Also die Normalen...

An dem auf den Fotos zu erkennenden Aufstellungsort könnt Ihr genau erkennen, dass dort wegen dichtem Baum-Bewuchs normalerweise eine Windrad-Aufstellung völlig sinnlos wäre, wegen der dort auftretenden Turbulenzen.

Das ist genau der richtige Platz, um den HC-Rotor zu testen!

Der Rotor hat 1,3 m Rotor-Durchmesser, gerade richtig für den Shimano-Nabendynamo bei Schwachwind.Turbulenzen steckt er hier locker weg, Anlauf bei 2 m/sec Windgeschwindigkeit, dann auch schon Ladebeginn. Ich habe zwei Ledleisten (funktionieren mit je 12 V Eingangsspannung, 0,47 Ampere Last-Messung) mit je 50 Leds direkt (ohne Brückengleichrichter) dran gehängt, die schon bei 3 m/sec Windgeschwindigkeit ohne Flackern hell aufstrahlen.

Weitere Info: Der Rotor hat wenig Leistungsverluste,wenn der Wind nicht frontal auf den Rotor einströmt, bis zu 30° nach beiden Seiten kann die Windrichtung-Abweichung betragen und bringt dann etwas weniger, jedoch noch ganz gute Leistung.

Zudem: als monogonal laufendes System laufen die Flügel auch dann noch korrekt angeströmt in gleicher Drehrichtung und Leistung weiter, wenn der Wind von hinten kommt. Das ergibt die Möglichkeit, den Rotor fest - ohne Windrichtung-Nach-Führung - in die Hauptwindrichtung orientiert aufstellen zu können.

Was wollt Ihr noch mehr für ein Kleinwindrad in strömungsgestörter Umgebung. Man kann von so einem Profil nicht den Leistungsbeiwert erwarten, den normale aerodynamische Profile bringen, wie hoch der Wert bei diesem Modell sein kann, ist noch nicht ermittelt. Wer sich schon mit Standortproblemen befasst hat, weiß, in welche Anwendungs Nische diese Bauform hineinpasst.




Windrad C 1.JPG 2.11 MB

Dake für`s Feedback, Rolf,

dieses ist nun der erste Prototyp mit Segelbespannung, Kevlar und PVC-beschichtetes Aramidgewebe. Die Spanten und der Spannbaum sind massiv Carbonrundstab mit Edelstahlrohrbewehrung in Nabennähe.

Die flexible Flügelform in Segeltechnik gibt bei so einfacher Bauweise etwas Spielraum für eine Anpassung an eine zugegebenerweise elegantere Kreisform, machbar wäre das mit dem Einsatz von zusätzlichen Spanten. Innen (Vorflügel?) dünner oder weiter macht dann Sinn, wenn man den Flügel an einen Generator und/oder die mittlere Windgeschwindigkeit anpassen möchte. Ein breiter Vorflügel gibt mehr Drehmoment, was bei Schwachwind interessant ist. Die Schnelllaufzahl und der Anfahrzeitpunkt ist so dann langsamer und kommt früher. Ein dünner Vorflügel läuft schneller mit weniger Drehmoment und Anlauf erst später bei höheren Windgeschwindigkeiten und eignet sich eher für Standorte mit sehr gutem Windangebot. Das alles sind erstmal nur grobe Vorgaben, genauere Parameter lassen sich noch nicht liefern.

Gruß, Carl

Hallo Cerco, moin zu später Stunde!

So edel wie Du mit Nabendynamo gings bei meinen ersten Windrädern nicht, sondern mit "Reifenquäler" (Reibrad-dynamo)! Das Profil "ebene Platte" hingegen, ok, so fortgeschritten war ich damals auch schon!

Der hier benutzte Shimano Nabendynamo DH-3N80 läuft mit etwas weniger starkem Rastmoment als das Billigsegment.

Der auf dem Foto sichtbare geringe Anstellwinkel hat nichts zu sagen, weil die Flügel sich wie Luggersegel automatisch anstellen. Beim Luggersegel steht ein Teil des Segels vor dem Mast (beim Flügel heißt das wohl eher Holm) Die hinter dem Mast stehende Segelfläche kann beim Lugger-Typ nicht ganz nach Lee abklappen sobald Wind drauf steht. Je nach Verteilung der Flächen vor und hinter dem Mast kann man so einen flexiblen Anstellwinkel vorbestimmen, der sich dann auch noch auf die Windgeschwindigkeit einrichtet. Praktisch wird so ein Segelflügel an der Mastspitze (Holm) aufgesteckt und von einer stabilen Edelstahlfeder unten zur Nabe hin runtergespannt. So flattert nichts hin und her und erst wenn Wind ist, stellt sich das Ding automatisch richtig an. Auf dem Foto war gerade kein Wind, deshalb der steile Anstellwinkel!

