Lieber KWA Forum
ich habe schon öfters in Euer Forum Diskussionen gelesenen, auch die ein oder andere Idee aufgeschnappt den das Thema ist schon komplex ^^
Für die Schule habe ich ein Windrad gebaut und ich wollte das Thema bringen, wie das Verhältnis Flügelfäche zu Windfläche den Wirkungsgrad eines Windrades ändern können.
Dazu habe ich 3x3 verschiedene breite (gleich lange) Flügelprofile aus Rohren geschnitten und auch montiert. Um die Leistung meines Windrades zu berechnen habe ich den Drehmoment gemessen
und nun sollte ich das Windrad aus dem Auto halten und zB bei konstanten 20 km/h für 10s die Drehzahlen zählen. Aber sobald das Windrad den Anlaufmoment überschritten hat ging es ab wie Schmidts Katze,
es war unmöglich die Drehzahlen zu zählen. Mein Windrad ist ein Auftriebsläufer und ich weiss das die schneller als die Windgeschwindikeit.
Bei einem Typ der Blätter (die grössten) konnte ich gerade noch die Drehzahl zählen. Wenn ich zB 10km/h fahre dreht sich gar nichts. Wenn ich die Schraubmutter etwas fester anziehe ist nur das benötigte Anlaufmoment grösser
aber Drehzahl immer noch nicht zähbar
Im Anhang lade ich auch ein Foto des Wndrades hoch. Ich wäre überaus dankbar wenn mir jemand tips geben könnte wie ich diese Drehzahlen zählen kann (ohne Messgerät)
Gruss und bis bald

Hallo im Forum Also Drehzahlen von 10-20 Umdrehungen pro Sekunde mit freien Auge zu zählen die bei 20km/h etwa entstehen ohne Messgerät da seh ich nur komplexe Sachen als Lösung wie Stroboskoplampe mit Blitzfolgenverstellbarkeit oder ähnliches.
Ein Fahraddynamo wäre noch die einfachste Lösung obgleich ich erst vor kurzem in einem anderen Thread einen Digital Drehzahlmesser Link von Ebay um ca 15 Euro gesehen hab.
Gruß Hans

Hallo Sesto
Willkommen im Forum, zuerst mal folgendes: ohne Messgerät wirst Du kein vernüftiges Messergebnis bekommen.

Zitat:
Bei einem Typ der Blätter (die grössten) konnte ich gerade noch die Drehzahl zählen. Wenn ich zB 10km/h fahre dreht sich gar nichts. Wenn ich die Schraubmutter etwas fester anziehe ist nur das benötigte Anlaufmoment grösser
aber Drehzahl immer noch nicht zähbar

Kannst Du das so formulieren, dass wir es verstehen können?

Du fährst, kannst gerade noch zählen, bei welcher Geschwindigkeit war das?
Bei 10 KMh, dreht sich nichts??
Anziehen der Schraubmutter?, ist das die Schraube wo der Repeller montiert ist?
Ein Repeller darf nicht festgeschraubt werden, sondern muss sich frei und ungehindert drehen können!

Ich nehme mal an, dass Du die Flügelprofile in drei Profilbreiten hergestellt hast. Die schmälste Version wird die schnellste sein, da am wenigstens Widerstand vorhanden ist, läuft aber am schlechtesten an. Die breiteste Version läuft am leichtesten am, grosse Windangriffsfläche, dreht aber nicht so hoch.

Es ist klar, dass das Anlaufmoment durch das Flügelprofil bestimmt wird, aber auch die Anzahl der Repellerblätter bestimmen Anlauf und Drehzahl.

Wo also können wir Dir Helfen, bei so einer " schwammigen " Anfrage?



Gruss soderica

Wäre ein Fahrradtacho zu viel Messgerät?

Hallo, danke für Eure Antworten
wie gesagt ich würde das gerne "von Auge" zählen sofern möglich

wenn es gar nicht geht muss ich wohl ein Fahrrad-Tacho kaufen

@soderica: damit meinte ich dass ich das Auto zuerst auf etwa 20 km/h beschleunigen muss damit das Windrad überhaupt dreht und bei 12 km/h waren die Drehzahlen auch zählbar.
Wenn ich die Schraube anziehe, änderte das nur die erforderliche Startbeschleunigung, während die Drehzahlen unverändert (zumindest nicht zählbar) blieben. Ein Bild noch vom Gewinde und Schrauben die ich angezogen habe.
Meine Frage war ob jemand eine Idee hätte damit ich die Drehzahlen so "runterbremsen" könnte damit sie zählbar sind.
Übrigens das kleinste Profil hatte in der Tat die grössten Drehzahlen und ging ab wie Schmidts Katze xD, nur das grösste Profil da konnte ich die Drehzahlen zählen. Auch ein Bild von den Prepellern
Gruss

ich nehme mal an in dem Kantholz ist kein Lager verbaut, sondern einfach die Gewindestange durch ein Loch durchgesteckt und rückseitig gekontert. Klaro bringt das n riesen Anlaufdrehmoment. Ist n gutes Beispiel für Gleit und Haftreibung

2 Lager sollten das deutlich verbessern.

genau so ist es vitis
danke für all die tipps. Also werde ich erstmal ein fahrrad tachometer kaufen und wenn möglich zwei Kugellager.
Ist der physikalische Grund warum die Prepeller zur Spitze enger werden das dort weniger Auftrieb erzeugt wird? So dass auf dem ganzen Prepeller etwa das selbe Drehmoment wirkt?

