Darrieus Rotor

Drehzahl; Leistung
 
WL01
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Re: Darrieus Rotor

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Gepostet: 11.01.2024 - 09:44 Uhr  ·  #121
Zitat geschrieben von feldi
Wenn der Rotor am Finalen Platz ist komme ich nicht mehr so leicht dran zum mechanischen Blockieren, vor allem dann nicht wenn schon Sturm ist. Auch denke ich, oder bin mir ziemlich sicher das der Generator auf Kurzschluss das nicht lange aushält.
Weiß jetzt natürlich auch nicht ob der Generator den so stark abbremsen kann das er nicht überdreht.
Ließe sich natürlich auch mit einer Fahrradhinterradbremse verwirklichen:
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Che
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Re: Darrieus Rotor

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Gepostet: 11.01.2024 - 11:38 Uhr  ·  #122
Eigentlich müsste so ein Windrad durch Generatorkurzschluss still gesetzt werden können.
Das gelingt schon mit 2 Schaltern.

 


Kann man einen sog. Serienschalter nehmen, und beide Wippen zugleich bedienen.
Beispiel Feuchtraum-Serienschalter.

Ob das kleine Generatorchen das leistet musst Du ausprobieren. Wenn nicht, muss ein stärkerer ran.

Im Anhang mal noch die gewünschte Überschlagsberechnung.
Sind Arbeitsdrehzahlen. Im Leerlauf bei 11 m/s also schon über 1000 u/min möglich!
Ich hoffe, die Auswuchtgewichte sind so gesetzt, dass sie durch die Fliehkraft nicht weg fliegen können.

Ich denke, dass die Drehzahl bei der Arbeitsdrehzahl von 9 m/s gedeckelt werden muss, also bei ca. 500 u/min.
Dazu kann ein Akku nach dem Gleichrichter schon Wesentliches leisten, durch seine nehezu konstante Spannung.
Muss allerdings auch dafür gesorgt werden, dass weiterhin ausreichend belastet wird, wenn der Akku voll ist.
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Re: Darrieus Rotor

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Gepostet: 11.01.2024 - 11:48 Uhr  ·  #123
Habe diese Schalter bei meinen vier Windturbinen im Einsatz, allerdings werden da nur jeweils zwei Phasen kurzgeschalten, aber es reicht zumindestens bis 9 m/s, um die Räder (fast) zum Stillstand zu bringen. Zugegeben bei Vertikalläufer!
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Re: Darrieus Rotor

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Gepostet: 11.01.2024 - 16:52 Uhr  ·  #124
Hallo

Man schaltet 2 Phsen an die dritte, dann sind alle Kurzgeschlossen.
Oder einzeln an den Sternpunkt wenn vorhanden, ist meist nicht der Fall, also alles richtig mit 2 Schaltern.

gruß Aloys.
feldi
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Re: Darrieus Rotor

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Gepostet: 11.01.2024 - 22:16 Uhr  ·  #125
Danke für die Info jetzt muss ich dann erst mal messen
Das mit der Fahradbremse müsst ich mir mal genauer anschauen.

lg Kalle
feldi
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NACA0020 mit neuen Leistungsstarken Generator

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Gepostet: 21.06.2024 - 22:57 Uhr  ·  #126
Hallo zusammen, länger nichts geschrieben, aber habe immer meinen Darrieus beobachtet und gemessen.
Nachdem ich die Blätter nochmal Nachgewuchtet habe, auf unter 1 Gr. genau läuft er auch super ruhig, keine Vibrationen oder Geräusche. Der Aufbau ist super stabil und hält auf alle Fälle bis 10er Wind und 500RPM, Aber da biegen sich dann die Blätter schon. Der kleine Generator ist halt noch immer mein Problem , aber das wird jetzt behoben.
Habe letztes Jahr noch mit Hilfe von euch einen Generator ausgesucht und dieser ist im Frühjahr dieses Jahres gekommen.
 

