Vertikalachssystem

Hallo von mir als neues Forums-Mitglied
 
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Vertikalachssystem

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Gepostet: 15.01.2021 - 11:13 Uhr  ·  #1
Hallo an alle in diesem Forum,

Mehrfach bin ich bei meinen Suchen auf euer Forum gestoßen - und da ich den Bau einer Kleinwindanlage plane, wollte ich mich wenigstens vorstellen und kurz erklären was ich vorhabe.

Ich bin Anfang 50 und wohne im windreichen Kiel an der Ostsee. Ich bin Geologe (Bonn) und auch noch Agrarier (Kiel).
Wie wahrscheinlich alle, finde ich die Strompreisentwicklung dramatisch -und da ich schon länger plante, den üppigen Wind hier zu nutzen, möchte ich nun langsam zur Tat schreiten.

2019 waren wir mit unserer Familie in den USA und auch in Kalifornien. Dort begegneten mir mehrere öffentliche Kleinwindanlagen vom Typ Darrieus-Helix-Rotor. Bei den ersten Suchen im Netz für fertige Anlagen sind diese Anlagen allerdings nur sehr eingeschränkt zu finden. Außerdem sind die viele Anbieter chinesisch, und das Thema Qualität und Leistung ist ja hier schon mehrfach diskutiert worden.

Ich hatte beruflich in den letzten Jahren öfter mit Firmen zu tun gehabt, die große Windanlagen hier in Schleswig-Holstein installieren und bauen. Für mich ist zumindest hier im windreichen Schleswig-Holstein klar, dass eine wirklich effiziente Nutzung des Windes nur über die Nutzung von Auftriebsprofilen bzw. das Überstreichen von Rotorblättern sinnvoll ist. Da eine Horizontal-Anlage hier auf unserem Grundstück wahrscheinlich auf wenig Akzeptanz durch die Nachbarschaft stoßen würde, habe ich mich an die Anlagen in Kalifornien erinnert.

Wie hier bestimmt auch schon öfter festgestellt wurde (ich habe jetzt nicht alle Beiträge gelesen), ist der abgewandelte Darrieus-H-Rotor in Form einer Helix mit drei Blättern die optimale Lösung, da es keine Anlaufprobleme gibt und die Anlage keinen zu großen Widerstand bietet.

Ich hatte in Kalifornien einen Einheimischen gefragt, was das für Anlagen wären. Er sagte, dass das Versuchsanlagen des CalTec seien und verschiedene Modelle getestet werden. Ob das stimmt, weiß ich nicht. Ich gehe davon aus, dass dort bei Vertikal-Rotoren die Sichtweise vorherrscht, dass der Helix-Rotor die effizienteste Form der Wind-Nutzung darstellt. Die überall angebotenen Savonius-Rotoren sehen zwar cool aus und sind simpel.hetzustellen. Was mir aber von Anfang an Kopfschmerzen machte war, dass der auftreffende Wind defacto in seinem Fluss komplett unterbrochen wird, wenn er auf die Fläche trifft.

Wenn man sich in den Veröffentlichung zu diesen Typen umschaut, stellt man dann fest, dass das Savonius relativ schwer und einen relativ geringen Wirkungsgrad hat. Dazu kommt der Luftwiderstand. Wenn die Windgeschwindigkeiten dann auch etwas höher sind, wie hier, ist das wahrscheinlich keine optimale Lösung.

Einen Helix-Rotor in Eigenbau herzustellen, kann einen schon abschrecken. Ich habe allerdings nach sehr langem Tüfteln und Überlegen in meiner Werkstatt eine Lösung gefunden, wie extrem leichte, stabile und - für einen Helix Rotor das Wichtigste - verwindungsfähige Rotorblätter hergestellt werden können. Meine (gefühlte) Stärke 😎 sind ausgeklügelte technische Lösungen für diverse Anforderungen aus einfachen Mitteln. Bin halt im Osten aufgewachsen mit einem Schlossermeister als Vater.

Zum Thema Elektrik und Elektronik weiß ich die nötigen Grundlagen - Eure Kenntnisse zu Generatoren oder Wicklungen, Magneten, Spaltmaßen und dergleichen habe ich nicht wirkich. Insofern hoffe ich, dass hier noch genug Interesse da ist und wir uns vielleicht an der einen oder anderen Stelle gegenseitig unterstützen können.

