H-Rotor 3,5KW Konzept

Durchführbarkeits- und Planungsanalyse
 
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Re: H-Rotor 3,5KW Konzept

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Gepostet: 26.04.2012 - 19:19 Uhr  ·  #21
Zitat geschrieben von dig-it

Zitat

die Anlage ist für Küstengebiete ausgelegt und nimmt eine mittlere Windgeschwindigkeit von 8- 10m/s an.

Wo sollte das denn sein. Die Werte werden nicht einmal in Reykjavik auf Island erreicht, zumindest nicht in 10 Metern Höhe... Antarktis?

Dieter


Meltemi Gebiete wie die Küste von Izmir und die Inseln von Grienchenland^^
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Re: H-Rotor 3,5KW Konzept

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Gepostet: 26.04.2012 - 19:29 Uhr  ·  #22
Zitat geschrieben von Menelaos

@ Carl

Zitat
ab einem Mittelwert von 6m/sek sollte damit schon was zu machen sein. Bauchgefühl, klar.


Wo bitte haben wir das in Deutschland...? Das ist sooo selten, es wäre Quatsch die Anlage darauf abzustimmen, sie muss chon viel früher tun, sonst hat das keinen Zweck!

Plangebiet ist der Meltemi also die Küste von Izmir bis etwa Fethye und alle Östlichen Griechischen Inseln. Mittlere Winde von 6-9 sind Morgens und Abends üblich. Vor allem aber gibt es kein richtiges Grid,

@PGPT

Zitat
Dieser wird mit einer Feder offen gehalten und verstärkt den Anlauf durch Windwiderstand, beim erreichen einer noch zu ermittelten Drehzahl wird der Vorflügel dann letztlich zugedrückt und liegt laminar am Profil an.


Aber wohl nicht durch den Luftwiderstand auf die Nase...oder? Wenn dieser so hoch wäre dass das klappt, hast du ganz andere Probleme und das ganze Teil kommt ja auch erst richtig in Fahrt wenn die SLZ größer wird...aber da hinzukommen mit dieser bei größeren Drehzahlen "störenden" Anlaufhilfe wird auch nicht ganz leicht. Zudem hast du ja auch noch Fliehkräfte die auf diesen mechanismus wirken und ihm vielleicht entgegenwirken...oder unterstützen...?!

Ich kann mir nicht so recht vorstellen was das erwirken soll...aber probieren geht über studieren und ich würde mich freuen wenn du das Resultat hier öffentlich machst....und abbauen kann man das ja immer noch wieder.

Ich dachte an eine Fläche von etwa 0,1m² pro Flügel, wenn ich nur die Wiederstandskurfe ansehe kommen da gewaltige Momente zusammen. Allerdings ist dein Einwand richtig, es wird schwer den Moment abzupassen wo das Ding dann zuklappen sollte. Natürlich werde ich die Bilder und Videos für euch Öffentlich machen. Das ich bis jetzt noch keine gesendet habe liegt einzig daran daß ich das blöde Datenkabel noch nicht finden konnte. Wenn Ihr erst seht was schon alles steht, versteht Ihr meinen Eifer sicherlich. Ich hole mir Morgen die Kamera eines Freundes. PS: habe die Genehmigung erhalten die Turbine wenn auch noch ohne Blätter aufzubauen.

Welches Profil wollt ihr eigentlich verwenden?

Profil von Delft. DU-06-W100 in einer nochlmals überarbeiteten Form.

Gruß
Max
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Re: H-Rotor 3,5KW Konzept

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Gepostet: 26.04.2012 - 19:32 Uhr  ·  #23
Zitat geschrieben von Menelaos

...auch bei 12 m/s glaube ich nicht daran...Was für eine Auslegungs-SLZ hat denn das Teil eigentlich? Sollte mindestens 4 sein. Unter 2,5 gibts in jedem Fall Strömungsabriss und das Teil "steht" da es sonst an der "Leeseite" zu keine laminare Strömung mehr am Profil gibt. Die Blattwinkelverstellung hilft hier definitiv nach, das Problem bleibt aber dennoch bestehen
Das mit Der C-Nase klingt erstmal logisch und verlockend, allerdings wird dann die SLZ so tief in den Keller rutschen dass genau dieses eben genannte Problem auftreten wird...



