"C-Rotor"

Rotor mechanisch fertig, und nu ???
 
WHöffchen
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"C-Rotor"

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Gepostet: 05.04.2023 - 16:10 Uhr  ·  #1
Hallo Gemeinde,
ich bin soeben der Kommunity beigetreten und bedanke mich für die Aufnahme.


Nun gleich zu meinem Problem (was auch sonst ( ;) )

Ich habe mir einen sogenannten C-Rotor gebaut, mechanisch kein Problem, läuft/dreht bereits.
Es soll erst mal ein Herantasten für mich werden, daher ist das Projekt überschaubar geplant, bzw. gehalten.

Er ist dreiflügelig, am oberen und unteren Ende befindet sich je ein Nabendynamo, je 6 Volt, 3 Watt (siehe Foto).
Höhe ca. 80 cm, Durchmesser ebenfalls 80 cm.

Wie gesagt, die reine Mechanik war kein Problem, es dreht, aber ... nun kommt mein Problem:
Geplant war, (erst einmal) einen Akku (Autobatterie ?) anzuschließen, um die erzeugte Energie zu speichern.

Der Wechselstrom der Dynamos werden mittels Gleichrichter gerichtet.
Bis dahin noch für mich klar.
Nun stehe ich aber da und habe keinerlei Ahnung, ob ich den/die Akku einfach so "anpinnen" kann, oder ob da noch 'ne Lade/Kontrollelektronik ran muss, oder was und wie auch immer ?

Ich bitte um Hilfe, da ich im Moment nicht weiter weiß.
Ich bedanke mich auch schon im voraus für eure Unterstützung.
Gruß, Wolfgang

 
Carl
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Re: "C-Rotor"

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Gepostet: 05.04.2023 - 17:13 Uhr  ·  #2
Ein schöner Eigenbau!

Da brauchst Du wohl einen Brückengleichrichter, einfach googlen oder gleich zu Ebay. Die sind nicht teuer. Ladeelektronik braucht man dabei eigentlich nicht vorausgesetzt der 12 V Akku ist nicht zu klein.

Mit 2 Nabendynamos kann man nur jeweils 3 W, also zusammen 6 W einspeisen, was mehr erzeugt wird bei Starkwind geht als Wärme im Akku drauf. Gleichgerichtet hinter jedem der Nabendynamos kann man den so umgewandelten gepulsten Gleichstrom parallel Plus an Plus und Minus an Minus direkt am Akku anschliessen.

Wenn der Akku mit Verbrauchern passend zum erzeugten Strom belastet so nicht überladen wird geht das ohne Ladekontroller. Ich hatte sowas Ähnliches für einen Schafhirten gebaut der damit seinen Weidezaun betrieben hat, nur mit einem Nabendynamo, 60Ah 12 V Akku und das ohne weitere Wartung die ganze Saison, der Akku war danach noch voll und die ganze Zeit nie überladen.

Man muss also auch ein bischen was verbrauchen dann gehts ohne größere Anschaffung. Alte ausgediente KFZ Akkus haben meist noch satt Restkapazität und können noch jahrelang so Dienste leisten wenn man damit nicht gerade ein Fahrzeug starten will.
FamZim
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Re: "C-Rotor"

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Gepostet: 05.04.2023 - 20:09 Uhr  ·  #3
Hallo

Man braucht für jeden einen Brückengleichrichter (1 Amper) und Du muß mal die Spannung messen wenn der dreht.
Reicht diese für einen 12 V Akku oder müssen sie hintereinander in Reie geschaltet werden.
Ich nehme an das beide mit einem Kabel am Gehäuse liegen und nur ein Kabel herausgefürt wird.
Das kann bei Reienschaltung ein Problem sein, dann muß ein Generator isoliert werden von der Befestigung und ein zweites kabel an sein Gehäuse bekommen.

