Wassserrad bauen Durchmesser Breite

 
Erdorf
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Re: Wassserrad bauen Durchmesser Breite

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Gepostet: 07.09.2012 - 03:01 Uhr  ·  #41
Hallo Puma,

das sieht ja schon gut aus.

Die Welle scheint mir recht dünn,
ist aber wahrscheinlich nur zum Bauen oder?

Ich finde das kommt doch jetzt schon einer guten Lösung nahe.
Warum hast du zunächst ein Test Rad gebaut?
Wo genau, bist du dir beim Rad noch unsicher?
Wie lange hast du für das Bauen des Test Rades gebraucht?
Und was hat das bis jetzt an Material gekostet?

Sehr interessant alles,
ich bin gespannt wie es weiter geht ...

Gruß Frank
lbpuma3
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Re: Wassserrad bauen Durchmesser Breite

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Gepostet: 07.09.2012 - 07:14 Uhr  ·  #42
Hallo,

Ist einen 20mm Welle dachte schon das ich die nehme.

Ich hab ein Test Rad gebaut wegen winkel und man sieht Leider erst fehler Bzw was besser gehört wenn man einmal so was gebaut hat.

zum beispiel : Außenkreis um 2-3 cm überstehen lassen sollen.

Es sollte aber schon ein halbes Jahr mit den durchlaufen

Arbeitszeit Ca. 20 Stunden also nicht so Viel.

Fichten Bretter hatte ich wären sonst im Ofen gelandet.
Schrauben, Farbe so um die 40€ also kein Vermögen.

Mfg Thomas
Erdorf
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Re: Wassserrad bauen Durchmesser Breite

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Gepostet: 07.09.2012 - 09:47 Uhr  ·  #43
Hallo Thomas,

Zitat
Ist einen 20mm Welle dachte schon das ich die nehme.


Vermutlich volles Material.
Weniger Material (und/oder wahlweise bessere Stabilität) geht mit Rohr, dann aber größer im Durchmesser.
Ich kann jetzt nicht beurteilen ob die 20mm für eine Welle (dreht sich mit und hat damit permanente Lastwechsel) reichen.

Zitat
zum beispiel : Außenkreis um 2-3 cm überstehen lassen sollen.

Interessant, warum wäre das besser gewesen?

Zum Testrad
Macht schon Sinn, bei den vergleichsweisen geringen Kosten und
wenn man die 'Arbeitszeit' nicht mitrechnen muss.

Gut geplant, wie ich finde.

Gruß Frank
lbpuma3
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Re: Wassserrad bauen Durchmesser Breite

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Gepostet: 07.09.2012 - 11:22 Uhr  ·  #44
Zitat geschrieben von Erdorf



Zitat
zum beispiel : Außenkreis um 2-3 cm überstehen lassen sollen.

Interessant, warum wäre das besser gewesen?


da das Wasser dann nicht beim Rad seitlich vorbei läuft sondern immer in die nächste Schaufel läuft

Mfg Thomas
Menelaos
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Re: Wassserrad bauen Durchmesser Breite

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Gepostet: 07.09.2012 - 15:03 Uhr  ·  #45
ja, das ergibt Sinn. Wie schaust mit dem Wuchten aus...? Da sollte man wohl noch was machen oder? Spielt sicherlich keine große Rolle aber läuft runder :-)

Gruß
Max
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Re: Wassserrad bauen Durchmesser Breite

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Gepostet: 07.09.2012 - 21:50 Uhr  ·  #46
Wuchten wäre nicht so ein Problem aber wie findet man am bessten die Mitte vom Wasserrad auf der einen Seite wo die holzplatte ist passt es aber bei der anderen Seite
Das Wasserrad geht jetzt beim drehen ca 2,5 cm hin und her dachte schon so wie bei einer Rad Felge was zum einstellen Problem Rad ist im Durchmesser auf einerseits um ca1 cm großer mit Schrauben oder so aber hab leider noch keine Idee wie man genau die Mitte einstellen kann
MfG Thomas
Menelaos
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Re: Wassserrad bauen Durchmesser Breite

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Gepostet: 07.09.2012 - 23:36 Uhr  ·  #47
Nun, iOK, das Problem ist also dass das Teil hin und hereiert so als hätte man ne Acht im Rad...?