Gruß
Max


Mast ist Konisch zulaufend rund ausgelegt, etwa 80cm hinter dem Mast hast Du eine (Fast) laminare Strömung
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Re: H-Rotor 3,5KW Konzept

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Gepostet: 26.04.2012 - 19:38 Uhr  ·  #24
Zitat geschrieben von dig-it

Zitat

die Anlage ist für Küstengebiete ausgelegt und nimmt eine mittlere Windgeschwindigkeit von 8- 10m/s an.

Wo sollte das denn sein. Die Werte werden nicht einmal in Reykjavik auf Island erreicht, zumindest nicht in 10 Metern Höhe... Antarktis?

Dieter


Gebiete um Izmir und Östliche Griechische Inseln Meltemigebiete
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Re: H-Rotor 3,5KW Konzept

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Gepostet: 26.04.2012 - 20:03 Uhr  ·  #25
Zitat

Gebiete um Izmir und Östliche Griechische Inseln Meltemigebiete

Wenn ich mich nicht allzusehr täusche, bewegen wir uns da in Zonen mit deutlich unter 5 m/s im Jahresdurchschnitt...?

Wobei es dort sicherlich Standorte geben kann, wo regelmäßige Thermik zumindest tagsüber für starken Wind sorgt.
Wir sind auf Weiteres gespannt!

Dieter
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Re: H-Rotor 3,5KW Konzept

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Gepostet: 26.04.2012 - 21:46 Uhr  ·  #26
@ Stefan: Mach Dich nicht mit Selbstzweifeln verrückt, Dein Konzept steht doch schon ziemlich fest und ist für die anvisierten Windgeschwindigkeiten bestimmt gut genug ausgelegt!

Ich würde die Flügel nicht wegen auch auftretenden Phasen mit schwächerem Wind noch länger gestalten. Es ist immer besser, ein heiles Windrad mit etwas weniger Leistung zu haben, als ein vom Sturm zerlegtes, auch wenn der Ertrag letztlich nicht ganz den vorstelligen Erwartungen entspricht. Dein Rotor ist auf eine mittlere Schnelllaufzahl ausgelegt und für den beschriebenen Standort bestimmt gut angepasst.

Glaubst Du übrigens, wenn nur ein kleiner Teil der Flügellänge mit einem C-Vorflügel besetzt wird, dass dies dann den Schnelllauf ganz allgemein zu stark abbremst? Es kann sein, dass nur wenig mehr Drehmoment nötig ist, um die Trägheit zu überwinden. Ähnlich wie Savonius-Rotoren als Anfahrhilfe bei H-Rotoren genutzt wurden, könnte man hier möglicherweise mit sehr geringem Aufwand eine Reserve einplanen. Verwindungssteifigkeit bekommt so ein Teil durch eine feste Verbindung mit dem Flügelprofil. Relativ loses Zeug wie federgehaltene Flap´s sind mir ähnlich wie Max auch ein bißchen unheimlich. Bei einem Flugzeug macht es Sinn, aber hier dreht sich was im Kreis, das C-Profil arbeitet mit Drehmoment jedenfalls in 270° des Drehkreises, das wird bei einer Hälfte als "Schmiege" vielleicht nicht ganz so klappen. Vielleicht wird eine Hilfe garnicht benötigt, aber es beruhigt, sie in der Hinterhand zu haben... Vielleicht liesse sich so ein Teil als Reserve für Perioden mit schwächeren Windenauch später noch bauen und nur jetzt im Profil ein paar verstärkte Stellen einplanen, wo man eventuell später sowas aufschrauben kann. Das wäre ein gut versteckter Rettungsanker, wenn später wider Erwarten doch was mit der Auslegung schief geht. Es könnte leicht aufsteckbar und an wenigen Verbindungsstellen zu verschrauben wie eine Protese bereitgehalten werden.