Sicher kannst sie runterbremsen bis zum stillstand und dann stück für Stück mit der Hand weiterdrehen so das du mit dem Zählen nachkommst.
Nur hat das gar keinen Sinn und macht jeden Test völlig überflüssig. Da kann man ihn auch mit der Hand im Wohnzimmer drehen und sagen hurra jetzt kommt ich mit dem Zählen mit.
Auch sind die 3 Blattvarianten nicht vergleichbar das sie alle ein anderes Profil haben und Drehzahl nich Leistung ist.
Wenn du verschiedene Varianten testen willst dann nimm 1 Windrad und montiere komplett GLEICHE Blätter, mal 2, dann 4 und dann z.b. 8 dann hast die um einen genauen Faktor die Blattfläche nach oben skaliert und merkst das das Drehmoment zunimmt und die Drehzahl verkleinert wird.
Alles andere bringt kein nutzbares Ergebniss.
Wirkungsgrade lassen sich damit aber auch nicht ermitteln da je dieser je nach Windgeschwindigkeit und Rotorbestückung anders ist.
Messbasis wäre ein Generator mit Verbraucher der über eine MPPT Leistungs Regelung angetrieben wird, wo dann mit einem Wattmeter die momentan Leistungs ablesbar ist und diese bei verschiedenen Windgeschwindigkeiten dann eine Kurve liefern..
Drehzahl allein sagt leider gar nichts aus welche Energiemenge tatsächlich nutzbar anliegt
Gruß Hans

Lager hab ich erst kürzlich bei www.maedler.de geordert ... Ist n feiner shop für Bastler

Ps: bei Auftriebsläufern ist es auch ein Effekt des Prinzips, das die immer schneller werden ohne Belastung, soweit mir bekannt.

Bei meiner Anlage ist es so, dass wenn das Ding anläuft und ich den Strom nicht abnehme, dann dreht die schon bei wenig Wind hoch, dass es mir Angst und Bange wird ... Die Rotorblätter fangen dann auch gut an zu pfeifen. Schon geringe Belastung lässt das aber schnell einbrechen.
Bei meiner Anlage ist es so, dass die maximale Leistung dann abgenommen wird, wenn sie praktisch unhörbar, mit nem leichten "flappen" im Geräusch läuft.
Der Arbeitspunkt (Idealdrehzahl u. Drehmoment -> Maximalleistung) ist aber eben stark abhängig von der ankommenden Windgeschwindigkeit.

Du kannst die Windräder natürlich auch filmen und das Video dann in Zeitlupe abspielen. Je mehr Bilder pro Sekunde du aufnehmen kannst desto besser.

Danke Euch, habe Eure Anregungen umgesetzt und sowohl Kugellager als auch ein Tachometer montiert
ist nun die Leistung v in m/s * Reibungskraft?

Verzeihung - und welchen Sinn hat das Ganze?
Gut, es dreht sich. Aber so lange man kein Moment abgreift, kann man nichts damit anfangen.
Und die Drehzahl sagt nicht wirklich etwas aus.

Hallo.
Prizipiell ja doch diese muss laufend so angepasst werden das der Reppeller auf seine optimalen Drehzahl (die je nach Windgeschwindigkeit variert) läuft sonst sackt die Leistung sofort ab.
Wie man Leistung misst hab ich im vorigen Beitrag beschrieben
Gruß Hans

eine Last kann ich keine Anhängen. Ich hab nun bremsendes Drehmoment * die Kreisfrequenz gerechnet und sehr schlechte Wirkungsgrade

Verwundert mich nicht da dein Aufbau dafür ungeeignet ist.
Bremsendes Drehmoment ist nicht in Betrieb messbar und nicht automatisch geregelt.
Mit der Drehzahl verändert sich ja die Reibung (auch durch die Wärme) und die Leistung müsste entsprechend einer Leistungskurve je nach Drehzahl angespasst sein damit der Rotor seine optimale Kraft liefern kann.
Die Rotorblätter haben auch kein optimales Profil um hier einen mathematischen haltbaren Vergleichswert zu richtigen Anlagen zu bekommen.
Ist halt Just for Fun.
Gruß Hans

Ich habe die andere Antwort schon gesehen, Du verzeihst.
Die Leistung ist Drehzahl (in 1/s!) mal Drehmoment wie das bei bspw auch bei jedem normalen Auto so ist.
Und dann noch mal 2 Pi. Also
P = Omega [1/s] * M [Nm] * 2 * Pi

Und man misst die Drehgeschwindigkeit und steuert damit die Leistung (bzw. das Drehmoment).
Und mit der Drehgeschwindikkeit wird in der Anlage gecheckt/geregelt, dass die Blätter
auch beim optimalen Lambda (Tip speed ratio) laufen.

Der Arminius.

Du hast übrigens das Problem, dass die Rotoren bei unterschiedlichen Windgeschwindigkeiten ihren optimalen Wirkungsgrad haben.

Hmm?
Man sollte versuchen, dass der Rotor über einen möglichst großen bereich bei der optimalen Schnelllaufzahl dreht.