Es ist vollbracht!

4,6m Anlage Eigenbau
 
Hagen
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Es ist vollbracht!

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Gepostet: 09.08.2011 - 19:02 Uhr  ·  #1
Endlich!

Ueber 2 Jahre ist die Idee nun schon alt und alles fing mit einem alten Strommast und einer Kreissaegewelle an...
Doch nun ist es soweit, nach unzaehligen Arbeitsstunden, vielen grauen Haaren, vielen helfenden Haenden und Hochs und Tiefs ziert das Ergebnis endlich unseren Garten.

Masthoehe: ca. 10m
Repellerdurchmesser: ca. 4,6m
Profile: 6x1,25m
Generator: 1,8kW
theoretische Leistung: 8m/s = 1,8kW; 14m/s = 10kW
Kosten Material: ca. 1200€ (Profile, Geno, Zollrohre und diverser Kleinkram)
Arbeitsstunden: unzaehlige
neue graue Haare: siehe Arbeitsstunden :)
hat es sich gelohnt: ja!

Danke fuer die Hilfe hier im Forum und vorallem nochmal ein Dankeschoen an Max, welcher mir mit Rat und Tat zur Seite stand.
Ebenso nochmals ein riesen Dankeschoen an die vielen anderen Helfer, ohne deren Hilfe wohl nichts aus diesem Projekt geworden waere.

Nun erstmal genug der Worte, hier eine kleine Diashow in chronologischer Reihenfolge.
Hagen
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Re: Es ist vollbracht!

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Gepostet: 09.08.2011 - 19:45 Uhr  ·  #2
Die Anfaege:

Fundament und Mast



Nabe und Profil



Erste Grobe Vostellungen







Versuchsaufbau







Fast fertig





Abspannfundamente





Stromkabel verlegen



Testlauf Mastaufrichtung



Das "Herz" des ganzen



Die Montage beginnt









Die Steuerfahne



letzte Pinselstriche



es geht los!








ohne Technik, reine Manpower



es wird dunkel...



punkt 22:00 Uhr war es dann soweit, der Bolzen wurde reingeschoben



das Ergebnis!



>> Hier noch ein kleiner Youtube-link, bei lauem Leuftchen und ca. 100W Genobelastung <<

Gruß
Hagen
XXLRay
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Re: Es ist vollbracht!

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Gepostet: 09.08.2011 - 19:58 Uhr  ·  #3
Menelaos
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Re: Es ist vollbracht!

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Gepostet: 09.08.2011 - 19:59 Uhr  ·  #4
Sehr schön Hagen, das habt ihr echt prima gemacht- sieht toll aus eure Anlage :-)
Hagen
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Re: Es ist vollbracht!

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Gepostet: 09.08.2011 - 20:05 Uhr  ·  #5
Danke ihr beiden :)

Man, was hab ich beim aufrichten Blut und Wasser geschwitzt... das ganze sah doch sehr labil aus.
Wir werden es zwar noch mindestens einmal runter nehmen muessen um kleine Fehler zu beheben, aber fuer den ersten Testlauf laeuft es wirklich hervorragend, was ich ehrlich gesagt nie gedacht haette. ^_^

Hab jetzt im Endspurt nochmal meine kompletten 3,5 Wochen Urlaub reingesteckt. Und irgendwie ist man jetzt platt, stolz, gluecklich... :)
tredecim
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Re: Es ist vollbracht!

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Gepostet: 09.08.2011 - 22:23 Uhr  ·  #6
Sehr schöne Arbeit! Sieht richtig gut aus. Und rießig! ;)

Aber mir stellt sich dir Frage, ob dieser Koloss nicht in der Lager wäre, einen weit größeren Generator zu drehen?! Die Kraft müsste doch bei 4,6m Durchmesser da sein.

Gruß

Michi
Hagen
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Re: Es ist vollbracht!

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Gepostet: 09.08.2011 - 22:59 Uhr  ·  #7
Hallo Michi und danke. :)

Ja, wie oben geschrieben wuerde das Windrad bei z.B. 14m/s schon 10kW Leistung erzeugen. 14m/s sind allerdings Storm. Da wir hier in einem Schwachwindgebiet sind, haben wir die Genoleistungeher auf max 8m/s angepasst, damit dann auch die gewuenschten 220V bei 1,8kW rauskommen. Man koennte das wohl auch noch anders regeln und einen dickeren Geno dranhaengen, was dann aber wieder mit Kosten fuer den dicken Geno und Umspannanlagen verbunden waere. Vielleicht spaeter... :)
Diese Konstruktion soll einfach nur bei Schwachwind, und damit fast staendig, schon eine feine Leistung erbringen, das war das Primaerziel.