Dann könnte man vielleicht folgendes probieren:

Erstmal würde ich das ganze auf einer Seite zentrieren. Wenn das geklappt hat, könnte man das Rad auf eine plane Unterlage legen und dann um die Welle herum drehen. Auf der anderen Seite kann man dann während der Drehung mit dem Bleistift oder einem Filzer die Mitte finden indem man irgendwo relativ mittig ansetzt und dann die Kreise die man mit dem Stift um die Mitte herum führt immer kleiner werden lässt. Somit hat man den zentrischen Mittelpunkt zur Gegenseite schnell und sehr genau gefunden. Den Rest musst du dann mit den Lagern ausgleichen, die lassen sich in den Schalen etwas kippen, geht manchmal etwas schwer, einige haben dort zur Sicherung noch eine kleine Madenschraube.

Vielleicht hilft das ja weiter
XXLRay
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Re: Wassserrad bauen Durchmesser Breite

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Gepostet: 08.09.2012 - 10:46 Uhr  ·  #48
Constant
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Re: Wassserrad bauen Durchmesser Breite

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Gepostet: 09.09.2012 - 22:13 Uhr  ·  #49
Hallo Thomas
Ich habe rein zufällig deinen Artikel erst jetzt entdeckt, weil er halt bei den Generatoren steht und ich diesen Bereich meistens nicht lese. Ich habe vor längerer Zeit an verschiedenen Standorten drei Wasserräder gebaut. Logisch dass jedes Rad auf den jeweiligen Standort angepasst wurde.
Jetzt einige Bemerkungen, welche dir noch bei diesem, aber mit Sicherheit bei der Planung des zukünftigen Rades helfen werden.
Damit das Wasserrad sich gut füllt, sollte der Einlaufkanal nicht genau oben mittig in der Radiale (bei 12 Uhr) stehen, sondern früher mit dem Füllen beginnen, so bei etwa bei 11Uhr20 bis 11Uhr 30. Dann sollte die Breite des Rades mindestens doppelt oder noch etwas mehr breiter sein als die Breite des Einlaufkanals. Das hat mit der Entlüftung (sprich mit der Befüllung) zu tun. Wenn die Luft rechts und links vom Einlauf nicht seitlich raus kann, kommt auch das Wasser nur sehr schlecht (sprich viel zu spät) rein. Gute Befüllung hat zur Folge, dass hierdurch automatisch die Schaufeln weniger tief werden, und somit eine grössere Arbeitshöhe entsteht. Um eine optimale Arbeithöhe zu erreichen kann das Rad unten ein klein wenig (etwa 1/4 der Schaufelhöhe) mit den Füssen im Wasser drehen. Diese Gewinn an Arbeitshöhe (sprich Energie) ist grösser als der Verlust an Reibung unten im Wasser. Es darf aber auf keinen Fall zu viel sein, sonst entlehrt sich das Rad sehr schlecht und hebt immer noch einen Teil des Wassers wieder mit hoch. Das ausgelaufene Wasser (unterhalb des Rades) soll auch schnell genug abfliessen können, deshalb soll auch der untere Abflusskanal noch ein Gefälle von 3- 5 cm / Meter aufweisen. Es ist sinnvoll einen oder zwei Meter des Abflusskanales schön zu gätten, ggf mit Beton einen glatten Abfluss zu garantieren, welcher auch doppelt zu breit ist wie das Rad selbst. Die Schaufeln selbst in Holz herzustellen ist keine gute Lösung. Sie sind zu dick im Material und nehmen unnötig viel Platz weg für das Wasse.r Mit Blechschaufeln deren Schaufelform unten gerundet ist, wird viel mehr Platzt für das Wasser geschaffen der Einlauf funtioniert, weil weniger Verwirbelungen des Wassers beim Ein- und Auslauf in der Schaufel besser. Die Schaufeln benötigen als Folge noch weniger Tiefe, was zu einer noch grösseren Arbeitshöhe führt.
Worauf du besonders bei deinem nächsten Rad achen solltest, ist die LÄNGE (vom Kreissegment) der Schaufel. Wird diese Länge zu schmal ist sowohl der Ein- wie der Auslauf ungüngstig. Bei 13 Uhr30 sollte deine Füllung abgeschlossen sein und auch die Entlehrung spätestens bei 18Uhr30. Im Zweifelsfalle lieber etwas mehr an Schaufeltiefe (sprich an Arbeitshöhe) opfern, als wenn das Befüllen und Entlehren nicht richtig funtioniert. So wie ich deinen Texte vestanden habe, ist bei dir dauernd einen gleichmässigen Zufluss von 7,5 l/sec vorhanden. Wenn dem so ist, ist die Auslegung eigentlich sehr einfach. Wenn im Betrieb jede deiner Schaufeln zu 60 bis 65% gefüllt sind, erreicht du eine genügend späte Entlehrung und einen Wirkungsgrad von 85% am Rad, ohne Generator, Wechselrichter usw.
NB. Auch wenn dein Rad aus irgend einem Grund nichts prodiziert (oder produzieren soll) muss es trotztdem (weiter)-drehen. Sonst wird es einseitig schweren sprich unwuchtig.
Gruss
Constant
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Re: Wassserrad bauen Durchmesser Breite

