Darrieus Rotor

"Falls jetzt die Einschätzung kommt das das mit diesem Rotor gar nichts wird muss ich mich wohl beugen und dieses Projekt verwerfen.
1 Horizontalachsrotor läuft seit 1 Jahr ganz passabel, Rotor Durchmesser 2m Höhe ca 13 m"

Dann bitte nenne noch die Bauweise dieses einjährigen Rotors bei Dir. Nebenbei: 2 m Durchmesser und das bei 13 m Höhe ist schon ein Stiefel um die Kräfte aufzufangen müsste da was recht stabiles von Dir gebaut sein.

Mit Darrieus Rotoren wirst Du bei Schwachwind immer das Problem haben dass er eigentlich erst bei höheren Windgeschwindigkeiten die Phasen bei Wechseln dieser in Böen leichter überbrückt und nach dem Abflauen die Drehzahl schnell genug wieder erreicht um auf die optimale Vektorgeschwindigkeit zu kommen.

Daran ändern andere Profile auch nichts weltbewegendes, man kann ein wenig an den Standort anpassen aber bei windarmen Standorten wie bei Dir ist vielleicht auch dafür der Aufwand kaum noch als verhälnismässig zu betrachten. Es hinge wirklich davon ab ob Dir der Ertrag in den windreicheren Monaten gut ins Konzept passt, für die 50% mit Wind zwischen 0 und 3 m/sec allein würde ich mir jedenfalls kaum die Mühe machen.

Genügend Schwungmasse in Naben bzw. Dreachsen-Nähe kann dabei helfen, nur nicht Gewichtsmasse in den äußeren Drehkreis bringen das ist dann gefährlich wegen der Fliehkräfte die dort bei hoher Umlaufgeschwindigkeit dramatischer ausfallen als bei der Umlaufgeschwindigkeit (viel langsamer) in Achsnähe.



13 m Höhe werden vielleicht bodennahen Turbulenzen besser aus dem Weg gehen aber wenn Deine Windmessungen in dieser Höhe stattgefunden haben und 50% 0 - 3 m/sec im Sommer und dann jetzt 35% in zwischen 4 und 6 m/sec dann solltest Du Dich selber entscheiden ob Dir die dann wenigstens in dieser Jahreshälfte möglichen nicht unbedingt überragenden Erträge die nur dann möglich sind lohnend genug erscheinen. Die 10% Starkwind lassen sich ja kaum kostengünstig für kommende Windflaue Zeiten speichern aber im Winter liesse sich damit zeitweise sehr gut Warmwasser mit Heizpatrone machen und auf diese Weise direkt nutzen, z.B. in einem Warmwasserspeicher der sowieso evtl vorhandenen Heizung.

Du siehst - es hängt von Deinen persönlichen Umständen ab, falls Du es machen möchtest - extrem verbessern wird sich das Endergebnis kaum durch von Dir neu gebaute Flügel, nur ein besserer Standort würde mich dazu verleiten soviel Aufwand zu treiben - zumal Du ja bereits 6 Flügel hast und damit evtl. auch was den Anstellwinkel betrifft noch ein wenig flexibel bleiben kannst.

Das sind ja asymmetrische Profile und soweit bisher von XXLRay, Aloys und Che zu hören war das zumindest diese Profile mit Anstellwinkel Vorteile bringen - wobei ich darauf tippen würde dass dieses speziell und insbesonders für schwächere Windgeschwindigkeiten gilt bei denen es vorrangig darauf ankommt bei An und Abflauen der Windgeschwindigkeit schneller auf die "Soll" Touren zu kommen.

Damit ist das größte Problem bei kleinen Windgeschwindigkeiten mit dann auch üblichem häufigen An und Abschwellen der Geschwindigkeit festgemacht! Die nativ träge Reaktion bis zur optimalen Laufgeschwindigkeit die bei jeder beliebigen Windgeschwindigkeit eigentlich möglich wäre wenn der Wind nicht zu früh wieder abflaut.

