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fritzblitz
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Gepostet: 15.04.2008 - 09:42 Uhr  ·  #1
hallo windfans,
ich bin neu in diesem Forum, befasse mich aber seit längerem mit Windrädern. Einfach aus der schlichten Notwendigkeit heraus, dass ich meinen Strom selber erzeugen muss. Ich habe in Spanien eine Finca renoviert und mich dort niedergelassen. Da der Standort
etwas weiter weg ist von der sogenannten Zivilisation, ergab es sich von selbst, Energie selber zu erzeugen. Solarzellen allein sind in Spanien sicher ganz gut, weil ca. 60 - 80 % mehr Ertrag als in Deutschland, aber nachts scheint auch hier keine Sonne und gerade dann wird Strom verbraucht. Also : Windrad. Nach längeren Recherchen im Web fand ich dann otherpower und scoraig und ging forsch dran, eine 2.4 m Durchmesser Maschhine zu bauen, mit dem Bauplan von Scoraig und das gleich zweimal eine 12 Volt für einen Freund und eine 24 Volt Version für mich. Ergebnis:perfekte Maschine , läuft seit drei Jahren, hat bisher jeden Sturm bis 140 km/h überstanden, was mich bewogen hat nochmal zwei zu bauen, diesmal mit 10 Fuß (3 m). Diese Windräder stellen für mich keine Probleme mehr dar, da der Bauplan narrensicher ist und auch Nichtexperten (Elektrizität) ermöglicht, so ein Ding mit einfachen Mitteln zu bauen, wenn sie immer brav an der Wand lang gehen. Da ich in der Zwischenzeit, ermutigt durch den Erfolg, mit ein paar bei mir gestrandeten Generatoren versucht habe, den Repeller anzupassen und auch die Aussermittigkeit der Achse gegenüber dem Turm und die Länge und Fläche von der Windfahne, habe ich eher negative Erfahrungen gemacht.
Ein Windrad hat bei einem Sturm Grundberührung erlebt, ein anderes hat
seine Leistung verloren. Bei diesem Windrad, das ich ganz am Anfang als blutiger Laie von einem Bastler gekauft hatte, war das Furlingsystem nicht korrekt ausgebildet. Furling fand einfach nicht statt. Trotz Kurzschliessen lief es bei Sturm davon und war nicht mehr zu stoppen bis es auch zu Grund ging. Es war mit einem 2 Blatt Repeller ausgerüstet. Um den Generator wieder zu aktivieren, korrigierte ich Offset , Furlingsystem - Winkel und versah ihn mit einem 3 Blatt Repeller a la Scoraig oder otherpower / dan B. die sich ja mehr oder wenigerr ähneln. Fazit. Der Generator bringt statt früher bis zu 40 Amp nur noch ca. 5 Amp max.
Ich nehme an, dass ein Dreiblatt Prop. verglichen mit einem 2 Blatt einfach um irgendeinen Faktor grösser sein muss um leistungsgleich zu sein. Kann mir hier jemand einen Tip geben ?Übrigens gibt es meinen Baubericht bei otherpower "diary fritzblitz" zu sehen.[img][/img]
XXLRay
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Gepostet: 15.04.2008 - 10:03 Uhr  ·  #2
Zunächst eimal herzlich willkommen

Leider ist die otherpower wesite (zumindest für mich) etwas unübersichtlich und ich konnte deinen Erfahrungsbericht dort nicht entdecken.

Sicherlich ist es so, dass 2-Blatt-Windräder schneller drehen, als 3-Blatt-Windräder. Diesen rapiden Leistungsabfall kann man damit aber meiner Meinung nach nicht erklären. Kann es sein, dass dir unter Umständen die ein oder andere Spule im Generator durchgebrannt ist?
trilobyte
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Gepostet: 15.04.2008 - 10:40 Uhr  ·  #3
oder wurden die magnete überhitzt und damit (teilweise) entmagnetisiert?
fritzblitz
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Gepostet: 15.04.2008 - 10:44 Uhr  ·  #4
hallo XXL ray, ich bin grad auf dem Sprung weg, ich werde den genaueren Pfad für das otherpower diary noch durchgeben, Was die Spulen betrifft, kann ich nicht verifizieren, ich habe einen Leerlaufspannungstest gemacht, er ergab bei 650 Umin 190 Volt. Wennn ich jetzt das Windrad im Leerlauf laufen lasse(für ein paar sekunden( nimmt es ordentlich Drehzahl auf und im Moment des wieder auf Last Schaltes, springt der Amperemeter auf ca. 15 - 30 Amp , je nach Wind. Ich vermute, dass die Flügel etwas zu klein sind, und der Schwung abgwürgt wird bevor er richtig zum Laufen kommt (stalling) würden die otherpower Leute sagen. Also bis später, ich melde mich wieder, Super Forum, ich habe schon lange auf ein deutsches Pendant gewartet.
fritzblitz
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Gepostet: 15.04.2008 - 10:52 Uhr  ·  #5
ich habe jetzt meinen eignen Beitrag bei otherpower wiedegefunden, es ist ein Baubericht über einen scoraig 2.4m Google : fritzblitz diary. so jetzt muss ich wirklich weg.
Menelaos
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Re: neu im forum

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Gepostet: 15.04.2008 - 11:08 Uhr  ·  #6
...oder es liegt eben doch am Repeller...
Es kommt schließlich nicht nur darauf an, wie viele Flügel der Repeller hat, sondern vor allem auch auf die Schnelllaufzahl.
Ein 3-Blatt mit TSR 5 dreht eben doch schneller als ein 2 Blatt mit TSR 4.