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Gepostet: 10.09.2012 - 08:44 Uhr  ·  #50
Ohne jetzt wirklich etwas vom Thema zu verstehen, würde ich eine Konstruktion mit Blechschaufeln nur dann wählen, wenn Lärm keine Rolle spielt. Denn neben diesem Wasserrad
http://www.videoportal.sf.tv/v…efce1a7efd (möglicherweise dauert das Laden etwas länger!)
möchte ich weder leben noch arbeiten. Aus dem gleichen Grund würde ich das Rad auch nicht unten ins Wasser eintauchen lassen. Denn beim Auftreffen der Schaufel auf die Wasserfläche entsteht ein lautes "Platsch".

Ich finde eine Kombination von Stahl für die tragenden Elemente und Holz für die Schaufeln sehr sinnvoll. Denn das (Lärchen-) Holz dämpft durch seine Schwere und Härte die Schallentwicklung. Siehe dazu hier: http://www.wasserrad-drews.de/

Dieter
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Re: Wassserrad bauen Durchmesser Breite

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Gepostet: 14.09.2012 - 10:01 Uhr  ·  #51
Hallo
So aber er hin bekommen läuft so halbwegs rund.

Danke Für die Tips

So neue Fotos über setzung war zu gering







und da ist das neue Ritzel mit 114 Zähne



Mfg Thomas
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Re: Wassserrad bauen Durchmesser Breite

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Gepostet: 15.09.2012 - 20:04 Uhr  ·  #52
Hallo ich muss mir glaub ich einen anderen Geberator kaufen jetzt hab ich Leerlauf 18 Volt und kurzschlussstrom 5A Ladestrom so um 0,5 bis 1A welcher Generator könnt ihr mir empfehlen oder liegt das Problem wo anders da 5A kurzschlussstrom kommt mir viel vor
Bitte um Hilfe oder muss ich die Übersetzung noch mal erhöhen habe einen mppt solarregler dazwischen der von 5v bis 60v gegelt
MfG Thomas
XXLRay
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Re: Wassserrad bauen Durchmesser Breite

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Gepostet: 17.09.2012 - 09:29 Uhr  ·  #53
Erdorf
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Re: Wassserrad bauen Durchmesser Breite

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Gepostet: 17.09.2012 - 11:00 Uhr  ·  #54
Hallo Thomas,

Hast du schon mal probiert den Generator direkt, nur mit Drehstrombrücke anzuschließen?

