Facharbeit: Windrad + Generator bauen

 
Yasuo
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Facharbeit: Windrad + Generator bauen

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Gepostet: 18.01.2011 - 20:13 Uhr  ·  #1
Hallo, ich bau für meine Physikfacharbeit ein Windrad, genauer einen Savonius-Rotor.
Bevor ich anfange, dachte ich mir, ich mach erstmal ein Modell, um die Maße und alles genau zu bestimmen.
Die Entwürfe sind im Anhang. Der Plan sieht etwas verwirrend aus, ich hoffe ihr findet euch zurecht ^_^
Was mir bis jetzt aufgefallen ist, als ich mich im Forum umgeguckt habe, ist, dass die Spulen nicht so wie in meiner Grafik
auf Zylindern aufgewickelt werden, sonder flach in die Scheibe integriert.
Kann mir jemand bei dem Draht weiterhelfen? Welchen ich nehmen soll? Wahrscheinlich stinknormalen Kupferdraht, oder?
Als Magneten will ich diese hier verwenden: Magnet
Eigentlich sind 6cm Durchmesser vorgesehen, aber das ist denk ich nicht so wild.

Muss die Scheibe größer sein als 36cm Durchmesser?

Und zum Rotor: wie siehts da mit dem Material aus, was verwende ich da am besten, ich habe im Internet einen Bericht mit einem Rotor
aus Acrylglas und Offset-Druckplatten gesehen.

Achso, das Ziel ist es, dass am Ende eine Glühbirne leuchtet, dafür wird der wahrscheinlich mehr als genug Leistung haben..

Joa, das wärs eigentlich, hoffe ihr könnt mir ein paar Tipps geben, oder soll ich lieber direkt auf einen Plan hier aus dem Forum zurückgreifen?

Danke schonmal :)
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XXLRay
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Re: Facharbeit: Windrad + Generator bauen

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Gepostet: 18.01.2011 - 20:23 Uhr  ·  #2
Yasuo
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Re: Facharbeit: Windrad + Generator bauen

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Gepostet: 18.01.2011 - 20:28 Uhr  ·  #3
ja stimmt, mit Isolation.
Ok, danke, das guck ich mir mal an, ja ich hab grad gesehen, dass hier auch ein Link für einen Shop ist, dann kann ich ja da direkt die
Magnete bestellen.
Yasuo
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Re: Facharbeit: Windrad + Generator bauen

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Gepostet: 19.01.2011 - 20:12 Uhr  ·  #4
noch ne frage, damit die magnete fest sitzen, kann man die gesamte scheibe doch mit so einer art wachs überziehen, hat jemand ne ahnung womit genau und wie?
XXLRay
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Re: Facharbeit: Windrad + Generator bauen

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Gepostet: 19.01.2011 - 20:53 Uhr  ·  #5
soderica
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Re: Facharbeit: Windrad + Generator bauen

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Gepostet: 20.01.2011 - 00:15 Uhr  ·  #6
Hallo Yasuo
nun den, es ist vieles unklar bei Deinem Projekt, welche Glühbirne meinst Du denn? Für mich ist eine Glühbirne ein sehr weitläufiger Bericht und fängt an bei 1,5V und kann aufhören bei 380 V Quecksilberdampflampen. Gehe aber mal davon aus, dass Du da im Bereiech von 6 -.12 Volt dendierst, dazu wird die von Dir vorgestellte >Variante aber wohl kaum ausreichen, unter normalen Windverhältnissen. Funktionieren wird so etwas dann nur mit geeigneter Uebersetzung, wenn Du kontinuierlichen Strom erhalten möchtest, was wi derum konstante Windverhältnisse benötigt.

Schau Dich mal im WEB unter " PICO TURBINE " um, da gibt es eine Bauanleitung zu einem einfachen Savonius Generator. Entsprechend kannst Du diesen auf Deine gewünschten Dimensionen abändern. Aus der Zeichnung entnehme ich 8 Spulen und 8 Magneten, somit nicht unbedingt das gelbe vom Ei, da kannst Du gleich auf das einfachste Dynamoprinzip ausweichen, was leichter zu verwirklichen wäre ( siehe dazu im WEB : Mini Generator ) oder auch hier im Forum unter Mini Generator zu finden. In Bezug auf die Flügelkonstruktion kannst Du Acrylglas verwenden, oder sogar aus kleinen Mülltonnen oder Abfalleimern die Rotoren bauen. Richtig ist aber schon, dass Du da über mehrere Etagen , die Flügel anordnest, da dies auch den Anlauf erleichtert. Wie Du selbst meinst, greiff einfach auf eine bewährte und funktionierende Version zurück, damit ersparst Du dir unnötige Ausgaben und Misserfolge. Unter " Interessante Links und Selbstbau " findest Du hier im Forum ja mehr als genügend Alternativen, mein Ratschlag also; warum in die Ferne schweifen, wenn das Gute liegt so nah!

