Neue Generation Kleinwindanlagen

Hallo alle zusammen,

es freut mich sehr, dass der Umgangston hier etwas sachlicher wird!
Mit der Ausbildung hat Uwe recht. Ich bin lediglich technischer Zeichner, aber durch Eigeninteresse, Beobachten, Fleiß und Praxiserfahrung kann man sich große Erfahrungen aneignen.
Ich habe schon mit diversen Prof. und Dr. über meine Anlagen diskutiert, sogar in einer Universität. Meistens halten sie an alten Theorien fest. In der Uni konnte ich einen Darriusrotor, den der Dr. und seine Studenten gebaut hatten begutachten, Haarsträubend!

Wenn man etwas erfinden will, muss man sich von der existierenden Denkweise verabschieden und komplett von vorne beginnen. Die Gelehrten sehen meistens den Wald vor lauter Bäumen nicht!

Zu Betz. Wenn man über das Betzsche Gesetz spricht, sollte man es zuvor lesen und auch verstehen. Die von ihm aufgestellte Formel über den Wirkungsgrad einer Windkraftanlage gilt für frei angeströhmte Anlagen. Der Wirkungsgrad kann allerdings erhöht werden, in dem der Rotor ummantelt wird!

Hier noch etwas Praxis zum nachdenken. Stellen wir uns ein Haus vor, dass mit dem Giebel quer zur Windrichtung steht. Das Haus stellt ein Hindernis für den Wind dar. Es gibt eine dem Wind zugeneigte Seite, Luv und die abgeneigte Seite Lee. Öffnet man auf beiden Seiten ein Fenster, so entsteht ein Durchzug. Mit einem einfachen Windmesser kann man feststellen, dass die Windgeschwindigkeit im Gebäde höher als die Umgebungswindgeschwindikeit ist. Diesen physikalischen Effekt mache ich mir bei meinen Anlagen zu Nutze. Das Gehäuse stellt ein airodynamisch geformtes Hinderniss für den Wind dar. Dieser muss schneller um das Gehäuse ströhmen. Dadurch entsteht auf der Lee Seite ein Unterdruck. Der Wind wird regelgecht duch die Anlage hindurchgesaugt. Durch mein verstellbares Gehäuse, welches bei schwachem Wind die Luv Seite vergrössert und gleichzeitig die Lee Seite verkleinert erhöht sich ebenfalls die Leistung bei geringen Windgeschwindigkeiten. So viel zu meinen "utopischen" Leistungsangaben.

Grüßle

Jörg

Ps. Über Windlastflächen und Leistungsberechnungen von Windkraftanlagen kann ich euch, bei Interesse, auch noch einiges erzählen.

Moin moin zusammen!
Ich verfolge die Diskussion nun schon seit einiger Zeit mit und hätte da ein paar (fragende) Anmerkungen:

Das Mantelturbinen von einem erhöhten Konzentrationsfaktor profitieren, unterschreibe ich sofort. Nach meinem Wissensstand kann bei der Verwendung einer Tragflächenummantelung in umgekehrter Trichteranordnung von einem (theoretischen) Konzentrationsfaktor "K" von 3,5 ausgegangen werden.

Der Faktor "K" ergibt sich dabei aus folgender Formel:

K = (Rotorleistung mit Konzentrator) / (Rotorleistung ohne Konzentrator)

Wie XXLRay bereits ausgeführt hat, kommen wir bei einem nicht ummantelten Horizontalachser des angegebenen Durchmessers auf eine Leistung von 315 Watt (ohne Berücksichtigung jeglicher Verluste).

Setzt ich nun den vorgegebenen Faktor "K" und die Leistung ohne Konzentrator in die obige Formel ein und stelle um, komme ich auf:

Leistung mit Konzentrator = 315 W * 3,5 = 1102,5 W

Wie gesagt: Noch immer ohne Berücksichtigung aller mechanischen sowie elektrischen Verluste und unter Auslassung der gesteigerten Seitenwindempfindlichkeit solch eines ummantelten Systems. Die Frage, ob angesichts des durch den Mantel verbrauchten Platzes nicht gleich eine Vergrößerung des Repellers wirtschaftlicher wäre, lass ich auch mal auch außen vor - mich interessiert nur die theoretische Herleitung, die eine mögliche Leistungsausbeute von 2KW unter realistischen Bedingungen stützt (d.h. kein Orkan oder ähnliches nötig )

Die einzig mir bekannte Konzentratoranordnung, die mit einem höheren Faktor aufwarten kann, wurde in Form der Berwian-Windkraftanlage an der TU Berlin verwirklicht (Faktor K= 8 ): http://www.bionik.tu-berlin.de…ow=Berwian
Aber selbst diese Entwicklung wurde eingestellt, weil der Konzentrator soviel Platz wegnahm, dass ein vergleichbarer Repeller dieser Größe bereits erheblich mehr Leistung eingebracht hätte


