Constant-Chord-Blätter für Kleinwindanlagen

 
Marcus1002
 
Avatar
Geschlecht: keine Angabe
Alter: 28
Beiträge: 1
Dabei seit: 12 / 2023
Betreff:

Constant-Chord-Blätter für Kleinwindanlagen

 · 
Gepostet: 05.12.2023 - 17:20 Uhr  ·  #1
Hallo liebe Forumsmitglieder,

ich sitze gerade an meiner Masterarbeit und recherchiere verzweifelt nach einem bestimmten Rotorblattkonzept für (Klein)windanlagen.

Kurz zu meinem Thema...
Im Rahmen der Masterarbeit möchte ich Konzepte für Kleinwindanlagen untersuchen, die zu einer Kostenreduktion der Anlage und im weiteren Sinn des damit erzeugten Stroms führen könnten. Im Speziellen sollen Konzepte untersucht werden, die die Kosten der Rotorblätter reduzieren.
Eine Möglichkeit stellen sogenannte Constant-Chord-Blätter, Rotorblätter mit konstanter Blatttiefe über die gesamte Blattlänge, dar. Durch den vereinfachten Aufbau könnten Sie in dafür geeigneten Fertigungsverfahren (z.B.Strangziehverfahren) einfacher und damit kostengünstiger hergestellt werden.
Im ersten Schritt meiner Arbeit möchte ich vergleichbare, schon bestehende Konzepte für Rotorblätter bzw. Kleinwindanlagen mit eben solchen Constant-Chord-Blättern ermitteln.

Bisher hatte ich dabei leider wenig Erfolg...

Meine Frage wäre, ob mir jemand hier im Forum, in welcher Form auch immer, Informationen in diese Richtung geben könnte? Kennt jemand vielleicht sogar einen Hersteller, der Kleinwindanlagen mit solchen Blättern ausstattet?

Vielen Dank und viele Grüße!
Carl
*!*!*!*!*
Avatar
Geschlecht:
Alter: 77
Beiträge: 4510
Dabei seit: 11 / 2008
Betreff:

Re: Constant-Chord-Blätter für Kleinwindanlagen

 · 
Gepostet: 05.12.2023 - 17:54 Uhr  ·  #2
Hersteller von solchen Profilen mit Strangziehverfahren in Aluminium GAB es sicherlich, gibt es vielleicht auch noch heute oder vielleicht auch nur noch noch Quellen wo sie beziehbar wären, dazu können aber vielleicht andere Forenmitglieder noch mehr dazu sagen.

Anwendungen von Strangprofilen in Horizontalläufer Kleinwindanlagen kenne ich als weitest bekannte die von Prof Horst Crome in Bremen erarbeiteten und in meist studentisch besetzten von ihm geleiteten Seminaren als Bauprojekte der "KUKATER" Windkraftanlage bekannt wurden.

Es gibt mehrere Buchausgaben von Horst Crome herausgegeben vom Öku Buch Verlag mit Bauanleitungen, technischen Daten und sonstigen wichtigen Begleitinformationen die speziell für größere Kleinwindanlagen mit den oben genannten Profilen wertvoll sein könnten, z.B. im Buch "Windenergie Praxis" ISBN3-922 964 -40 -0 detailliert aufgeführt.

Im Strangziehverfahren hergestellte Profile eignen sich besonders gut für den Einsatz an Kukater Typen welche meist mit 6 Flügeln gebaut werden und damit die besonderen Anforderungen für den Einsatz auch in Schwachwindgebieten erfüllen, wichtigstes Merkmal dieser Windrotoren ist jedoch das ein Drittel der Rotorfläche rund um die Nabe ganz frei gelassen wird und nur im äußeren Drehbereich wo mit maximalst möglichem Hebeldruck und größtem Flächeninhalt vom vorhandenem Platz im Drehkreis die restliche Rotorfläche von solchen dafür besonders vorteilhaft einzusetzenden Strangprofilen überstrichen wird.

