Neuvorstellung und Bastelfrage zu Generator für kleinen Savonius

 
Rudi62
 
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Neuvorstellung und Bastelfrage zu Generator für kleinen Savonius

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Gepostet: 10.05.2022 - 18:29 Uhr  ·  #1
Hallo zusammen,
ich bin Rudi, Bastler und Jugendbetreuer. Wir haben einen 3d Drucker und würden gern eine kleine Anlage bauen. Im Internet stößt man auf den Windbaum, letzt habe ich einen Sichtschutz gesehen, der einige m² groß war und etliche kleine Windflügel in der Wand aufgenommen hat. Eine Kleinanlage mit 2 oder 3m Durchmesser kommt nicht in Frage, aber ein Gestell aus Holz, oder eine Wand mit vielleicht 20 kleinen Rotoren, das wäre möglich. Der Drucker macht 200x200x200mm, gibt es einen einfachen Generator, ich habe schon was gelesen, dass Schrittmotoren verwendet wurden. Bei denen kenne ich nur die Nema Typen, die sind auch am Drucker. Gibt es da eine einfache Lösung? Kann man da irgendwas zusammenschließen um die Räder zu koppeln und mehr Strom zu bekommen, vielleicht auch was zu laden?

https://www.vattenfall.de/info…ma-newwind
https://futurezone.at/science/…/401776647

Das Forum und die Themen sind so groß, dass mich die Suche erschlägt. Vielleicht gibt es ja Links.

Rudi
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Re: Neuvorstellung und Bastelfrage zu Generator für kleinen Savonius

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Gepostet: 10.05.2022 - 22:31 Uhr  ·  #2
wieso
 
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Re: Neuvorstellung und Bastelfrage zu Generator für kleinen Savonius

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Gepostet: 10.05.2022 - 22:50 Uhr  ·  #3
Servus ,

Ich hatte mal diese beobachtet und auch bestellt und installiert auch zeitweise auf meinem Fahrzheug als Lichtmaschinen Ersatz , must nur gerade daran denken bei Deiner Post --- http://www.motorwavegroup.com/new/motorwind/houses.html

Überzeugend war das Produkt , eher nicht abe trozdem intresannt
WL01
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Re: Neuvorstellung und Bastelfrage zu Generator für kleinen Savonius

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Gepostet: 11.05.2022 - 06:57 Uhr  ·  #4
Zitat geschrieben von Rudi62

Hallo zusammen,
ich bin Rudi, Bastler und Jugendbetreuer. Wir haben einen 3d Drucker und würden gern eine kleine Anlage bauen. Im Internet stößt man auf den Windbaum, letzt habe ich einen Sichtschutz gesehen, der einige m² groß war und etliche kleine Windflügel in der Wand aufgenommen hat. Eine Kleinanlage mit 2 oder 3m Durchmesser kommt nicht in Frage, aber ein Gestell aus Holz, oder eine Wand mit vielleicht 20 kleinen Rotoren, das wäre möglich. Der Drucker macht 200x200x200mm, gibt es einen einfachen Generator, ich habe schon was gelesen, dass Schrittmotoren verwendet wurden. Bei denen kenne ich nur die Nema Typen, die sind auch am Drucker. Gibt es da eine einfache Lösung? Kann man da irgendwas zusammenschließen um die Räder zu koppeln und mehr Strom zu bekommen, vielleicht auch was zu laden?

Das Forum und die Themen sind so groß, dass mich die Suche erschlägt. Vielleicht gibt es ja Links.

Rudi
Da ich selbst einen Eigenbau ins Auge fasste, habe ich mich mit derartigen Anlagen auch theoretisch beschäftigt. Das Prinzip sind zumeist immer Savonius-Rotoren.
Der Vorteil dabei ist, dass dieser Vertikalläufer optisch gut aussehen und absolut leise sind, der Nachteil, dass sie nicht so effizient sind wie Horizontalläufer.
Auch ich habe mir letzten Endes drei Savonius-Helix-Rotoren angeschafft und versucht damit Strom zu erzeugen.

Das Problem von solchen Microwindanlgen aber ist immer, dass wenn man mehrere paarallel schaltet, dass sie sich gegenseitig beeinflussen. Entweder man schaltet sie mechanisch paarallel, dann hat man einen mechanischen Abrieb und damit große Reibungsverluste. Wenn man sie elektrisch paarallel schaltet, müssen immer alle mit der selben Geschwindigkeit rotieren und das bedeutet, dass sie sich gegenseitig abbremsen. Wenn man jedoch für jeden einzelnen Rotor einen elektrischen Umformer (Ladregler) verwendet, wird das einerseits sehr teuer und andererseits fressen diese Schaltung selbst viel von der erzeugten Energie weg.
Kurz gesagt, viele kleine Windgeneratoren sind gegenüber wenigen großen äußerst ineffizient.
Aber sicherlich als Hobby optisch sehr schön, ein lehrreiches Windspiel.

Mit meinen drei Helixrotoren kann ich pro Tag (abhängig natürlich vom Wind) maximal rund 170 Wh Energie ernten und ... sie schauen wunderschön aus. Um die elektrischen Schaltungen aber rationell zu nutzen, habe ich daher noch zwei kleine PV-Module (insgesamt rd. 1/2 m²) paarallel zu den Windturbinen geschalten, womit ich dadurch pro Tag zumindestens rund 450 Wh regelmäßig ernten kann.

