Windwand

Diplomarbeit
 
Che
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Re: Windwand

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Gepostet: 11.11.2024 - 11:18 Uhr  ·  #21
Was redest Du da eigentlich?
"Ein Dilemma bei solchen Nabenantrieben ist der zähe Anlauf und die Abbremsung durch in der Trommel befindliche Übersetzungen"
Getriebe bei Scooterantrieben selten oder nie. Bei meinem Nabenmotor auch nicht.

"Bei Windrad Touren würden solche Motore ohne die Übersetzung kaum Spannung aufbauen können."
Hatte bei meinem gemessen: Bei lediglich 134 u/min schon 14V DC, im Leerlauf.
Carl
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Re: Windwand

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Gepostet: 11.11.2024 - 16:16 Uhr  ·  #22
Bei Scooterantrieben ja, aber bei E-Bikes nein

bei Scooter - Du meinst vielleicht die kleinen Trittbrettroller? E-Mopeds und Roller haben meist 1000 W und mehr und damit verbunden auch stärkeres Kogging (Rastmoment durch die Magnete)
Che
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Re: Windwand

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Gepostet: 11.11.2024 - 16:28 Uhr  ·  #23
Zitat
aber bei E-Bikes nein
dann lies nochmal nach in meinem Link, wofür dieser Nabenmotor war! ;-)

Rastmoment dürfte beim Savonius nicht das Problem sein, denn er läuft an fast wie eine Dampfmaschine.
Carl
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Re: Windwand

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Gepostet: 11.11.2024 - 17:35 Uhr  ·  #24
nanu !
"Rastmoment dürfte beim Savonius nicht das Problem sein, denn er läuft an fast wie eine Dampfmaschine."

Haben wir ein neues Mitglied in der Fan - Gemeinde?
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Re: Windwand

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Gepostet: 12.11.2024 - 10:52 Uhr  ·  #25
Guter Anlauf ist nicht alles. Vor Allem wenn hohes Drehmoment im Stillstand bei der Sturmsicherung Schwierigkeiten macht.

Auch der Dr. Schulz schreibt in seinem Buch unter 1.3 :
"Ein sehr wichtiges Teil ist die Bremseinrichtung, die unbedingt in der Lage sein muss, den Rotor bei höchsten Windgeschw. bei voller Drehzahl abzubremsen und fest zu stellen."

Sowas braucht man bei Normalwindrädern und Darrieus-Läufern nicht unbedingt.
Che
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Re: Windwand

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Gepostet: 13.11.2024 - 14:11 Uhr  ·  #26
Ein weiterer Nachteil von Savonius-Läufern ist die geringe Drehzahl, der TSR nahe 1 geschuldet.
Da gut anlaufend kann man natürlich mit Getriebe arbeiten, sonst müsste der Generator unnötig groß ausfallen.

Bei der Windwand wird der Durchmesser auf mehrere kleine aufgeteilt. Da es 5 sind, können die Drehzahlen die ich für D 1m augerechnet habe *5 genommen werden.

Ich sag mal so:
Bevor Anwender verzweifeln an einem Darrieus, den sie nicht zum Laufen bringen,
ist es nachvollziehbar, dass sie mit einem Savonius beginnen.
Carl
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Re: Windwand

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Gepostet: 13.11.2024 - 14:37 Uhr  ·  #27
"Da gut anlaufend kann man natürlich mit Getriebe arbeiten, sonst müsste der Generator unnötig groß ausfallen."

Dann versuche es lieber anders herum: Wenn der Savonius groß genug ist kann man mit Getriebe arbeiten. Bei 1 m2 Fläche zum Wind und das auf mehrere schmale Rotore gestaffelt bei denen schon der Antriebsstrang mechanische Mehr-Verluste bringt müßte da wohl eher ein Schweizer Uhrmacher ran und auch der kann die Naturgesetze nicht umgehen.

Ich schlage vor statt mit Theorie versuchst Du es einfach selber praktisch und teilst uns danach Dein Ergebnis mit.
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Re: Windwand

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Gepostet: 13.11.2024 - 22:47 Uhr  ·  #28
Ich seh auch theoretisch ziemlich gut durch. Eine Eigenschaft auf die ich Wert lege.
WL01
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Re: Windwand

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Gepostet: 14.11.2024 - 10:11 Uhr  ·  #29
Zitat geschrieben von Che

Ich seh auch theoretisch ziemlich gut durch. Eine Eigenschaft auf die ich Wert lege.

Wenn mehrere Savonius nebeneinander stehen, würde ein Zahnrad-/Ketten-Getriebe die einzelnen Rotoren ja einbremsen, wenn z.B. der eine mehr Wind erhält als der andere. Wie wäre in diesem Zusammenhang ein Visko-Getriebe? Oder ist dann der Verlust noch größer?
Che
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Re: Windwand

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Gepostet: 14.11.2024 - 11:17 Uhr  ·  #30
Da macht sich einer zu viel Gedanken!
Carl
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Re: Windwand

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Gepostet: 14.11.2024 - 13:31 Uhr  ·  #31
"Wenn mehrere Savonius nebeneinander stehen, würde ein Zahnrad-/Ketten-Getriebe die einzelnen Rotoren ja einbremsen, wenn z.B. der eine mehr Wind erhält als der andere. Wie wäre in diesem Zusammenhang ein Visko-Getriebe? Oder ist dann der Verlust noch größer?

