Nabendynamo als Kleinwindgenerator mit 10 W

 
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Nabendynamo als Kleinwindgenerator mit 10 W

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Gepostet: 19.05.2006 - 14:24 Uhr  ·  #1
Hat schon mal jemand ein Windrad auf Basis eines Nabendynamos gebaut ? Diese Dinger haben einen Wirkungsgrad über 50% und sind ab 25 Euro zu erhalten. Man bekommt neben einem anständigen Kleingenerator auch noch eine solide 10 mm Achse mit Kugellagerung, so dass Repeller bis 100 cm Durchmesser kein Problem wären. Wenn ich daraus einen Schnellläufer baue sagen wir mal mit einer moderaten Schnellaufzahl von 4, dann bekomme ich bei einer Windgeschwindigkeit von 4m/s eine Flügelgeschw. von 16 m/s oder 58 km/h. Welche elektrische Leistung ich dann erhalte, kann man der Gebetsmühle von Olaf Schultz entnehmen, bei einem Lastwiderstand von 47 Ohm sind es immerhin 12 bis 14 Watt. Das gilt natürlich nur für einen Raddurchmesser von 622mm oder 28", ob der Wind da schon genug Leistung mitbringt, das Rad auf diese Drehzahl zu bringen, muss man ausrechnen. Im Zweifelsfall muss man den Rotordurchmesser erhöhen, aber nach einen Abschätzungen könnte man ungefähr in dieser Region landen. Hat das schon mal jemand ausprobiert ?

Rainer
wirelesslars
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Re: Nabendynamo als Kleinwindgenerator mit 10 W

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Gepostet: 19.05.2006 - 19:45 Uhr  ·  #2
Hallo Rainer,
das ist gar keine so schlechte Idee .Werde mir das Thema mal genauer anschauen. Der Dynamo erzeugt zwar nicht sooo die grosse Leistung aber nett ist die Idee allemal.

Gruß Lars
Raimund
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Re: Nabendynamo als Kleinwindgenerator mit 10 W

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Gepostet: 23.08.2006 - 22:36 Uhr  ·  #3
Hallo,

komme erst jetzt dazu, meinen Rotor mit Nabendynamo vorzustellen. Es handelt sich um einen Savonius-Rotor, oder genauer "Durchströrmrotor", mit 3 um 120 Grad versetzten Flügeln, wie er im Buch von Heinz Schulz "Der Savonius-Rotor" beschrieben wird. Die Maße sind 50cm x 50cm, das ergibt eine theoretische Leistung von 19W bei 5m/s und 150W bei 10m/s. Wie gesagt, theoretisch, setze ich den Wirkungsgrad mal großzügig mit 20% an, erhalte ich 3,8W bzw. 30W. Der Rotor besteht aus gelasertem Edelstahl, in die beiden Scheiben habe ich im Winkelabstand von 120 Grad je eine Nut in einer annähernd aerodynamischen Profilform schneiden lassen, in denen ich dann die 3 Flügel festgeheftet habe.




Der Nabendynamo ist ein Shimano DH-N30, schon für ca. 25 Euro bei ebay oder sonstwo im Internet zu erhalten. Dieser Dynamo dürfte einen Wirkungsgrad so um die 50% haben, will man mehr, muss man schon ca. 150 Euro in einen SON-Nabendynamo investieren.



Da ich nicht weiß, ob das aerodynamische Profil auch wirkt, unterstelle ich mal eine Schnellaufzahl von 1; d.h., bei 5m/s hat der Rotor eine Drehzahl von 191, bei 10m/s dreht er 382 mal.

Ich konnte den Rotor noch nicht im Wind testen, aber von Hand fest andrehen genügt, um eine 6V Fahrradbirne durchbrennen zu lassen, bei einem 12V/5W Kfz-Birnchen habe ich als Maximum (von Hand drehen) 11 V gemessen. In einem ordentlichen Wind kann man wahrscheinlich darüber kommen.