Gruß Aloys.
wieso
 
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Re: "C-Rotor"

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Gepostet: 05.04.2023 - 21:05 Uhr  ·  #4
Servus , schaut cool aus , eventuell etwas mehr Statik - Verstärkung zur Gebäudewand im falle eines Sturms .... und ja , wäre wohl wichtig wie Alois sagt ob man eine 12 Volt Batterie damit Laden kann ( ob die Spannung der Dynamos hoch genug ist ) , gibt ja aber auch 6 Volt Batterien zb für Motorräder , könne man ja zwei laden und wenn 12 Volt nötig ist die Batteien verbinden ... zb
Carl
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Re: "C-Rotor"

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Gepostet: 05.04.2023 - 21:11 Uhr  ·  #5
Reicht Aloys, keine Sorge auch Lars, beide Nabendynamos kommen jeder schon sehr früh auf über 12 V, die Stromstärke bleibt allerdings begrenzt so dass z.B. auch dass die Glühbirnen beim Fahrrad damit nicht durchbrennen, also bei 3 Watt Leistung etwa.

Kann also parallel laufen das Gespann, beide Nabendynamos jeder für sich gleichgerichtet und dann parallel Plus an Plus und Minus an Minus zusammen an den Akku, das ist vielleicht auch sicherer so für den Akku!
WHöffchen
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Danke !

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Gepostet: 06.04.2023 - 14:07 Uhr  ·  #6
Also erst einmal Dankeschön für eure hilfreiche Unterstützung.

Prinzipiell scheint es dann also doch so einfach, wie ich es mir am Anfang "blauäugigerweise" vorgestellt hatte.

Kurz zusammengefasst:
Brückengleichrichter (schon länger vorhanden) hinter jeden Dynamo, parallel schalten, an Akku 12 Volt anklemmen und Strom strömen lassen.

Zu anderen Anmerkungen:
Die Statik ist sicherlich nicht die beste, aber bisher ausreichend, und das Dingen hat teilweise schon sehr rotiert.
Man erkennt es vielleicht bei dieser Einstellung nicht so, aber es ist ein Dreibein an der Mauer und auf der Mauerkrone, an der der "Mittelpfosten" angeflanscht ist.
Dieser Standort ist aber auch nicht unbedingt der Weisheit letzter Schluß, ich hatte einfach mal so den höchsten Punkt gewählt, aber offenbar gibt es "negative" Einflüße von den Nachbarhäusern. An anderen Stellen befestigte Flatterbänder zeigen mehr Bewegung.
Das prüfe ich zur Zeit noch. Habe schon einen aussichtsreicheren Standort im Auge.

Ja, die Masse geht auf die Gehäuse, aber ich habe vorher mittels Meßgerät beide Dynamos auf die Stellung bei Negativ/Positiv-Impuls geprüft und die Negativ-Position markiert.
Beim Einbau habe ich natürlich auf Übereinstimmung der Marken geachtet, so dass die Beiden nun synchron laufen und keinen Müll produzieren.
Meiner Erkenntniss nach ist eine Isolierung nicht notwendig.

Letzendlich muß ich mir für's erste eine Autobatterie (12 Volt) besorgen und dann "Juhu" !

Ich werde dann bei (Miss) Erfolg mich wieder melden und berichten.

Einstweilen wünsche ich frohe Feiertage und immer 'ne Brise im Rotor !
Carl
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Re: "C-Rotor"

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Gepostet: 06.04.2023 - 15:59 Uhr  ·  #7
Gut zuhören! Die Ratschläge von Lars sind sehr gut gemeint, aber Du sagst ja dass Du noch auf einer besseren Standortsuche bist. Hoffen wir dass die Frühjahrstürme die evtl. noch kommen gnädig sind.

Allgemein sind die Flügel des C-Rotors in dieser Form statisch empfindlich, im Zuge einiger Vorschläge anderer Forenmitglieder mit Anregungen dazu, über die Strömungsverhältnisse der Flossen des Buckelwales nachzudenken (ist schon länger her) habe ich mit Wellblech beim hinteren Flügelteil gearbeitet, welches mit versteifender Wirkung zum Vorflügel Mehrpunkt verbunden etwas Abhilfe schaffen kann, natürlich nur wenn auch die Tragarmverbindungen zum Flügel robust sind

Es ist gar nicht so leicht den C-Rotor sturmfest zu bauen, je größer er wird desto schwieriger wird es konstruktiv die Statik sicher zu machen. Die bisher sicherste Methode war ihn (in größeren Abmessungen dann) als Einflügler zu bauen weil nur dann der eine Flügel sturmsicher gegen den Wind mit Seil festgebunden werden kann. Vorher hatte der Sturm bei einem festgebundenen 3 Flügler die 2 Flügel die dem Sturm mit ihrer Breitseite ausgesetzt waren abgerissen.