Vorgaben dafür hat man Dir ja schon genügende gemacht, die Entscheidung selbst kann Dir niemand abnehmen.

Wir hatten bei mir in den letzten 2 Wochen hier auch - der Jahreszeit entsprechend mehr Wind - gefühlt mehr als das was im ganzen Sommer zu spüren war.

Zu sehen dass bei vernünftigem Wind mit einem Windrad tatsächlich auch etwas Brauchbares zu machen ist macht ja dann auch gute Laune!

Zitat: "Schwungmasse an der Achse erhöht nur das Gesamtgewicht, diese macht man immer Aussen , siehe Schwungräder"

Folgendes: Inbesonders beim Windrad sind die radial wirkenden Fliehkräfte möglichst klein zu halten, mit Leichtbau - wenn mit modernem Material und Technik hergestellt hat man die besten Voraussetzungen für belastungsärmere Rotoren.

Der Winddruck bleibt zwar der Gleiche aber die teils auch wechselwirkenden und Vibrationen erzeugenden Fliehkräfte sind dann besser gebändigt.

Nun ist es doch zweifelsfrei so dass die Umlaufgeschwindigkeit an den Flügelspitzen weit höher ist als in Nabennähe und dass deshalb eine Gewichtszunahme dort höhere Fliehkräfte erzeugt während Mehrgewicht in Nabennähe durch die damit verglichene Umlaufgeschwindigkeit dort eine bei weitem geringere Fliehkraft erzeugt.

Das ist einfach nur die physikalische Grundlage die sowohl für Schwungräder als auch für Windrotoren gilt. Wo bei Schwungrädern mit weniger Masse aussen ein materialsparenderes Ergebnis erzielt wird wüdre eine dementsprechende Gewichtszunahme im äußeren Drehkreis der Flügel.zwar tatsächlich die Schwungkraft vergleichbar verstärken, mir selber wäre dann etwas Mehrgewicht an der Nabe oder in der Nabe selbst - die man ja auch sehr massiv gestalten oder Hohlräume dort mit Blei ausgiessen kann ohne deshalb die Befestigungspunkte der Flügel zu schwächen.

Genauso gut könnte man Flügel im Mischtechnik bauen die wie ein Knochen am Gelenk massiv, schwerer also und zum Fliegen hohl und leichter werden. Also dass dort wo die Flügel an Tragarmen befestigt werden mehr Materialstärke gemacht wird. und die Flügeln unter Einsatz von CFK ganz leicht und zur Nabe hin Stahl Tragarme.

Vielleicht gingst Du ja davon aus dass von mir gemeint war die Nabe von außen zu beschweren. Das kann man viel eleganter durch von Beginn an darauf ausgerichtete Konstruktionstechnik machen.

Was insbesondere schlecht für die Lager wäre ist wenn enorme Fliehkräfte im äusseren Drehkreis ausgelenkt werden. Das passiert zwar nicht beim Darrieus wohl aber beim Horizontalläufer.Würde man das von Dir angedeutete Schwungrad mit im aussen liegendem Hauptgewicht aus seiner Achslage auslenken dann wäre die Wirkung die von den Kreiselkräften dann provoziert wird wie eine Bombe.

Das meine ich. Ein Horizontal Windrad wird ausgelenkt und zwar bei jedem Windrichtungswechsel. Mit Fliegen kann das dann auch etwas zu tun haben, nämlich dann wenn die Flügel sich auf die Beine machen.

Quatsch, schäm Dich.

Der Nachlauf der durch Schwungkraft entsteht kann über Phasen in denen der Wind in Böen abflaut hinweghelfen und das neu auf Touren kommen beschleunigen .

Dass der Rotor dabei Energie an die Luft abgibt stimmt, ist nicht nur normal sondern unter dem Strich besser als wenn er wg. zu wenig Windgeschwindigkeit zu stark abbremst und sich dann mühsam wieder auf die möglichen Touren hochkämpfen muss.

