Windwand …

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vitis
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Windwand …

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Gepostet: 14.11.2022 - 18:33 Uhr  ·  #1
„ Der amerikanische Designer und Unternehmer Joe Doucet hat ein neues Konzept für Miniwindturbinen entwickelt. Das sieht von weitem fast aus wie eine Kunstinstallation, sagt das US-Technologie- und Designmagazin FastCompany.
Es ist eine Windturbinenwand. “ …

https://www.agrarheute.com/man…alt-599767

Herr wirf Hirn … oder Steine … egal, aber triff!!
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illiat
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Re: Windwand …

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Gepostet: 14.11.2022 - 20:38 Uhr  ·  #2
kannst du getrost in die Tonne kloppen. Rechne mal aus, was ein Quadratmeter Wind bei einer bestimmten Geschwindigkeit an verwertbarer Energie mit sich führt. Davon sind rein theoretisch 59 % (nach Betz) verwertbar. Praktisch sieht die Welt ganz anders aus Hier geht der Wirkungsgrad mächtig gewaltig mit in die Rechnung ein.
Immer wieder tauchen solche Konstruktionen in verschiedenen Publikationen auf. Egal, welche Rotorvariante dabei gewählt wird , ist der Output einer seriellen oder parallelen Zusammenschaltung verdammt mickrig.
Eigentlich verplembert man mit solchen Schnulli nur seine Zeit.
Alle Versuche aus nahezu Nichts etwas vernünftiges zu machen, haben bisher kläglich versagt. Das ist nicht der Gelbe von die Ei.
Dagegen haben einige Experimente mit rotierenden Flügeln ( Flettner -Rotor, Thom Rotor) gezeigt, dass der Auftrieb am rotierenden Flügel bis etwa das zwanzigfache eines normalen Windradflügels erreichen können. Das bedeut, wenn der Vektor des Auftriebes in die Drehrichtung zeigt, an der Welle eine ordentliche Leistung zur Verfügung steht. Wo klemmt da die Säge?. Das Problem ist konstruktionsbedingt und statischer Natur. Mit einseitig an der Nabe befestigten Flügeln , kann ich einen rotierenden Flügel einfach nicht vernünftig bauen. Ab einer bestimmten Größe fangen die Dinger an, mörderisch zu eiern. Es gibt Ideen, eines tragenden Endoskellets nach dem Speichenrad Prinzip, das diese Probleme lösen kann. Leider haben die Flachzangen der Windindustrie das noch nicht geschnallt.
Den Rest überlasse ich Jedem der das liest, zum eigenen Recherchieren und Nachdenken
Carl
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Re: Windwand …

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Gepostet: 15.11.2022 - 07:21 Uhr  ·  #3
man kann bei Flettnerzylindern als Windradflügel mit ihren Flächenebenen (also flach in m2 in die Rotor "Drehscheibe"gestellt) den Zylinderdurchmesser etwa 10x schmaler als ein normales aerodynamisches Profil breit sein darf (mit seiner Flügelbreite) wählen.

Größer bzw. mit mehr Durchmesser darf man die Zylinder nicht haben weil sonst das eintritt wovor schon Betz warnte:

Der Wind weicht bei zu großer Abdeckung aussen um das Hindernis herum wie um eine Litfasssäule.

Denn für den Wind (die Strömung) erscheint der drehende Windrotor mit seiner Vektorgeschwindigkeit dann ähnlich wie eine geschlossene Scheibe.

Und dann - auch Flettnerzylinder können nur die Fläche abernten die sie in ihrem Wirkungsbereich (Drehkreis des Rotors) berühren.
o_lampe
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Re: Windwand …

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Gepostet: 15.11.2022 - 09:49 Uhr  ·  #4
Zitat

kannst du getrost in die Tonne kloppen.

...und ich hole es dann wieder aus der Tonne und entferne jede 2. Turbinen-Reihe. Damit habe ich genug Luftdurchlass, damit auch Herr Betz zufrieden ist ;)

Spass beiseite: Man hat schon bewiesen, dass man VAWTs viel dichter packen kann als HAWTs, vorallem, wenn sie gegenläufig drehen. Es ist in diesen Untersuchungen allerdings von hintereinander versetzt angeordneten VAWTs die Rede.
Stammt aus dem Buch der Synergy
Man muss ein bisschen nach unten scrollen.

Zitat
Ein ganz besonderer Vorteil von Windrädern mit senkrechter Drehachse ist die Möglichkeit, sie in wesentlich kleinerem Abstand zueinander aufzustellen, wie Forscher um Prof. John Dabiri vom California Institute of Technology (CalTech) in Pasadena im September 2009 feststellen. In einer Computersimulation gelingt es ihnen zu zeigen, daß derartige Windrad-Konstruktionen im Vergleich zu den heute üblichen Windpark-Anlagen zehn mal mehr Energie pro Flächeneinheit erzeugen können.
Che
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Re: Windwand …

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Gepostet: 15.11.2022 - 10:11 Uhr  ·  #5
Computersimulation:
Zitat
zehn mal mehr Energie pro Flächeneinheit erzeugen können.