Und hier die Leistungskurve:
 

Leider habe ich keine Kurve für die Spannung bekommen.
Dieser benötigt natürlich jetzt wesentlich weniger Drehzahl, dafür mehr Drehmoment.
Mein Gedanke wäre jetzt anstelle von 3 Rotorblättern auf 4 Rotorblätter zu gehen und den Savonius weg zu lassen.
Der Aufbau soll wieder so sein wie aauf dem Bild
 

Also nicht mit schrägen Streben, sondern so wie in diesm Bild, ist sehr steif und Drehzahlfest.
Der Generator wäre dann in der Mitte und die Welle nach oben und unten wird verlängert.
Die Rotorblätter sind jetzt 1,6m Lang und Rotorkreis ist 1m
Würde diese Rotorblätter jetzt übernehmen und noch eins dazu machen.
Was meint Ihr Funktioniert das so wie ich es meine ??

Lg Kalle
Carl
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Re: Darrieus Rotor

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Gepostet: 22.06.2024 - 09:56 Uhr  ·  #127
"Der Generator wäre dann in der Mitte und die Welle nach oben und unten wird verlängert."

Also der Generator nicht so wie im Bild? Ist das schon Dein Rotor auf dem Bild oder irgendein Beispielfoto um so die waagerechten Streben zu illustrieren?

Gegen waagerechte Streben spricht nichts. sie fangen optimal die Fliehkräfte auf. Waagerecht muss dann nur auch das Gewicht und den Einfluss der Schwerkraft abfangen, also stark genug sein.
WL01
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Re: Darrieus Rotor

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Gepostet: 22.06.2024 - 11:22 Uhr  ·  #128
Zitat geschrieben von feldi


Mein Gedanke wäre jetzt anstelle von 3 Rotorblättern auf 4 Rotorblätter zu gehen und den Savonius weg zu lassen.
Also nicht mit schrägen Streben, sondern so wie in diesem Bild, ist sehr steif und Drehzahlfest.
Der Generator wäre dann in der Mitte und die Welle nach oben und unten wird verlängert.
Die Rotorblätter sind jetzt 1,6m Lang und Rotorkreis ist 1m
Würde diese Rotorblätter jetzt übernehmen und noch eins dazu machen.
Was meint Ihr? Funktioniert das so wie ich es meine ??

Das Problem ist, dass die festen Verschraubungen für unten auf dem Generator (oben) sitzen, und da haben eben nur exakt 3 Verstrebungen Platz. Exakt das selbe mit der Verschraubung oben.
Wenn Du zusätzlich den Generator dort platzieren möchtest, wo derzeit der Savonius sitzt, verlierst Du einerseits den Anlaufschwung (brauchst also eine höhere Windgeschwindigkeit, damit sich der Rotor in Bewegung setzt) und andererseits hast Du von "unten" keine Befestigungsmöglichkeit, denn der Generator muss unten mit der Welle schon am (festen) Mast sitzen. Da müsstest Du eine X Konstruktion verwenden, was aber wieder die Stabilität schwächt.

Gut im Prinzip geht das alles, allerdings müsstest Du sehr viel flexen und sehr viel schweißen, was aber wieder ziemliche Unwucht erzeugt.
Und der gekaufte Generator ist, soweit ich gesehen habe ein 96V-Gerät, der wird sich m.A. nach, bei einem 48V-Akku ganz schön einbremsen und keine hohe Drehzahl erreichen.
Nur so meine Überlegung dazu.
feldi
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Re: Darrieus Rotor

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Gepostet: 22.06.2024 - 18:31 Uhr  ·  #129
Das 3te Bild ist mein umgebauter China Rotor, mit dem windigen Generator, Diese Blätter würde ich jetzt übernehmen.
Der Savonius hat nicht wirklich Kraft, er bringt wirklich nur das ganze aus dem Stehen zum laufen, und dann greifen halt die Darrieus Blätter.
Darum mein ansinnen mit 4 Blätter, dann muss er doch sicher anlaufen auch ohne Savonius .
Mit dem 4ten Blatt hab ich dann natürlich auch mehr Fläche wo der Wind angreifen kann, ? Drehzahl wird ja dann wesentlich geringer ausfallen weil der Generator ja auch wesentlich mehr leistet.

Oder ist meine Gedankengang falsch ????

lg Kalle
Carl
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Re: Darrieus Rotor

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Gepostet: 22.06.2024 - 18:58 Uhr  ·  #130
Das mehr Flügel mehr Leistung erbringen ist nicht grundsätzlich richtig!