Wenn du deinen Rotor vergrößerst und dann auch noch als 3 Blatt ausführst, kann ein derartiger Leistungsabfall durchaus möglich sein. Damit könntest du durchaus deine Drehzahl halbiert haben und dann kann da ja nichts mehr passieren...wenn es denn so ist.
Hast du denn Daten wie TSR von deinem neuen und alten Rotor?...dann kann man das mal nachvollziehen.

Optimal wäre hier natürlich eine Generatorleistungskurve. Dann kann man schauen, ob Repeller und Generator im selben Leistungsbereich lieen. Tun sie dies in etwa, kann man nun schauen, welches Anlaufdrehmoment der Generator abfordert und welche Drehzahl der Generator haben will.
Ist all dies bekannt, ist es kein Problem mehr, deinen Rotor diesen Werten anzupassen.

Wie man das bei "Rohrflüglern" berechnet, kann ich dir sagen, mit anderen Strömungsprofilen habe ich eher weniger Erfahrung und man findet auch nicht viel Mathematik dazu. Wenn du ein wenig experimentierfreudig bist, kannst du ja aus KG Rohr einige einfache 2 Flügler mit verschiedenen TSR bauen und dann schauen,welcher am besten funktioniert. Aus Holz oder sonstigen Werkstoffen kannst du dannimmer noch bauene aber für einige Versuche ist das eine schnelle und günstige Lösung.
Ich glaube es war Kyrill (bin mir aber nicht sicher) der irgendwo hier im Forum sein Schnittmuster für einen Zweiblättler hinterlegt hat. Damit könntest du anfangen und auch ich wäre gerne bereit,unter Angabe der oben aufgeführten zu ermittelnden Daten, dir ein Profil zu errechnen.
Ich kann die gewünschten Drehzahlen nach langer Erfahrung und vielen Versuchen auf +- 10 Prozent genau bestimmen. Das reicht für eine grobe Anpassung dicke aus. Letztlich ist es ja immer ein Tauziehen zwischen Drehmoment und Drehzahl.

Gruß
Max
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Gepostet: 15.04.2008 - 11:40 Uhr  ·  #7
Um herauszufinden, ob du einen Kurzschluss im Generator hast, müsstest du wissen, welchen ohm'schen Innenwiderstand du vorher hattest. Ist dieser jetzt (deutlich) geringer, deutet das auf einen Kurzschluss hin.

Jetzt ist natürlich wirklich die Frage, wie die TSR deiner Anlage sich verändert hat.

Hast du das gleiche Profil verwendet wie bei deinem 2 Blatt Repeller oder ein anderes?

Im übrigen könnte es für eine bessere Kühlung günstig sein, das Loch der Spulen beim Statorbau nicht zu vergießen.
XXLRay
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Gepostet: 15.04.2008 - 11:42 Uhr  ·  #8
WWWFREAK
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Re: neu im forum

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Gepostet: 15.04.2008 - 14:06 Uhr  ·  #9
Hallo zusammen,
Hallo Fritz,
Willkommen im Forum.
Ich kannte deinen otherpower Bericht von 2006 bereits. Besonders gut
gefallen hat mir damals die solide Verarbeitung und die Spannstifte.
Meine Rotorscheiben haben jetzt ein Blechband außen rum um die
Magnete zu fixieren.

Leider habe ich nicht so einen tollen Übersetzer bei mir zu Haus wie Du,
so daß ich mich leider nicht so rege im Forum drüben beteiligt habe wie
ich das gern getan hätte :lol:.

Wir werden sicher noch viel von Dir hören.
Gruß
Günter
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fritzblitz
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Re: neu im forum

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Gepostet: 15.04.2008 - 17:37 Uhr  ·  #10
also: damit wir jetzt nix durcheinanderbringen: Das Windrad, welches bei otherpower gepostet ist, ist mittels scoraig Bauanleitung gebaut worden und läuft einwandfrei, null Problemo auch bei Sturm nicht!" Wollte ich nur mal gesagt haben, weil das bisher meine einzige positive Erfahrung ist mit Eigenbau und für den Fall, dass jemand was bauen möchte ,das kompromisslos funktioniert.

