Nach Bau Ropatec 060 statt 2 aber 3 fach

Wie groß sollte der Generator sein?
 
Opti-Maler
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Nach Bau Ropatec 060 statt 2 aber 3 fach

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Gepostet: 08.01.2010 - 09:29 Uhr  ·  #1
Hallo

Habe gestern dieses Forum hier gefunden und bin begeistert Menschen gefunden zu haben die das selbe wollen :happy:

Baue schon seit 3 Jahren an einem Windrad herum und bin überrascht ,wie viele Ideen doch gleich sind, unabhängig davon es gewusst zu haben :D

Habe beim Bauen meines Gebäudes enorme Winde festgestellt , die mich veranlassten über Windräder nach zu denken. Aus Ästhetischen Gründen kam aber für mich keine Normale Windmühle in Frage.
Beim Durchsuchen nach anderen Windrädern, bin ich auf Ropatec gestoßen, die mich mit Ihren Innovation begeisterten.
Nach dem ich die Firma in Bozen Italien besuchte entschloss ich mich diese Modell nach zu Bauen.
Der erste versuch sollte schon gelingen, wurde mir aber 3 Monate Später von Quirle dem Sturm zersemmel :devil:
Aber aus Fehlern sollte man ja Lernen nicht war... und wenn ich das Forum hier schon früher gefunden hätte wäre mir eines erspart geblieben, aber es macht ja Spaß das Basteln :D

Mein Rotor besteht aus 3 Teilen Je 2,8m breit 2m Hoch baugleich wie Ropatec 030 diese sind aber nicht freistehend sondern oben und unten gelagert.
Der Rotor fängt freilaufend bei 0,8m/s an zu laufen bei 3 m/s hat er eine Drehzahl von 35U/min.Mit Generator 24U/min bei 3m/s Beim Letzten Sturm vor einigen Wochen habe ich ca 100U gezählt bei ca 12-15m/s
Mit Generator von Habert 500 Watt 24V bei 200 U/min bestückt habe ich eine Spannung von 50V bei 5m/s ohne Verbraucher mit einer alten Autobatterie 12V bestückt habe ich bei 5m 17V auf meiner Anzeige vom Voltmeter
In Diesem Forum habe ich einen Beitrag von einem gelesen der eine Generator von Braun Windtechnik gekauft hat 3 KW ist Dieser Generator ausreichend??

Gruß Udo
XXLRay
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Re: Nach Bau Ropatec 060 statt 2 aber 3 fach

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Gepostet: 08.01.2010 - 11:22 Uhr  ·  #2
Mit der Formel im Grundlagenbereich kannst du dir in etwa ausrechnen, welche Leistung dein Windrad in Abhängigkeit von der Windgeschwindigkeit erbringt. Aus deinen Messergebnissen und dieser Kennlinie kannst du dann eine Drehzahlabhängige Kennlinie erstellen. Diese Kennlinie sollte immer oberhalb der Kennlinie des Generators liegen.
Opti-Maler
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Re: Nach Bau Ropatec 060 statt 2 aber 3 fach

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Gepostet: 08.01.2010 - 13:37 Uhr  ·  #3
Hallo XXL Ray

Ja das habe ich auch schon etwas gerechnet :happy:
Also wenn ich recht hier richtig gelesen habe, sollte dann bei meinem Rotor folgende Rechnung zugrunde gelegt werden.
2,8m x2m hoch x3 Stck = 16,80qm

Also bei 5m/s 5x5x5= 512m/s x 16,80qm= 8601,60Watt X 0,647 % = 5565,23Watt

Wenn ich das richtig verstanden habe sind die 0,647 die Effizienz bei meinem Rotor da er ja ein anderer ist wie ein Normaler wäre diese 28 -30% also 2580,48 Watt!!!

