2 Flügliger VAWT mit Seilzugregelung

Hallo Freunde der Windkraft....

Schon wieder ein Neuer: Stephan Seitzinger aus der Schweiz! 5facher Vater und 5facher Grossvater!
Das Forum gefällt mir sehr! Habe schon viele Stunden darin gestöbert obwohl ich noch gar nicht lange dabei bin.
Seit mehreren Jahren beschäftige ich mich mit alternativen Energiesystemen und habe auch schon sehr viel Geld in diese Träume investiert! Am meisten in Entwicklung an Stirlingmotoren und Sonnenenergieanlagen zur Brauchwasser-Erwärmung und Heizungsunterstützung (falls die Sonne dann mal endlich scheint!).

Seit ein paar Jahren hab ich auch einen Savonius am laufen, musste den allerdings wieder weg nehmen. Ein Sturm hat die Achse so gekrümmt dass die Magnete auf den Spulen anhängten und diese zerrissen. Jetzt steht das Ding im Keller und wartet auf neue Spulen!

Ein Freund hat mir einen Link zugestellt der eine ganz interessante Anwendung zeigt:
https://www.youtube.com/watch?v=q0jIAS7C4TE

Hat jemand von Euch Erfahrungen mit einem solchen System? Das scheint mir sehr interessant. Ich würde da gerne noch etwas Zeit investieren und allenfalls Erfahrungen austauschen.

In der Bauweise etwas wackelig, prinzipiell aber sehr interessant. Bruno hat mal so etwas ähnliches gebaut.

Toll dass ich nicht der einzige bin der sich Gedanken über diese Idee macht! Danke für die Antworten!

So wie ich das System verstehe braucht es ein direktes Gegenüber. So wären wohl 4 Flügel die Alternative!

Die Fliehkraft spielt sowieso eine Rolle, das ist klar! Allerdings abhängig von der Drehzahl und der Masse der Flügel. Mit zunehmender Drehzahl steigt auch der Winddruck, sonst ginge die Drehzahl nicht hoch. Das wiederum erhöht den Druck auf die Flügel usw! Ich werde nicht von einem "leer" drehenden Rad aus gehen sondern gleich einen Scheibengenerator dran hängen und schauen was das Ding hergibt. Mit Mosfet kann ich die Spulen einzeln zuschalten und so den Widerstand bezw die Kraftentnahme regeln!

Es wird immer erstrebenswert sein mit leichten Flügeln zu arbeiten. Ich denke an ein Rohr aus Kohlefaser mit darauf aufgebautem Flügelprofil ebenfalls aus Kohlefaser und evtl gefüllt mit PU Schaum zur Versteifung! Der Hauptteil der Fliehkraft wird nicht auf das Seil wirken sondern auf die Aufnahme an der Flügelspitze, die ja drehend gelagert ist! Und dort ist der Flügel auch am schwersten!

Schade kann ich nicht gleich los legen... da warten noch zwei drei andere Aufgaben

Möglichst leicht, jawohl. Schon, damit die Drehzahl sich immer schnell an die aktuelle Windgeschw. anpassen kann.

Dass die Fliehkräfte die Luftkräfte überragen, das erfolgt übrigens schneller, als Ihr vielleicht denkt.
Habe im Anhang mal Teile der Konzipierung von meinem Gesteuerten Darr. zur Ansicht.
Flügel also 125 mm breit, restl. Maße im PDF, und nur reichlich 1 kG schwer. Kohlefaser über Schaumkern. Viel leichter geht es nicht.
Wie hoch die Fliehkräfte gehen, seht Ihr ja selbst (Fz). Hoch bis fast zu 1/2 Tonne, zumindest 5 Zentner bei 12 m/s.
Dagegen sind die größten Luftkräfte (Fa) ne Lachnummer, so dass ich Festigkeit in Normalbetrieb nur bezüglich Fliehkraft betrachte. Rest geht im Si.-Faktor unter.
2. Berechnung dann noch für Fall der Festbremsung (Fs).

Fliehkräfte sind so groß, dass ich empfehle, Seilerei doppelt aus zu führen, oben und unten. Komme auch nicht ohne aus.
Möglicherweise geht es sogar mit 3 Flügeln recht gut (dann Seil-Hülldreieck), bis sich Seile dann zerreiben werden. Auch bei 2 Flügeln.

Schwerpunkt liegt übrigens recht nahe der Mitte der Profilbreite (engl. chord) Vielleicht bei 45%, auf Nasenkante bezogen.
Der Gelenkpunkt muss leider sehr nahe an Nasenkante sitzen. Bereits bei ca. 25% chord (im Druckpunkt) besteht Luftkraft-Gleichgewicht.

Gelenk nahe Nasenkante gelingt so, wie ich das vorgesehen habe, mit Außenklammer. Bevorzugt für Strangpressprofile.
Wenn der Flügel durchgeschraubt wird, dann muss eine Brückenkonstruktion her, wie ich das hier mal ankonstruiert habe.