Das macht ja auch das Schwungrad am Paco-Paco. Es hilft über maue Betriebszustände hinweg. Mau ist wenn der Wind in einer Böe abflaut, damit sind die überall auftretenden kleinen kurzzeitigen Schwankungen der Strömungsgeschwindigkeit gemeint die selten länger als ein Dutzend Sekunden dauern und die dem Darrieus zusetzen können.

Das ändert zudem auch nicht die These das Rotoren leicht sein müssen. Sie können, sollen ja auch leicht sein, vor allem aber dort wo es sich wirklich am günstigsten auswirkt, im äußeren Drehkreis. An der Nabe ist die Rotationsgeschwindigkeit gering und die Hebelwirkung der Blätter weit außen so groß dass Masseträgheit beim Neu-Anfahren dort eine untergeordnete Rolle spielt.

Hallo Kalle,

es ist ja auch die FASZINATION an mechanischer Bewegung derer die sich von Windkraftanlagen angezogen fühlen und die eine Beschäftigung damit als wohltuend empfinden.

Alleine nur die Forderungen nach Rentabilität können nicht die Magie erklären welche die Kleinwindkraftanlagen auf uns ausüben.

Es ist ja doch meistens so dass Kleinwindkraftanlagen nicht die Hauptlast der in Privat Haushalten eingesetzten alternaten Energieerzeugung befriedigen können, schon garnicht an Standorten wo nur enttäuschend geringes Wind Angebot zur Verfügung steht.

Man muß tatsächlich auf mehreren Standbeinen stehen und hat so auch mehr Flexibilität.

So jetzt noch ne Frage an die Spezialisten bevor ich die GEO Blätter montiere.
Der vorhandene Rotor hat jetzt innen noch was das wohl einen Savonius oder was auch immer darstellen soll. Jetzt meine Frage: weg lassen, oder als „Schwungmasse“ drin lassen, oder bremst das Ding nur? Siehe Bild

Hallo

Kommt ein Flaute , so bremst der Generator auch weiter das Windrad ab mit endnommener Leistung, bist der Wechselrichter runterschaltet und kleiner belastet.
Ich sehe daher kein Abbremsen durch Fentilatorefeckt an die Umgebungsluft.

Gruß Aloys.

Hallo zusammen, habe jetzt die Geo 223 Profil läuft jetzt, Durchmesser ist jetzt 1300mm das ist jetzt ein ganz schöner Brummer.