Wer sagt denn wie die Effizienz meines Rotors ist?? wie kann ich das raus finden, es ist ja erheblich dieser unterschied in der Leistungszahl

Lg Udo
XXLRay
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Re: Nach Bau Ropatec 060 statt 2 aber 3 fach

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Gepostet: 08.01.2010 - 14:17 Uhr  ·  #4
0,647 ist das Maximum, das nach Betz überhaupt theoretisch erreicht werden kann. Da sind keine Verluste von Lagern, Generator oder Flügeln einbezogen. Den Wirkungsgrad deines Rotors kannst du später daraus genau errechnen. Für die Auslegung würd ich an deiner Stelle mit 30% rechnen um Enttäuschungen zu vermeiden.
Wenn du den Generator mit der richtigen Leistungskennlinie gefunden hast, ist auch noch wichtig, welche Ladespannung du bei welcher Windgeschwindigkeit erreichen willst. Dein Generator muss nämlich bei der gewünschten Windgeschwindigkeit auch in der Lage sein, die gewünschte Spannung aus der vorhandenen Drehzahl aufzubauen.
Mark
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Re: Nach Bau Ropatec 060 statt 2 aber 3 fach

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Gepostet: 09.01.2010 - 14:09 Uhr  ·  #5
Deine Rechnung versteh ich nicht.

2,8m x2m hoch x3 Stck = 16,80qm

Also bei 5m/s 5x5x5= 512m/s x 16,80qm= 8601,60Watt X 0,647 % = 5565,23Watt

Ich würde das so rechnen:

"Mein Rotor besteht aus 3 Teilen Je 2,8m breit 2m Hoch baugleich wie Ropatec 030" = Durchmesser von ca. 5.60m Höhe von 2m = 11,2qm Rotorfläche!
bei 5m/s Wind ist die zahl 5³ = 125 !
Wirkungsgrad ca. 30% = 0.3
Den Rest siehe Grundlagen Forum. Leistung[W] = 0,5 * Luftdichte[kg/m³] * (Windgeschwindigkeit[m/s])³ * Durchströmte Fläche[m²] * Wirkungsgrad

0.5 * 1.25 * 125 * 11,2 * 0.3 = 262,5 Watt Jetzt muss noch der Generator Wirkungsgrad abgezogen werden!

Willkommen in der Realität!

Schauen wir mal bei 10m/s

0.5 * 1.25 * 1000 * 11,2 * 0,3 = 2100 Watt abzüglich Generator Wirkungsgrad

Gruß
Uwe Hallenga
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Re: Nach Bau Ropatec 060 statt 2 aber 3 fach

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Gepostet: 09.01.2010 - 15:32 Uhr  ·  #6
Zitat geschrieben von XXLRay
0,647 ist das Maximum, das nach Betz überhaupt theoretisch erreicht werden kann.


äh... Da hast Du dich da wohl etwas vertan ?... 0,647 ist die anzusetzende halbe Luftdichte auf Meereshöhe bei 0°C und nicht der Betzsche Maximal-Wirkungsgrad. Klassischer Weise wird aber der Mittelwert aus der halben Luftdichte auf Meereshöhe bei 15°C angesetzt und der liegt bei 0,6125kg/m³ und wäre auch als anzusetzender Mittelwert realistischer (Klugscheiß.... ;-) )


Ich habe mal an anderer Stelle gelesen, wie als Faustregel für die überstrichene Rotorfläche beim H-oder Savoniusrotor nicht die tatsächliche Fläche angenommen wurde sondern nur 2/3 um der Realität näher zu kommen. Immerhin ist nicht wie beim klassischen Horizontalachser die ganze Fläche in gleichem Maße als "aktive Fläche" zu sehen, da sich ja doch immer ein Teil im ungünstigen Anstellwinkel befindet oder auch im Nachlauf das System ausbremst.