Gruss Bruno
Yasuo
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Re: Facharbeit: Windrad + Generator bauen

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Gepostet: 20.01.2011 - 14:24 Uhr  ·  #7
Ja ich merke schon selbst, dass der Generator einen zu großen Aufwand erfordert, zum einarbeiten und zum planen.
Meine Facharbeit hat auch eher den Rotor zum Thema, deshalb werde ich wahrscheinlich einen schon vorhandenen Plan verwenden.
Das muss denke ich aber mit meinem Fachlehrer abgeklärt werden, da es ja keine Eigenleistung ist..
Danke Bruno :)

Zum Rotor: ist es erforderlich, dass die Flügelkanten jeweils im Mittelpunkt des anderen Flügels stehen? oder kann man sie noch ein wenig verschieben und damit
die Effizienz vergrößern? Ich hoffe es ist klar was ich meine xD
XXLRay
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Re: Facharbeit: Windrad + Generator bauen

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Gepostet: 20.01.2011 - 14:33 Uhr  ·  #8
Du meinst, dass du die "Rohrhäflten" in der Mitte überlappen lässt? Das sollte die Effizienz vergrößern. Allerdings kannst du in deiner Facharbeit ja auch leicht eine Messung dazu durchführen. Für einen Savonius kannst du dir auch mal Benesh- und Rahai-Profil ansehen. die sollen weitere Optimierung bringen.
soderica
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Re: Facharbeit: Windrad + Generator bauen

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Gepostet: 20.01.2011 - 17:45 Uhr  ·  #9
hallo
hier im Shop gibt es das Büchlein " der Savonius Rotor " zu kaufen, ich denke mal, hier findest Du so ziemlich das, was Du Dir da vorgenommen hast. Das mit den Flügeln ist so eine Geschichte und schon oft wurde darüber hier im Forum berichtet. Ohne Zweifel bringt eine durchströmung der Flügel mehr Leistung und wie XXLRay schon ausgeführt hat, wurde auch schon mit optimierten Flügelprofilen experimentiert um hier das kleinste bisschen mehr an Energie raus zu kitzeln. Irgendwo ist aber Ende der Fahnenstange, sprich, die Physik lässt sich nicht überlisten. Google mal unter japanischen Websites und suche dort unter Savonius, da gibt es eine unmenge interessante Seiten, aber auch über Youtube oder ähnliche Plattformen wirst Du mehr als eingedeckt zum Thema Savonius. Vor allem finde ich immer wieder Interessant, auf was für Arten in den einzelnen Ländern solche Savonius Selbstbauanlagen zusammen gewerkelt werden.

Gruss Bruno
Yasuo
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Re: Facharbeit: Windrad + Generator bauen

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Gepostet: 20.01.2011 - 18:24 Uhr  ·  #10
hab mir das buch jetzt bestellt :)
Für die Facharbeit ist es sicherlich nicht notwendig, eine optimale Leistung zu erzielen. Ich bin schon froh, wenn das Ding am Ende überhaupt läuft.
Dazu guck ich mir jetzt das Buch an, und suche im Forum eine Anleitung für einen Generator, dann sollte das schon klappen.
Auf jeden Fall hat mich das jetzt aber motiviert, über die Facharbeit hinaus, weiter am Thema dran zu bleiben, und vielleicht mal ein Windrad für mich selbst zu bauen.
soderica
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Re: Facharbeit: Windrad + Generator bauen

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Gepostet: 20.01.2011 - 23:19 Uhr  ·  #11
Hallo Yasuo
freut mich zu hören, dass Dich das Thema Windkraft fasziniert, lustig dabei ist, fast bei jedem Neueinsteiger beginnt das auf ähnliche Weise und wenn man nicht höllisch aufpasst, wird man vom Virus Windenergie infisziert. War bei mir auch so, warum solltest da ausgerechnet Du verschont bleiben?
Ich hoffe also, dass Du da weitermachst und aus denn bisherigen Erfahrungen hier im Forum schon angesteckt bist und wir gespannt sind, was aus Deiner Arbeit resultieren wird. Selbstverständlich werden wir Dir gerne weiterhelfen und Dich unterstützen, falls es da spezifische Fragen gibt. Ganz sicherlich wird es solche geben im Bereich der Auslegung und Dimensiuonierung eines entsprechenden Generators und da sin die Modis Menelaos und XXL Ray die geeigneten Ansprechpartner und können Dir bei der Berechnung behilflich sein. Vorrausetzung bleibt natürlich, wie gross die Anlage werden soll uns was Du da an Energie ernten möchtest. Es ist sicherlich machbar auch mit einem Langsamläufer eine 12 Volt Birne zum leuchten zu bringen, oder aber zumindest die erzeugte Energie in Batterien zu speichern. Bei mir haben solche Experimente ja auch funktioniert und weltweit sind tausende von " neuen Erfindern " dabei, den Savonius zu verbessern.