Was Probleme macht ist der Eigenbau bzw. Umbau. Damit ist ein Generator gemeint, den ich als Windrad komplett von einem Bastler gekauft habe und der folgende Daten hatte: 2.80 M Durchmesser Repeller, Zweiblatt am Profilende 80 mm an der Wurzel 230 mm 80 dick an der Wurzel und ca. 30 dick am Flügelende. Bei 20 m/sec. Wind ca. 40 Ampere bei 24 V olt. 3 phasig.Umgebauter Siemens Elektzro Motor mit nachträglich eingebrachten Permanentmagneten. Hatte aber kein funktionierendes Furlingsystem. die Windfahne schlackerte zwar bei Sturm ein wenig hin oder her, aber ein eindeutiges aus dem Wind drehen war nicht vorhanden. Wenn der Wind dann stärker wurde, habe ich den Generator kurzgeschlossen. einige Zeit wirkte das auch, wurde der Wind aber stärker, drehte sich das Ding wie Teulfel und war erst nach Abflauen des Turmes wieder zu stoppen. Eines Tages war der Sturm so stark, dass das Windrad samt Mast zu Boden ging. Da ausser dem Flügel alles ganz war(oh deutsche Wertarbeit) begann ich alle mir als möglich erschienen Konstruktionsfehler auszubessern. Zu diesem Thema gibt es ja eine Menge Daten und Anhaltspunkte. Z.B. für das Offset, für die Windfahnenlänge und die Fläche der Windfahne. Ich blieb einfach mal bei dem Flügeldurchmesser. Ich dachte, der alte, gebrochene 2 Blatt Flügel sah aerodynamisch nicht sehr
jenen gleich, die man bei DanB oder anderen Experten wie Internetfred oder Hugh Pigott usw. Sieht, die sich ja mehr oder weniger stark ähneln.
Nachdem jetzt alle mir nötig erscheinenden Dinge korrigiert waren, habe ich noch vor dem Aufstellen einen Leerlaufspannungstest gemacht, er ergab wie gesagt 190 Volt bei 650 U/min .Nach dem Aufstellen erstaunte mich die etwas lausige Drehzahl und die mageren Ampere , die dabei herauskamen. Die Ohm habe ich nicht gemessen, weiss auch nicht genau wie, kann aber nocht gemacht werden. Wenn ich bei guten Winden ab 10 m sec. das Windrad auf Leerlauf schalte, steigt die Drehzahl . Sobald ich es wieder auf Last schalte, steigt das Amperemeter kurzzeitig auf 20 - 30 Ampere an und fällt dann wieder auf seinen alten, schwachen Wert.
Also, das lasst doch vermuten, dass der Generator elektrisch i.O. ist, und nur der neue 3 Blatt Repeller mit dem gleichen Durchmesser von 2.8 m
nicht das gleiche bringt wie der alte Zweiblatt Repeller. Ich bin zwar Mechaniker CNC Fräsen und Drehen aber elektrotechnisch ziemlich am Zahnfleisch. Da gibt es andere Experten im Forum, die mehr verstehen. Übrigens Grüsse von meiner Übersetzerin an www freak, er braucht sein englisches Licht aber gar nicht unter den Scheffel stellen! Im übrigen habe ich ein blade calc. programm von windstoff now, kann aber wegen diverser Ungereimtheiten und missverständnissen elektrotechn,. Natur leider nix, damit anfangen. Ob Copyright oder nicht, wermöchte ...gerne.Jetzt gebe ich wieder kurz ne Ruhe und warte auf gute Antworten. Blöde Fragen stellen kann ich dann ja immer noch!!
XXLRay
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Re: neu im forum

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Gepostet: 15.04.2008 - 18:34 Uhr  ·  #11
Zitat geschrieben von fritzblitz
...Ich dachte, der alte, gebrochene 2 Blatt Flügel sah aerodynamisch nicht sehr
jenen gleich, die man bei DanB oder anderen Experten wie Internetfred oder Hugh Pigott...
Ist dir da was mitten im Satz verloren gegangen? So ganz verstehe ich die Stelle nämlich nicht.

So, wie du es erzählst, scheint es mir, als brächte dein Rotor nicht die entsprechende Leistung, um den Generator bei Last voll zu betreiben. Wenn dein Generator tatsächlich die entsprechende Spannung bringt, so scheint zumindest kein Kurzschluss vorzuliegen.

Den ohm'schen Widerstand misst du im übrigen ganz einfach, indem du die Spulenenden an ein Multimeter (Messgerät auf Ohm stellen) anschließt. Natürlich nur, wenn sich das Windrad nicht dreht.

Das bringt mich nochmal zu der Frage nach dem Flügelprofil. Hast du das Profil bei deinem Dreiblatt-Rotor genauso gefertigt, wie bei deinem (zerstörten) Zweiblatt-Rotor, oder hast du ein komplett anderes gewählt?

Bei einer Windgeschwindigkeit kannst du mit deinem Rotor eine Leistung von etwa 10*10*10*0,6*0,3*3,1415*1,4*1,4 = ~1110W
Bei einer Spannung von ~25V also ~44A

Der Durchmesser sollte also ausreichen, egal ob Drei- oder Zweiflügler. Spricht das Furling-System evtl doch zu früh an? Sind vielleicht Lager defekt? Ansonsten kann ich mir nur vorstellen, dass du ein sehr ungünstiges Flügelprofil gewählt hast.
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Re: neu im forum