Anbei das Bild aus der Helix aus San Francisco. Das zweite Bild zeigt das Ivanpah-Sonnenkraftwerk. Die Idee eines kleineren Nachbaus auf unserem Grundstück wurde allerdings von meiner Familie untersagt 😎

Beste Grüße aus Kiel von Peter.


https://photos.app.goo.gl/u8pQhVvuQwgqckHR8

https://photos.app.goo.gl/L1VVYd4oFGZqNMv16
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Re: Vertikalachssystem

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Gepostet: 15.01.2021 - 13:50 Uhr  ·  #2
Zuallererst herzlichen Glückwunsch an alle Kieler wegen dem verdienten 3 zu 2 gegen Bayern München!

Deine Wahl eines Helix Darrieus ist schon sehr gut, gerade auch für die Küste mit besseren Windbedingungen als anderswo. Da Du alle mechanisch-technischen Vorbedingungen bereits mitbringst genügt, wenn Dir hier elektrotechnisch geholfen werden kann.

Ich selber bin kein Experte für Elektrizitäts-Fragen kann Dir aber vorab sagen dass alle mir bekannten wirklich professionell arbeitenden Hersteller schon seit dem ersten 2 MW H-Rotor, welcher 1982 auf dem Versuchsfeld in Brunsbüttelkoog von Heidelberg Motors gebaut und vom Fritz Wegner Institut in Bremen projektmäßig geplant wurde umfangreiche Generatoren als Ring - und später als Scheibengeneratoren verbaut haben um so die sonst notwendigen Übersetzungsgetriebe mit den dann auftretenden Reibungsverlusten zu umgehen.

Das ist ganz besonders auch wichtig wenn man mit sehr schmalen schnellläufigen Profilen arbeitet, aber auch für ganz normale Durchschnittsprofile vorteilhaft.

Dazu: auch für Profile findest Du hier gute Gesprächspartner.

Heute sind eisenlose Scheiben- oder Ringgeneratoren die erste Wahl weil so unter anderem in häufig wechselnden Windgeschwindigkeiten wie sie ständig (auch in Boen) auftreten schneller wieder auf Touren gefahren wird dank fehlendem Rastmoment der Magnete.

Auch fährt ein Windrad so viel früher an solange es noch nicht elektrisch belastet wird. Dafür ist dann Regelelektronik fällig, auch dafür gibt es hier Forums-rat durch erfahrene Experten.

Leichtbau ist im äusseren Radius eines Windrades äusserst vorteilhaft, zentral an der Nabe gelegene Masse hilft allerdingsdurch Schwungkraft auch über kurzfristige Windverlangsamung hinwegzukommen und hat dort keine negativen Auswirkungen wenn gut ausgewuchtet.

Gruß und Willkommen im Forum,

Carl
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Re: Vertikalachssystem

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Gepostet: 17.01.2021 - 08:47 Uhr  ·  #3
Danke Carl,

die Diskussionen zu Generatoren waren genau der Punkt, weswegen ich in euer Forum gekommen bin. Das stimmt mich wirklich hoffnungsvoll.
Demnächst mehr und Danke für die Glückwünsche (ich habe allerdings nichts zum Sieg beigetragen) 😎

Allerdings wohnen wir in Hörweite zum, naja, sagen wir mal "Stadion"...

VG Peter
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Re: Vertikalachssystem

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Gepostet: 17.01.2021 - 09:15 Uhr  ·  #4
Ja, das war der Hammer, ich hab es online mitverfolgt, zufällig, bin sonst kein Fußballfanatiker. Hat mich mitgerissen, war ja auch spannend mit einem Ausgleich in allerletzter Sekunde, Nachspiel, und dann Elfmeterschießen mit den halberfrohrenen Trainern auf den sonst leeren Stadionbänken.

Das war ein hartes Spiel. Wenn das in Hörweite bei Euch war dann habt Ihr bestimmt die Jubelorgie der Kieler Fans gehört die nach dem Sieg mit Autos einen kilometerlangen hupenden Begleitkorso gemacht haben.

Halt uns auf dem Laufenden mit Deinem Projekt, Menelaus und andere haben hier im Forum schon eisenlose Generatoren gebaut, da findet sich auch einiges wissenswertes in den älteren Forenbeiträgen.

Ich denke da meldet sich bald auch der eine oder andere Experte hier zu Wort sobald er das hier sieht.
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