Meiner Meinung nach wäre es also realistischer folgenden Ansatz zu verwenden (auch wenn der schwächere Rotorwirkungsgrad sowohl in der reduzierten Fläche als auch im Gesamtwirkungsgrad Berücksichtigung findet):


Fläche: 2,8m x 6m = 16,80m² x 0,66 = rund 11m²
Windgeschwindigkeit: 5m/s
Luftdichte (Standard): 1,225
Gesamtwirkungsgrad: 30% (eher 25%)


(Luftdichte / 2) x Fläche x (Windgeschwindigkeit hoch 3)

1,225 / 2 x 11 x (5 x 5 x 5) = Windleistung

0,6125 x 11 x 125 = 842 Watt


842 Watt x 30% = 253 Watt

Meiner Einschätzung nach wärst Du mit 250 Watt bei 5m/s gut bedient. Bei 12m/s wärst Du allerdings auch schon bei rund 3.500 Watt



Meiner Meinung nach wird bei der ganzen Wirkungsgradberechnerei immer wieder vergessen das bei allen Savoniusvarianten die üblicherweise recht Bodennah und wie ein Turm aufgestellt werden die Scherung des Windprofils mit der Höhenzunahme. Habe ich einen Turm mit 6m Rotorhöhe auf einem 4m Mast stehen, so wirken auf dem unteren Teil der Anlage der turbulente Wind auf eben 4- 7m und auf den oberen Teil der bessere und laminarere Wind aus 7-10m Höhe. Durch die starre Achse des Rotors geht ein ganzer Teil der Energie verloren weil die untere Hälfte mitgeschleppt werden muß und falsch angeströmt wird. Es wäre zu überlegen, ob man hier nicht dann Schichtebenenweise mit angepasst Profilen mehr rausholen kann.


Gruß Uwe
XXLRay
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Re: Nach Bau Ropatec 060 statt 2 aber 3 fach

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Gepostet: 10.01.2010 - 01:10 Uhr  ·  #7
Zitat geschrieben von Uwe Hallenga

Zitat geschrieben von XXLRay
0,647 ist das Maximum, das nach Betz überhaupt theoretisch erreicht werden kann.


äh... Da hast Du dich da wohl etwas vertan ?... 0,647 ist die anzusetzende halbe Luftdichte auf Meereshöhe bei 0°C und nicht der Betzsche Maximal-Wirkungsgrad. Klassischer Weise wird aber der Mittelwert aus der halben Luftdichte auf Meereshöhe bei 15°C angesetzt und der liegt bei 0,6125kg/m³ und wäre auch als anzusetzender Mittelwert realistischer (Klugscheiß.... ;-) )
Er hatte aber "0,647 %" geschrieben. Deswegen war ich davon ausgegangen, dass das als Wirkungsgrad gewählt wurde. Die Luftmasse finde ich in der bishereigen Berechnung überhaupt nicht wieder. Aber du hast Recht, dass da wohl irgendwas durcheinander geraten ist. Betz liegt eher bei 59%.


Zitat geschrieben von Uwe Hallenga
Ich habe mal an anderer Stelle gelesen, wie als Faustregel für die überstrichene Rotorfläche beim H-oder Savoniusrotor nicht die tatsächliche Fläche angenommen wurde sondern nur 2/3 um der Realität näher zu kommen. Immerhin ist nicht wie beim klassischen Horizontalachser die ganze Fläche in gleichem Maße als "aktive Fläche" zu sehen, da sich ja doch immer ein Teil im ungünstigen Anstellwinkel befindet oder auch im Nachlauf das System ausbremst.

Meiner Meinung nach wäre es also realistischer folgenden Ansatz zu verwenden (auch wenn der schwächere Rotorwirkungsgrad sowohl in der reduzierten Fläche als auch im Gesamtwirkungsgrad Berücksichtigung findet):
Hier finde ich es "ehrlicher" gleich mit einem geringeren Wirkungsgrad zu rechnen. Alles andere täuscht doch nur nicht vorhandene Leistung vor.
Opti-Maler
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Re: Nach Bau Ropatec 060 statt 2 aber 3 fach

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Gepostet: 15.01.2010 - 10:30 Uhr  ·  #8
Hallo

Entschuldigung habe mit 512m eine Berechnung von 8m/s im Kopf gehabt, bei 5m sind es natürlich125m
Habe auch bei dieser Angaben von 0,647 gedacht es wäre der Wirkungsgrad also bitte zerfleischt euch hier bitte nicht, nur weil etwas falsch verstanden worden ist.

