Leistungsberechnung beim Durchstömrotor

 
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Leistungsberechnung beim Durchstömrotor

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Gepostet: 19.03.2008 - 16:51 Uhr  ·  #1
Hallo,
folgende Frage wie kann ich die abgegebene Leistung an der Welle eine Durchströmrotors ( welcher von Heinz Schulz entwickelt wurde) berechnen.
Die Abmessungen sind folgende


    die Anlage soll bei ca 10- 12 m/s ihr Maxium von ca. 6 kw haben.
    Der Generator liefert Max 5400 w. Ich benötige die Leistung damit ich das Getriebe relativ genau berechnen kann bzw ob die größe des Windrades für den Generator ausreicht.

    Ich hab im Internet eine ähnliche Anlage gefunden.

    http://www.soe-townsville.org/…_sheet.pdf

    Diese Anlage is von der Fläche her kleiner, aber bringt die maximale Leistung auch erst bei 14 m/s. Interresant wäre auch die Genaue Umdrehungszahl ( wenn die sich berechnen läst), ich schätze sie bei ca 14 auf ca. 120 1/s.
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    Re: Leistungsberechnung beim Durchstömrotor

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    Gepostet: 19.03.2008 - 17:00 Uhr  ·  #2
    Nachtrag zu den Komponenten der Anlage.
    Als Wechselrichter soll ein Windy Boy 6000 der Firma SMA verwendet werden. Gleichrichtung bau ich selber ( als Mechatroniker schaff ich das grade noch 😉 ). Den Sturmschutz sollte eine alte Golf 2 Bremsanlage übernehmen. Momentan mach ich mir noch über die automatische Auslösung gedanken ( per Leistungmessung oder Windgeschwindigkeitsmessen).
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    Re: Leistungsberechnung beim Durchstömrotor

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    Gepostet: 20.03.2008 - 00:19 Uhr  ·  #3
    Leistung des Windes:
    (Windgeschwindigkeit)³ x Fläche

    Bei 12m/s also:
    12³ x 18 = 31.104W

    Wirkungsgrad des Windrades:
    Nennleistung / Windleistung

    Bei 12m/s also:
    6.000W / 31.104W = 0,19 = 19%

    Leistung an der Welle des Windrades:
    (Windgeschwindigkeit)³ x Fläche x Wirkungsgrad

    War es das, was du gesucht hast? Ist deine Angabe von 6 kW bei 12 m/s die Nennleistung oder wünschst du dir diese Leistung?
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    Re: Leistungsberechnung beim Durchstömrotor

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    Gepostet: 20.03.2008 - 11:27 Uhr  ·  #4
    Die 6 Kw bei 10 bis 12 m/s sind die ungefähre Wunschleistung. am günstigsten wäre natürlich 6 kw abgegebene Leistung bei 10 m/s,
    da bei mir ca. 6m/s Durchschnittwind vorhanden sind. ( Die Wetterstation liegt aber ca 100 m tiefer und in einer Senke, im Gegensatz zu dem Standort des Windrades, welches dann auf freiem Feld stehen würde.)

    Ein Windgutachten liegt auch vor, da keine 20 m vom zukünftigen Standort des Windrades eine Wetterstation bestand, die die Wetterdaten aufgezeichnet hat, weil mein Dorf Luftkurort werden wollten. Die Winddaten wurden aber leider fehlerhaft gemessen, sodass ich nur die Daten der Wetterstation im Tal in betracht ziehen kann.
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    Re: Leistungsberechnung beim Durchstömrotor

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    Gepostet: 20.03.2008 - 12:54 Uhr  ·  #5
    Also wenn der Wirkungsgrad 14% ist, berechnet sich der benötigte Wind folgendermaßen:
    Windgeschwindigkeit = drittewurzel(Wunschleistung / (Fläche x Wirkungsgrad))

    also (ohne Einheiten):
    Windg. = drittewurzel(6.000 / (18 x 0,14)) = drittewurzel(2381) = 13,35 m/s

    Du brauchst also eher eine Windgeschwindigkeit von 14m/s um deine gewünschte Leistung zu erreichen.
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    Re: Leistungsberechnung beim Durchstömrotor

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    Gepostet: 20.03.2008 - 16:59 Uhr  ·  #6
    14 m/s sind bei mir kaum zu erwarten.
    Was ich mir auch noch überlegt habe, wären Windleitflächen die den Wind praktisch zum Rotor hinleiten würden, da 80% des witrschaftlichen Windes aus einer Richtung kommen. Damit ich dann auf ca 25 -30m² komme.

    (Kann ich die Windleitflächen direkt zum Rotor zählen oder nur über eine Faktor von 0,50 -0,70 pro m², gibt es dazu Schon Versuche?)

    Ich werd erstmal zum testen eine kleiner Anlage als Heizwindmühle bauen und dann die gesammelten Werte für das Große verwenden.
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    Re: Leistungsberechnung beim Durchstömrotor

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    Gepostet: 21.03.2008 - 13:39 Uhr  ·  #7
    Ja, es gibt schon Rotoren, die mit Leitflächen arbeiten. Da du dann eine größere Fläche abdeckst, erhältst du auch mehr Leistung, der Wirkungsgrad dürfte aber (entgegen diverser dubioser Werbeanzeigen) sinken.
    Das Kunststück ist jetzt, das der zuwachs an Fläche sich positiver auswirkt, als das sinken des Wirkungsgrades.
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