Ein Visko Getriebe - dazu hätte ich folgende Bedenken: Die Viskosität bezahlt man doch mit einer Reaktionsträgheit die von der Viskosität erzeugt wird weil je nach Zähigkeit des Vorgangs eine Kraft aufgebracht werden müsste die diese Dämfung überwindet.

Zwar würde so wahrscheinlich der Lauf der einzelnen Rotoren in etwa angeglichen aber doch wohl nicht ohne Verluste.

Zumindest wenn man mehrere Rotoren hintereinander auf ein geringfügig flexibles Stahlseil anordnet bestätigt sich der theoretische Gedankengang von WL01 insofern als sich mehrere Rotoren die auf einem gemeinsamen Triebstrang sitzen gegenseitig einbremsen können wenn die Strömungsverhältnisse diese unregelmässig anströmen.

Ein solcher Versuch mit 6 Vertikalrotoren auf einem 12 mm Stahlseil bei mir zeigte in diesem Zusammenhang deutlich dass solche Unterschiede einzelner dieser Rotoren in der Reaktion auf den Wind die Funktion stark beeinträchtigen können.

Dort hatten sich durch die Flexibilität des Stahlseils sogar Spannungen im Seil aufgebaut die durch die unterschiedlich auf die Rotoren einwirkende Strömung verursacht wurden, es konnte sogar beobachtet werden dass das flexible Seil welches einmal derart verspannt zurück in seine jeweilige über das Seil zeitlich unregelmäßig verteilte ursprüngliche Ruheposition strebt dadurch einzelne Rotoren dazu bringen kann statt vorwärts - rückwärts zu laufen.

Also während sich einzelne Rotoren noch vorwärts bewegten drehten andere rückwärts. Nicht nur selten sondern ständig so dass der ganze Versuch in dem 3 Jahre Arbeit steckten erfolglos (wenn man von der Erkenntnis absieht) abgebrochen werden musste.

Nur bei stärkeren Windstößen konnte man eine halbwegs kontinuierlich gleichmäßige Drehbewegung der Rotorkette beobachten, m.M.n. deshalb weil dann das Drehmoment genügend stark wurde um die Verspannungen im Seil auf gleich starker Höhe zu halten ohne durch das zurück-federn das zuvor beschriebene Wechselspiel zu produzieren..


Ob das gleiche in einem relativ kompakten 1 m2 Aufbau mit Savonius Rotoren und einem relativ rigide wirksamen Kettenantrieb die gleichen Einschränkungen verursacht wie bei einer 6 m langen Rotorkette mit 6 x 1 m2 Horizontalrotoren würde ich zwar sehr in Frage stellen, dennoch ist der Gedankengang von WL01
absolut richtig und verdeutlicht, dass zur Theorie nicht nur erlernte Kenntnis sondern auch Vorstellungsvermögen und das Erfassen von komplexen Zusammenhängen gehört die sich aus Lehrbüchern leider nicht immer entnehmen oder als Bestandteil einer technischen Anordnung erkennen lässt.

Globale Zusammenhänge erkennen ist nicht gerade die Vorzeigedisziplin der unterschiedlichen Fachrichtungen obwohl es nichts in der Natur gibt welches nur für sich alleine zu verstehen wäre.

Das zu erkennen dient auch die Praxis welche oft erst die Möglichkeit vermittelt zuvor unbekannte auftretende Phänomene zu erfassen, dienlich z.B. um aus Fehlern zu lernen bzw. Verbesserungen zu finden..

Dort wo Praxis und Theorie vorrangig nur in Konkurrenz treten und sich in falschem Dünkel gegenseitig übertrumpfen wollen geht viel kostbare Zeit verloren..
FamZim
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Re: Windwand

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Gepostet: 14.11.2024 - 17:31 Uhr  ·  #32
Hallo

Bei einem Kettenrotor trift jede Bö nacheinander die einzelnen Rotoren was logisch und leicht zu sehen ist.
Ein Seil welches sich derart verdrehen läst, ist auch ungeeignet für diesen Zweck,da gibt es sicher bessere.
Auf die Wand trift eine Bö sehr gleichmässig die ganze Fläche.
Bei gegensinnig drehenden Rotoren ist mit einer Kette in Schlangelinie und nur einer Rüchfürung mit wenig Verlusten zu rechnen, wenn sie nur anliegent und nich stramm und somit lagerbelastent montiert ist.

Gruß Aloys
Carl
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Re: Windwand

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Gepostet: 14.11.2024 - 18:23 Uhr  ·  #33
Das siehst Du alles richtig, nicht nur die Lagerbelastung ist relevant, auch die Einschätzung zur Elastizität bzw. Torsionsfestigkeit des Stahlseils ist richtig.

Ich hatte ein 12 mm VA Seil gewählt in der Hoffnung es sei steif genug!