Freu mich, wenn Du Dich da in die lange Reihe der " jungen Erfinder" einreihst.

Gruss Bruno
Yasuo
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Re: Facharbeit: Windrad + Generator bauen

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Gepostet: 29.01.2011 - 22:05 Uhr  ·  #12
macht mir auf jeden Fall ziemlich spaß :)

Ich hab grad noch ein Problem, und zwar bin ich grad am schwanken, ob ich wirklich einen Savonius-Rotor bauen soll. Es erschien mir am Anfang am leichtesten, aber ich habe gemerkt, dass man nicht wirklich viel zum Rotor sagen kann, also in der Facharbeit.
Zu den anderen Rotoren kann man die Leistung, den Leistungsbeiwert, die Auftriebskraft und so weiter ausrechnen. In ner Physik Facharbeit sollten die ganzen Berechnungen ja nicht fehlen.
Deshalb hab ich im Moment keine Ahnung, ob ich das mit dem Savonius-Rotor durchziehen soll, oder ob ich auf einen H-Rotor umsteigen soll. Bei dem wäre die Konstruktion allerdings schwieriger wahrscheinlich.
XXLRay
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Re: Facharbeit: Windrad + Generator bauen

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Gepostet: 30.01.2011 - 09:35 Uhr  ·  #13
Yasuo
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Re: Facharbeit: Windrad + Generator bauen

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Gepostet: 30.01.2011 - 14:52 Uhr  ·  #14
ja schon, aber den Widerstandsbeiwert zum Beispiel kann man doch nur sehr schwer berechnen, dadurch, dass die Flügel verschoben sind
Yasuo
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Re: Facharbeit: Windrad + Generator bauen

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Gepostet: 09.02.2011 - 18:02 Uhr  ·  #15
hallo, so ich bin jetzt fertig mit dem Windrad, ist relativ klein geworden, weil mein Lehrer gesagt hat es muss nicht so groß werden. Außerdem gebe ich es am Ende der Schule ab, damit andere sich das Ganze angucken können, da soll es klein und handlich sein.
Es ist 30cm hoch und 15cm breit. Der Aufbau ist so, wie in dem Computermodell oben.
Hab es mit einem handelsüblichen Föhn getestet, das meinte mein Lehrer, da schafft er so 120 Umdrehung.
Da es nicht wirklich Thema der Facharbeit ist, baue ich keinen Generator selbst. Ich kaufe also einen. Könnt ihr mir einen empfehlen?
Er muss nicht viel leisten, das Windrad ist ja sehr klein. Vielleicht so 1V?
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Re: Facharbeit: Windrad + Generator bauen

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Gepostet: 09.02.2011 - 18:20 Uhr  ·  #16
Yasuo
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Re: Facharbeit: Windrad + Generator bauen

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Gepostet: 09.02.2011 - 18:45 Uhr  ·  #17
du hast geschrieben der läuft erst ab 800 gramm, ich weiß nicht ob mein Windrad das schafft, es ist ja ziemlich klein und leicht
XXLRay
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Re: Facharbeit: Windrad + Generator bauen

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Gepostet: 09.02.2011 - 23:33 Uhr  ·  #18
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Re: Facharbeit: Windrad + Generator bauen

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Gepostet: 10.02.2011 - 14:11 Uhr  ·  #19
jo dann hol ich mir den und probiers aus, danke Ray :)
soderica
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Re: Facharbeit: Windrad + Generator bauen

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Gepostet: 10.02.2011 - 23:34 Uhr  ·  #20
hallo
da Du ja nun fertig bist mit dem Rotor ( sieht sehr schön aus auf dem Foto ) und Du nun noch einen Geni brauchst, der nicht sehr viel an Leistung bringen muss, empfehle ich Dir:
Schrottplatz, nimm den einen Motor eines alten Drucker, oder Festplattenmotoren, die haben genügend Saft um ein paar LED zu betreiben und auch Accus zu laden. Auch ein DREMEL Motörchen bringt Dir das gleiche Ergebnis.
Gruss Bruno
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