Sonst sind Strangprofile auch für den Einsatz an Vertikalläufern verwendet geworden, am Darrieus Rotor, kommerzielle Baureihen sind mir weder bei Horizontalläufern noch bei Vertikalläufern bekannt.
Che
*!*!*!*!*
Avatar
Geschlecht:
Herkunft: Wurzen
Alter: 69
Beiträge: 3618
Dabei seit: 06 / 2014
Betreff:

Re: Constant-Chord-Blätter für Kleinwindanlagen

 · 
Gepostet: 05.12.2023 - 18:38 Uhr  ·  #3
Hier ein Link zum Crome: http://www.windenergie-technik-crome.de/
Konzept garnicht so dumm. Allerdings in der TSR begrenzt, da die Blattspitzen nicht zu optimieren sind.
Ist die TSR und damit die Blattspitzen-Geschwindigkeit zu hoch, dann wird es vermutlich laut.
Das hat er aber durch ausreichend Blattfläche in der Kreisscheibe wohl vermiden.

Der freie Raum in Nabennähe muss sein. Sonst gehen da die Anströmwinkel so hoch, dass die Strömung abreißt.

Das Handbuch Windenergietechnik wirst Du lesen müssen.

Ich nenne das Kukate-Prinzip allerdings historisch überholt und vergleichsweise so preiswert nicht.
Außerdem ist es auf die Lieferbarkeit der Strangpressprofile angewiesen.

Für den Eigenbau und evtl. auch kleine Serien würde ich inzwischen auf das verweisen, was der Piggott entwickelt hat.
https://scoraigwind.co.uk/about/
Eine Version von 2003 ist kostenlos: https://www.scoraigwind.com/pi…202003.pdf

https://pureselfmade.com/de/
XXLRay
Moderator
Avatar
Geschlecht: keine Angabe
Herkunft: Süd-Niedersachsen
Homepage: xxlray.bplaced.net
Beiträge: 6826
Dabei seit: 11 / 2007
Betreff:

Re: Constant-Chord-Blätter für Kleinwindanlagen

 · 
Gepostet: 11.12.2023 - 10:21 Uhr  ·  #4
Che
*!*!*!*!*
Avatar
Geschlecht:
Herkunft: Wurzen
Alter: 69
Beiträge: 3618
Dabei seit: 06 / 2014
Betreff:

Re: Constant-Chord-Blätter für Kleinwindanlagen

 · 
Gepostet: 11.12.2023 - 16:49 Uhr  ·  #5
XXLRay
Moderator
Avatar
Geschlecht: keine Angabe
Herkunft: Süd-Niedersachsen
Homepage: xxlray.bplaced.net
Beiträge: 6826
Dabei seit: 11 / 2007
Betreff:

Re: Constant-Chord-Blätter für Kleinwindanlagen

 · 
Gepostet: 11.12.2023 - 16:58 Uhr  ·  #6
Levcuso
*****
Avatar
Geschlecht:
Herkunft: Mecklenburg-Vorpommern
Alter: 49
Homepage: sonnenhof-dalliend…
Beiträge: 406
Dabei seit: 03 / 2008
Betreff:

Re: Constant-Chord-Blätter für Kleinwindanlagen

 · 
Gepostet: 12.12.2023 - 07:50 Uhr  ·  #7
Genau, die FD hat ein durchgehendes Flügelprofil am offenen Ende einfach ein Endkappe aus Kunststoff aufgesetzt. Ich nutze dieses Profil auch an meinem Windrad.
Carl
*!*!*!*!*
Avatar
Geschlecht:
Alter: 77
Beiträge: 4510
Dabei seit: 11 / 2008
Betreff:

Re: Constant-Chord-Blätter für Kleinwindanlagen

 · 
Gepostet: 12.12.2023 - 08:55 Uhr  ·  #8
Horst Chrome ist auf seine "KUKATER" Anlage gestossen als er im Bremer Umland eine Anlage in der Nähe des Ortes Kukater entdeckt hatte die dort schon 50 Jahre stand und immer noch lief.