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Gepostet: 15.04.2008 - 18:52 Uhr  ·  #12
Nah diesem Beitrag bin ich mir nun ziemlich sicher, daß dein Problem durch die warscheinlich deutlich geringere Schnelllaufzahl (TSR) des Repellers zustande kommt. Wenn du den Rotor bei 10m/s!!! ohne Last betreibst, ist es nur natürlich daß der Repeller sehr sehr schnell dreht und zwar viel mehr als er sollte/dürfte. Pass auf, das ist gefährlich und kann den Repeller ganz fix zerlegen.
Ein 2 Blatt Rotor deckt einen Bereich von etwa TSR 5 bis 10 ab, ein Dreiblättler etwa 3 bis 5.
Vielleicht hattest du vorher TSR 7 und jetzt nur TSR 4. Da kannst du gar nicht auf deine gewünschte Leistung kommen, weil es unter Last einfach an Drehzahl fehlt. Dafür wirst du wesentlich mehr Drehmoment haben, was dir aber gar nichts nützt. Das kannst du daran erkennen, daß dein Rotor warscheinlich (wesentlich) früher anläuft.
Da kommst du um eine neue Luftschraube wohl nicht herum wie ich meine.
Nur mal als Beispiel:

Wenn du bei einem Durchmesser von 2,8m (!) auf 650 U/min bei nehmen wir mal deine 10 m/s Wind kommen willst, dann ergäbe das für einen 2 Blatt Rotor eine TSR von ziemlich genau 9,5. Das kann ein 3er nie erreichen, nie...
Vielleicht schafft er gerade noch so die TSR 5,5. Das ergäbe dann bei gleichem Wind 370 U/min....und das muss ja nicht heißen, daß du auch so einen flinken hast. Warscheinlicher ist z.b. TSR 4,5.
Dann kommste auf gerade mal 300 U/min.
Ich denke das sind realistische Werte.
Nun siehst du auch, warum du nicht mehr auf deine ursprüngliche Stromstärke kommst.
Nunheißt es also Getriebe einbauen oder neuen Repeller besorgen.

In den Einfälle statt Abfälle Büchern gibt es Schnittmuster für 2 Blatt Repeller mit einer TSR von etwa 7 (glaub ich). Die sind auch frei skalierbar und du kannst sie somit auf deine gewünschte Rotorgröße anpassen. Von Konstruktionen mit KG Rohr rate ich aber bei 2,8m Durchmesser dringlichst ab. Das geht schief dann. Dafür sind die erbrachten Leistungen zu hoch.

Was mir noch aufgefallen ist:

Dein Generator leistet maximal 40 A bei 24 volt. Das ergibt maximal etwa 950 Watt elektrische Leistung. Bei einem Wirkungsgrad des Generators von (nehmen wir mal an) 70 Prozent ergibt das eine mech. Leistung von knapp 1400 Watt, die der Repeller leisten muß. Das kann ein 2,8m Repeller mit einem sehr realistischem Cp von 0,3 aber bereits bei 11m/s Wind und nicht erst bei 20 m/s wie von dir gemessen. Diese maximalleistung sollte er also schon bei max 12 m/s liefern können, tut er also scheinbar aber nicht. Der Repeller ist also ohnehin maßlos unterfordert. Ich würde dir empfehlen, einen etwas kleineren Durchmesser zu wählen( drehz auch schneller dann), bzw ein Getriebe o.ä. zu verwenden, denn wann hat man schon mal mehr als 12m/s wind.....
Letzteres macht aber meiner Meinung nach von der Leistungsausbeute mehr Sinn( wenn denn umsetzbar), da sonst die maximale Generatorleistung wieder erst bei zu hohen Windgeschwindiglkeiten erreicht würde und durch die größere Fläche auch schon bei Schwachwind genug Power zur Verfügung steht

Ich hoffe das gibt dir einen Überblick darüber, was du tun kannst.

Gruß
Max
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Re: neu im forum

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Gepostet: 15.04.2008 - 19:07 Uhr  ·  #13
fritzblitz
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Re: neu im forum

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Gepostet: 15.04.2008 - 19:12 Uhr  ·  #14
Zitat geschrieben von XXLRay
Zitat geschrieben von fritzblitz
...Ich dachte, der alte, gebrochene 2 Blatt Flügel sah aerodynamisch nicht sehr
jenen gleich, die man bei DanB oder anderen Experten wie Internetfred oder Hugh Pigott...
Ist dir da was mitten im Satz verloren gegangen? So ganz verstehe ich die Stelle nämlich nicht.

So, wie du es erzählst, scheint es mir, als brächte dein Rotor nicht die entsprechende Leistung, um den Generator bei Last voll zu betreiben. Wenn dein Generator tatsächlich die entsprechende Spannung bringt, so scheint zumindest kein Kurzschluss vorzuliegen.

Den ohm'schen Widerstand misst du im übrigen ganz einfach, indem du die Spulenenden an ein Multimeter (Messgerät auf Ohm stellen) anschließt. Natürlich nur, wenn sich das Windrad nicht dreht.

Das bringt mich nochmal zu der Frage nach dem Flügelprofil. Hast du das Profil bei deinem Dreiblatt-Rotor genauso gefertigt, wie bei deinem (zerstörten) Zweiblatt-Rotor, oder hast du ein komplett anderes gewählt?