Wenn der Rotor 2,8m breit ist und 6m hoch sind das 16,80qm das ist aber nun mal so, wie viel davon jetzt mit Wind umstichen werden wollte ich ja von euch wissen, das wurde mir ja schon beantwortet :happy:

werde mal ein Foto einstellen damit meine Darstellung einen besseren Ausdruck erhält.

[img][/img]
Das ist eigentlich mit dem Mittelteil des Rotors, der wird doch auch mit Luft um strömt die auf den anderen Flügel trifft, also ist es doch nur bedingt so das nur ein Flügel im Wind steht.

Wieso hat dann mein Generator der bei 200U/min 24Volt und 400 Watt haben soll ,diese 24V schon bei 3m/s Wind oder meinst du an 220V
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Re: Nach Bau Ropatec 060 statt 2 aber 3 fach

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Gepostet: 15.01.2010 - 10:42 Uhr  ·  #9
Einen schönen Rotor hast du da. Sinnvoll wäre sicherlich, ihn noch höher zu setzen.

Zitat geschrieben von Opti-Maler

Wieso hat dann mein Generator der bei 200U/min 24Volt und 400 Watt haben soll ,diese 24V schon bei 3m/s Wind oder meinst du an 220V

Den Satz habe ich leider nicht verstanden. Könntest du ihn nochmal anders formulieren damit ich dir helfen kann?
Uwe Hallenga
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Re: Nach Bau Ropatec 060 statt 2 aber 3 fach

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Gepostet: 15.01.2010 - 10:52 Uhr  ·  #10
Wooohhhh ;-)

Wo sagst Du noch steht Dein Schmuckstück ?


Gruß Uwe


(PS. das mit dem Generator habe ich leider auch nicht verstanden)
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Re: Nach Bau Ropatec 060 statt 2 aber 3 fach

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Gepostet: 15.01.2010 - 11:32 Uhr  ·  #11
Hallo XXLRay


Der Rotor steht schon auf einem erhötem Anwesen ca 10m höher als Die Tanke im Hintergrund :happy:
Bin aber noch gerade den 4 Rotor am Bauen der soll 3 Flügel haben und oben als Abschluss montiert werden ,der wäre 2,10hoch und auch 2,8m im Durchmesser die oberen Flügel werden aber nur noch 50cm breit werden, die unteren sind 1,20m breit.

Dieser Generator den ich da habe, bringt bei 3m Wind 24V die bei 200U anliegen sollen was auch so ist. Der Rotor ist ca 1/8 übersetzt und hat bei 3m/s Wind 26U also 208 U/ min

Dieser Generator soll dann 400 oder 500 Watt bei dieser Drehzahl haben, laut der kennlinie des Generators, die ich aber leider nicht mehr habe :(
Wenn ich den Generator laufen lasse ohne ihn an eine Auto Batterie zu klemmen, hat er bei ca 5m Wind 50Volt er soll bis 100V bringen bei 800U, so steht es auf dem Schild. Das Wäre dann für meine Rotor 100 U ,die schafft der Locker bei ca 12m/s
Das Schwungrad mit dem ich den Generator antreibe ist 680mm im Durchmesser und das bekomme ich bei 5m kaum noch festgehalten, wenn ich 1/16 übersetze habe ich 24V bei ca 14U ca bei 2m Wind.
Wenn ich aber dann die Auto Batterie 12V an den Generator hänge bremst er mir diesen ein, ich hänge diese nur dran damit die Leistung des Generators abfließen kann.
Ich Denke dieses 12 V Batterie die auch nicht mehr die beste ist ,hat dann eine Funktion eines Wiederstandes oder??