Auf und davon.

Der selbe Rotor lief dann noch viele Jahre mit nur einem Flügel und Kontergewicht gegenüber weiter. 2.4 m Rotordurchmesser, 1 m Flügelhöhe, 60 cm Flügelbreite, aber bei Sturm immer festgebunden immer mit der Nase in den Wind.
WHöffchen
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Re: "C-Rotor"

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Gepostet: 06.04.2023 - 16:35 Uhr  ·  #8
Ich hatte Lars eher so verstanden, dass er die Befestigung/Verstrebungen zur Mauer meinte und nicht innerhalb des Rotors.
Der ist auch eher klein im Gegensatz zu deinen Angaben.

Wir werden sehen.
Im Moment dreht er sich für meinen Geschmack eher zu wenig.

Gruß
Wolfgang
Carl
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Re: "C-Rotor"

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Gepostet: 06.04.2023 - 19:29 Uhr  ·  #9
Richtig, was Lars meinte habe ich auch verstanden. Davon abgesehen sollte jeder seine eigenen Erfahrungen sammeln dürfen, es war nicht meine Absicht Dein Bauwerk zu kritisieren. Dort wo mein Windrad stand hatten wir mehrmals Orkan.Die Erfahrungen die man macht hängen auch von solchen Vorbedingungen ab. Na dann - vor allem viel Spass weiterhin!

Übrigens Lars hat lange Zeit in Irland gelebt und hat sich dabei auch Winde um die Ohren wehen lassen die kein Auge trocken lassen.
wieso
 
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Re: "C-Rotor"

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Gepostet: 06.04.2023 - 21:02 Uhr  ·  #10
:D Tschuldigung , wollte eher nur eine Nebenbemerkung machen und nicht als Kritiker hier daherkommen .... :P

Ist nur eine Empfehlung , da die "Hebelkräfte" neben den Vibrationen des Rotors , auf die eher poröse Mauerkrone und darin verankerten Verschraubungen wohl kein Langfristiges Konzept sein sollten ....

Aber klar
Zitat
WHöffchen
, gehts erstmal eher um die Umsetzung zur Stromerzeugung
WHöffchen
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Re: "C-Rotor"

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Gepostet: 06.04.2023 - 21:36 Uhr  ·  #11
Junks, alles gut ... ich gehe eben gerne auf Argumentationen ein und setze meine "dagegen" . 😉
Nur so kann man aus meiner Sicht zu brauchbaren Ergebnissen kommen.
wieso
 
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Re: "C-Rotor"

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Gepostet: 06.04.2023 - 21:42 Uhr  ·  #12
Alles Roger Wolfgang , ich freu mich drauf , drüber mitzudenken, was aus der Stromerzeugung wird
Carl
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Re: "C-Rotor"

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Gepostet: 07.04.2023 - 08:46 Uhr  ·  #13
Mit dem Strom vom Nabendynamo kann eigentlich alles nur gut werden. Jetzt im Zusammenhang dazu: Nabendynamo & C-Rotor meine Erfahrungen.

Die wenigsten Probleme mit dem C-Rotor hat man wenn man diesen an die zu erwartenden maximal möglichen Windgeschwindigkeiten anpasst.

Dazu kann ich sagen dass für die Nutzung von nur einem Nabendynamo die sinnvolle Rotorgröße zwischen 40 cm x 40 cm und 60 cm x 60 cm nutzbar ist um ihn an die jeweiligen Standortbedingungen anzupassen.

Eben weil diese Bauart extrem gut mit verwirbeltem Wind zurecht kommt ist der eigentlich am besten geeignete Standort in einem Garten, ein wenig windgeschützt mit Schwachwind für die Nutzung mit Nabendynamo, der sowieso leistungsmäßig auf max 3 Watt beschränkt ist ideal.

Wenn man ihn aber im freien Feld wo moderat gute Windverhältnisse vorhanden sind so im Mittel zwischen 3 und 5 m/sec aufstellen will - z.B- für das Nachladen eines Weidezaunakkus - dann geht das mit weniger Rotorgröße besser weil bei im Schnitt 4 m/sec ein Durchmesser von 40 cm bei 40 cm Rotorhöhe schon voll ausreicht und dann auch ohne jede Sturmsicherung.