Bei einer Windgeschwindigkeit kannst du mit deinem Rotor eine Leistung von etwa 10*10*10*0,6*0,3*3,1415*1,4*1,4 = ~1110W
Bei einer Spannung von ~25V also ~44A

Der Durchmesser sollte also ausreichen, egal ob Drei- oder Zweiflügler. Spricht das Furling-System evtl doch zu früh an? Sind vielleicht Lager defekt? Ansonsten kann ich mir nur vorstellen, dass du ein sehr ungünstiges Flügelprofil gewählt hast.

hallo, besten Dank für die rasche Antwort, hier geht ja die Post anders ab...also den ohmschen widerstand kann ich jetzt schlecht messen, das Windrad ist auf dem Turm in 8 m Höhe nur die 3 phasen hängen im Gittermast runter. aber ich glaube nicht, dass der Generator was abgekriegt hat, Wie sollte er dann bei 650 Umin noch ne Leerlaufspannung von 290 Volt bringen
.Den Leerlaufspannungstest habe ich mit einer Handbohrmaschine gemacht!
Nun zum Flügel: Der alte Flügel entsprach nirgendwo irgendeinem Flügelprofil, das ich gefunden habe. Irgendwann habe ich mich auf Pigott verlassen, weil dessen Plan bzw. Umsetzung ja funktionierte und habe seinen 2.4 m Flügel auf 2.8 m proportinal skaliert. bzw,. alle Maße um diesen Faktor vergrössert. Mit diesem Flügelprofil habe ich in der Praxis bisher die besten Erfahrungen. Könnte es sein, dass ein Dreiflügler gleichen Durchmessers, einfach weniger Leistung bringt, weil ja z. B. ein 4 5 oder 6 flügleliger mit gleichem Profil immer langsamer wird. der Durchmesser ist ja nicht grösser, aber die Mehrzahl an Flügeln hindert irgendwie die Strömung. (Turbulenzen?)Wahrscheinlich muss ich den Prop einfach um ca. 30 % länger machen, natürlich proportional , also nicht nur in der Länge!! Das Furlingssystem spricht nicht zu früh an! Mit Deiner Berechnung liegst Du genau richtig, bisher (alter Flügel) hatte ich bei 20 m sec. ca. 30 - 40 Amp. schwer zu messen, weil das Windrad 100 M weit weg ist, auf einem Hügel. dort zeitgleich Wind zu messen und herunten im Haus auf den Ampermeter ist ein logistisches Zuviel für mich! Vielen Dank!!
fritzblitz
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Re: neu im forum

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Gepostet: 15.04.2008 - 19:31 Uhr  ·  #15
Zitat geschrieben von Menelaos
Nah diesem Beitrag bin ich mir nun ziemlich sicher, daß dein Problem durch die warscheinlich deutlich geringere Schnelllaufzahl (TSR) des Repellers zustande kommt. Wenn du den Rotor bei 10m/s!!! ohne Last betreibst, ist es nur natürlich daß der Repeller sehr sehr schnell dreht und zwar viel mehr als er sollte/dürfte. Pass auf, das ist gefährlich und kann den Repeller ganz fix zerlegen.
Ein 2 Blatt Rotor deckt einen Bereich von etwa TSR 5 bis 10 ab, ein Dreiblättler etwa 3 bis 5.
Vielleicht hattest du vorher TSR 7 und jetzt nur TSR 4. Da kannst du gar nicht auf deine gewünschte Leistung kommen, weil es unter Last einfach an Drehzahl fehlt. Dafür wirst du wesentlich mehr Drehmoment haben, was dir aber gar nichts nützt. Das kannst du daran erkennen, daß dein Rotor warscheinlich (wesentlich) früher anläuft.
Da kommst du um eine neue Luftschraube wohl nicht herum wie ich meine.
Nur mal als Beispiel:

Wenn du bei einem Durchmesser von 2,8m (!) auf 650 U/min bei nehmen wir mal deine 10 m/s Wind kommen willst, dann ergäbe das für einen 2 Blatt Rotor eine TSR von ziemlich genau 9,5. Das kann ein 3er nie erreichen, nie...
Vielleicht schafft er gerade noch so die TSR 5,5. Das ergäbe dann bei gleichem Wind 370 U/min....und das muss ja nicht heißen, daß du auch so einen flinken hast. Warscheinlicher ist z.b. TSR 4,5.
Dann kommste auf gerade mal 300 U/min.
Ich denke das sind realistische Werte.
Nun siehst du auch, warum du nicht mehr auf deine ursprüngliche Stromstärke kommst.
Nunheißt es also Getriebe einbauen oder neuen Repeller besorgen.

In den Einfälle statt Abfälle Büchern gibt es Schnittmuster für 2 Blatt Repeller mit einer TSR von etwa 7 (glaub ich). Die sind auch frei skalierbar und du kannst sie somit auf deine gewünschte Rotorgröße anpassen. Von Konstruktionen mit KG Rohr rate ich aber bei 2,8m Durchmesser dringlichst ab. Das geht schief dann. Dafür sind die erbrachten Leistungen zu hoch.