Das war sein Vorbild für die Anlage die er dann gebaut hat und die er später auf der technischen Hochschule in Bremen mit seinen Studenten weiter entwickelt hat.

Er hat Bauanleitungen und Bücher dazu verfasst und viele Seminare abgehalten, es wurden eine ganze Menge Workshops mit Kukater Anlagen gebildet immer mit meist jungen Teilnehmern die eine solche Anlage gebaut haben.

Was dabei die finanziellen Mittel dafür betraf ist mir nicht bekannt wie hoch diese jedesmal waren - auf dem Markt gab es überhaupt keinen Unternehmer der die Kukater Anlage vertrieben hat!

Mir liegt sehr viel daran hier fett zu unterstreichen dass eine Windkraft Anlage wie die "Kukater" in 50 Jahren ununterbrochenem Betrieb - bevor diese Bauform von Horst Crome übernommen wurde - bewiesen hat, dass ihr Konzept nicht unbedingt als "überholt" oder "unmodern" dargestellt werden muss! Und auch nicht als zu teuer wenn derjenige der das sagt die Kosten gar nicht benennen kann!
Che
*!*!*!*!*
Avatar
Geschlecht:
Herkunft: Wurzen
Alter: 69
Beiträge: 3618
Dabei seit: 06 / 2014
Betreff:

Re: Constant-Chord-Blätter für Kleinwindanlagen

 · 
Gepostet: 12.12.2023 - 18:45 Uhr  ·  #9
Zitat
Und auch nicht als zu teuer wenn derjenige der das sagt die Kosten gar nicht benennen kann!
[...]
Natürlich sind die Kukate (So heißen die, nicht Kukater, oder?) vergleichsweise teurer als ne ähnlich große Lösung von Piggott.
Ist schon mal das Getriebe, was gebraucht wird, für einen Generator, der eben nicht selber gebaut wird.
Auch der Kugeldrehkranz für das Azimuthlager wird einiges kosten. Das löst Piggott eben einfach mit Rohr in Rohr, gut gefettet.
Genialer Minimalismus.

An die Vorredner:
Es mag einen Unterschied geben zwischen FD 300 und WFD 300. Schon möglich, oder?
Carl
*!*!*!*!*
Avatar
Geschlecht:
Alter: 77
Beiträge: 4510
Dabei seit: 11 / 2008
Betreff:

Re: Constant-Chord-Blätter für Kleinwindanlagen

 · 
Gepostet: 12.12.2023 - 19:17 Uhr  ·  #10
[...]

Die Kukater Windkraftanlage - der Ort heißt wohl richtig Kukate - wird nicht nur in einer einzigen Baugröße gebaut, es ist ein Konzept welches auch verschiedene Konstruktionsweisen erlaubt und von daher auch bei den Baukosten her flexibel sein kann.

Ich kenne auch keine Pigott - Anlage die schon wie als H.Crome mit seinen Kukater Windrädern anfing ein bauähnliches Pendant hatte welches beim Ort Kukate vorher schon 50 Jahre in Betrieb war und vielleicht auch heute noch, nach fast einem Jahrhundert funktionsfähig ist.

Vor allem sind Kosten kein allgemeingültiges Kriterium dafür welche Bauweise sich am besten für Strangprofile eignet. Die abschätzige Bemerkung, die Kukater Windanlage sei veraltet kann ja nur von jemandem kommen der sich mit solchen Äußerungen wichtig machen möchte.
Che
*!*!*!*!*
Avatar
Geschlecht:
Herkunft: Wurzen
Alter: 69
Beiträge: 3618
Dabei seit: 06 / 2014
Betreff:

Re: Constant-Chord-Blätter für Kleinwindanlagen

 · 
Gepostet: 12.12.2023 - 19:29 Uhr  ·  #11
Zitat
wie als H.Crome mit seinen Kukater Windrädern anfing
Er nennt sie auf seinen Webseiten KUKATE.
Dabei sollte es bleiben.
Zitat
welches ... vorher schon 50 Jahre in Betrieb war
So sieht es allerdings auch aus... Irgendwie aus der Zeit gefallen.
Carl
*!*!*!*!*
Avatar
Geschlecht:
Alter: 77
Beiträge: 4510
Dabei seit: 11 / 2008
Betreff:

Re: Constant-Chord-Blätter für Kleinwindanlagen

 · 
Gepostet: 12.12.2023 - 19:47 Uhr  ·  #12
Das ist eigentlich kein Gesprächsthema für unser Forum aber wenn Du in den Büchern von Horst Crome gelesen hast dass er seine Anlage Kukate nennt ist das nicht falsch aber Du findest Du bei ihm auch die "Kukater" nämlich dann wenn er davon spricht wo das Original beheimatet ist.

Ach ja, aus der Zeit gefallen weil etwas 50 Jahre schadlos überlebt hat? Wie lustig!

[...]
Che
*!*!*!*!*
Avatar
Geschlecht:
Herkunft: Wurzen
Alter: 69
Beiträge: 3618
Dabei seit: 06 / 2014
Betreff:

Re: Constant-Chord-Blätter für Kleinwindanlagen

 · 
Gepostet: 13.12.2023 - 11:01 Uhr  ·  #13
Jede Zeit hat ihre Moden.
Man kann heute auch nicht mehr Autos bauen im Design und der Technik von vor 50+ und hoffen, dass sie verkäuflich sind.
Carl
*!*!*!*!*
Avatar
Geschlecht:
Alter: 77
Beiträge: 4510
Dabei seit: 11 / 2008
Betreff:

Re: Constant-Chord-Blätter für Kleinwindanlagen

 · 
Gepostet: 13.12.2023 - 12:07 Uhr  ·  #14
Ja, das ist der Trend.

Man kann sich aber auch an Modellen die solche Ansprüche auf Langlebigkeit bei guter Leistung und einsetzbar in einem relativ weitem Bereich deutscher Standort Bedingungen erfüllen orientieren so wie es Herr H. Crome mit der Kukater Windkraftanlage getan hat und wie es Dank seiner Arbeit und seinen in Büchern verfassten Anleitungen die daraus hervorgingen jedem von uns gelingen kann.

Es ist ein bautypisches Konzept.

Wer die Kukate verbessern will und kann dem sind - was Design und Technik betrifft wenige Grenzen gesetzt. Das zu den Gestaltungsmöglichkeiten. Es ist ein Konzept für den Nachbau bestimmt und bisher noch kein auf dem Markt angebotenes Produkt.

Genauso verhält es sich bei der Autoindustrie für Verbrenner die Du da bemühst um den Wandel der Technik aufzuzeigen. Dort wo es doch auch bestimmte Eckdaten gibt die trotz Weiterentwicklung und Modernisierung seit 100 Jahren konzeptiv beibehalten wurden.

Heute kennt man an vielen Beispielen von Produkten aus industrieller Fertigung dass dort sogar Schwächen die durch konstruktive Maßnahmen leicht zu vermeiden wären mit eingebaut sind so dass diese relativ schnell nach Ablauf der Gewährleistungsfrist und ggf. Garantien das Zeitliche segnen.

Besonders ärgerlich z.B. bei Hardware und Software der Computer und IT Industrie und leicht erkennbar daran das z.B. Akkus schwer austauschbar und für den Durchschnittsverbraucher unerreichbar in Geräte eingeklebt werden. Weitere Beispiele kennt wahrscheinlich jeder selber, ich muss keine Liste dafür aufstellen.

Oder musste noch niemand Druckerpatronen für neue und teure vom gleichen Hersteller tauschen? Dass man dann für zweimal Patronen tauschen schon einen neuen Drucker bekäme ist den meisten von uns sicher auch schon aufgefallen und dass selbstfahrende Autos auch ohne uns auskommen sicher auch.