@Jörg
Ich habe bis jetzt keine Konzentratorart kennengelernt, die tatsächlich auf wirtschaftlich und/oder physikalisch solidem Boden stand - bitte sieh mir deshalb meine durch die Blume geäußerte Skepsis nach
Ich lass mich aber gern eines besseren belehren: Daher würde mich sehr interessieren, auf welchen Leistungsberechnungen, Formeln und Annahmen die Leistungsprognose deiner Windkraftanlage basiert. Und ich denke, ich bin nicht der einzige hier, dem das so geht


Gruß
Thorsten


Quelle meiner Formeln & Theorie: http://www.bionik.tu-berlin.de/institut/skript/bibu4.pdf


EDIT: Nur damit alles seine Richtigkeit hat, wenn ich schon anfange mit Formeln und Werten um mich zu werfen: Mir fällt gerade auf, dass XXLRays Berechnungen wohl auf den Außenabmaßen von Jörgs WKA beruhen - also MIT Konzentrator, wenn ich Jörgs Größenangabe auf Seite 1 des Threads richtig verstehe. Damit dürfte wohl der eigentliche Rotor innerhalb der Anlage noch ein bissl kleiner sein? Die 315W wären somit u.U. ein Stück "optimistischer" angesetzt.

Wenn interesse besteht, würde ich gerne ein neues Thema über Elektrofahrzeuge starten. Ich habe hochinteressante Informationen!

Jörg

Moin moin zusammen!

@Jörg
Um sicher zu gehen, dass ich dich richtig verstanden habe, probiere ich das mal zusammenzufassen. Ich bitte um Korrektur, falls dem nicht so ist!

- Wir gehen bei deinem Konzept von einem Vertikalachser aus.
- Das verwendete Gehäuse fungiert als Konzentrator und ist ein Trichter mit Tragflächenprofil, dessen enge Öffnung nach Luv gerichtet ist. (?)
- Es sind mehrere Rotoren innerhalb des Gehäuses montiert (?)
- Die Lagerung der Rotoren geschieht über reibungsarme E-Magnet-Lager.
- Wir sprechen von KEINEM Widerstandsläufer, sondern von einem umströmten Profil nach dem Auftriebsprinzip.


Gleich zu Beginn:
Ich muss ganz offen gestehen, dass Vertikalachser nicht ganz mein Feld sind; für mich war der maximale Wirkungsgrad im Vergleich zu einem konventionellen Horizontalachser immer ein wenig zu niedrig, als dass sie für mich attraktiv gewesen wären.
Daher kann ich aus dem Stehgreif auch keine abgeänderte Formel für die Leistungsberechnung anbieten; denn so wie ich XXLRays Rechnung zu Beginn verstanden habe, bezieht die sich ja auf eine Anlage mit horizontaler Achse.

Für das Gebiet der WKAs mit vertikaler Achse sind hier im Forum andere erheblich qualifizierter! <-- Das war ein Wink mit dem Zaunpfahl, helft doch bitte mal aus und gebt eure Meinung dazu ab

Nur soviel: Ich befürchte, wir müssten wg dem geringeren Wirkungsgrad eines Vertikalachsers die Annahme von 315W möglicherweise wohl ein bissl nach unten korrigieren...


Ich stimme aber generell zu, dass der Vorteil eines Vertikalachsers darin besteht, dass er von allen Seiten her angeströmt werden kann.
Nur: Dieser Vorteil dürfte durch die Ummantelung wieder "flöten" gehen - der Mantel lässt ja nur as EINER Richtung die Luft hinein (Stichwort Seitenwindempfindlichkeit), sehe ich das richtig? Warum dann keine konventionelle, horizontale Anordnung?
Stünde die WKA knapp über einem Dachfirst (du hattest da sowas à "Dach" erwähnt; ich hoff, ich greife jetzt keinen falschen Faden auf), hätte man von störend wirkenden Verwirbelungen, die nicht optimal auf die Konzentratoröffnung treffen, wohl zudem nicht wenig. Meinem Verständnis nach heben sich hier die Vorteile der vertikalen Achse in Verbindung mit einem Mantel wieder erheblich auf...? Schon allein wegen einem geringerem Wirkungsgrad von <0,3.



Öhm...wer jetzt - die Rotoren oder die Blätter? Hier verlässt mich leider mein Vorstellungsvermögen! :roll: Ich glaube, eine Skizze deiner Idee -CAD oder auch gerne per Hand- würde dem Verständnis von uns allen helfen. Da -wie ich dich verstanden habe- deine Idee ja bereits geschützt ist, sollte ner Veröffentlichung wohl auch mit dem Patentschutz im Rücken nix mehr im Wege stehen?




Du sprichst von "größten Rotoren" -kann ich daraus schließen, dass mehrere Rotoren in unterschiedlichen Durchmessern zum Einsatz kommen?

