Ich habe eine Kennlinie.
Für den Do. war die Windprognose günstig. Da Herr M. an diesem Tag zudem Geburtstag hatte, ließ er sich nicht lange bitten, von Berlin nach Wartin zu kommen.
Zunächst war mir mulmig, waren doch Böen bis 60 km/h angesagt. Das sind 16,6 m/s!
War gegen 13:30 da. Bis Kennenlernen und Aufbau geschafft war, stand die Uhr auf 15:30. Da ließ der Wind nach.
Sosehr, dass wir
auf Böen angewiesen waren. Und da habe ich mich daran erinnern müssen, was über die 50-Jahres-Bö geschrieben steht:
Dauer 7 s, davon 1,5s Anstieg, 3s Halten, 2,5s Abfall.
Und das bei einem Rotor aus Stahl!
Letztendlich war es dann nur noch Daten sammeln, die für ein Ergebnis aber ausreichten, nachdem die ärgsten "Ausreißer" gelöscht wurden.
Zunächst mal ein Foto bezüglich
Windmesser:
Auf einem alten teilbaren Surfmast, ca. 5,5 m hoch. Abstand zur Rotorachse ca. 20m. Das sollte bei Blattlänge 7,5m genügen.
Anzeige wie hier:
Forum/cf3/topic.php?p=58827#real58827
Aus Drehstrom Gleichstrom gemacht, und belastet mit den Stufen zweier Ölradiatoren je 2000W.
Auf Reihenschaltung wegen zu viel Spannung konnte ich diesmal verzichten.
Die Messung der Drehzahl mittels Frequenzmess-Fuktion eines Multimeters ist mir auch diesmal nicht gelungen.
Braucht jedesmal 4s, bis die Frequenz berechnet ist. Manchmal auch ganz Fehlanzeige.
Also Drehzahlmesser mit Laser für unter 30 EUR.
Direkte Messung der Hauptwelle hätte wohl 10 Reflektoren bedurft. Also Luftumlenk-Haube vom Generatorlüfter entfernt und dort
an der Welle axial gemessen. Dazu diese zur Hälfte mit einem Fleckchen Reflektormaterial abgeklebt.
Von Max die Idee auf gegriffen, und alle Messwerte jeweils fotografiert. damit hat man die Gleichzeitigkeit.
Was man damit nicht eleminieren kann: Die Trägheit des Rotors im Verhältnis der Dynamik des Windes.
Dennoch eine brauchbare Kennlinie entstanden, s. Anhang. Auch als EXCEL, falls jemand sowas mal braucht.
Rotor-Cp also 0,09 bei TSR 2,65 bei Vw unter 5 m/s.
Bei Vw um 7,7 könnte es sich
nach diesem Bild auf
0,1 und
2,31 verändern. Aber das ist spekulativ, da man nicht weiß, ob sich ein Windmühlenrotor wie einer nach Piggott verhält.
Dennoch wäre der, welcher Haus und Hof verwetten wollte, dass der Cp mit 0,3 zu erwarten wäre, jetzt möglicherweise obdachlos, wenn ich mit gegangen wäre.
Leicht machen es einem die Bücher allerdings nicht, die bei "der" Höllanderwindmühle folgendes ausweisen.
Es gehört manches auf den Prüfstand. die TSR bei heutigen Darrieus-Läufern ist auch eher bei 2,75
und bei
Windmühlen gibt es so dies und das.
So ist allein der
Turmeinfluss bei Herrn M seinem Ferienhaus mit Energiegewinnung als Nebenaspekt anders
als bei einer Holländermühle, die nach damaligem Kenntnisstand auf Energiegewinnung optimiert wurde.
Quelle
Auch haben die Profile bereits einen leichten Knick und man hat versucht, den Tragbalken inns Profil zu integrieren.
Bei Herrn M aber sieht das so aus:
Da ist keine Möglichkeit, dass sich die Oberseiten-Strömung ausbildet, sondern der Auftrieb reduziert sich lediglich auf den der Unterseite, der aber im Durchschnitt nur 1/3 ausmacht.
Das nur zur Erklärung, ohne Vorwurf!
Denn nach 20 Jahren Beschäftigung mit der Materie fallen mir solche Einschätzungen natürlich leichter.
Im Vergleich zum Schema "Holländerwindmühle" mal noch:
1. Der Cp ist nicht gekommen, aus genannten Gründen.
2. Die TSR in Etwa schon, auch wenn Herr M eine 2 angenommen hat. Aber die Blätter sind schmaler als früher üblich.
Letztendlich würde der Generator mit 5,5/0,9=6,1 kW mechan. Leistung sogar zum Rotor passen,
wenn die Drehzahl von ca. 3300 u/min auch kommen würde. Dazu der letzte Anhang.
Was sich die Hochschule Wildau dabei gedacht hat, ein Getriebe mit nür ü 60 und nicht 120 oder wenigstens 100 ein zu setzen, ist mir schleierhaft.
Der Anlauf würde auch dann noch funktionieren, und wenn erst bei 3 m/s oder etwas darüber - egal.
Zumindest besser, als wenn der Generator wesentlich unter seiner geforderten Leistung bleibt und
das System so nicht nutzbar ist.
Dazu eine Grafik von einem Hübner-Generator 8 kW.
Nun ist guter Rat möglicherweise nicht billig. Aber dazu später mehr.
Grüße, Che