Man kann ganz altmodisch auch nach dem früher einmal weltweit geschätzten Gütesiegel: "Made in Germany" bauen so dass diesem Siegel sein alter Glanz wieder aufpoliert wird - aber der Trend der modernen Zeit? Da schaue ich lieber garnicht hin!

Wer noch nie erlebt hat dass erworbene Gebrauchsgüter früher den Geist aufgeben als erhofft oder eigentlich zu erwarten bitte hier melden!

Gegen das Pigott Windrad habe ich überhaupt nichts einzuwenden - dazu kenne ich es auch viel zu wenig. Was mich wundert ist aber dass jemand zwei bis auf die Nutzung von Strangprofilen nicht miteinander vergleichbare Bautypen es nötig hat diese Techniken argumentativ gegeneinander auszuspielen.

Ich hatte die Kukate Anlage eigentlich als eines von mehreren anderen möglichen Beispielen für die Anwendung von Strangprofilen genannt und sehe nun dass daraus ein regelrechter "Gockelstreit" zu werden scheint : Pigott gegen Kukate.
Che
*!*!*!*!*
Avatar
Geschlecht:
Herkunft: Wurzen
Alter: 69
Beiträge: 3618
Dabei seit: 06 / 2014
Betreff:

Re: Constant-Chord-Blätter für Kleinwindanlagen

 · 
Gepostet: 13.12.2023 - 19:16 Uhr  ·  #15
[...]

Wenn mit Strangpress unverwunden bis zur Naber gegangen wird, so hat das Nachteile.
Unterhalb von ca. 40% Radius werden die Anstellwinkel so stark, dass die Strömung ab reißt.
Das wirkt sich aber auch aus auf den Bereich über 40% Radius.
Ist also nicht mehr einfach, sondern bereits primitiv.
Die WFD 300 hat daher gemessen am Durchmesser so überzeugende Werte nicht, wie ich mich erinnere.

Wird aber der Bereich innerhalb von 40% Radius profiltechnisch frei gelassen, so müssen die Strangpressprofile so dick sein, dass Rohre rein passen, wie beim Crome eben.
Das aber führt zum betagten Design.
Außerdem sind dicke Profile nicht nieder-Re geeignet. Auch haben sie Nachteile beim Blattspitzengeräusch.
Für Blattspitzen gilt ansich: Dünne auftriebsschwache Profile.

Prof. Crome hat 30% Gesamtwirkungsgrad auch nur deshalb erreicht, weil er als Bezugsfläche die innerhalb von 40% Radius nicht mit gerechnet hat. Also die, welche nicht mit Blattprofil belegt ist.
Che
*!*!*!*!*
Avatar
Geschlecht:
Herkunft: Wurzen
Alter: 69
Beiträge: 3618
Dabei seit: 06 / 2014
Betreff:

Re: Constant-Chord-Blätter für Kleinwindanlagen

 · 
Gepostet: 22.12.2023 - 11:49 Uhr  ·  #16
Ach ja, die Cancel Culture...

Ardo hat mich dankenswerter Weise mit Links versorgt zu den WFD Windrädern. Da haben nur die Kleinen constant Cord bis zur Nabe, und keine Verwindung.
Man erkennt auch die Nachteile. Dazu muss man im inneren Bereich etwas runter scrollen
So hat die WFD200 mit 1,65m D bei 11 m/s lediglich 200W.
Ne Anlage mit Qualitätsblättern von Heyde Windtechnik hat da 340W, obwohl sogar etwas kleiner.

Spätestens ab 3 kW haben auch diese Anlagen verwundene Blätter, zur Blattspitze hin schmaler werdend.

Leistungsdaten aus meiner Sicht erstaunlich ehrlich, was wohl dem Datum der Veröffentlichung geschuldet ist: Um 2010
Damals hat man noch weniger geschwindelt.
Gewählte Zitate für Mehrfachzitierung:   0