Was mir noch aufgefallen ist:

Dein Generator leistet maximal 40 A bei 24 volt. Das ergibt maximal etwa 950 Watt elektrische Leistung. Bei einem Wirkungsgrad des Generators von (nehmen wir mal an) 70 Prozent ergibt das eine mech. Leistung von knapp 1400 Watt, die der Repeller leisten muß. Das kann ein 2,8m Repeller mit einem sehr realistischem Cp von 0,3 aber bereits bei 11m/s Wind und nicht erst bei 20 m/s wie von dir gemessen. Diese maximalleistung sollte er also schon bei max 12 m/s liefern können, tut er also scheinbar aber nicht. Der Repeller ist also ohnehin maßlos unterfordert. Ich würde dir empfehlen, einen etwas kleineren Durchmesser zu wählen( drehz auch schneller dann), bzw ein Getriebe o.ä. zu verwenden, denn wann hat man schon mal mehr als 12m/s wind.....
Letzteres macht aber meiner Meinung nach von der Leistungsausbeute mehr Sinn( wenn denn umsetzbar), da sonst die maximale Generatorleistung wieder erst bei zu hohen Windgeschwindiglkeiten erreicht würde und durch die größere Fläche auch schon bei Schwachwind genug Power zur Verfügung steht

Ich hoffe das gibt dir einen Überblick darüber, was du tun kannst.

Gruß
Max
Besten Dank! ich versuch mal zu verstehen, mein Repeller ist unterfordert, weil er seine 40 Amp ja schon bei 12 m sec. liefern könnte.
Aber: meine Angaben sind leider auch nur Schätzungen, weil schwer messbar. Trotzdem: ich bin sicher dass mein neuer Repelller bessere TSR hat als der alte. Scoraig gibt einen TSR Wert von 7 an. Ich denke, wenn man die genaue Performance des Generators hätte, es fehlen noch die OHM, könnte man die Prop. Grösse exacter bestimmen. Was mir nicht geläufig war und noch immer komisch vorkommt: dass ein Flügel mit TSR 7 mit 2 Blatt ein anderes TSR kriegt mit 3 oder 4 Blatt,Dann könnte man ja nicht mehr ein Flügelprofil mit seiner TSR versehen sonder müsste immer dazu die Flügelanzahl in Abhängigkeit setzen. Hab ich bisher nicht gelesen oder aber übersehen. Ist ja interessant. Bitte weiter so, total spannend.Und nochmal vielen Dank!!
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Re: neu im forum

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Zitat geschrieben von fritzblitz
Zitat geschrieben von Menelaos
Nah diesem Beitrag bin ich mir nun ziemlich sicher, daß dein Problem durch die warscheinlich deutlich geringere Schnelllaufzahl (TSR) des Repellers zustande kommt. Wenn du den Rotor bei 10m/s!!! ohne Last betreibst, ist es nur natürlich daß der Repeller sehr sehr schnell dreht und zwar viel mehr als er sollte/dürfte. Pass auf, das ist gefährlich und kann den Repeller ganz fix zerlegen.
Ein 2 Blatt Rotor deckt einen Bereich von etwa TSR 5 bis 10 ab, ein Dreiblättler etwa 3 bis 5.
Vielleicht hattest du vorher TSR 7 und jetzt nur TSR 4. Da kannst du gar nicht auf deine gewünschte Leistung kommen, weil es unter Last einfach an Drehzahl fehlt. Dafür wirst du wesentlich mehr Drehmoment haben, was dir aber gar nichts nützt. Das kannst du daran erkennen, daß dein Rotor warscheinlich (wesentlich) früher anläuft.
Da kommst du um eine neue Luftschraube wohl nicht herum wie ich meine.
Nur mal als Beispiel:

Wenn du bei einem Durchmesser von 2,8m (!) auf 650 U/min bei nehmen wir mal deine 10 m/s Wind kommen willst, dann ergäbe das für einen 2 Blatt Rotor eine TSR von ziemlich genau 9,5. Das kann ein 3er nie erreichen, nie...
Vielleicht schafft er gerade noch so die TSR 5,5. Das ergäbe dann bei gleichem Wind 370 U/min....und das muss ja nicht heißen, daß du auch so einen flinken hast. Warscheinlicher ist z.b. TSR 4,5.
Dann kommste auf gerade mal 300 U/min.
Ich denke das sind realistische Werte.
Nun siehst du auch, warum du nicht mehr auf deine ursprüngliche Stromstärke kommst.
Nunheißt es also Getriebe einbauen oder neuen Repeller besorgen.

In den Einfälle statt Abfälle Büchern gibt es Schnittmuster für 2 Blatt Repeller mit einer TSR von etwa 7 (glaub ich). Die sind auch frei skalierbar und du kannst sie somit auf deine gewünschte Rotorgröße anpassen. Von Konstruktionen mit KG Rohr rate ich aber bei 2,8m Durchmesser dringlichst ab. Das geht schief dann. Dafür sind die erbrachten Leistungen zu hoch.

