ohne dass man aufgrund der Verluste sehr hohe Windstärken braucht?
Denkt daran: Kinder sollen das bauen können...
Ich hoffe, dass ich mit meiner Frage hier überhaupt richtig bin und Euch mit meinem Kinderkram nicht auf die Nerven gehe. Für den Fall möchte ich mich schon mal vorsorglich entschuldigen.
Gruß, Stefan