Erst mal die sehen! Und in die Praxis umsetzen! Und dann erst schlussfolgern, so isses oder auch nicht!

Wenn es so überragend wäre, würden wir das ja überall sehen.

In der im Bild gezeigten Anordnung vor einer Hauswand tut sich gewiss nicht viel.
Auch haben VAWT eben schlechtere Cp, und jedesmal unten ein Kleingenerator ist dies bezüglich auch nachteilig.
Carl
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Re: Windwand …

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Gepostet: 15.11.2022 - 11:21 Uhr  ·  #6
ZITAT: " Es ist in diesen Untersuchungen allerdings von hintereinander versetzt angeordneten VAWTs die Rede."

So ist es, hintereinander in räumlicher Tiefe bei SYNERGYS , das ist etwas völlig anderes als nebeneinander.

Und die notwendige räumliche Tiefe muss man berücksichtigen so das die volle Strömung erst einmal um den vordersten Rotor herum an dessen Wirbelschleppe vorbei laufen muss bis letztere sich in etwa aufgelöst hat.

Danach erst kann sie mit der Strömungsenergie die auch vor dem ersten Rotor darin enthalten ist auf den nächsten Rotor einwirken.

Bei den dicht gepackten Rotorwänden behindern sich die Rotoren aucn noch wenn ein kleiner Raum in Größe einer Rotorbreite dazwischen freigelassen wird. Das Strömungsumfeld um ein Windrad herum kann man in Simulationen sichtbar machen!

Stellt man sonst Windräder auf dem Acker jemals so nahe zusammen? Die Abstände haben einen Grund!
vitis
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Re: Windwand …

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Gepostet: 15.11.2022 - 13:23 Uhr  ·  #7
Die schreiben davon Gebäude damit zu verkleiden ... da staut sich doch die Luft dahinter ... zig fieselige Kleine Rotoren sind zig Fehlerquellen, dazu zig Lager, Wellen, Generatoren im Kleinformat ...

Den Ertrag von der Anordnung würde ich als "sehr überschaubar" einordnen, weit weg davon nen Haushalt damit versorgen zu können.
Carl
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Re: Windwand …

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Gepostet: 15.11.2022 - 16:39 Uhr  ·  #8
@ o_lampe, Du sagst:

"Spass beiseite: Man hat schon bewiesen, dass man VAWTs viel dichter packen kann als HAWTs, vorallem, wenn sie gegenläufig drehen."

Das gilt nicht genererll weil es bei den VAWT`s auch solche gibt die mit aerodynamischen Profilen arbeiten. Letztere benötigen eine möglichst laminare unverwirbelte Anströmung aus senkrecht zur Rotordrehachse.

Ok, für andere Turbinentypen ähnlich oder wie der Savoniusrotor stimmt es. Der Savonius ist ein "Turbulenzenfresser" und man kann diese in der Tat dichter hintereinander stellen solange man der Strömung genügend Raum gibt um von aussen neu einfließend den Energieinhalt neu zu generieren. Da mag es auch von Vorteil sein, die Rotoren gegenläufig zueinander zu stellen, hintereinander wie gesagt und vor allem mit optimalem Abstand zueinander um den dort ganz spezifischen Strömungsverlauf maximal einfangen zu können.

Das funktioniert jedenfall nicht mit irgend einem beliebigen Abstand der Rotoren zueinander, man muß diesen für jede Bauweise und Rotordurchmesser unterschiedlichen Abstand erst einmal finden und dann, da dieser günstige "Fleck" mit der Windgeschwindigkeit variabel ist wäre es sogar ratsam den Abstand zu wählen der bei der am häufigsten auftretenden Windgeschwindigkeit aktiv wird.

Ein Windrad funktioniert nicht wie ein Loch in der Wand durch dass ein Wind bläst. Auch was aussen herum und dahinter passiert beeinflusst in signifikanter Weise seine Funktion.
Che
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Re: Windwand …

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Gepostet: 15.11.2022 - 18:00 Uhr  ·  #9
Zitat
Die schreiben davon Gebäude damit zu verkleiden
Das sollten sie doch besser mit PV machen! Denn wo so ne Windwand steht, geht das nicht mehr.
o_lampe
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Re: Windwand …

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Gepostet: 17.11.2022 - 09:56 Uhr  ·  #10
Ja, ich gebs zu, dass ich Äpfel mit Birnen verglichen habe, aber dennoch fand ich die Untersuchungsergebnisse erwähnenswert.

Die 10x höhere Energieausbeute pro Bodenfläche wurde ja schon an 6 verschiedenen Standorten in der Praxis bewiesen, aber es ist sicher nicht jeder Standort geeignet, der ansonsten für Windräder zugelassen wäre.
Der höhere Aufwand mit vielen Klein-Generatoren wird vielleicht durch die günstigeren Baukosten kompensiert?
Interessant finde ich, dass die Rotoren nur 10m hoch sind. Damit könnte man, bereits mit herkömmlichen Windrädern vollgepflasterte Gebiete, zusätzlich mit geeigneten VAWTs bepflanzen ohne dass neue Genehmigungen erforderlich sind. Das wären dann auch Flächen, die für PV Anlagen -wegen Abschattung- keinen Sinn machen. Wünnenberg-Haaren fällt mir da ein...