Ich sag mal, lieber etwas groeßer mit Luft nach oben als umgedreht. :)

Gruß
Hagen
Menelaos
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Re: Es ist vollbracht!

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Gepostet: 10.08.2011 - 11:40 Uhr  ·  #8
Sag mal Hagen, ist die Anlage wirklich so "laut" wie das auf dem Video rüberkommt? Ich mag ja sowas, da es so schön nach Maschine klingt :-D ...aber woher kommt das, vom Geni?

Habt ihr eigentlich noch eine Feststell bzw.- Notbremse installiert?

Gruß
Max
Carl
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Re: Es ist vollbracht!

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Gepostet: 10.08.2011 - 15:12 Uhr  ·  #9
Hallo Hagen!

Ich komme zwar von der "Konkurrenz" der Vertikalläufer, aber auch mir lacht das Herz beim Anblick Deiner Anlage. Eine echte Kukater! Die sind ja in Ostfriesland schon Landesgeschichte! Prima! Herzlichen Glückwunsch!

Gruß, Carl
Hagen
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Re: Es ist vollbracht!

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Gepostet: 10.08.2011 - 17:00 Uhr  ·  #10
Hallo Max,

am Anfang hab ich mich richtig erschrocken ueber das klackern. Es war aber schnell identifiziert - die Genoabdeckung (er wurde zusaetzlich mit einem Alu-Blech ueberzogen) reibt wohl an einer Stelle an der Zahnriemenscheibe, das verursacht dieses "schoene" klappern bei jeder Umdrehung. Es wurde nach ein paar Stunden aber schon leiser, da sich der betreffende "Zipfel" wohl abschleift. Dieses Problemchen steht auf jedenfall noch auf der to do Liste.

Wir koennen zum einen das Windrad per Hand von unten in Sturmstellung (wie im letzten Bild) ziehen und weiterhin haben wir auch eine von unten zu betaetigende Bremse eingebaut - Gott sei dank, im Nachhinein, da es Anfangs ohne Belastung schon bei lauen Lueftchen bedrohliche Drehzahlen erreichte.


Hallo Carl,

danke fuer den Glueckwunsch. :) Wir hatten Anfangs auch ueber den Bau eines Vertikalrotors nachgedacht, zumal er an unserem doch relativ verwirbelten Standort nicht die schlechteste Wahl gewesen waere. Aber im Endeffekt haben wir uns dann doch, wie man sieht, fuer die klassische Variante entschieden. Die Anlage steht etwas suedlich von Magdeburg (bei meinen Eltern), hier oben (Oldenburg) habe ich auch schon so einige Selbstbauten, bzw. Kleinwindraeder erspaeht, allerdings leider so gut wie alle ausser Betrieb.

Gruß
Hagen
Der_Jüngste?
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Re: Es ist vollbracht!

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Gepostet: 15.08.2011 - 18:11 Uhr  ·  #11
Hey Hagen, super Teil!:) Das Video ist auch sehr schön. Was hat die Anlage denn für eine Sturmsicherung? Steuer-/seitenfahne? Hast du auch das Rotorberechnungprogramm für die Alublätter? Kann du mir sagen wo ich den Anströmwinkel für die Blätter in dem Programm ablesen kann? und was ist der Anstellwinkel? Ich bin grad ein bisschen durcheinander...:/
Hagen
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Re: Es ist vollbracht!

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Gepostet: 16.08.2011 - 18:28 Uhr  ·  #12
Hallo (vielleicht) Jüngster, :)

