Hallo Forum,

ich bin auf eine Kleinwindkraftanlage von Modern Energi aus Schweden gestoßen, welche 5 KW mit einem Savonius-Rotor produzieren soll.

Hier findet ihr das PDF mit den Leistungsdaten dazu:

5 KW Kleinwindanlage von Modern Energi

Was mir aufgefallen ist, sind die Leistungsdaten. Können die stimmen oder sind die schön gerechnet?
Laut Datenblatt produziert die Anlage bei 10 m/s zwischen 7 und 3 KW (je nach der jeweiligen "ME Roof effect curve" (Was ist das überhaupt?)). Diese Leistung soll schon bei 100 U/min erzeugt werden.

Wenn man die Berechnungen aus unserem Grundlagen-Thread zu Grunde legt, dann kommen bei mir ganz andere Werte raus:
Drehzahl (UPM = 60 x SLZ x Windgeschwindigkeit[m/s] / Umfang[m]):
60 * 1 * 10 / 13,19 = 45,48 U/min statt 100 U/min
Leistung (Leistung[W] = 0,5 * Luftdichte[kg/m³] * (Windgeschwindigkeit[m/s])³ * Durchströmte Fläche[m²] * Wirkungsgrad):
0,5 * 1,25 * 10³ * 14,7 * 0,25 = 2296,9 W statt 3000 W ohne roof effect

Wie schaffen es diese "Teufelsmänner" laut deren Leistungsbeschreibung bei 10 m/s auf 100 U/min ohne Getriebe zu kommen und aus einer Windleistung von knapp 2,3 kw eine elektrische Leistung von 3 kw (ohne roof effect?) zu bekommen? Habe ich irgendein Effekt übersehen oder ist die Berechnungsgrundlage auf diesen Rotor nicht anwendbar oder habe ich einen Denkfehler gemacht?

Sonnige Grüße

Zunächst mal ist das ja kein reiner Savonius. Evtl. hat der eine etwas andere SLZ.

Den Roof-Effekt haben die sich wohl ausgedacht. Dabei gehen sie vermutlich davon aus, dass der Wind an Dächern beschleunigt wird.

Die Leistung ist vermutlich nicht gemessen sondern berechnet. Inzwischen trauen sich aber immer weniger Hersteller extrem unrealistische Wirkungsgrade anzugeben. Die haben halt einen gewählt, der etwas weniger unrealistisch ist. Die 25% des Savonius sind ja auch kein Wert, der für sämtliche Bauarten gleichermaßen gilt.

Evtl. hat der eine etwas andere SLZ.

Eher niedriger oder eher höher. Höher glaube ich nicht, da es ja ein Widerstandsläufer ist. Also dreht er doch maximal mit dem Wind, oder?

Die 25% des Savonius sind ja auch kein Wert, der für sämtliche Bauarten gleichermaßen gilt.

Über den Wirkungsgrad läßt sich tatsächlich nur spekulieren. Was mich jedoch wundert, ist das Missverhältnis aus Windleistung 2,3 kw und elektrischer Leistung 3 kw. Wie kann man aus dieser Windleistung so viel mehr an Strom produzieren? Durch den Verlust durch andere Komponenten (Lagerreibung, Generator, Kupplung...) sollte die Leistung doch eher abnehmen.

Deiner Meinung nach sind die Daten also nicht realistisch, oder?

Ja, ein reiner Widerstandsläufer dreht maximal mit Windgeschwindigkeit. Ob das Design evtl auch ein Liftmoment entwickelt, kann ich aber nicht sagen. Dazu bin ich zu wenig Aerodynamiker. Ich glaube es aber nicht.

Aus dem Wind selbst könnte man nach Betz sogar ca. 0,5 * 1,25 * 10³ * 14,7 * 0,6 * W = 5512,5W holen. Da können dann rein theoretisch nach Verlusten doch 3000W rauskommen. Ich persönlich traue dem Design diese Leistung aber nciht zu.

Es wird nicht über 20 % Wirkungsgrad kommen bei dieser Bauart, ganz sicher nicht!!!

Noch dazu kommen dann die Generatorverluste. Da es sich um einen direktläufer handelt und nicht um einen Generator mit Getriebe, wird der Wirkungsgrad des genis auch entsprechend niedrig sein, da er sehr hochohmig sein wird/muss...

Auch das mit den Drehzahlen ist mir unerklärlich. Ich denke da sollte man die Finger von lassen- es klingt eben einfach nicht plausibel....und wer dann mit so komischen roofeffekten daherkommt hat sich ohnehin schonmal als Spinner enttarnt...meine Meinung.

Das soll nicht heißen, dass die ANlage nichts produzieren kann...nur mit Siherheit nicht das was da auf der Webseite steht...

Gruß
Max

Spielt vielleicht das Drehmoment eine besondere Rolle, um die beschriebene Leistung zu bekommen?

Laut Leistungsangaben erzeugt der Generator schon bei äußerst niedrigen Drehzahlen die enorme Leistung von 5 KW.

Kann es sein, dass die Kräfte, welche mit diesen übergroßen Rotoren auf die Achse wirken im Stande sind, ein Drehmoment zu erzeugen, welches dem Generator die versprochene Leistung zu entlocken vermag?

Leistung ist das Produkt aus Drehmoment und Drehzahl. Hier haben wir ein sehr hohes Drehmoment, dafür aber auch extrem kleinen Drehzahlen. Die Leistung des Systems ergibt sich immer aus der Überstrichenen Fläche und dem Rotorwirkungsgrad.
Bei den zu erwartenden kleinen Drehzahlen werden die Generatorverluste außerdm enorm sein. Ich denke nicht, dass hier schonmal ein Praxistest durchgeführt wurde...sondern es wurde warscheionlich auf dem Papier alles schön gerechnet. Wer sich etwas auskennt sieht sofort, dass da was nicht stimmen kann...leider

Gruß
Max