Was mir noch aufgefallen ist:

Dein Generator leistet maximal 40 A bei 24 volt. Das ergibt maximal etwa 950 Watt elektrische Leistung. Bei einem Wirkungsgrad des Generators von (nehmen wir mal an) 70 Prozent ergibt das eine mech. Leistung von knapp 1400 Watt, die der Repeller leisten muß. Das kann ein 2,8m Repeller mit einem sehr realistischem Cp von 0,3 aber bereits bei 11m/s Wind und nicht erst bei 20 m/s wie von dir gemessen. Diese maximalleistung sollte er also schon bei max 12 m/s liefern können, tut er also scheinbar aber nicht. Der Repeller ist also ohnehin maßlos unterfordert. Ich würde dir empfehlen, einen etwas kleineren Durchmesser zu wählen( drehz auch schneller dann), bzw ein Getriebe o.ä. zu verwenden, denn wann hat man schon mal mehr als 12m/s wind.....
Letzteres macht aber meiner Meinung nach von der Leistungsausbeute mehr Sinn( wenn denn umsetzbar), da sonst die maximale Generatorleistung wieder erst bei zu hohen Windgeschwindiglkeiten erreicht würde und durch die größere Fläche auch schon bei Schwachwind genug Power zur Verfügung steht

Ich hoffe das gibt dir einen Überblick darüber, was du tun kannst.

Gruß
Max
Besten Dank! ich versuch mal zu verstehen, mein Repeller ist unterfordert, weil er seine 40 Amp ja schon bei 12 m sec. liefern könnte.
Aber: meine Angaben sind leider auch nur Schätzungen, weil schwer messbar. Trotzdem: ich bin sicher dass mein neuer Repelller bessere TSR hat als der alte. Scoraig gibt einen TSR Wert von 7 an. Ich denke, wenn man die genaue Performance des Generators hätte, es fehlen noch die OHM, könnte man die Prop. Grösse exacter bestimmen. Was mir nicht geläufig war und noch immer komisch vorkommt: dass ein Flügel mit TSR 7 mit 2 Blatt ein anderes TSR kriegt mit 3 oder 4 Blatt,Dann könnte man ja nicht mehr ein Flügelprofil mit seiner TSR versehen sonder müsste immer dazu die Flügelanzahl in Abhängigkeit setzen. Hab ich bisher nicht gelesen oder aber übersehen. Ist ja interessant. Bitte weiter so, total spannend.Und nochmal vielen Dank!!
Mittlerweile ist mir trotz aller theoretischen Einischt eine Frage aus der Praxis aufgetaucht, die ich nicht beantworten kann. Also, wenn mein Generator unterfordert wäre,müsste er dann nicht "davonlaufen",weil der innere Widerstand geringer ist als seine Leistung (der alte Propeller ist viel eher an diese Schwelle herangekommen). Jetzt läuft der neue auch bei höheren Windgeschwindigkeiten langsamer als der alte und kommt erst auf Touren wenn ich ihn "freischalte" aber keine Angst, mir sind die Konsequenzen klar. Also, scheint mir ist der Repeller zu "schwach" für den Generator und nicht umkervehrt! Nochmal: ich bin leider absolut kein Experte in Sachen elektrik und fritzblitz heisst nicht, dass es bei watt und volt bei mir immer sofort heftig funkt!Muchas gracias!
Menelaos
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Re: neu im forum

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Gepostet: 15.04.2008 - 20:12 Uhr  ·  #17
Hallo Fritzblitz!

Schätzen ist scheiße. Damit kommst du nicht soooo sehr weit. Wenn du Repeller und Generator aneinander anpassen willst, musst du wohl nachmessen.
Wenn man sich schon die Arbeit macht und stundenlang an einem Repeller arbeitet, dann solls hinterher als Belohnung doch auch so richtig gut hinhauen.

zum TSR:

Wenn man gleiche Profile voraussetzt, so dreht ein 2 Flügler doppelt so schnell wie ein 4 Flügler (Verluste mal weggelassen) und hat halb so viel Drehmoment. Die Leistung muss ja gleich bleiben.

Allerdings können sowohl ein 2 Flügler als auch ein 3 Flügler das selbe TSR haben. Dann unterscheiden sie sich allerdings in ihrer Profilform der Rotorblätter, sprich der 3 Flügler hat dann ein flacheres Profil als der 2 Flügler.

Es gibt also fast unendlich viele Konfigurationen, die zu dem selben ergebnis führen würden. man könnte also rein theoretisch(!!!) auch einen 6 Flügler mit TSR 8 bauen, allerdings hat man dann auch viel mehr Wirbelverluste zum einen dadurch, daß die Flügel ja dem Wind einen gewissen Wiederstand entgegensetzen (und mehr Flügel bremst dann auch mehr) und zum anderen würden bei den sehr hohen Geschwindigkeiten der Flügel sie sich gegenseitig in ihrer Aerodynamik (oder vielmehr Anströmung) durch Verwirbelungen stören. Außerdem gilt (und jetzt gehts wieder in die Praxis zurück):

je langsamer mein Rotor dreht, desto unanfälliger ist er gegenüber Unregelmäßigkeiten bei der Verarbeitung. Ein schnell drehender Repeller muss also besser gewuchtet sein (obwohl das alle sein sollten)und reagiert schon auf kleine Abweichungen im Sollprofil (siehe die pfeifenden Air X Kopien).
so richtige Laaaaaaaaaaangsaaaaaaaamläufer wie zum Beispiel die Wasserpumpen aus den Westernfilmen brauchen das nicht unbedingt, da der einzelne Flügel nur wenig vorankommt und da stört es kaum wenn da mal eine Halbschale nicht ganz richtig sitzt.
Die Formelzusammenhänge kannst du googeln, das ist mir jetzt zu mühsam oder du guckst zum Beispiel hier:

http://www.virtualsciencefair…./sf10.html

Ich hoffe das erklärt deine Frage zumindest im Ansatz.