MfG
Justin
Carl
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Re: Neuvorstellung und Bastelfrage zu Generator für kleinen Savonius

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Gepostet: 11.05.2022 - 12:59 Uhr  ·  #5
Hallo Justin, Deine 3 Helixläufer sind Darrieus Modelle, keine von Savonius.

Savonius wäre für eine Wand allerdings auch eine Idee wenn man nebeneinander viele schlanke hohe Savoniusse in eine solche Wand einfügt.

Mit kleinem Rotordurchmesser steigt die Drehzahl und mit der Höhe eines solchen Savonius kann man dann das Drehmoment steigern.

Was mir bei "Windwänden" allerdings zu Denken gibt ist der Umstand das ein Teil (etwa 40% der in der Strömung enthaltenen Energie) immer durch und um das Windrad herum ungenutzt ablaufen muss.

Andernfalls weicht die Strömung jedem Windrad, auch der "Windwand" ganz außen herum aus wie z.B. bei einer Litfaßsäule.

30 kleine Howard Schrittmotore hätte ich auf Lager, könnte diese bei Bedarf zu Selbstkosten anbieten. Passende Brückengleichrichter habe ich auch, mit Schaltplan zum korrekten Anlöten so dass dann nur die einfachen davon ausgehenden Plus-Minus Pol Anschlüsse genutzt werden können. Damit kommt man leicht mit Handandrehen auf über 12 V Spannung, Akku laden geht damit. Ich kann auch einen Howard einzeln anbieten, mit Gleichrichter fertig verlötet 13 Euro plus Versandkosten. Bei Interesse Nachricht über die Foren PN.
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Re: Neuvorstellung und Bastelfrage zu Generator für kleinen Savonius

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Gepostet: 11.05.2022 - 13:26 Uhr  ·  #6
Zitat geschrieben von Carl
Hallo Justin, Deine 3 Helixläufer sind Darrieus Modelle, keine von Savonius.
Formal hast Du recht, nur laut WIKI gilt die Helixform als Variante eines Savonius. Außerdem habe zusätzlich für die Startphase jeweils drei Savoniusbecher angebracht. Somit ist meine Variante eine spezielle Kombination mit zumindestens Savoniusunterstützung.
Chritz
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Re: Neuvorstellung und Bastelfrage zu Generator für kleinen Savonius

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Gepostet: 11.05.2022 - 13:44 Uhr  ·  #7
Könnte man hinter dem Gleichrichter nicht mit sowas wie eine Bypass Diode arbeiten und dann die einzelnen Motoren zusammen schalten? So ähnlich wie bei Photovoltaik Modulen und Schatten Management?
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Re: Neuvorstellung und Bastelfrage zu Generator für kleinen Savonius

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Gepostet: 11.05.2022 - 14:37 Uhr  ·  #8
Zitat geschrieben von Chritz
Könnte man hinter dem Gleichrichter nicht mit sowas wie eine Bypass Diode arbeiten und dann die einzelnen Motoren zusammen schalten? So ähnlich wie bei Photovoltaik Modulen und Schatten Management?
Natürlich kann man das, mache ich bei meinen drei Helixturbinen auch. Nur,... man braucht dann für jeden Schrittmotor einen eigenen Gleichrichter was die Sache bei >10 Micro-Micro-Turbinen teuer und sehr ineffektiv macht, da durch jeden Gleichrichter rund ein Fünftel der erzeugten Leistung verlustig geht. Wie ich geschrieben habe, jede dieser Schaltungen frisst selbst viel von der erzeugten Energie weg.
Chritz
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Re: Neuvorstellung und Bastelfrage zu Generator für kleinen Savonius

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Gepostet: 11.05.2022 - 14:46 Uhr  ·  #9
Bei den kleinen Motoren muss es ja kein dicker Gleichrichter sein. Da reichen 3 Dioden für 50cent das Stück.
Che
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Re: Neuvorstellung und Bastelfrage zu Generator für kleinen Savonius

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Gepostet: 11.05.2022 - 21:02 Uhr  ·  #10
Zitat
da durch jeden Gleichrichter rund ein Fünftel der erzeugten Leistung verlustig geht.
Kann man so nicht sagen und ist spannungsabhängig. Bei Flussspannung 2x1V bei 12V 16,6% Verluste. Bei 24V die Hälfte.
Außerdem, was sein muss, muss sein!
Da Reihenschaltung bei Windrädern nicht geht, verbleibt nur Parallelschaltung nach Gleichrichtung.

Zitat
Da reichen 3 Dioden für 50cent das Stück.
Na wenn schon 6 für Drehstrom, oder wie?
Über ca. 2,5A muss man aber schon was zur Wärmeableitung vorsehen.
Selbst so eine 6 A Diode hat ohne Kühlflächen an den Drähten (große Kupferflächen auf der Leiterplatte) schon 77°C am Gehäuse bei 2,5A. Selbst gemessen, bei Raumtemperatur.

Bei Schotkydioden mit nicht mehr als 100V Sperrspannung ist es mit der Wärmebilanz besser, da geringere Flussspannungen.
Chritz
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Re: Neuvorstellung und Bastelfrage zu Generator für kleinen Savonius

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Gepostet: 12.05.2022 - 08:20 Uhr  ·  #11
Stimmt, 6. Kurzer Moment von gedanklicher Irreführung. Aber schon interessant das Thema. Da könnte der 3D Drucker mal was vernünftiges machen. 😀
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