Gruß Frank
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Re: Wassserrad bauen Durchmesser Breite

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Gepostet: 17.09.2012 - 12:41 Uhr  ·  #55
Hallo ich mein das die Leistung zu gering ist 6w bis 12w

Ladestrom 0,5 bis 1A
Leerlaufspannung 18V
Kurzschlussstrom 5A

Ob ich die Übersetzung erhöhen soll jetzt ist sie 1:6,33

Ich werde mal versuchen ohne laderegler und direkt vom Gleichrichter auf die Batterie

MfG Thomas
Erdorf
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Re: Wassserrad bauen Durchmesser Breite

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Gepostet: 17.09.2012 - 13:22 Uhr  ·  #56
Hallo Thomas,

ich habe jetzt etwas mehr Zeit.

Du solltest mal die wesentlichen Kenndaten des Wasserrades bestimmen:
Leerlaufdrehzahl, maximales Drehmoment,
maximale Leistung des Wasserrades und dazugehörige Drehzahl sowie Drehmoment.

Die Leerlaufdrehzahl ist einfach mit einer Stoppuhr zu ermitteln.
Das maximales Drehmoment, wird etwas schwieriger,
Es liegt dann vor wenn maximal gebremst wird, also wenn das Wasserrad nicht oder kaum dreht.
Die nötige Kraft multipliziert mit dem Hebel ergibt dann das maximale Drehmoment.
Es gilt die senkrecht auf den Hebel einwirkende Kraft.

Die aktuelle Leistung des Wasserrades ist Drehzahl x Drehmoment.
Im Stillstand ist das Drehmoment maximal und die Leistung null (keine Drehzahl).
Im Leerlauf die Drehzahl maximal und die Leistung null (kein Drehmoment.
Vermutlich ist bei 1/3 .. 2/3 der Leerlaufdrehzahl die Leistung des Wasserrades maximal.

Wenn z.B. bei 1/2 der Leerlaufdrehzahl die Leistung des Wasserrades maximal wird,
müsstest du grob schon mal eine Leerlaufspannung von 14 V * 2 = 28 Volt erzeugen.
Jetzt kommt es aber auch noch auf den Generator an und darauf an, ob du direkt ohne Regler anschließt.

Wie auch immer es gilt:
Ladeleistung + Verlustleistung des Generators = Wasserrad Leistung.

Ohne Regler muss man das alles recht genau einstellen.
Mit Regler kann man in der Spannung (Drehzahl am Generator) höher gehen,
der MPPT Regler agiert dann quasi als stufenloses abwärts Getriebe
und stellt einen brauchbaren Arbeitspunkt ein, wobei jedoch ca. 5 - 10 % Energie durch den Regler 'geschluckt' werden.

Gruß Frank
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Re: Wassserrad bauen Durchmesser Breite

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Gepostet: 17.09.2012 - 22:25 Uhr  ·  #57
Hallo Fank!

Das ist mal eine Top Erklärung dan wäre es ambesten wen ich den Generator auf 300 rpm bekomme, da dann 41V Leerlaufspannung für den Mppt Regler damit er sich die besste Drehzahl aussucht?

Wie komme ich am zum Drehmoment?

Mfg Thomas
Erdorf
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Re: Wassserrad bauen Durchmesser Breite

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Gepostet: 18.09.2012 - 11:11 Uhr  ·  #58
Hallo Thomas,

jetzt nicht in Aktionismus verfallen.

Ich würde die Anlage, so wie Sie ist erst einmal vermessen.
Ich hoffe du hast den Zusammenhang zwischen Leistung, Drehmoment und Drehzahl verstanden.
Es gibt viele ungünstige Arbeitspunkte und nur einen optimalen Arbeitspunkt mit maximaler Leistung.
In diesem oder nahe diesem solltest du dein Wasserrad betreiben.

