Schulprojekt-Windkraftanlage

Ich persönlich halte von Mantelturbinen wenig. Für den Aufwand, der beim Bau entsteht, bieten sie einfach zu wenig Leistung.
Das Profil auf dass sich die Diskussion bezieht, habe ich in diesem Beitrag verwendet:
Forum/phpBB2/viewtopic.php?t=2140

Die Schablone dort ist aber etwas zu kurz, so dass die Flügelenden ein wenig mit Augenmaß nachgearbeitet werden müssen, wenn ihr diese Voralge verwenden wollt. Im Beitrag findest du auch einen Link zum verwendeten Generator. Dort sollte dir einiges über die nötigen Berechnungen klar werden.

Du meinst, wie viele Flügel der Repeller haben sollte? Am einfachsten wäre sicherlich ein Zweiflügler aus Abwasserrohr zu bauen. Schau dir dazu mal die Beiträge von Menelaos an.
Als Generator würde ich einen Schrittmotor (Steppermotor) vorschlagen, oder ihr wagt das Abenteuer und baut euch einen Scheibengenerator.

Ich persönlich glaube weiterhin, dass diese Mantelturbinen zwar in der Theorie funktionieren, in der Praxis aber mehr Glaube als Tatsache sind. Meiner Meinung nach hättet ihr mehr davon, zunächst ein traditionelles Windrad zu bauen und erst dann mit Ummantelungen zu experimentieren. Dafür habt ihr aber vermutlich keine Zeit.

Ich vermute, du meinst die Anzahl der Flügel am Propeller, ja? Vereinfachend lässt sich sagen, dass die Drehzahl steigt, je weniger Flügel du verwendest. Eine ungerade Anzahl läuft dabei in der Regel gleichmäßiger. Mehr Flügel bedeuten zwar ein größeres Drehmoment (besseres Anlaufverhalten), erzeugen aber auch mehr Verwirbelungen und bedeuten einen geringeren Wirkungsgrad.


Das bezieht sich wohl nur auf den Motorbetrieb und nicht auf den Generatorbetrieb.

Das lässt sich so pauschal nicht sagen. In der Regel versucht man, dass das Windrad unter 3m/s Wind Ladespannung erreicht. Dabei muss euer Generator zum Windrad passen. Ist die Leistung zu groß, wird das Windrad zu stark belastet und erreich seine Nenndrehzahl nicht. Deswegen sollte die Leistung eures Generators bei der Drehzahl, die euer Windrad bei 3m/s Windgeschwindigkeit erreicht, unter der Leistung des Windrades liegen.
Bei einem optimistischen Gesamtwirkungsgrad von 20% benötigt ihr also einen Generator, der euch bei 3m/s eine Leistung von 1,2 * 0,5 * 3³ * 0,5² * 3,14 * 0,2 = 2,5W liefert.
Die Leistung des Generators ist abhängig von der Drehzahl. Eure Windraddrehzahl bei 3m/s Windgeschwindigkeit hängt aber wieder von der gewählten Rotorbauart ab.

Habt ihr schon so einen Generator? Dann wäre der erste Schritt, mal eine Kennlinie aufzunehmen. Einmal die Lehrlaufspannung und dann die Spannung unter Belastung mit einem Verbraucher über die Drehzahl aufnehmen. Einen einfachen Drehzahlmesser könnt ihr euch mit einem Fahrradtacho bauen.

Wenn ihr die Kennlinien habt, kann man auch genaueres zum Rotoraufbau sagen.

Hallo Windig91
Falls ihr die Idee mit den beiden Nabengeneratoren in Serie geschaltet weiterverfolgen solltet, müsst ihr folgendens beachten. Wenn die Generatoren Wechselspannung liefern, können sie weder parallel noch seriell geschaltet werden, da die Phasenlage mit Sicherheit nicht gleich sein wird. Dadurch gibt es dann nicht eine Verdoppelung der Spannung, sondern im schlimmsten Fall gar nichts.
Wenn jedoch die Ausgangsspannung jedes Generators zuerst gleichgerichtet wird, und dann die Ausgänge der Gleichrichter in Serie geschaltet werden, könnte es einigermassen funktionieren.
Falls die Generatoren Gleichspannun liefern, was ich aber nicht annehme, können sie problemlos in Serie geschaltet werden.

Grüsse
Pfenni

Ok, Ich bin gespannt, wie viel Leistung ihr da rausbekommt.
Ich selber habe mich entschieden, ein paar Versuche mit Scheibenläufergeneratoren zu machen. Da stehe ich allerdings noch recht am Anfang.

Grüsse
Pfenni

Hallo @ all =)

erstmal ein großes Danke an seti2 , der Generator ist heute eingetroffen und da hab ich mich gleich wieder an die Arbeit gemacht.

