Seit gegrüßt Tüftler, Bastler und Handwerker,

bin seit heute im Forum mit dabei und hab wie viele anscheinend auch das Problem den passenden Generator für meine Windanlage zu finden. Bitte verweist mich nicht auf die Grundlagen die habe ich schon häufig gelesen hilft mir aber auch nicht weiter. Kurz um worum gehts:

Ich muss für meine Studienarbeit ein Windrad optimieren. Heißt: Welle, Lager und Generator so auswählen, dass sich der Prepeller bei gerade mal 2 m/s Windgeschwindigkeit dreht. Am Anfang dachte ich mir ist ja ganz leicht. Bis ich merkte, dass 2 m/s verdammt wenig ist, wir hocken hier nämlich am Bodensee. Ich fand in einem anderen Thread eine Windkarte von Deutschland, wenn die jemand nochmal parat hätte wäre das super, weil die auch gleich Anwendung in meiner wissenschaftlichen Ausarbeitung findet.

Erste Angaben zu dem Rad:

Rotor 1,20 m im Durchmesser (d)
ergibt eine Fläche (A) von 0,283 m² zu erwartende Realleistung des Windes auf den Rotor 2 Watt bei einem Wirkungsgrad von 0,4 (Jesus! Ist das wenig.)
Aufstellhöhe 2 m über dem Boden (tragbar)

Das einzige was mir Kopfschmerzen bereitet ist eben der Generator ich kaufte mir alle 4 Hefte von Einfälle nstatt Abfälle. Was sehr viel Wissen für wenig Geld ist! Kaufempfehlung!
Als erstes dachte ich eine Lima von nem Auto wäre was feines, weil Opa und Elektro Prof. sagten das wäre eine gute Wahl. Wusste nur nicht das die Hefte besagen, dass die Lima erst so bei 700 bis 900 Upm anfangen zu drehen. Hefte sagen: Umwickeln! Erstens fehlt mir die Zeit und zweitens da Heft 4 mir einen Waschmaschinenmotor nahelegte, warf ich die Gedanken mit der Lima über Bord.
Nach ein paar Seiten das Lesen im Heft 4 (Langsamläufer) meinte meine Betreuerin, dass der Motor auch nicht geeignet sein könnte. Grund: (empfiehlt sich zum Nachmachen) Wenn man die Waschmaschine per hand dreht, z.B. nach der entname der frisch gewaschenen Wäsche geht das auch gut schwergängig. Beginne ich also nun auch an der leichtläufigkeit dieses Wama´s wie ihr es hier nennt zu zweifeln. Hab eben Durchschnittliche Geschw. von 2 m/s mit einer Sturmwahrscheinlichkeit von 2 % auf 18 m/s im Jahr zu kommen.
3. Variante. der von euch sehr häufig angesprochene Scheibengeni, sehr Symphatisches Teil weil kaum Widerstände zu erwarten sind je nach Auslegung. Jedoch aufwendig im selber bauen. Dachte mal von dir Menelaos eine Bauanleitung gesehen zu haben. So als fertiges Set was man sich kaufen kann. Mein Rad soll ja nicht viel Leistung abwerfen haupsasche es dreht sich endlich mal Reibungswiderstände sind durch Gleitlager etc. einfach zu hoch.
4. Variante die meine Vorgängegruppe verwendet hat aber das Teil auch nicht zum laufen brachte, weil die nen 5,2kg schwereb Flugzeugpropeller vorne dran montierten, einen Modellelektromotor zu verweden. Den finde ich persönlich zu mikrig gegenüber der restlichen Anlage.

Bin um jeden hilfreichen Tip dankbar.

Auf dem Schrottplatz war ich schon haben aber keine Wama da und auch sonst keinen Synchronmotor mit Dauermagneten... ärgerlich! Da genau die Wama´s Außenläufer sind und durch mehr Moment mehr Leistung erzeugen.