Elektrisch ist die Leistung = Spannung mal Strom.
Günstig ist das, weil in deinem Fall sich die Spannung wie die Drehzahl verhält und der Strom, wie das Drehmoment.
Also hier das selbe: ziehe ich maximalen Strom (Kurzschluss, großes Drehmoment) ist die Spannung Null (oder sehr klein, Drehzahl klein).
Ziehe ich keinen Strom (Leerlauf, kein Drehmoment) ist die Spannung maximal (Drehzahl maximal).

Leider kann die elektrisch gemessenen Größen nicht 1:1 dem Wasserrad zuschreiben,
es kommen auf der elektrischen Seite noch die Generator Verluste und die Verluste des Drehstromgleichrichters hinzu.

Also ich würde erst einmal Leerlaufspannung (Gleichspannung) und Leerlaufdrehzahl des Wasserrades (Stoppuhr) ermitteln.
Mit diesem Verhältnis der beiden Zahlen (Bruch, Dreisatz) kannst du nun jeder Zeit die Drehzahl des Wasserrades messen (Stoppuhr)
und hast damit ein Maß für die induzierte Spannung im Generator errechnen.
(Es ist nur ein Maß, nicht die tatsächlich induzierte Spannung, aber das reicht)

Jetzt würde ich (ohne Regler, direkt nach der Drehstrombrücke) mehrere Belastungszustände einstellen,
indem ich Varianten von 12 V Lampen anschließe, auch z.B. 2 * 12 V in Reihe oder 2 * 12 V parallel.
Und natürlich Leerlauf sowie Kurzschluss.

So würde ich eine Tabelle machen, wo ich dann folgende Werte habe:
Belastung | Drehzahl (Wasserrad) | Maß für die induzierte Spannung (errechnet) | Spannung an der Gleichstrombrücke | Strom durch den Verbraucher

Für jede Zeile solltest du dann noch folgende Werte errechnen:
Elektrische Leistung am Verbraucher: Gleich Spannung * Strom
Mechanische Leistung des Wasserrades: Maß für die induzierte Spannung * Strom
Verlustleistung der Drehstrombrücke: ca. 1.4 V * Strom
Verlustleistung im Generator (Mechanische Leistung - Elektrische Leistung am Verbraucher - Verlustleistung der Drehstrombrücke)
Innenwiderstand des Generators: Verlustleistung im Generator / (Strom * Strom)

Wenn du gute 10 Belastungsfälle hast, dann wirst du gut abschätzen können,
bei welcher Drehzahl dein Wasserrad die optimale Leistung abgibt.
Zur 'Not' malst du mal eine Kurve: Drehzahl über Leistung.
Außerdem kannst du dann dann den Innenwiderstand des Generators, sowie seine Verlustleistung abschätzen.
Der Innenwiderstand sollte immer gleich, konstant sein, wird er nicht weil das Verfahren Fehler hat,
(z.B. wurde die Verlustspannung an Drehstrombrücke geschätzt, vielleicht kannst du die ja messen)
die Varianz des Innenwiederstandes zeigt dir Messfehler sowie Fehler im Verfahren und sonstige Fehler.

Wenn du weißt bei welcher Drehzahl dein Wasserrad die maximale Leistung hat,
kannst du weiter über einen passenden Generator + Getriebe + Regler nachdenken.
In Sachen Generator gibt es hier im Forum ausgesprochene Spezialisten aber ohne
relevante Kenndaten kann dir niemand weiter helfen.

Gruß Frank
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Re: Wassserrad bauen Durchmesser Breite

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Gepostet: 26.07.2020 - 15:02 Uhr  ·  #59
Hallo es hat ein bisschen gedauert bis das Projekt weiter ging😉

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Lg
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Re: Wassserrad bauen Durchmesser Breite

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Gepostet: 27.07.2020 - 08:27 Uhr  ·  #60
Ja prima - Was kommt denn nun am Ende so bei "raus"

vg
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