Also es gehtum die Flügel. Wir bauen sie aus einem PVC-Rohr mit einem Querschnitt von 200 (mm). Es werden drei Stück und nun die Maße ( die hofentlich alle richtig sind).
Meine Bitte ist, euch das mal anzuschauen und zu gucken ob das dann so passt =).

erstmal der Generator:
(ich kopiere die Links aus dem Bericht von Seti2 hierher damit es übersichtlicher wird, ich hoffe damit verstoße ich gege keine Rechte)

Papst BCI 6355 120VDC 1,0A 0,27Nm 3450 1/min S3-5% IP40

Datenblatt
http://www.ebmpapst.com/media/…BCI_DE.pdf

Seti2's Kurztest:
[url]
Forum/phpBB2/viewtopic.php?t=1…c&start=10[/url]

Nun unser Flügel:
wenn ich das richtig verstanden habe, dann ..
muss ich als erstes die Flügelfläche ermitteln, die benötigt wird um den Generator in den Ladezustand zu versetzten. Das soll bei ca. 3 m/s passieren und dafür werden laut Kurztest 310 U/min benötigt.
bei dieser Drehzahl hat der Generator 1 Watt Leistung.
Der Motor hat eine Wirkungsgrad von 75% und bei den Flügel gehe ich mal von 40% aus.
0,75*0,4=0,3
also setzt man ein :
A=1W/(0,5*1,2*27*0,3) = 0,20576...m“
wir benötigen also eine Flügelfläche von 0,2 quadratmetern
das hießt ein Flügel hat einen Radius von:
r=sqrt(0,2m≤/PI) = 0,2559 m
wir benötigen also eine Flügellänge von rund 26 cm.

ist das soweit erstmal richtig?

wir haben dann shconmal weitergemacht und die Schablone des Flügels aus einem Post von XXLRay genommen und über verschiedene Rechnungen sind wir dann auf unsere Flügelmaße gekommen.
so sieht er dann aus (siehe Bild)


Ok Kommentare, Meinungen Vorschläger alles ^^

danke danke =)

ok also erstmal bauen und dann testen =/
ich wollt noch ergänzen, dass die Nabe an der die Flügel befestigt werden. einen Durchmesser von 20 cm hat. ist das so in ordnung?
Da passen die 3 Ecken der Flügel genau hoch und in er mitte ist eine Kreisfläche mit 2 cm Durchmesser frei für löcher etc.

edit:
wegen der Schnelllaufzahl habe ich shcnel mal eine Rechnung gemacht.
Umfang: 1,89 m ( ich habe hie rmit einem Radius von 30 cm gerechnet,
da die Nabe noch hinzu kommt)
(3*60)/1,885=95,49
600/95,49=6,28
ich weiß zwar net was das bedeutetm aber ich habs mal ausgerechnet =)

und dann hab ich grad mal übertragsweise die gesamte flügelfläche ausgerechnet so wie der flügel oben ist :
(0,26m*0,1421m)/2= 0,018 m“ <-- ein Flügel
0,018 m“ *3=0,055 m“ <-- Gesamtflügelfläche

nun habe ich aber anfangs
A=1W/(0,5*1,2*27*0,3) = 0,20576...m“
ausgerechnet.
was nun?
:? :? :?:

Moin Moin!

Nun bin ich wieder in der Heimat angekommen und habe die tropischen Temperaturen in der Äquatorgegend gegen Schneetreiben in der Heimat getauscht.

Spätestens wenn ich Anfang März aus dem Urlaub komme, werde ich dir ein Schnittmuster anfertigen und zuschicken. Warscheinlich direkt auf Papier und dann per Post. Dafür brauche ich dann noch deine Anschrift...und wenns geht das ANlaufdrehmoment an der Rotorwelle (du weißt wie man das bestimmt...oder? ) sowiedie genauen Maße deiner Nabe bzw zumindest denInnendurchmesser (also den Abstand von der Bohrung bis dort wo der Flügel dann anfangen soll). Noch besser wäre natürlich eine Leistungskurve des Generators an der Batterie gemessen. Dann gehts am einfachsten abzustimmen und wird wohl auf Anhieb klappen. Wenn ich die Daten dann habe, sollte es nicht länger als 4 Tage dauern bis deine Schablone bei dir ankommt...

200er Rohr bei dem Durchmesser und dann als dreiflügler ist allerdings auf jeden Fall die falsche Kombination. Da bewegen wir uns eher im Bereich 100 bis maximal 150er Rohr, wenn überhaupt. Kaqnn ich dir dann aber genau sagen wenn ich deine Daten habe.

Gruß
Max