Lg Udo
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Re: Nach Bau Ropatec 060 statt 2 aber 3 fach

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Gepostet: 15.01.2010 - 11:40 Uhr  ·  #12
Hallo Uwe


Der Seht in der Windigen Eifel !!Wo die ganz großen alle Sehen :D ca 5m/ durchschitts Wind :D

Und ich mit meinem mitten drin :ninja:

Lg Udo
XXLRay
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Re: Nach Bau Ropatec 060 statt 2 aber 3 fach

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Gepostet: 15.01.2010 - 15:00 Uhr  ·  #13
Wichtig wäre, ihn weiter vom Boden weg zu bringen. So weit unten hast du eine Menge Verwirbelungen, egal wie hoch der Berg ist, auf dem du stehst.

Auch deine alte Batterie ist irgendwann geladen und wird dann deinen Rotor nicht mehr abbremsen. Als Bremse ist die also nur bedingt zuverlässig.
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Re: Nach Bau Ropatec 060 statt 2 aber 3 fach

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Gepostet: 15.01.2010 - 16:31 Uhr  ·  #14
Hallo

Das geht nicht! weil... :police: deshalb habe ich ja einen solchen Rotor gebaut, um das verwirbelungen kein Problem darstellen sollten, so wird es beschrieben und so scheint es auch zu sein.
Der obere Rotor der noch drauf kommen soll, ist dann 8m über Gelände und ist 2.1m hoch.
Ich habe keine Probleme mit Wind, er Dreht sich jeden Tag natürlich mal schneller und langsamer, er dreht sich sogar wenn bei der Tanke daneben die Fahnen schlapp runterhängen :love:
Außer bei Süd Ost Wind da Steht mein Gebäude im Weg :devil: , das könnte sich aber mit dem oberen Rotor erledigen, zu mindestens hoffe ich es einmal, und wenn nicht ist es auch nicht schlimm, aus der Richtung wird bei uns selten geblasen :D

Ich möchte ihn auch nicht Bremsen der soll schaffen :D Das habe ich auch nicht gemeint ,wollte nur wissen ob die alte Batterie in bremst? Habe ihn beim letzten Sturm ohne alles laufen lassen ca 12 - 15m/s laut Anzeige und der ging ab wie Schmitz Katze wie man so schön sagt.
Ich kann mir nicht vorstellen das dieser Rotor mit diesen Ausmaßen nur 1400 Watt bringen soll bei 8m/s Wind wenn der ober noch dabei gerechnet ist wäre das eine Fläche von 22,38qm, das wäre so das Ergebnis eurer Berechnungen.

Ein Normaler mit 5m Durchmesser hätte eine Fläche von 19,62qm und würde locker mit einem 5kw Generator ausgestattet oder?
XXLRay
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Re: Nach Bau Ropatec 060 statt 2 aber 3 fach

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Gepostet: 15.01.2010 - 19:13 Uhr  ·  #15
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Re: Nach Bau Ropatec 060 statt 2 aber 3 fach

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Gepostet: 06.02.2010 - 12:26 Uhr  ·  #16
Hallo... habe das schlechte Wetter mal genutzt um Rotor 4 zu bauen der die Windfläche nochmals um5,25qm erhöht :happy:
Wie ist das eigentlich mit der Masse des Rotors, spielt die keine Rolle zur Berechnung??
So ein 3 Flügler wiegt doch nicht sehr viel und bringt auch nicht viel eigene Masse in Bewegung.
Kann man das nicht so sehen wie als ... wenn mal ein Lkw ins rollen gerät dann hält man den nicht mehr??
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Re: Nach Bau Ropatec 060 statt 2 aber 3 fach

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Gepostet: 07.02.2010 - 10:40 Uhr  ·  #17
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