Übrigens sind die Belastungen des oberen Flügelteils am H-Rotor anscheinend höher als unten, jedenfalls mache ich diese Beobachtung mit schöner Regelmäßigkeit bei allen meinen Mini-C-Rotoren, deren obere ansonsten identische Flügelteile sich im Sturm zerlegen können, während die untere Hälfte auch nach dem Sturm noch unversehrt weiterläuft. Die untere Hälfte reißt bei mir praktisch nie ab. (Absicht ist das nicht, bei kleinen Modellen lohnt sich eine Sturmsicherung nicht und man macht so dann Erfahrungen ähnlich wie bei Crashtests)

Das sind maximal 50 cm hohe Rotoren, bei denen die Flügel genau mittig mit nur einem waagerechten Tragarm verbunden sind. Kann es sein, dass bei den Belastungsberechnungen die Schwerkraft ausgeblendet oder vergessen wird? Jedenfalls könnte Letztere eine Komponente zur Fliehkraft sein, die diese beeinflußt. Anders kann ich mir den extremen Unterschied nicht erklären, denn bei 50 cm Flügelhöhe sollten die höhenabhängigen Unterschiede der Windgeschwindigkeiten nicht so viel ausmachen, daß die Flügel nur in der oberen Hälfte zerreißen.
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Re: H-Rotor 3,5KW Konzept

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Gepostet: 26.04.2012 - 23:13 Uhr  ·  #27
Nun, man muss sich hier wohl keine Gedanken machen...bzw, muss man sich entscheiden...

PGPT unterstreicht nach neuesten Erkenntnissen ja nun, dass die Anlage für Starkwindgebiete optimiert ist die im schnitt 6 m/s WInd oder mehr haben....da muss man sich dann überhauüt keine Gedanken um den Anlauf machen und alles kann so bleiben wie es ist.
Ist nun aber dauernd Schwachwind zu erwarten siehts anders aus, dann hat man bei diesem Anlagentyp aber ohnhin noch ganz andere Probleme...
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Re: H-Rotor 3,5KW Konzept

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Gepostet: 27.04.2012 - 07:52 Uhr  ·  #28
So ist es, ich vermute, Stefan macht sich vor allem Gedanken um die Periopden mit Schwachwind, die täglich zwischen den Spitzen zu erwarten sind, denn kontinuierlich 6 m/sec und mehr wird es wohl nicht geben. Das ist eigentlich nur ein pshychologischer Faktor, wenn der Rotor täglich Perioden hat, wo er stehen bleibt, macht das äußerlich einen blöden Eindruck, auch wenn unter dem Strich der Ertrag stimmt.

Das ist ein Problem, das man am besten direkt bei den Entscheidungsträgern klärt, indem man diese einweiht. Nur wenn die Windverhältnisse dort schlechter wären, würde ich die Lösung mit dem Vorflügel anbieten. Max hat recht, der Standort ist gut genug, um auch ohne andere Maßnahmen gute Ergebnisse erzielen zu können.

Der Gedanke von Stefan mit dem anlegbaren Flap ist eigentlich nicht schlecht. Nur eben, dass der Aufwand größer wird und möglicherweise nicht so stabil gebaut werden kann ohne die sonstig gute Statik (relativ schwache Mechanik und bei Edelstahl das höhere Gewicht) zu belasten.

Ich mußte einmal im Auftrag ein kleines Flügelmodell bauen, welches Vorkante Hauptflügel und hinten jeweils ein justierbares Flügelelement hatte. Man konnte beide Teile ähnlich wie bei einem Flugzeug einfahren. Es war eine Idee eines Flugzeugbauers, er wollte die Vorteile, die dort mit Flaps und Flügelklappen erreicht werden, an einem Rotor (der sich ja dreht) nutzen.