Wie soll der Sturm hier Flügel zersägen? Das ist Schusswestenware Mann, Kevlar und beschichtetes Aramid beim Vorflügel. Da kann nichts wegfetzen! Und der Holm, das ist Vollstabcarbon mit Edelstahlrohrverstärkung im unteren Bereich in Nabennähe. Hält ordentlich was ab. Na ja, warten wir den nächsten Sturm ab, man hat ja schon Pferde kotzen gesehen.

Gruß, Carl

Hallo Max, schön, wieder voneinander zu hören!

Es hat sich einiges getan bei mir, das wenigste hatte mit Windenergie zu tun, meine Gartenanlage hat viel meiner Zeit eingefordert.

Unter anderem waren die vielen Bäume bei mir zu hoch und wegen den Stürmen im Herbst/Frühjahr 2014/15 wurden einige davon umgelegt und entwurzelt. Außer den Aufräumungsarbeiten kam hinzu, dass Vorsorge für den restlichen Baumbestand getroffen werden musste. Ich konnte das leider nicht machen lassen, kostet eine Unsumme und so musste ich selbst raufklettern um fast alle Kronen zu kürzen. Etwa 60 Bäume die teils über 25 m hoch waren sind jetzt sturmsicher auf die Hälfte runtergemacht, bei Nr.: 36 geschah dann leider ein Unfall, ich stürzte im freien Fall rückwärts hinunter und muss dabei wohl Bänderrisse im Beckenbereich davongetragen haben, es tut jedenfalls immer noch minimal weh.Im Krankenhaus war ich nicht, wer sollte sonst meine Tiere versorgen? Zudem - ein Arzt hätte auch nicht viel mehr tun können als vielleicht röntgen und Händchen halten! Na ja, Glück gehabt, wenn 90 kg über 8 m tief runterplumpsen kann auch weit mehr passieren.Wenn man da unten liegt, soll man sich erstmal sortieren! Nach einer Viertelstunde lautem Stöhnen entschloss ich mich dazu, den großen Zeh zu bewegen, was tatsächlich noch funktionierte und anschließend der restliche Gehapparat ließ sich auch noch bewegen, so rettete ich mich damit in mein Haus ins Bett. Am fürchterlichsten war der Versuch am nächsten Morgen aufzustehen, was ich dann auf alle Viere verschieben musste. Mit Hilfe eines Stuhls kam ich dann doch hoch und nutzte den Stuhl als Krücke, um in die Küche zu kommen. Ohne Kaffee ist das Leben doch halb so schön.

Inzwischen geht`s wieder prima, bis auf kleine Schmerzen im Rücken nur bei Ermüdung. Na ja, eigentlich kein Thema für ein Kleinwindanlagen-Forum, Entschuldige!

Der erst kürzlich fertiggestellte Horizontalläufer-Prototyp mit C-Flügeln wiegt mit Nabendynamo etwa 1,4 kg, die Gewebeteile der Flügel sind etwas schwerere Ware, so wie bei Hochseejachten mit Kevlarsegeln. Ich hatte eben nichts besseres zur Hand. Das Ganze ist handgenäht, ziemlich starker Faden, dass gibt neben der Außenbeschichtung des Vorflügels noch zusätzlich ein paar Gramm mehr als unbedingt nötig.

Gruß, Carl

Naja, ein Arzt könnte schon auschließen, dass es zu inneren Blutungen kommt, oder dass ein Bruch schief zusammenwächst und so chronisch Schmerzen verursacht. Aber wenns wieder einigermaßen geht hast du vermutlich Glück gehabt.

Hallo Carl,

Da hast du aber Glück gehabt. Ich kenne jemanden der nach so einer Aktion im Rollstuhl sitzt
Gott sei Dank mit dem Schrecken davongekommen!

1,4 Kg ist schön leicht - gefällt mir sehr gut! Hast du mal in etwa ermitteln können welche SLZ der Rotor hat? - ich vermute mal dass er im Bereich um die 0,7 bis 1,5 liegt...wie auch der "normale" C-Rotor?

LG
Max

Hallo Carl,

Wie muss er denn angeströmt sein damit er am besten läuft? - ich vermute ja dass das Hauptwirkprinzip durch die "normale Stellung" des Rotorblattes zustande kommt welches sich durch den Luggereffekt anpasst und gar nicht mal solo sehr durch das C-Profil ansicht...?