Wenn es nicht so aufwändig wäre (das Ding hat mich so schon einiges an Arbeit und Geld gekostet), würde ich jetzt als nächstes den Durchmesser um 10 cm verringern, und bei der Höhe 20 cm zu geben, damit der Rotor etwas schneller dreht und schon bei weniger Wind etwas bringt.

Ob ich mit diesem Prototyp, wenn er mal aufgestellt ist, tatsächlich etwas anfangen kann (kleine Akkus laden z.B.), wird sich noch herausstellen. Ich bin aber eher skeptisch, dass man mit einem Vertikalläufer wirklich sinnvoll Strom erzeugen kann; sie sind wohl eher für langsamlaufende Wasserpumpen geeignet.

Was haltet Ihr davon ?

Gruss Raimund
doelle4
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Re: Nabendynamo als Kleinwindgenerator mit 10 W

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Gepostet: 14.02.2007 - 09:59 Uhr  ·  #4
Nun ja ist gut gebaut das Ding.
Gefällt mir gut würe ich auch gern haben - nur die Konstruktionskosten wird du mit dem erzeugte Strom schwer hereinbekommen...
Wie schauts aus was kommt wirklich aus dem Kabel raus?
wentom
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Re: Nabendynamo als Kleinwindgenerator mit 10 W

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Gepostet: 09.07.2007 - 19:34 Uhr  ·  #5
Hallo,

das Windrad gefällt mir super. Meine ersten Versuche mit ähnlichen Abmessungen waren enttäuschend. Evtl. baue ich so etwas Ähnliches nochmal. Ich würde aber gerne oben und unten einen Dynamo einbauen wollen.

Daher würde mich interesieren, ob die Dynamos zum Gehäuse hin galvanisch getrennt sind ?? :?: Wegen Wechselstrom muß das so sein.

Als Windschalen möchte ich eine Regentonne o.ä. zerschneiden. Denn Schnitt mit 180 Grad Versatz über die gesamte Länge, so dass immer gleiche Angriffsfläche vorhanden ist. Schön wäre, wenn die Tonne sich in eine Richtung verjüngt.

Alles zusammen sollte dann etwa 1,2m hoch und etwa 70-100cm breit sein. Ich hoffe auf etwa 13V nach den Gleichrichtern und 0,5-1 A Lagestrom.

Gibt' da schon Modelle ??

Danke wentom
soderica
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Savonius nicht nur zum Wasserpumpen

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Gepostet: 10.07.2007 - 11:26 Uhr  ·  #6
hi Raimund, doelle und wenton

Zuerst Gratulation zu sehr schön verarbeiteten Anlage von Raimund und ich hoffe, dass du in der Zwischenzeit hier einige Esrfahrungen sammeln konntest.
Das mit zwei Nabendynamos ist für mich jedoch fraglich, aber nur in Bezug auf die Startfähigkeit des Rotors, denn die Rastpunkteder Magnete sind doch relativ hoch und ich denke mit einem 2 Flügler braucht es schon einiges an Wind, bis sich der Rotor dann dreht, müsstest Du einfach mal ausprobieren. Habe ja schon mal eine Anlage mit E-Scootermotor auf dem Dach gehabt und habe ähnlich " schlechte " Anlaufeigenschaften festgestellt und das ganze dann über ein Getriebe verfeinert. Auch denke ich, dass die Energieausbeute bei direktem Antrieb auf der Dynamowelle wenig effektiv ist. Eine Schaltung zur Akkuladung / Linkk habe ich in meinen Projekt unter Selbstbau-Bruno- hier schon veröffentlicht.

In Bezug auf die Dimensionen eines Savonuis ist es immer besser, diesen im Verhältnis 1 : 1,5 zu bauen, sprich Durchmesser 100, Höhe 150, da das den Rotor schneller drehen lässt , vor allem bei so kleinen Anlagen. 2 oder 3 Flügler, oder sogar Etagenbau sind ebenfalls Faktoren die die Anlaufeigenschaften begünstigen. 2 Etagen mit je2 Flügeln im 90% Verbund montiert bringt eine sehr gute Starteigenschaften und somit eine gute Energieausbeute. Googelt mal öfters unter Savonius, es gibt dauernd neue Beiträge, aber auch YourTube und my Video ist gut Bestückt mit entsprechenden Videos. Bin dabei meine BH 3F auf schlank zu ändern ( Durchmesser verkleinern ) da ich festgestellt habe, dass die Ganze Anlage sehr stark vibriert und diese bereits ein mal vom Dach gefegt wurde.