Zuvor hatte ich statt eines gedrehten Stahlseils schon einmal eine längere Kette mit etwa 15 kleinen 30 cm Rotoren 2 Jahre in Betrieb bis sich mir der kleine Generator der damit betrieben wurde geklaut wurde.

Da war das kein gedrehtes Stahlseils sondern einfach nur ein dicker Zaundraht und alles war so in einer Kette (Kathode) aufgehängt das auf den Drucklagern (hier waren es einfache Trittlager vom Fahrrad zum Generator hin mit einem Stück Gartenschlauch gekoppelt). nicht zu viel Zugkraft auf die Lagerung kam.
Carl
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Re: Windwand

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Gepostet: 16.11.2024 - 17:36 Uhr  ·  #34
Ich hab meinen Beitrag nochmal durchgelesen, obwohl ich gewöhnlich immer nachträglich noch korrigieren muss, es schleichen sich dennoch auch dann noch Fehlerteufel ein!

die 30 kleinen Rotoren auf einer Kette hintereinander liefen nicht in einer Kathode sondern in einer Katheoden Kurve ( Katheode mit e) , also gut durchhängend und nicht zu straff aufgehängt so dass dies zu viel Druck auf die Fahrradtretlager in denen die Rotorkette gelagert war bedeutet hätte,.

Trotz der durchhängenden Reihe funktionierte das erstaunlich gut, der angetriebene Generator war ein 12 V DC 250W Motor einer italienischen Waschmaschine, die Rotoren hatten nur 30 cm Durchmesser aber durch die Kopplung der Vielzahl miteinander auf der durchhängenden Kette brachten sie locker das nötige Drehmoment sowohl als die wegen des kleinen Rotordurchmessers auch sehr zufriedenstellende hohe Drehzahl selbs bei moderatem Wind zwischen 3 und 4 m/sec Windgeschwindigkeit.

Das einzige wirkliche Manko an der Sache ist die Windrichtungs Nachführung. Man benötigt eine relativ stabile Hauptwindrichtung sonst kann man das vergessen.
Che
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Re: Windwand

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Gepostet: 20.11.2024 - 14:53 Uhr  ·  #35
Zitat
Dort wo Praxis und Theorie vorrangig nur in Konkurrenz treten und sich in falschem Dünkel gegenseitig übertrumpfen wollen geht viel kostbare Zeit verloren..
Vor allem geht Zeit verloren, wenn einfach nur rumgebastelt wird, und das beim 5. Versuch immer noch nicht klappt, und keine Vorstellungen darüber existieren, warum das so ist.

Zitat
der angetriebene Generator war ein 12 V DC 250W Motor einer italienischen Waschmaschine
Seit wann haben WM 12V Motoren? Außerdem sage ich Dir auf den Kopf zu, dass Du dich bei deiner Rotorkette mit 30cm Einzel-D mit Leerlauf begnügt hast. Also keinerlei Leistung abgenommen wurde, oder?
Carl
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Re: Windwand

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Gepostet: 20.11.2024 - 16:23 Uhr  ·  #36
"Seit wann haben WM 12V Motoren? "

Es wurde bereits gesagt dass es sich um ein italienisches Waschmaschinen Modell handelt. Eine Bauweise die verbreitet in den 80er Jahren auch auf anderen europäischen Märkten verkauft wurde.

Ähnliche 12 V / 250 W Motoren wurden (mit Planetengetriebe) im Sinclair Electro Cart (der auch Pedalantrieb hatte) verbaut.

Und nein, mit der Rotorkette wurde der 250 W DC Motor als Generator betrieben.

Ich erspare dem Forum gerne auch Dir etwas auf den Kopf zu zu sagen. Macht bei Dir ja eh keinen Sinn und erfüllt auch keinen guten Zweck für die Themenbereiche die hier relevant sind..
Che
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Re: Windwand

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Gepostet: 20.11.2024 - 16:44 Uhr  ·  #37
Zitat
Und nein, mit der Rotorkette wurde der 250 W DC Motor als Generator betrieben.
Wenn aber Leistungsdaten vorhanden wären, hättest Du sie hier genannt, oder?
Carl
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Re: Windwand

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Gepostet: 20.11.2024 - 20:13 Uhr  ·  #38
Ja, hätte ich.

Zunächst ging es mir dabei aber vorrangig darum zu testen ob so eine Kette mit vielen kleinen Rotoren grundsätzlich meine Vermutung erfüllen würde, genügend Drehmoment durch die Vielzahl derselben und genügend Drehzahl durch den Umstand dass kleine Rotoren auf höhere Drehzahl kommen als solche mit größeren Durchmessern zu erzeugen.

Der Waschmaschinenm Motor der damit betrieben wurde wurde nicht auf generierte. Leistung gemessen, mir genügte vollkommen beobachten zu können dass er bei den mittleren dort vorkommenden Windgeschwindigkeiten von 3 - maximal 4 m/sec Ladespannung entsprechend seiner Nennspannung erzeugen könnte.

Das ganze war auch kein wissenschaftlicher Testlauf sondern das übliche Vorgehen eines Erfinders.

So und jetzt lass mich in Ruhe.
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