Die Einsattlung kann mit Harz + Baumwollflocken erzeugt werden ähnlich diesem Bild nach einer speziellen Technologie von mir



Lösung für kleinen ungesteuerten Darr. mit je 2 Abstrebungen in Trapezanordnung.
Dunkelviolette Rundkörper sind Muttern.



Beim Darrieus warne ich vor Fantasieprofilen!
Was bei Menelaos seinen HAWT noch get, da er keine negat. Anstellwinkel zu verkraften hat, wechselt der beim Darr. immer zwischen + max. und - max..
Dabei bei TSR unter 4 bis zum Strömungsabriss bis zu 2x pro Umdrehung.
Saubere Profilierung ist also wichtig.

Werde dem Herrn in den Schweizer Sonnennestern mal eine Variante von mir unterbreiten, wo das gegeben ist. Kohlefaser über Schaumkern. paar Holzrippen noch an den Bef.-Stellen.

Nachträgliches Ausschäumen übrigens auch diskussionswürdig. Bringt unhomogene Gewichtsverteilungen in die Flügel. Wenn überhaupt, dann zwingend 2-Komponenten-Schaum.

Grüße vom Windfried.

Ich denke die ganze Sache mit Seilzügen ist bestimmt nicht ideal. Anscheinend werden hier die Kenntnisse des Wetters nicht beachtet, oder der " Erfinder" lebt in einer Region, wo es keine klimatische Veränderungen gibt. Offen liegende Seilzüge in winterlichen Verhältnissen neigen garantiert zum Vereisen und blockieren somit das angeblich gut durchdachte Konstukt.

Auch die von mir seinerzeit gebaute BHF3 birgt die selben Gefahren, OK, da kommt bestimmt Winfried mit der Meinung, dass alles technisch so zu bauen ist, dass Wettereinflüsse auf ein Minimum reduziert werden können, techn. kein Problem.

Salopp ausgedrückt, sind sämtliche Systeme mit zusätzlichen Verstellungen:

A. relativ aufwendig in der Herstellung

B. somit auch massiv teurer als " normale Anlagen "

und

C. Anfälliger für Wartung, Probleme mit mechanischer Abnützung in der Verstellmechanik, unerwünschte Reibung-Verluste

Die Idee finde ich jedoch grundsätzlich mal Interessant, jedoch muss hier über obige Faktoren nachgedacht werden. Evtl. gibt es da eine entsprechende Technik via Excenterscheiben für die Ansteuerung der Blattverstellung, Stichwort: Kurvenscheiben etc....

Bin da mal wieder sehr gespannt auf entsprechende Postings, der gebildeten techn. versierten User.

Gruss Bruno

Hallo Darrieus-Spezialisten,
ich lese euch schon lange aber dies ist mein erster Beitrag, entschuldigt balso wenn es noch etwas holprig ist.
Vor 2 Jahren begann ich mit meinem Projekt "Volkswindrad", die Idee ist, einen ganz einfachen kostengünstigen Baukasten zusammenstellen, mit dem man sich ein leises Windrad mit 250W auf den Fernsehmasten setzenj kann.
Ich hab die Idee vom Generator angepackt und einen 250W Direktantriebs-Nabenmotor vom Pedelec genommen. Getriebeversionen haben ein viel zu nhohes Losbrechmoment!
Aber auch der verwendete Panterra kommt trotz Lagertuning au 5 Ncm Losbrechmoment!

An die Felge 28" = 70 cm Durchmesser hab ich 3 Befestigungselemente gesetzt an die jeweils 2 Modellhubschrauber-Rotorblätter ( sind ja symetrisch, Profil ?, eins nach oben und das andere nach unten) geschraubt. Der erste Versuch mit 31mm Breite, 4,3mm Dicke und 650 mm Länge war absolut negativ. Es rührte sich nichts!
Der 2. Versuch mit größeren Rotorblättern, Breite 57 mm, Dicke 8 mm, Länge 120cm, auch da rührte sich nichts. Da griff ich eure Idee mit dem Vorflügel auf und setzte mittels Abstandsbolzen ein halbes flach gedrücktes 40mm PVC-Rohr vor die Flügelnase. Siehe da, bei Sturm fing es tatsächlich an, sich zu drehen! Für eine echte Leistung reichte aber die Drehzahl von ca. 50 RpM nicht aus.

Um ein besseres Anlaufmoment zu erreichen entfernte ich die Felge und verdoppelte mit 3 Tragarmen den Durchmesser auf 140cm. Als Tragflächen hab ich mirdie Flügel mit Heißdrahttechnik aus Styrodur geschnitten und mit dünnem Glasfasergewebe und Epoxyd beschichtet. Als Tragkonstruktion sitzt innen ein 25mm AL-Vierkantrohr. Die Flübel haben NACA0018 Profil und sind 180mm breit und 100cm lang. Diese Version hat immer noch nicht das gebracht was ich möchte. Es läuft mit dem hohen Losbrechmoment einfach erst bei richtigem Sturm an und wann haben wir den schon.
Also wieder die Vorflügel anbauen, diesmal mit den kleinen 60mm breiten Kunststoffdachrinnen aus dem Baumarkt, klasse Profil!
Damit läuft das Windrad nun schön an aber ich erreiche auch bei Sturm nur 70 Rpm, der Generator will aber 200 Rpm für die Nennleistung!