Bei starkem Wind wären 60 cm schon bedenklich wegen der auftretenden Kräfte. 40 cm reichen für den Dynamo, die Drehzahl auch, die ja höher wird je kleiner der Rotordurchmesser und was noch ein Vorteil kleiner Bauweise ist - je kleiner -um so stabiler im Sturm.
WHöffchen
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Re: "C-Rotor"

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Gepostet: 07.04.2023 - 08:49 Uhr  ·  #14
Moin ☕☕☕
So, morgen hole ich mir erst mal 'ne Batterie, die da irgendwo in 'ner Garage herumsteht. Zustand unbekannt.
Ich hoffe, dass ich sie wenigstens für 'ne Testphase noch gebrauchen kann.

Werde dann weiter berichten ( ob ihr wollt oder nicht 😜)

Gruß
Wolfgang
FamZim
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Re: "C-Rotor"

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Gepostet: 07.04.2023 - 14:28 Uhr  ·  #15
Hallo
Bei gleicher TSR ist die Zentrifugalkraft an einem kleineren Durchmesser aber grösser als am großen Durchmesser, wenn das Gewicht der Blätter gleich ist.
Grössere Blätter sind zwar schwerer, haben aber andere Abmessungen und daher mehr Vestigkeit.
Grundsätzlich zu sagen kleine sind stabieler sollte mal überdacht werden.

Gruß Aloys.
Carl
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Re: "C-Rotor"

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Gepostet: 07.04.2023 - 17:36 Uhr  ·  #16
verglichen mit dem Materialaufwand der nötig ist um die schlechten Statikeigenschaften bei C-Rotoren mit laminar gebildeten hinteren Flügelabschnitten aufzufangen ist der bei kleinen Rotorabmessungen potenzial kleiner.

Mag sein dass andere Bautypen davon abweichen, hier beim C-Rotor sind das individuelle Erfahrungswerte die von mir über Jahrzehnte gesammelt wurden. Vergiß bitte nicht dass genau der C-Rotor den WHöffchen hier im Forum vorgestellt hat im Jahr 1982 von mir zum Patent angemeldet und 3 1/2 Jahre später das Patent dazu auch erteilt wurde.

Auch die Erfahrung mit Nabendynamos aus Fahrrädern gehört dazu und ich habe passend zum Nabendynamo die Rotorgrößen genannt die bei verschiedenen Windgeschwindigkeiten am ehesten passen. Umsonst habe ich nicht immer wieder verbessert und verbessert bis alles zum goldenen Schnitt wurde.

Wie gesagt immer nur mit einem Nabendynamos und deren Eigenschaften und Leistungen die auch die notwendige Mindest Fläche zum Wind vorschreiben, bei 2 Dynamos habe ich keine eigenen Erfahrungen, die sammelt ja jetzt WHöffchen für uns.

Noch einmal: es geht einzig um die Rotor Größen für Nabendynamos, nur dies stellen die Vorgabe.für die notwendigen Rotormaße. Und darum dass eine kleine Ameise dank ihrer Größe in der Lage ist ein Vielfaches ihres Körpegewichtes zu tragen wärend ein ein Elefant das nicht kann
FamZim
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Re: "C-Rotor"

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Gepostet: 08.04.2023 - 10:15 Uhr  ·  #17
Hallo

Ameise gegen Elefant ?
Eine Ameise ist wie ein Gerüst oder Regal gebaut, da kann viel draufgestellt oder eingelagert werden.
Wenn es aber um Bewegungsenergie geht ? wie lange braucht die denn für 10 oder 100 Meter Entfernung .
das schaft der E in ein paar Sekunden, auch gewicht auf grössere Höhen zu transportieren.
Das rechnet sicht in Metern und nicht mehrfache Körpergrösse.

Gruß Aloys.
Carl
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Re: "C-Rotor"

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Gepostet: 08.04.2023 - 11:48 Uhr  ·  #18
Bleiben wir gerne bei Deinem Argument dass die Armeise eher wie ein Regal oder Gerüst aufgebaut ist denn damit möchtest Du sicherlich geometrisch andeuten dass eine Ameise vom Körper her anders als der Elefant besser für das Tragen und Transportieren von Lasten ausgelegt ist:

Einen Rotor - hier unser C-Rotor in der Bauweise wie WHöffchen ihn uns gezeigt hat in seinem üblichen Konstruktionsaufbau - kann man durchaus vereinfacht auch als Gerüst sehen.