Hallo Max nochmal,

bei mir gibt es keine Möglichkeit, die SSL verläßlich zu ermitteln. Sie könnte auch etwas höher als 1,5 liegen, ich würde das selbst gerne wissen. Falls es genügt, könnte ich z.B. versuchen, mit Windlogger und Strommessgerät parallel im Freien zu messen.

Wenn dann die jeweilige Spitzenwindgeschwindigkeit und das Spitzenmessergebnis mit dem Strommesser über einen kleinen Zeitraum genommen wird, könntest vielleicht Du oder sonst jemand vom Forum den gleichen Shimano Nabendynamo DH3N70 auf einer Drehbank mit Drehzahlmesser und Strommesser auf gleiche Nennhöhe zur hier gemessenen Höchstmessung bringen?

Strommessungsspitze und Windgeschwindigkeitspitze dürften wohl gleichzeitig auftreten. Mir müsste nur jemand sagen, was ich da mit dem Strommesser messen soll, Volt, Ampere, unter Last mit den angeschlossenen Ledleisten oder ohne diese.

Dann hätten wir jedenfalls auch bald die entsprechende SSL anhand der gleichzeitig gemessenen Drehzahl, es ließe sich dann jedenfalls errechnen. Leider ist der Drehzahlmesser meiner Drehbank nicht sehr genau, eine (nicht für Profis geeignete) Paulimot.

Gruss Carl

Hallo Ulli,

meine Erwartungen für die Nutzung von C- Profilen hatten sich bisher ausschließlich auf turbulenzgeplagte Standorte in Bodennähe mit kleineren Modellen beschränkt, wo dies eventuell eine w Alternative zu Vertikalläufern die sonst dort zum Zug kommen sein könnte.

Damit sind in der Regel sehr turbulente Standorte, das heißt ja meist Windhindernisse in Form von Bauten, Grünwuchs oder Bodenunregelmäßigkeit wie Hügel Berge etc. gemeint.

Größere Windräder stoßen meist in größere Höhen vor, wo es sich dann schon eher lohnt, auf leistungsfähigere Normprofile zurückzugereifen weil dort meist auch weniger Turbulenzen sind.

Ein so großes Windrad mit Carbonholmen wie beim Mast von Surfseglern wäre vielleicht noch im machbaren Bereich. Auch an einigen turbulenten Standorten wo normale Horizontalläufer nicht gehen.

Was das C-Profil als Antrieb von Drohnen betrifft, dazu habe ich keine Erfahrungen .

Und hinsichtlich der Wirkungsweise des C-Profils als Tragfläche nur wenig Versuche gemacht. Das Perfil kommt jedenfalls nicht an die Auftriebswerte unter geringen Anströmwinkeln normaler aerodynamischer Flügelprofile heran - hat jedoch - wie ich an Papierfliegern ausprobierte, eine deutlich verzögerte Sinkrate durch den Auftrieb des von unten einwirkenden Luftstroms beim Absinken.

Der Luftstrom der von vorne durch Reisegeschwindigkeit einwirkt, erzeugt so gut wie keinen Auftrieb. Das macht den Unterschied des C-Profils aus, der größte Auftrieb entsteht aus Winkeln, bei denen normale Profile nur stallen können.

Also querab zur Flügelebene.

Gruß, Carl

Hallo Ulli,

Du hast recht mit den Pro-punkten, nennst auch den Schwachpunkt des schwierigen Fertigungsprozesses der Flügel! Es ist weniger was für unerfahrene Bastler, schon gar nicht in der Leichtbauversion Lugger.

Man muss sehr genau arbeiten und Erfahrung mit Segel-macherei oder Profi-Drachenbau haben.

Deine Idee gefällt mir gut.

Das größte Potential hatte ich bisher darin gesehen, normale Leistungsprofile bei Standortproblemen in Nabennähe mit kleinen C-Aufsätzen nachrüsten zu können, als Anlaufhilfe. Dort in Nabennähe dürfte es die Schnelllaufzahl auf Touren nur minimal negativ beeinflussen.
Was man dabei locker als Nachteil hinnehmen kann, wenn bedacht wird, das beste Windrad an miesen Standorten braucht Hilfe!

Übrigens, Dein Mini Windrad bei mir tut immer noch gute Dienste und für die Gummi-Nabe mit Eis-puk habe ich eine weitere Lösung in Form von dickem Förderband vom Bergwerk gefunden, aus dem mit Lochsäge runde Scheiben geschnitten werden.

Grüße und weiterhin gutes Gelingen!

Carl