Der Max
fritzblitz
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Re: neu im forum

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Gepostet: 15.04.2008 - 20:29 Uhr  ·  #18
Zitat geschrieben von Menelaos
Hallo Fritzblitz!

Schätzen ist scheiße. Damit kommst du nicht soooo sehr weit. Wenn du Repeller und Generator aneinander anpassen willst, musst du wohl nachmessen.
Wenn man sich schon die Arbeit macht und stundenlang an einem Repeller arbeitet, dann solls hinterher als Belohnung doch auch so richtig gut hinhauen.

zum TSR:

Wenn man gleiche Profile voraussetzt, so dreht ein 2 Flügler doppelt so schnell wie ein 4 Flügler (Verluste mal weggelassen) und hat halb so viel Drehmoment. Die Leistung muss ja gleich bleiben.

Allerdings können sowohl ein 2 Flügler als auch ein 3 Flügler das selbe TSR haben. Dann unterscheiden sie sich allerdings in ihrer Profilform der Rotorblätter, sprich der 3 Flügler hat dann ein flacheres Profil als der 2 Flügler.

Es gibt also fast unendlich viele Konfigurationen, die zu dem selben ergebnis führen würden. man könnte also rein theoretisch(!!!) auch einen 6 Flügler mit TSR 8 bauen, allerdings hat man dann auch viel mehr Wirbelverluste zum einen dadurch, daß die Flügel ja dem Wind einen gewissen Wiederstand entgegensetzen (und mehr Flügel bremst dann auch mehr) und zum anderen würden bei den sehr hohen Geschwindigkeiten der Flügel sie sich gegenseitig in ihrer Aerodynamik (oder vielmehr Anströmung) durch Verwirbelungen stören. Außerdem gilt (und jetzt gehts wieder in die Praxis zurück):

je langsamer mein Rotor dreht, desto unanfälliger ist er gegenüber Unregelmäßigkeiten bei der Verarbeitung. Ein schnell drehender Repeller muss also besser gewuchtet sein (obwohl das alle sein sollten)und reagiert schon auf kleine Abweichungen im Sollprofil (siehe die pfeifenden Air X Kopien).
so richtige Laaaaaaaaaaangsaaaaaaaamläufer wie zum Beispiel die Wasserpumpen aus den Westernfilmen brauchen das nicht unbedingt, da der einzelne Flügel nur wenig vorankommt und da stört es kaum wenn da mal eine Halbschale nicht ganz richtig sitzt.
Die Formelzusammenhänge kannst du googeln, das ist mir jetzt zu mühsam oder du guckst zum Beispiel hier:

http://www.virtualsciencefair…./sf10.html

Ich hoffe das erklärt deine Frage zumindest im Ansatz.

Der Max
also messen, ok. aber was: Leerlaufspannung bei gegebener Drehzahl ham wa, Ohm ham noch nicht, TSR, na ist ein bissl schwierig, aber ich nehme einfach mal an, dass scoraig recht hat, wenn er seinen Flügel mit TSR 7 klassifiziert, Ausgewuchtet sind sie ,statisch zumindest. Zum Ohm messen habe ich 3 Drähte (3 Phasen zur verfügung) mehr als von einem zum andern messen kann ich ja nicht, oder? Und wenn ich das hab, können wir dann was konkretes sagen, bezüglich des Blattdurchmessers, oder fehlt noch was. air density ich bin auf 700 m Meereshöhe!manchmal denke ich ich bin ganz nah dran....aber dann!
Menelaos
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Re: neu im forum

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Gepostet: 15.04.2008 - 20:50 Uhr  ·  #19
Meiner Meinung nach ( und da wird mir bestimmtvon einigen wiedersprochen werden) ist es am sinnvollsten, den Generator im Einsatz zu testen.
Ich weiß wohl bescheid über den sich ändernden Wiederstand einer Batterie, dennoch würde ich folgendes vorschlagen um die Leistung abzuschätzen.
Mach deine Batterie etwa halb leer und dann schließe den Generator an. Nun nimmste dir eine Bohrmaschine, einen Drehzahlmesser(z.b. Fahrradcomputer geht klasse) und ein Amperemeter welches du zwischen Generator und Batterie schaltest.

Und nun legst du mit der Bohrmaschine los und notierst dabei Drehzahl und Ladestrom.
Multiplizierst du Ladestrom und Ladespannung erhälst du die Leistung in Watt.

Dann geht los mit der Rechnerei.
Wie das dann zu machen ist, wurde hier schon 'zig mal zu den verschiedensten Themen vorgeführt ( Rotorflache in qm *0,6*Windgeschw. hoch 3 *wirkungsgrad)

Umstellen, einsetzen und du erhälst die nötige Fläche und somit den Durchmesser.

Bei Windgeschw. setzt du den Wert ein, bei dem dein Windrad anfangen soll zu laden.
Danach schaust du dir deine Drehzahlen an und bestimmst somit nach den dir "gelingten" Formeln den TSR...und dann schaust du dich nach was passendem um.

Aber mach erst mal deine Messungen und bei dem Rest werden wir dir sicher helfen wenn du nicht weiterkommst.
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