die Sturmsicherung ist keine konventionelle, denke ich. Unten auf Seite 1 des post >>> hier klicken <<<siehst du eine Skizze davon und auf einem der Bilder hier kann man auch ein wenig davon erkennen (beim Antransport mit Handwagen). Ich kann ja mal versuchen es zu erklaeren: Die Steuerfahne (rot/bunt) ist beweglich am Windrad befestigt, die Steuerfahne (das weisse Riffelblech) haengt im vorderen Drittel, wie ein Pendel, an ihr herab. Ueber ein Gestaenge, welches "Pendel" und einen seitlichen Fixpunkt am Windrad verbindet wir die Steuerfahne zu diesem seitlichen Fixpunkt hin gezogen (da der steigende Winddruck das Pendel nach hinten drueckt). Am Pendel selber befindet sich ein Stahlseil, welches ueber Rollen nach unten fuehrt und dort mit einem Gewicht geregelt wird. Hmmm... schwer vorzustellen, denke ich. Wie gesagt, auf Seite 1 unten findet du etwas dazu, die Idee dafuer hatte ich hier naemlich aus dem Forum. Im letzten Bild auf dieser Seite steht das Windrad z.B. in Sturmstellung - das Pendel zeigt nach hinten.
Ob das ganze so, wie ich mir das vorgestellt habe auch funktioniert, ist allerdings bisher noch nicht bewiesen. Das wird dann der naechste Sturm zeigen. :)
Wir koennen das Windrad allerdings auch manuell von unten aus dem Wind nehmen und zusaetzlich Bremsen.

Den Anstellwinkel fuer die Repeller habe ich mir direkt von Herrn Crome berechnen lassen, indem ich ihm alle relevanten Daten geschickt habe. Er betraegt 16 Grad.
Ich hatte auch das Programm ausprobiert, aber wurde auch nicht so richtig schlau, welcher denn nun der richtige Anstellwinkel ist. Also, falls du auch die Crome Profile verwendest, schick ihm einfach eine mail mit deinen Daten und dann denke ich, dass er dir da ebenfalls weiterhelfen kann. :)

Ich hoffe, dass hat dir ein wenig weiter geholfen. Falls nicht, frag ruhig nochmal.

Gruß
Hagen
Der_Jüngste?
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Re: Es ist vollbracht!

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Gepostet: 16.08.2011 - 22:51 Uhr  ·  #13
asoo ok und funktioniert die Steuerung? ich habe mal herr crome angeschrieben, jedoch wüsste ich doch mal gern wie das gehen soll:D Hat sonst noch einer eine Idee??
XXLRay
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Re: Es ist vollbracht!

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Gepostet: 17.08.2011 - 08:59 Uhr  ·  #14
Menelaos
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Re: Es ist vollbracht!

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Gepostet: 17.08.2011 - 12:31 Uhr  ·  #15
Hallo Hagen,

Kannst du mir bitte auch mal die daten senden die du Herrn Crome geschickt hast?- Ich würde das gerne mal mit meinen Berechnungen abgleichen....

Gruß
Max
Constant
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Ich hab's geschaft.

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Gepostet: 19.08.2011 - 00:53 Uhr  ·  #16
Hallo
Ganz so schwierig ist das mit dem Anstellwinkel nicht. Natürlich gibt es verschiedene Berechnungen von mehreren Aerodynamiker, welche sich im Endeffekt nur in wenigen Zehntel Grad unterscheiden und für unsere Anwendung ohne Bedeutung sind. Ich gehe der Einfachheit von einem "normalen" verdrillten Flügel aus. Nehmen wir an, die WkA würde mit einem Schnelllauf von 8 drehen. Das bedeutet natürlich aussen am Flügelende. Dann wäre der Schnelllauf in der Mitte des Flügels nur halb so gross, d.h. 4 und bei einem Viertel der Länge noch 2 usw. Beginnen wir jetzt mit der Rechnung am Fussende in einem Abstand vo 1/8 wo der Schnelllauf gerade mal 1 ist. Das bedeutet, dass an dieser Stelle der Flügel genau so schnell dreht, wie der Wind blässt. Also wäre der Anstellwinkel rein theoretisch 45 Grad. Falsch: Wir müssen den Wind bekannlich um 1/3 abbremsen, wenn er durch das Windrad weht. Das bedeutet 45 Grad weniger ein Drittel sind genau 30 Grad. Wenn wir uns dann am Flügel nach aussen bewegen auf ein Viertel des Durchmessers ist es jetzt die Hälfte nämlich 15 Grad. In der Hälfte des Flügels (bei Schnelllauf 4) bleiben 7,5 Grad übrig und an dem Flügelende sind es noch 3,75 Grad. Diese Winkel müssen wir allerdings noch etwas korrigieren. Diese Winkel sind nur die Anströmwinkel des Windes an jedem Punkt des Flügels. Wir müssen dem Profil einen zusätzlichen Anstellwinkel verpassen. Damit der Flügel im Aussenbereich nicht zu schmall wird, geben wir ihm dort einen geringen zusätzlichen Anstellwinken von z.b 2 Grad. Diese 2 Grad müssen wir von den errechneten 3,75 Grad abziehen, es verbleiben demnach bei Schnelllauf 8 gerade noch 1,75 Grad. Damit jetzt der Flügel im Wurzelbereich nicht unnötig breit wird erhöhen wir laufend diesen zusätzlichen Anstellwinkel. Bei Schnelllauf 4 nehmen wir 4 Grad, bei Schnelllauf 2, - 6 Grad und bei Schnelllauf 1,- 8 Grad . Auch diese müssen wir, wie gehabt abziehen. Es verbleiben bei Schnelllauf 1; 30 - 8 = 22 Grad, bei Schnelllauf 2 ; 15 - 4 = 11 Grad und bei Schnelllauf 4 noch 7,5 Grad - 2 = 5,5 Grad. Dies entspricht immer dem Anstellwinkel der Sehne des Profils. Am besten baut man sich hierzu eine (negativ-) Schablone des Profils wo gleich ein Senklot und ein Winkelmesser mit eingebaut ist. Wenn man den Flügel in die Horizontale bewegt (mit einer Wasserwage kontrollieren) kann man an der Schablone den Einstellwinkel des jeweiligen Flügel ablesen. Weil meistens an diese Standorten viel Wind herscht, bauen wir das Lot aus einem richtig grossen (schweren) Flacheisen, mit oben einer Schraube als Scharnier und unten zu einer Pfeilspitze verjüngt, zum genauen Ablesen der Winkelgravierungen. Notfalls das Lot der Schablone mit einem Plexiglas gegen den Wind schützen. Natürlich muss man die Winkeleinstellung an allen Flügeln überprufen. Diese Einstellung sollte nicht mehr als 1/3 Gad Unterschied zwischen den einzelnen Flügeln aufweisen. Genauigkeit ist angesagt, sonst pfeift die WkA und die Leistung wird deutlich geringer.
Gruss
Constant
XXLRay
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Re: Es ist vollbracht!