Mehr Flügel können mehr Drehmoment bedeuten - ja - aber da es auf Kosten der Drehzahl geht würde ein dafür passender Generator zwar bei dieser RPM schon auf die gewünschte Spannung kommen aber nicht zwingend mehr Leistung in Watt erzeugen.

Wenn Dein Rotor so wie er ist schon sehr gut ausgewuchtet super rund läuft so ist das ein Geschenk! Der Savonius wird wahrscheinlich auch das nötige Drehmoment aufbringen um den neuen Generator früh genug anzudrehen, er wird auch helfen die Reaktionsträgheit in Phasen an - und abschwellender Windgeschwindigkeiten früher zu überwinden und im Betrieb bei stärkerem Wind wird er nicht viel stören weil obwohl seine Schnelllaufzahl geringer ist als die der Darrieusblätter seine Drehzahlen in etwa gleich sein werden denn je kleiner ein Rotor desto höher seine Drehzahl.

Wobei die Umfangsgeschwindigkeit und die Drehzahl zwei voneinander verschiedene Werte sind - Sowohl beim Savonius als auch beim Darrieus.

Um das etwas leichter begrifflich zu machen: Ein sehr großes Windrad mit z.B. 100 m Rotordurchmesser dreht sich vielleicht nur einmal in der Sekunde im Kreis wobei aber die Flügelspitzen mit mehr als 100 kmh durch die Luft flitzen.
Che
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Re: Darrieus Rotor

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Gepostet: 22.06.2024 - 20:05 Uhr  ·  #131
Ei schau her, wird der Carl am Ende doch noch klug. :-)
doelle4
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Re: Darrieus Rotor

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Gepostet: 22.06.2024 - 23:51 Uhr  ·  #132
Ich habe jetzt nicht alle Beiträge seit Jänner komplett durchgelesen, und beziehe mich nur auf die letzten aktuellen Beiträge.

Die Fläche macht die Energie aus , die Drehzahl die Spannung.
Kleinere Fläche , mehr Drehzahl, früher passende Ladespannung aber dann auch weniger Energie. Egal ob Vertikal oder Horizontal WKA.
Die Schnelllaufzahl bestimmt die Generatordrehzahl. Bei gleichen Durchmesser 1 Blatt mehr = selbe Energie , aber früherer Anlauf (wird Ladespannung da schonj erreicht?), aber auch Leistungsverlust bei starken Wind.
1 Blatt weniger , das gleiche im Gegenteil, unten geht weniger oben mehr.
Man muss das abwägen in welche Windlage man ist das an den mittleren anliegenden Wind anpassen.
Ein Schnelläufer bei eher mäßigen aber sehr oft anliegenden Wind macht keinen Sinn wie auch ein Langsamläufer an Standorten wo eher Starkwind herrscht wenn einer weht.
Es sollte der Windbereich genutzt werden der lokal Energetisch Sinn macht .
Gruß Hans
Carl
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Re: Darrieus Rotor

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Gepostet: 23.06.2024 - 11:02 Uhr  ·  #133
Verschiedene Bauweisen erreichen unterschiedlich hohe bautypische Wirkungsgrade,

versucht man jedoch wie hier mit mehr Flügeln desselben Bautyps mehr Leistung heraus zu kitzeln als mit weniger so geht das nur wenn die vorherige geringere Flügelzahl bei zu wenig Wind nicht genug Drehmoment erbringen konnte um auf die notwendige Vektorgeschwindigkeit zu kommen die für maximal mögliche Leistung erreicht werden muss.

Das Letztere ist aber wegen des Savonius in der Mitte eher unwahrscheinlich. Der hilft über die maue Anfangsphase gut genug hinweg.

Wenn aber der Standort per se nur mau ist - da helfen auch Wunder nicht weiter.