Zudem erwähnst du elektromagnetische Axiallager - die reduzieren sicherlich unbestritten die Reibung.
Meine Frage: Woher beziehen die ihren Strom? Aus dem Haus-Netz bzw den durch sie zu ladenden Akkus? Wenn ja: Sind die dauerhaft am Netz? Wieviel Saft ziehen die angesichts des Gewichts der Rotoren? Spielt hier vlt sogar eine komplexe Windstärkenüberwachung mit elektronischer Nachführung der Gehäusegondel hinein, wie sie bei Großwindanlagen auf jeder Maschinengondel montiert ist, um die Anlage erst bei Erreichen von ca 80% der Einschaltgeschwindigkeit in den Wind zu drehen?
In deinem Fall wäre meine Vorstellung wie folgt: Der Wind ist zu schwach - die E-Magnetlager stehen nicht unter Strom, die WKA kann sich nicht drehen. Der Wind steigt an, dies wird von einem Fühler registriert, die Lager werden mit Strom versorgt, nun kann die Ausrichtung in den Wind erlektronisch erfolgen, inkl der Überwachung, ob der Wind wieder abflaut, um die Lager ggf wieder vom Netz zu nehmen.

Versteh mich nicht falsch: Die generelle Idee mit E-Magnetlagern ist sicherlich faszinierend, nur fühle ich mich da an GROWIAN und ähnliche Prototypen erinnert, die unterm Strich mehr Energie für ihre komplexen Systeme und Zusatztechnik verbrauchten, als sie im Endeffekt produzierten!:shock: Sowas wäre bei ner Kleinwindanlage sicherlich noch fataler...



Hmm....neeeeee, ich denke nicht, dass Betz, Newton & Co bei all den Variablen, die nun durch deine Beschreibung ins Spiel gekommen sind, so eine Pi-mal-Daumen-Abschätzung noch gut heißen würden
Ist mir jedenfalls ein bissl zu überstürzt-daher freue ich mich auf die ausführliche Grundlage deiner Berechnungen

Und was Corotec angeht: Mir fehlen da Kennlinien, technische Daten, unabhängige Messungen, Erfahrungsberichte etc um seriös zu erscheinen....


Gruß
Thorsten

Hallo zusammen,
hier vielleicht ein kleiner Tip:
Das oben genannte Patent (Offenlegungsschrift) kann man leicht im Internet finden. Einfach mal nach DPMA googeln (Deutsches Patent- und Markenamt). Dort kann man recherchieren (rechts auf "Depatisnet" gehen).
Das hier genannte Patent hat die Nummer DE102006019345A1.
Oder den Namen des Erfinders + Suchbegriff (z.B. Windkraft) eingeben.
Das volle Patent kann dann als .pdf aufgerufen werden.
Vielleicht das Wichtigste: In dem Schriftstück ist auch eine Zeichnung der hier diskutierten Anlage enthalten.

Hoffentlich kann ich mit diesem Hinweis ein wenig zur Diskussion beitragen, auch wenn ich eigentlich kein wirklicher Windenergie-Spezialist bin.

Viele Grüße an alle

11 Wiesel

(Leider habe ich immer noch kein eigenes Windrad, kommt aber noch).

Hallo Hans & willkommen im Forum!

Ich hatte den Aufbau ebenfalls als Vertikalachser verstanden - wirklich schlau werde ich aus der ganzen Sache nicht. Vlt klärt sich das ganze ja noch auf oder erledigt sich von selbst...

Unabhängig vom vorliegenden Thread wäre ich bei einer geplanten Investition in eine Windkraftanlage generell vorsichtig, wenn mit dieser noch keine unabhängigen Leistungsmessungen unter vernünftigen Bedingungen gemacht wurden, bzw deren Leistungsangaben lediglich in der Theorie existieren. Patentieren kann man viel - Papier ist geduldig :roll:


Gruß
Thorsten

Hallole alle,

bitte um Entschuldigung für meine wenigen Infos!
Ich werde es nachholen, aber Firma geht vor!

Grüßle

Jörg

Ja, es gibt mehrere Möglichkeiten zu investieren,

Casino, Lotto, oder eigene Firma.
Beim Casino braucht man "Spielgeld", die Changsen 50/50, allerdings muss man Geduld haben und aufhören können!
Einenen Lottozettel auszufüllen würde ich nur Leuten raten, die drei mal vom Blitz getroffen wurden und es überlebt haben.

Ein Unternehmen ist von vorne herein berechenbar und planbar! Es sei denn du hast eine Bank!

Ich mach den ganzen "Mist", weil es mir spass macht!

Jörg

Ein Patent ist nicht so wichtig!
Wichtig ist, dass dir keiner verbieten kann deine WKA zu bauen!

Jörg

Ich bin leider kein Computerspezialist. Vielleicht kann mir einer einen Tipp geben, wie ich hier eine Zeichnung einstellen kann.

Jörg