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Gepostet: 19.08.2011 - 08:34 Uhr  ·  #17
Hagen
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Re: Es ist vollbracht!

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Gepostet: 20.08.2011 - 08:37 Uhr  ·  #18
Hallo Max,

entschuldige fuer die spaete Antwort. Ich habe Herrn Crome folgende Berechnungsgrundlagen geliefert:
Repellerdurchmesser: 4,5m
Repelleranzahl: 6
Profillaenge: 1,25m
durchschn. Jahreswind: 3,5m/s
zusaetzliche Verwirbelungen durch Hindernisse

Hallo Constant,
danke fuer die ausfuehrliche Erklaerung, da spricht ein Mann vom Fach.
Aber meinst du wirklich, dass schon 1/3 Grad Unterschied beim Anstellwinkel ein Pfeiffen bzw. eine Schmaelerung der Produktivitaet hervorrufen kann?
Ich kann naemlich mit Sicherheit sagen, dass unsere Anstellwinkel nicht so genau gelotet sind und zumindest kein Pfeiffen daraus resultiert (was vielleicht aber auch an den Crome Profilen, bzw. an der vergleichweise geringen Drehzahl liegt).

Gruß
Hagen
Menelaos
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Re: Es ist vollbracht!

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Gepostet: 21.08.2011 - 19:15 Uhr  ·  #19
Hallo Hagen,

Hast du dem herrn Crome keine Vorgabe für die Schnelllaufzahl gemacht? ...bzw. weißt du welche er angesetzt hat?

Gruß
Max
Windfried
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Re: Es ist vollbracht!

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Gepostet: 23.08.2011 - 13:06 Uhr  ·  #20
Hallo an das Bauteam,

Man sieht den Flügeln die Sinnhaftigkeit des Konzeptes nicht auf Anhieb an, aber das ist eine
solide Sache, Windenergie zu nutzen.
Immerhin seid Ihr vom Cromeschen Doppel-Windfahnensystem abgegangen.
Eklipsensteuerung, wohl auch Furlinger-System genannt, wäre optisch noch besser.
Beschreibung, falls wirklich nicht bekannt, hier http://home.arcor.de/wewima-wi…elung.html
Welche Gründe sprachen dagegen?

@Constant:
Hast Du das schon mal vorgemacht, den Einstellwinkel reproduzierbar auf 1/10 Grad aus zu messen, geschweige denn einzustellen?
Beim Cromeschen System reicht sicher +- 1° und wenn Ihr 0,5° erreicht, seid Ihr super.

Grüße vom Windfried
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