Merke: Bei höheren Windgeschwindigkeiten verändert sich dieses Verhältnis zugunsten der schnellläufigeren Flügel-Zusammenstellung, ist erst die maue Phase des Losbrechmomentes und der Reaktionsträgheit in an und abflauenden schwächeren Strömungen überwunden kann man mit schnellläufigen Profilen und kleinerer Abdeckung der Rotorfläche durch diese auf höhere Wirkungsgrade kommen die bis zu etwa 50% der in der Strömung enthaltenen Energie erreichen können, niemals aber bei Windgeschwindigkeiten die bei uns im gängigen Durchschnitt liegen.

Natürlich nicht mit einem Darrieus, das gilt nur für extrem hochgezüchtete Horizontallläufer für die man erstmal einen Standort finden muss an dem sie ihre Stärken zeigen können!

Der Mix von 3 Flügeln und Savonius in der Mitte dürfte gut auf unsere durchschnittlichen Windgeschwindigkeiten zugeschnitten sein, das macht schon Sinn so.
feldi
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Re: Darrieus Rotor

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Gepostet: 23.06.2024 - 12:57 Uhr  ·  #134
OK also bin dev. niedrig Wind Gebiet, Batterie habe ich 24 bis 28V Generator soll bis 96 V liefern. also werde ich definitiv Drehmoment brauchen, weil der Rotor die Energie für hohe Drehzahl nicht liefern kann .
Noch eine wichtige Frage
bei 4 Rotorblätter ist er dann selbst anlaufend ?
LG Kalle
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Re: Darrieus Rotor

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Gepostet: 23.06.2024 - 13:08 Uhr  ·  #135
"bei 4 Rotorblätter ist er dann selbst anlaufend ?" Wir sind nicht das Orakel von Delphi.
Kann sein, aber Du musst folgende grundlegende Grafik beachten.

 


Als bezüglich Cp optimale TSR hat sich ca. 2,8 erwiesen.
Ist zu viel Fläche verbaut, läuft die Mühle zwar eher an. Geht aber die TSR dabei wesentlich unter 2,8 in Richtung 2 oder gar darunter, ist der Cp so jämmerlich, dass es nur noch als Kunst am Bau taugt.

Das ist das Schicksal der kleinen Darriei mit vergleichsweise sehr breiten Blättern, wie wir sie aus CN kennen.
Carl
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Re: Darrieus Rotor

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Gepostet: 23.06.2024 - 13:44 Uhr  ·  #136
TSR - Schnelllaufzahl (Tip-speed ratio)

Die Schnelllaufzahl λ (Lambda) ist eine wichtige Kennzahl für die Auslegung von Windkraftanlagen. Sie gibt das Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeit des Rotors zur Windgeschwindigkeit an

wenn man googelt findet man für TSR auch "Turbine Spin Rate" im Sinne von Drehzahl. Das wird mitunter verwechselt, offiziell ist TSR als Bezeichnung für die "Schnelllaufzahl" als "tip speed rate" die Norm.

Drehzahl bedeutet wie oft sich der Rotor um seine eigene Achse dreht - hat also mit zurückgelegter Strecke im vorgegebenen Zeitraum nichts am Hut.


(gängig für Windräder ist Drehzahl oder RPM = revolutions per minute - innerhalb einer Minute)
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Re: Darrieus Rotor

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Gepostet: 23.06.2024 - 22:14 Uhr  ·  #137
Ach Carl, gib doch erst Nachhilfe, wenn Dich einer darum bittet!
feldi
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Re: Darrieus Rotor

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Gepostet: 23.06.2024 - 22:24 Uhr  ·  #138
also die optimale TRS ist abhängig von: Sehnen Länge Rotorblatt, Durchmesser bzw Laufkreis Rotorblätter und RPM ? richtig ?

LG Kalle
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Re: Darrieus Rotor

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Gepostet: 23.06.2024 - 22:39 Uhr  ·  #139
Von der RPM nicht, oder war die in der Grafik irgendwo in einer Gleichung enthalten? Die Blattzahl mit n aber schon!
feldi
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Re: Darrieus Rotor

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Gepostet: 26.06.2024 - 21:33 Uhr  ·  #140
kann mir jemand diese Formel erleutern, bin nich wirklich gut in Formeln
solidity=n*c/d

n = Blattzahl
d denk ich Durchmesserr
c= ?? evtl. Sehnenlänge Rotorblätter ??

sorry vieleicht für eine Dumme Frage

lg Kalle
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