Und die 10H-Regel in Bayern könnte man damit geschickt umgehen :D

Aber die Tierschützer werden zurecht dagegen sein. Denn ein Vogelschwarm, der sich in so einen Rotorwald verirrt, wirds schwer haben...

...ich wollts nur mal erwähnen
Carl
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Re: Windwand …

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Gepostet: 17.11.2022 - 13:53 Uhr  ·  #11
10 x höhere Ausbeute relativ zur Bodenfläche (von Solarpaneelen?)

Schau Dir an welche Unterschiede es abhängig von der Windgeschwindigkeit gibt. Bei uns in Deutschland sind gute Standorte für Windenergie in Bodennähe rar gesät. Mehr als 80% der in Frage kommenden Fläche ist Schwachwindgebiet oder verwirbelt durch Baumbewuchs, Topografie oder Bebauung.

Eines der überraschensten Geheimnisse (für den Laien) ist dass die Energieausbeute sich unproportional zur Windgeschwindigkei vervielfacht, das heisst - wenn bei einer mittleren Windgeschwindigkeit von 3 -4 m/sec wie das die an besagten Standorten die häufigste ist - mit einem 1 m2 großen Rotor mittlere 11 Watt geerntet werden können dann sind das bei der doppelt so hohen Windgeschwindigkeit schon 89 Watt und nicht etwa nur doppelt soviel Energie.

Leider darf man der Werbung mit den 10 x soviel nur dann glauben wenn man einen Standort nimmt der wirklich soviel Wind hat dass er Solarzellen übertrifft. Das Gegenteil kommt da leider viel öfter vor. Eher sehr selten so dass 10 x höhere Ausbeute erzielt werden kann.

Und dann - Bodenfläche sagt noch nichts aus, ein Windrad nutzt auch die Höhe! Es geht da nicht um m2 Fläche sondern um m3 !!!

Natürlich fallen viele Leute auf solche Aussagen herein, zum Schaden der Käufer und zum Schaden auch derer die seriös an der Windenergie arbeiten.

Billige Werbungstricks - daran gewöhnt man sich und unsere Aufgabe ist es aufzuklären damit die schwarzen Schafe ins grüne Gras beißen müssen weil mit der Wachheit der Käufer ihre Schummel - Krippe immer leerer wird
Che
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Re: Windwand …

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Gepostet: 17.11.2022 - 16:33 Uhr  ·  #12
Letzter Satz gut formuliert! Nicht dass Du noch für den Grimme-Preis vorgeschlagen wirst. :-)
Carl
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Re: Windwand …

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Gepostet: 18.11.2022 - 06:32 Uhr  ·  #13
:-) bedankt! :-)
o_lampe
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Re: Windwand …

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Gepostet: 18.11.2022 - 09:03 Uhr  ·  #14
Zitat

Leider darf man der Werbung mit den 10 x soviel nur dann glauben wenn man einen Standort nimmt der wirklich soviel Wind hat dass er Solarzellen übertrifft

Es handelt sich in dem Fall nicht um Werbung sondern ein wissenschaftliches Dokument. Ich habe mehrere Kapitel im *Buch der Synergie* gelesen und der Autor nimmt kein Blatt vor den Mund, wenn es um Schönfärberei und Marketing-Aussagen geht.

Ich habe auch noch nicht gesehen, dass man Solarparks zwischen die hohen Windräder installiert? Gegen PV kommt man natürlich nicht an....
Stattdessen könnte man eine PV Anlage auf VAWT-Säulen stellen und darunter noch sonnengeschützt Gemüse anbauen. Diese dreifach Nutzung wäre wohl nur schwer zu toppen.
In dem Fall würden die Rotoren noch die Aufgabe von Vogelscheuchen übernehmen ;)
o_lampe
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Re: Windwand …

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Gepostet: 18.11.2022 - 09:13 Uhr  ·  #15
Zitat

Und dann - Bodenfläche sagt noch nichts aus, ein Windrad nutzt auch die Höhe! Es geht da nicht um m2 Fläche sondern um m3 !!!

Genau darum ging es in der Untersuchung: Je grösser ein Windrad ist, desto weiter auseinander müssen die Masten stehen.
Ist das Gebiet so klein, dass man keine weiteren grösseren Windräder aufstellen kann, hat man wertvolle Fläche verschenkt.
Ein VAWT-Park ist ein Nischenprodukt, das da eingesetzt werden kann, wo 10H Regel und o.a. Gründe eine Windnutzung erschweren.
Gegen den besseren Wind in der Höhe kann man nicht Argumentieren. Das ist Fakt!

Die 6 Test-Gebiete wurden daher auch sicher nicht im *Wald* aufgebaut, sondern dort wo es Sinn macht. In diesem Sinne also *Schönfärberei*.
wieso
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Re: Windwand …

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Gepostet: 18.11.2022 - 09:44 Uhr  ·  #16
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