Also Ihr Windhunde XXLRay, Menelaos, WWWFREAK, coupe777, energie und alle anderen kompetenten Bastler. Helft mir am Bodensee ein wenig Wind zu erbeuten

Gruß
Der DHBW_Tüflter

Alexander

PS: Menelaos und Co. ? Ihr seit wohl schon recht bekannt wen man so alles findet http://www.tito.bplaced.net/windrad/

Hallo Alexander,
schönes Projekt, aber zum Scheitern verurteilt. 2m/s und 1,2m Dm sind eben verdammt wenig Energie. Egal wie du das hinkriegst: Es wird zur Herstellung mehr verbrauchen als es je erzeugen kann. Ich verkaufe überholte Polymotor Italy, aber das hilft dir nicht weiter. Vielleicht als Generator einen Fahrrad-Nabendynamo verwenden, mit leichtgängiger Übersetzung. Es gibt sie mit Halter für eine Bremsscheibe. Dort kann man ein Ritzel anschrauben, und ein Kettengetriebe vorsehen. Das ist sehr leichtgängig und dauerhaft. Hohe Geschwindigkeit kommt nicht vor, also kein Lärmproblem. Nabendynamos erzeugen leicht mehr als 6V, wenn man sie schnell genug dreht. Die Leistung erhöht sich ebenfalls. Eine andere Möglichkeit sehe ich in Akkuschraubern. Schön leichtgängig ist das alles nicht. Es gibt nichts Fertiges.
Gruß, Heinz

Wenn Du bei einer KWA dieser Größenordnung einen Gesamtwirkungsgrad von 0,4 erzielst, dann bist Du reif für den Nobelpreis in Physik. 0,3 wäre schon riesig. Gehe lieber von 0,2 bis 0,25 aus. Da bleibt bei 2 m/s Wind wenig Kraft zum Antrieb von irgendwas...

Man könnte sich fragen, welchem pädagogischem Ziel eine solche Aufgabenstellung dient. Unabhängig von physikalischen Erkenntnissen wäre es in meinen Augen eine wirkliche Motivation, Funktionierendes zu schaffen. Und da hege ich, wie Heinz, echte Zweifel. Der Nachweis, dass etwas nicht funktioniert, ist eher frustrierend...

Dieter

Ein sehr interessantes Thema diese Langsamläufer-Windräder.
mit 120 cm Durchmesser wird sich das Windrad höchstens leer ohne Generator und ohne riemengetriebe drehen. habe selbst einen langsamläufer auf der Garage stehen.

läuft ohne Generator schon bei 0,8 m/s prima.

aber in dieser Größenordnung wirst du nicht viel erfolg haben mit ausbeute von Strom.


windige grüße aus Bayern
Benny

Kommt es für dich in Frage den Generator von nem Black300 zu verwenden?

Hey gute Idee, aber wo bekommt man den Generator einer Black 300 solo her?
ich hab den noch nie irgendwo gesehen. der ist doch in dem Windrad integriert...

das mit dem Black-Generator könnte mir nützlich sein

benny

Z.B. von ner gebrauchten Anlage aus der Bucht.

Servus Leute,

erstmal danke das sich so viele gemeldet haben ging ja recht flott.

Also gehen wir mal der Reihe nach...

@Gleichstrom (Heinz)

Ja Nabendynamos hatte ich noch nie in der Hand muss ich mal die Schrotthändler fragen! Aber mit ner Kette über ein Ritzel erzeuge ich wieder Reibkräfte heißt Leistungsverlust. Dennoch behalte ich mir das im Hinterkopf Hast du einen Link? klingt nach einem fertigen Set das man kaufen kann Ui einen Akkuschrauber hab ich auch noch nie auseinander genommen vllt. hat einer von euch einen Kaputten?
Kannst du mir evtl. deine Mailadresse geben, falls ich irgendwann privat ein Windrad bauen möchte? Diese Wama´s soll man nicht so oft finden. Warte mal bist du der Heinz wie im Heft beschrieben?

Im nächsten Semester werde ich im Windkanal einige Versuche durchführen und vllt. selber einen größeren Rotor bauen wie im Heft 4. mit Holzbrettern und den gewundenen Blechen erklärt.

@dig-it (Dieter)

Ja ich bin nach dieser Seite gegangen http://kurztutorial.info/windkraft/wind-leistung/energie.htm, wo auch schon mit einem höheren Wirkungsgrad gerechnet wurde, und der Hinweis besagt herkömmliche haben einen von 0,4 Aber ich mag basteln lieber als das ewige schätzen herumrechnen und austesten... ich kann die Studienarbeit schon jetzt nicht ab, war mir schon längst bewusst, dass das ein schwerer Fall wird aber meine Betreuerin Ergebnisse sehen will x( (oh man. Jesus Cries!) Sicherlich will ich das Teil zum laufen bringen, sich ständig vor Augen zu halten, dass das Rad sich so oder so nicht drehen wird auch wenn ich statt Gleitlager Wälzlager ausbaue ist echt frustrierend! Ich darf nicht mal einen Größeren Rotor dran bauen -.- wie hier im Teile shop angeboten. Sehen echt nice aus! Shop-KWK/index.php?k=8 führt einer von euch inventar? Wieiviel sind noch auf Lager? dann bestell ich mir welche für den Eigenbedarf... werd ja nicht ewig am Bodensee bleiben


und weiter gehts...