Die Blattschneider Ameise kann das 300 fache ihres Eigengewichtes wuppen und weite Strecken bis zu ihrem Bau transportieren.
Eine Blattschneiderameise die genauso gebaut so groß wie ein Elefant wäre könnte das aber nicht. Selbst wenn der Elefant "wie ein Regal" gebaut wäre -

verglichen also mit der Bauweise der kleinen Ameise müssten - damit er in der Lage wäre das zu schaffen - weit größere Anforderungen an Material und Konstruktionsweise erfüllt werden als z.B. bei einem C-Rotor noch sinnvoll ist.

Ich empfehle ja dauernd diesen NICHT zu groß zu bauen weil man damit er dann noch sicher ist zuviel Aufwand betreiben müßte. Es rechnet sich dann nicht mehr.

Ähnliches gilt ja auch für den Savonius Rotor (und das ist weit bekannter als beim C-Rotor) dessen Konstruktionsgröße man weltweit noch nicht über die Grenze von 5 m Rotordurchmesser hinaus gebaut hat, in 100 Jahren noch nicht, unter anderem deshalb nicht weil es unter Ingenieuren und Fachleuten als maximale Grenze dessen gesehen wird ab der es noch Sinn machen könnte sowas größer zu konstruieren weil ab da der Materialaufwand mit zu hohem Gewicht und einhergehenden statischen Problemen das als unsinnig erscheinen lassen würde, auch aus ökonomischer Sicht.

Das man etwas so groß bauen kann ist keine Frage, ob es dann noch sinnvoll ist schon.
WHöffchen
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Re: "C-Rotor"

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Gepostet: 08.04.2023 - 16:19 Uhr  ·  #19
Da ich über keinerlei theoretisches, und schon gar nicht so fundiertes, "know how" wie ihr verfüge, halte ich mich hier vorsichtigerweise aus der Diskussion heraus, verfolge sie aber interessiert.

Meinem Gefühl nach (zumindest das habe ich) würde ich aber meinen, dass mein Rotor mit einer schon oben beschriebenen Größe von einem D=80 cm und einer Höhe von ebenfalls 80 cm und jeweiligen Flügelbreiten von ca. 20 cm mir nicht als zu groß bei meinen hiesigen Windverhältnissen erscheint.

Ausserdem ist die heute abgeholte Batterie wohl übern's Stxy, so dass ich mich weiter umtun muss oder mir letztendlich doch eine neue besorge.
Daher erst mal nichts neues zu berichten, außer, dass sich im Moment hier nichts dreht.
Wind ist wohl im Osterurlaub.

Gruß
Wolfgang
Carl
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Re: "C-Rotor"

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Gepostet: 08.04.2023 - 18:56 Uhr  ·  #20
Nein zu groß nicht, bei der Größe liegen die Materialvorgaben und Konstruktionsbedingungen wenn sie den Belastungen gerecht gewählt werden noch im vertretbaren Bereich.

Um die Nabendynamos, wenn es die mit massiver Achse sind (mit Hohlachse sind sie leichtgängiger) ist für Schwachwind von durchschnittlich 3 bis max 4 m/sec auch der Durchmesser von 80 cm bei 80 cm noch nicht zuviel, bei Hohlachse (Shimano) hätte aber 50 -60 cm gereicht bei durchschnittlich 4-5 m/sec sogar 40 -50 cm Durchmesser bei 80 cm Höhe.

Deine wahrscheinlich über den Daumen gepeilte Größe ist im guten Rahmen, also nich übertrieben zu groß, aber stellt Anforderungen an den Rotor bei Sturm, Du solltest ihn unbedingt jedesmal vorher abbremsen und festbinden!

Alles hängt bei Dir davon davon ab wie gut Du gearbeitet hast, ob die Verbindungen, die Material Eigenschaften und Stärke den Belastungen standhalten kann, das ist von hier aus schwer abzuschätzen.

Im Sturm würde ich sowas auf keinen Fall ungebremst sich selbst überlassen! Glaub`s mir ruhig. :-)
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