Weiterhin viel Spass mit dem Savoniusbau, mann kann damit auch Strom erzeugen.

Gruss Bruno
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Re: Nabendynamo als Kleinwindgenerator mit 10 W

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Gepostet: 11.07.2007 - 11:06 Uhr  ·  #7
Moin !Das mit dem Nabendynamo funktioniert :die Leistungen reichten
entsprechend der "Gebetsmühle" (Applaus!!) bis knapp über 8 Watt bei
der Ladung von 12 Akkus (Blei Gel --Siehe Innenwiderstand).Für die Auslegung der Rotorblätter haben sich bei mir sog.Langsam bzw.Widerstandsläuferblätter bewährt , besonders wegen des (je nach Nabendynamo) doch spürbaren Anlauf oder Rastmomentes.
Gemessen am Bauaufwand finde ich aber schade , das die möglichen
Erträge bei Windgeschw. ab 6 m/s etwa durch den Generator naturgemäß
nicht abgebildet werden können.Das fällt natürlich beim Vergleich mit
käuflichen (oder selbst gebauten) Spezialgeneratoren allein schon durch das Gewicht der
Nabendynamos auf - hier wurde vom Hersteller natürlich in eine ganz andere Richtung hin entwickelt.Also ganz kurz:für max 8 Watt viel
Arbeit - Die nötigen Rotorblätter werden nicht ganz ausgenutzt.
cerco
wentom
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Re: Nabendynamo als Kleinwindgenerator mit 10 W

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Gepostet: 11.07.2007 - 19:11 Uhr  ·  #8
Hallo,

ich habe noch eine intakte Blechplatte 0,8mm. Jetzt habe ich mir ein paar Gedanken gemacht.




Vielleicht bau ich's doch mal. Das mit den 180 Grad Versatz gibt die Platte nicht her, daher zwei Trommeln mit Versatz. Aber das Ding wird wohl mächtig schwer. Windstärken über 8m/s kommen bei mir vielleicht 2-3x im Jahr vor. Wenn überhaupt, dann so 3-6m/s.

Mal sehen...

CIAO Tom
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Re: Nabendynamo als Kleinwindgenerator mit 10 W

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Gepostet: 29.07.2007 - 16:52 Uhr  ·  #9
Hallo,

ich habe meinen Savonius fertig, aber die Drehzahl ist deutlich zu wenig.
Auch wenn ich beide Nabendynamos nach Gleichrichtern in Serie schalte komme ich auf etwa 5 V. Und das bei für unsere Verhältnisse viel Wind.



Vielleicht starte ich noch mal einen anderen Versuch; der erst Versuch sah eigentlich ganz gut aus.



CIAO wentom
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Re: Nabendynamo als Kleinwindgenerator mit 10 W

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Gepostet: 29.07.2007 - 17:34 Uhr  ·  #10
WWWFREAK
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Re: Nabendynamo als Kleinwindgenerator mit 10 W

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Gepostet: 29.07.2007 - 19:12 Uhr  ·  #11
Hallo miteinander,
obwohl ich eigentlich kein großer Freund dieser Savonius Anlagen bin,
(Tut mir leid, so schön wie sie anzuschauen sind, ich finde die Leistung ist
einfach nicht ausreichend)
so finde ich die Leistung für diese kleine Flügelfläche (oberes Bild) doch
sehr beachtlich zumal man dabei bedenken muß, daß die Windverhältnisse
auf dem Foto (Anbringung am Carport o.ä.) nicht so optimal sind. Rein
optisch ist diese Anlage natürlich ein Blickfang.
Für kleinere Anlagen scheinen die Nabendynamos doch recht gut geeignet
zu sein.
Gruß
Günter
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Re: Nabendynamo als Kleinwindgenerator mit 10 W

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Gepostet: 04.09.2007 - 08:21 Uhr  ·  #12
Schönen und guten Tag :D
weil neu will ichs hier etwas einleiten.
Das Forum fand ich auf meiner Suche nach einer fertigen Kleinwindturbine vor einigen Tagen und entdeckte beim Lesen so einiger Beiträge viele superbrauchbare Hinweise. Aus dem Grunde entschloss ich mich das etwas zu verwollkommnen und mich hier anzumelden.