@Black300 (Benni)

so sehe ich das auch... da muss schon Sturm her oder eben die 10 wahrscheinlichekti das Wind von mehr als 5 m/s im Jahr hier durchweht... (woher ich diese Wahrscheinlichkeiten kenne? Naja glaube 6 Gruppen vor mir haben sich mit dem Windrad probiert und allerhand heraus gefunden... eine Gruppe Protokolierte Winddaten, die nächste berechnete das Fundament, darauf die andere mit der Sturmsicherung..., aber wie heir gilt auch der Grundsatz probieren über tudieren... jedoch muss man beim wissntschaftlichen Ausarbeitungen alles mit plausibelen Rechnungen beweisen... -_-

last but not Least

der berühmte XXLRaye

Isch hob da keene Ahnüng. wenn es die einzeln gibt und du sagst die sind super leichtgängig dann schau ich mal was es da gibt. Bestellschluss in der Uni ist der 4.12 bis dahin muss ich ein fertiges Konzept haben... darf nebenher auch noch 20 Seiten Inhalt schreiben. Mann "freut" sich

Neue Erkenntnisse:
Ich schau mal wo es einen Nabendynamo gibt und Modellelektromotoren mit Dauermagneten (hat da wer ne Ahnung?) In ferngesteuerten Autos etc. gibts doch auch sone teile... oder hat wer ein Fourm für mich wo die Jungs auch mit größeren Motoren arbeiten als diese kleinen hutzel dinger?

Ansonsten würde es sinn machen einen Rotor wie im Teileladen zu sehen mit 1,70m im Durchmesser dran zu basteln? Wir haben hier in der Uni einen Helix-Prepeller auch nur 3 Rotoren... sagte zu meiner Betreuerin das das viel zu wenig seien... im Heft selbst steht man braucht mehr als 6. Dennoch ist das der egal

Viele Grüße

Alexander

okay. watt für ne Bucht? meinste den Teileladen?

Als Faustregel gilt: Je kleiner die Windenergieanlage (Durchmesser) desto geringer der Wirkungsgrad. Deshalb haben die "Großen" mit mehr als 100 m Durchmesser auch Wirkungsgrade bis zu 0,55. Im Bereich KWA hat etwa eine Windspot 3.5 mit ihren gut 4 m Durchmesser einen (zertifizierten) Wirkungsgrad von rund 0,32. Das aber mit einem komplexen System verstellbarer Repeller. Meine Skystream 3.7 mit einem Durchmesser von 3.72 m hat einen (zertifizierten) Wirkungsgrad von 0,29. Und das, obwohl dahinter etliche Millionen an Entwicklungskosten und die Kompetenz von General Electrics und Batelle-Institute stehen. Bei einer selbst zusammengestellten Anlage mit Elementen von Ebay, Schrottplatz und Spielzeughandel wäre ein Wirkungsgrad von 0,25 schon ein sehr schöner Erfolg. Du solltest also eher in dieser Größenordnung oder sogar darunter planen, um Enttäuschungen zu vermeiden...

Hallo Tüftler

Ich rate da grundsätzlich mal zu großen, und vor allem breiten Repellerflächen, die eine große Abdeckung haben.
30 bis 50 % würde ich anstreben, so wie Windmühlenflügel eben aussehen.
Bei 1,2 m Durchmesser für eine Steigung von 60 cm berechnen.
Profil aussen 12 % dicke, und zur Achse hin auf 20 % ansteigent, gerne auch mit beidseitiger Wölbung wie ein Freiflugprofil.
Damit erst mal Leistung eingefangen wird.
Als Generator ein Nabengenerator vom Fahrrad, der bringt bei 3 U/sek schon die Leistung die das Windrad hoffentlich bringt.

Gruß Aloys.

@ Dieter.

Danke für den Ratschlag ich werd dann wohl mit 0,25 weiter rechnen.