Also alles was ich zur Anlaufverbesserung gemacht habe (großer Durchmesser, breite Flügel, Vorflügel) ist aber negativ zum Erreichen höherer Drehzahl.

Daher nun die letzte Änderung, ich habe das große Windrad ohne Vorflügel als gesteuertes Darrieus umgebaut, ging eigentlich recht einfach, ob es jetzut endlich wunschgemäß funktioniert muß sich erst noch zeigen.
Nächste Woche setze ich es wieder auf das Dach, wo es bereits in der vorherigen Version ohne Schaden überwintert hat.

Ich habe auf die freie Welle des Nabenmotors oben eine 30mm dicke AL-Scheibe mit 2 VA-Kugellager gesetzt, in der 4 Gewinde M10 mit 4 unterschiedlichen Excentermaßen (25 - 35mm) gebohrt sind. Darin ist eine 100mm lange M10 VA-Gewindestange geschraubt und mit Kontermutter gesichert. Auf dieser Excenterachse sitzt nun wieder mit 2 Kugellager versehene Scheibe mit 2 Muttern gesichert. In diese Scheibe habe ich radial 3 Gewinde M3 gebohrt, in denen die 3 mm Durchmesser, 70 cm langen Steuerspeichen eingeschraubt sind.
Die Verschraubung der Tragflächen an den Tragarmen habe ich mit 2 Bundbuchsen und einem Lagerbolzen nun drehbar gemacht und am Flügelende eine drehbare Befestigung der Steuerspeichen (ähnlich Fahrradspeiche)gebaut.
Der letzte Akt war nun die Windfahne welche ebenfalls oben auf die Exzenterachse geschraubt ist und mit Kontermutter gesichert ist. In der Windfahne hab ich sogar noch meine Sensoren der Wetterstation integriert.

Jetzt brauch das ganze nur noch funktionieren, bin schon gespannt.

Übrigens die Konstruktion der Exzentersteuerung erscheint mir sehr einfach ( man brauch halt eine Drehbank) und robust, mal schauen ob sie durch hält
Ich hänge noch ein paar Bilder an.

Bis bald
Pöl-BHKW

Hallo Windfried,
danke für deine Einschätzung.

Es ist richtig das die Flügel im Stillstand hängen, die Tragarme sind nur aus 3mm AL-Blech, 50 mm breit. Ich denke das dies aber höchstens beim Anlauf eine Rolle spielen kann da im Betrieb die Fliehkraft das schon bereinigt.

Vorgestern hat es zum ersten mal einige Windböen gegeben weil ein Gewitter in die Nähe kam und der Darrieus ist brav angelaufen! Leider ist sowohl der Fahrradtacho wie auch der Windmesser ausgefallen so das ich über die Windgeschwindigkeit und die Drehzahl nichts aussagen kann, es ist aber immerhin an einer 55W 12V Glühbirne kurzzeitig über 1 A geflossen und die Birne hat geleuchtet, wenn auch nicht sehr hell. Ich schätze so das 20W kurzzeitig geschafft wurden.
In den Böen ist die Windfahne aber teilweise recht nervös herumgeschwenkt, auf dem Dach sind halt doch sehr verwirbelte Strömungen. Außerdem ist die Windfahne recht schwer geraten da ich nur ein 2mm AL-Blech hatte, daher hab ich an die Spitze noch ein Gegengewicht gebaut. Trotzdem ist das vermutlich die schwächste Stelle der Konstruktion.

Mit der Festigkeit der Konstruktion hab ich auch so meine Sorgen, die Idee mit dem KFZ-Testaufbau find ich gut und werde ich aufgreifen. Allerdings wird es auf meinem Anhänger ( 1m X 2m, 1 Tonne ) sicher einfacher zu realisieren sein wie auf dem Autodach. Mal sehen wie ich das hin bekomme. Das der Darrieus ( noch in der "nicht gesteuerten" Ausführung) ohne Schaden den letzten Winter auf dem Dach verbracht hat spricht eigentlich für die Stabilität des Grundaufbaues, aber die gesteuerte Version mit den 3mm Durchmesser Steuerspeichen ist doch etwas filigran.

Wie mein Name schon verrät hab ich mich vorher mit einem Rapsöl-Blockheizkraftwerk beschäftigt aber das läuft inzwischen so normal das es schon fast langweilig wird.
Grüße von PÖL-BHKW

prima Sache!

Wer probiert das mal aus?