Mein Werdegang, was Windkraft betrifft, ist leicht sinusförmig. Es gibt Phasen da interessierts mich Fulltime und dann wiederum längere Flauten - im Mittel sehe ichs mittlerweile als reines Hobby. Es gab allerdings Zeiten in den späten 70-ern und Anfang der 80-er wo ich zusammen mit einigen Freunden die Materie noch voll beherrschte und unter anderem auch an Großanlangen wie dem Growian, Monopterus oder dem sagenumworbenen Wagner Rotor mitarbeitete, baute, montierte oder transportierte.

Ich sehe was Großanlagen betrifft die heutige Entwicklung jedoch nicht als uneingeschränkt positiv an - vielleicht später mal mehr dazu, aber momentan sinds eben diese oft fälschlicherweise verlachten Kleinstturbinen welche mein Interesse reanimierten.

Warum ich jetzt hier ins Thema Nabendynamo einsteige hat den Grund das ich letzte Woche ein über 20 Jahre altes Testmodell auf dem Dachboden freilegte und dieses kurzentschlossen mal mit neueren Technik des Nabendynamos verglich. Da die damals gefertigte Dachhalterung immer noch den 'Wetterhahn befehligt war es sehr einfach und schnell zu montieren. Das Prinzip war damals schon denkbar einfach: Ein normal aufgespeichtes Fahradrad in der ersten Revision als reiner Widerstandsläufer wobei die Verspeichung mit Kunststoffklebestreifen zur Turbine umgewickelt war. In der zweiten Revision wurde der Klebestreifen dann durch aerodynamischere Profile ersetzt (damals Helikopterflügel von Graupner) und das Rad trieb mit ca. 20 Watt Abgabeleistung im Prinzip recht zuverlässig eine 12V Gleichstromlichtmaschine eines VW-Käfers an. Diese Konstruktion war ziemlich konstant in der Leistung und weitgehend unabhängig der Einbaulage - 45° Schrägstellung störten da überhaupt nicht. Unerwartet auch das es dann per Nabendynamo und des bei mir verwendeten Günstigmodells mit doch recht hohem Rastmoment und 7,2Watt Verlustleistung überhaupt auf Anhieb ansprang. Leider benötige ich jedoch 24V Ladespannung die aber sind bei den mittleren erreichbaren Drehzahlen da per Nabendynamo nicht rauszuholen.

Damit dieser Schrieb nicht unendlich lang wird mache ich hier erstmal einen Schnitt. Vielleicht hat ja wer von Euch mit dem besseren Überblick der aktuellen Kleinwindgeneratorentechnik in der Richtung noch eine Idee oder Testerfahrung. Ich jedenfalls probierte vorgestern eine kurzerhand umgespeichte 120° (drei'flügelig') Verklebung und das ergab bei recht böigem Wind super geräuschlose Drehzahlen mit einer normalen Nabe die umfangsgerechnet oder per Tacho abgegriffen 100km/h erreichten (mit 2,55mtr. am Tacho für Radumfang eingestellt). Anlaufen mit meinem Nabendynamo wird der hingegen beim dortigen Rastmoment wohl nicht, aber mit SON oder den neuen Schimpansos sollte auch das gehen.

Erstmal viele Grüße und allen viel Spaß
Berthold
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Re: Nabendynamo als Kleinwindgenerator mit 10 W

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Gepostet: 04.09.2007 - 08:58 Uhr  ·  #13
herzlichest willkommen 😉
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