Da ich Gelegenheit hatte, damit selbst ein bißchen herumzuprobieren, weiß ich, dass so ein im Gegensatz zum C-Teil halbiertes Vorflügelteil tatsächlich etwas bringt, aber nur im hinteren Teil des Rotor-Drehkreises auf einem Abschnitt so um die 90° (geschätzt). Wenn man das Modell in der Hand gehalten der Strömung aussetzte, wurde das sehr deutlich, der Winddruck übte einen deutlichen Ausschlag in diesem Drehbereich aus.

Was ich damit sagen will: Mit Sicherheit dürfte so eine anlegbare Flügelklappe im ausgefahrenen Zustand dazu beitragen, dass der Rotor früher anfängt zu drehen, nur ist fraglich, ob dieser Abschnitt in dem das Teil gut arbeitet auch ausreicht, wenn gleichzeitig Leistung erbracht werden soll.

Bei meinem Modell verhielt es sich so, dass dieser arbeitende 90° Abschnitt ausreichte, um mit der so angesammelten Schwungenergie den Rotor ohne abgegebene Leistung in Drehung zu halten, bei 2 m/sec Wind Anfahren und in der Weise, dass bei gleichem Versuch nur mit Hauptflügel noch kein Anfahren beobachtet werden konnte.

Der Unterschied beim C-Vorflügel liegt darin, dass dieser in einem sehr hohen Anstellungsbereich des Flügels zur Strömung Leistung erbringt. Aus dem Stand dreht so ein Flügel auch als Einflügler aus Positionen im Bereich von 270° des Drehkreises mit abrufbarer Leistung an und läuft weiter. Das ist ein Unterschied.

Wäre der C-Flügel statisch stabiler und weniger verwindungsanfällig, so vermute ich, dass man damit vorteilhaft auch große Rotoren bauen könnte, denn einmal ist Drehmoment genug da, um die Trägheiten durch variable Strömungsgeschwindigkeiten superb zu überwinden, und dann ist es - abgesehen von den Problemen bei der Generatorwahl - kein Nachteil, Langsamläufer zu sein.

Schnellläufer mit ihren Anfahr- und Trägheitsproblemen sind - leider - dadurch gehandicapt, ihre theoretisch erreichbaren Leistungen erst bei höheren und konstanten Strömungsbedingungen erreichen zu können.
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Re: H-Rotor 3,5KW Konzept

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Gepostet: 27.04.2012 - 08:11 Uhr  ·  #29
So, wie versprochen erst einmal einige Bilder vom Zustand der Anlage.

PS: Das Holzgerippe ist die noch nicht fertige Muttermold für die Flügel.
Diese werden mit Gelcoat versehen was eine Glasartige Oberfläche bringt die nicht mehr Lackiert werden muss.

PS: Ja ich weiß das ich den Schaltschrank für 8KW ausgelegt habe, aber wer sagt denn daß ich bei 3,5KW aufhören möchte :)

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Die Dichtung is nóch nicht eingebaut, Also den Spalt nicht beachten.

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Gepostet: 27.04.2012 - 08:13 Uhr  ·  #30




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Re: H-Rotor 3,5KW Konzept

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Gepostet: 27.04.2012 - 08:19 Uhr  ·  #31


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Re: H-Rotor 3,5KW Konzept

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Gepostet: 27.04.2012 - 20:13 Uhr  ·  #32
Oh, sogar bei der Mastkonstruktion sieht man die Vorliebe für intelligente Konstruktionsweise mit der statisch gepunktet werden kann! Ich meine damit die Kantform der Röhre und die auf diese Weise optimale Verbindungsgeometrie für die angeschweißten Verstärkungsdreiecke an den Flanschen. Das sind sehr hübsche Details! Stefan hat es dick hinter den Ohren!
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Re: H-Rotor 3,5KW Konzept

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Gepostet: 04.05.2020 - 18:52 Uhr  ·  #33
Was ist aus dem Konzept geworden?
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