@Aloys

Danke für deinen Beitrag. Ja der Repeller den ich zur Verfügung habe ist echt mikrig und wenn es nach mir ginge hätte ich da was wesentlich größeres aufgebaut, jedoch ist meine Studienarbeit begrenz eben nur auf das Innenleben jenes Rades. Um den Rotor selbst sollen sich Luft- und Raumfahrtingenieure versuchen... wann das sein wird ist nicht absehbar. Naja die Laborleiterin hat da genaue Vorstellungen mit denen ich nicht ganz harmoniere... dem entsprechend stelle ich mich sogar darauf ein, dass das Rad sich nicht dreht. Ich Konzipiere Welle Lager und Rotor so gut wie es geht (geringste Reibung, größtmöglichen Generator der sich antreiben lässt usw.) Ich schau derweil nach einem Nabendynamo 500€ stehen mir zur Verfügung wobei ich eh nur Dynamo und Lager davon kaufen brauche.

Tipps? Vorschläge? imemr her damit

Gruß Alex

Hallo

Such mal den leichtgängigsten aus :
http://fahrradzukunft.de/14/neue-nabendynamos-im-test/

Gruß Aloys.

Hei Aloys,

coole Seite! und echt schicke Dynamos die du da hast. Aber ich bin in Elektro nicht wirklich bewandert. Wie soll ich daraus die Leichtgängigkeit heraus finden? Einzige Möglichkeit über die unter Bealstung gemessenen Leistungen. Aber hab grad keine Formel parat. Kann mir dann evtl. jemand verraten wie ich zugleich auf die nötige Drehzahl für die Dynamos komme?

Normalerweise war die Wahl des Generators für einen Elektro-Studenten vorgesehen. Fand sich nur leider keienr also muss ich mir darüber auch den Kopf zerbrechen

Danke für eure Hilfe!

Alex

Hallo

Sind da nicht auch Drehmomente und ETA in Listen, auch kleinere als 3 W sind da denke ich, less doch noch ein bischen.

Gruß Aloys.

Ich lese ja, aber kann nichts hilfreiches finden, um heraus zu finden welcher nun am leichtesten läuft. Unter Belastung scheint der Sanyo H27 einen guten Eindruck zu machen. Aber mehr als Bauchgefühl ist das auch nicht was sich bei mir entwickelt. Ich könnte mit der Formel v=pi+d+n für alle Dynamos die Drehzahl bei 10 km/h ausrechnen aber ob man damit auf die Leichtgängigkeit schließen kann weiß ich nicht.

Ach man -.-

Ich hab mich auch mal damit beschäftigt.
Ev hilft dir das weiter: Forum/cf3/topic.php?t=3885&page=1
Gruß Hans

Der Black-Generator ist leichtgängig(er als Dynamos). Modellbaumotoren brauchen normalerweise zu hohe Drehzahlen (so um die 10.000/min). Mit der Bucht ist Ebay oder ein anderes Online-Auktionshaus deiner Wahl gemeint.

Hei Leute,

war heute mal eben im Fahrradladen und er zeigte mir einen Shimano Nabendynamo. Die Dinger gehen viel zu schwergängig, würde vllt. mit ner Übersetzung klappen aber den Mehraufwand an Konstruktion Berechnung etc. tuhe ich mir nicht an wenn ich weiß das der vorhandene Rotor überhaupt nicht für diese langsamen Windgeschwindigkeiten ausgelegt ist. Also setze ich nun alles auf den Black300 Generator fals ich einen finde...

soweit zum Nabendynamo, dennoch danke an den hervoragenden Vorschlag er weckte Hoffnung in mir

als Test könnte ich aber dennoch einen bestellen und einfach später im Windkanal einbauen. Welcher wäre euer Favourit? Was haltet ihr vom Sanyo H27?

Also letzte Bastion. Black300Geni von XXLRay Let´s have a look.

nunja, es geht ja nur um ein paar Watt, die das Rädchen generieren soll / kann ... wäre es nicht einfacher Du verlängerst die Achse, montierst n paar Magnete dran und n paar Spulen drum herum? Der Knackpunkt wird so oder so bei den Anforderungen eben die Lagerung der Achse sein, das die möglichst leichtgängig wird.
Ich hab erst kürzlich irgendwo was über Gleitlack gelesen, die behandelten Teile hätten weniger Reibung als ein Kugellager. Das wäre evtl. ne Idee, wenn Du von den Gleitlagern nicht weg kannst.

Mir kommt die Aufgabenstellung vor (als alter Trekkie) wie der kobayashi maru Test. Das Scheitern ist vorprogrammiert, damit der Prüfling mit dem unausweichlichen konfrontiert wird.

http://en.wikipedia.org/wiki/Kobayashi_Maru