AAAAber wie Che schon gewarnt hat wird die Drehzahl noch niedriger

Also mein Generator Problem bleibt

Hab ihn zwar noch nicht auf finale Höhe gebracht, falls was unvorhergesehenes passiert kann ich ihn jetzt rel. schnell aus dem Wind nehmen. ist ungefähr 4m tiefer als Wetterstation.
Aber hab schon ein paar Werte, leider niederschmetternd
Also bei ca 5er bis 6er Wind dreht er 50 bis 60 RPM da würde der Generator erst anfangen zu speisen., mit dem Pump brückengleichrichter.
da gehts aber schon ganz ordentlich zur Sache. Er dreht aber sehr gleichmäsig und mit rel. konstenter Drehzahl.
Also ich würde diesem Rotor definit keine 300 RPM zumuten, denke da fliegen die fetzen.
Er fängt auch schon sehr früh zu drehen an bei 2er Wind, siehe Video anbei.
Habe die Rotorblätter mit 3° Hinterkante zu Rotorwelle gestellt, denke da kann man weniger machen denke fast 1°
Dann läuft er auch evtl. besser in der Strömung, macht vielleicht ein paar RPM aus, denke aber macht die Sau nicht fett.
Ich denke Stromabnahme von 50 bis 100 RPM wäre gut. aber ob man so nen Generator kaufen oder selbst machen kann ist fraglich, hätte zwar schon eine Idee wie ich diesen dann noch umgestalten könnte, hab aber keinen Schimmer was dann raus kommt. Das werde ich dann im anderen Beitrag weiter diskutieren.
Hab jetzt mal bisschen gerechnet. wenn der Rotor 60RPM macht laufen die Blätter mit ca 4,1m/sec ist das gut oder schlecht bei 6er Wind ?? bei 100RPM wären das ca 6,8m/sec denke da brauchts dann min 10er Wind.
Was mich jetzt noch etwas stutzig macht sind die Dicken Profile
Wenn ich jetzt zu meine Nr1 Hobby den Modellflug die Flächen betrachte dann sind die Dicken Profile z. B. Schleppmaschine die Segler hoch schleppen, die haben auch dicke Profile, aber die brauchen dazu nen richtig fetten Motor dazu und Vmax ist rel. wenig, max 100km/h, selbst im Sturzflug werden die nicht schnell, das Dicke Profil bremst halt wie Sau, gut ist bei Seglerschlepp so gewollt.
Da wenn ich jetzt einen Hotliner nehme, die haben mittlerweile richtig dünne Flächen, da reicht schon ein guter Elektromotor um die Dinger auf über 400km/h zu beschleunigen, und wenn man Motor abschaltet halten die ewig noch hohe Geschwindigkeiten. Jetzt mal nur Theorie, wenn ich jetzt an meine Rotor 3 so Seglerflächen "anspaxe" dann würden diese doch theoretisch auch viele schneller drehen, weil halt einfach das zurückeilende Blatt viel weniger Widerstand hat.
Wobei man dann wirklich einen grossen aufwand treiben müsste um den Grundkörper also Halter ect. Aerodynamisch perfekt zu gestalten.
Ist jetzt nur so ein Gedanken gang von mir .
Anbei noch das Video vom Rotor bei 2er bis 3er Wind

"Jetzt mal nur Theorie, wenn ich jetzt an meine Rotor 3 so Seglerflächen "anspaxe" dann würden diese doch theoretisch auch viele schneller drehen, weil halt einfach das zurückeilende Blatt viel weniger Widerstand hat."

Der Vergleich mit den dicken Schlepperprofilen geht auch im Umkehrschluss: Du brauchst beim Windrad nicht den fetten Motor der das antreibt sondern der Wind hat mehr Reaktionsfläche um die Strömungsenergie in Vortrieb umzuwandeln.

Für Schwachwindgebiete ist das dickere Profil immer besser aber probiere es mal mit dünnen Seglerblättern aus, nichts geht über
die praktische Erfahrung!

Mit dem Generator verhält es sich dann so dass Du mit mehr Drehmoment bei dicken Profilen auch weniger RPM hast aber dann hilft dir das Drehmoment bei Generatoren die mit wenig Drehzahl schon was bringen.

Am besten ein eisenloser, nur als Beispiel hier mit dort angegebener 400 RPM Nenndrehzahl (ob`s stimmt weiß ich nicht) :

https://www.ebay.de/itm/196073…R9Lqv8z5Yg

Ganz recht, so ist es.

Wenige und schmale, dünne Blätter können ein Vielfaches der Strömungs-Geschwindigkeit erreichen benötigen für den Anlauf und die Überwindung des Anlaufmomentes sowohl als auch für die Überwindung der zeitlichen Verzögerung mit der sie ihre optimale Arbeitsgeschwindigkeit erreichen können höhere Strömungsgeschwindigkeiten als dicke, breite Profile oder eine Mehrzahl von Flügeln die dann die Rotorfläche abdecken.

Was den Luftwiderstand gegen die Flügel auf der gegenläufigen Seite des Rotors zur Strömung betrifft so haben die Flügel von vorne angeblasen einen niedrigeren Luftwiderstand (cw) als von der Seite und zudem wirkt dieser vollumfänglich auf der gegenläufigen Seite nur im letzten vorderen Viertel der Gegenseite. Im Viertel davor erfährt das Profil (übrigens auch das Segel bis zur maximalen Höhe für die es ausgelegt ist) noch Vortrieb.

Hier ein antikes Beispiel für ein Segelwindrad mit vertikaler Drehachse: https://de.wikipedia.org/w/ind…ov=acrw1_0