Hallo,

ich bin Rolf und studiere an der HS Bremen Maschinenbau Fachrichtung Energietechnik. Im letzen Semester habe ich mit einer 4er Gruppe eine Winkraftpumpe unter der Leitung von Prof.Dr. Horst Crome entwickelt. Parallel hat eine zweite Gruppe dieses auch gemacht. Die Windkraftpumpe ist für eine Hilfsorganisation aus Hannover. Es sollte eine Pumpe sein die 3600 Liter/h Wasser aus einen 10m Tiefen Brunnen bei 7ms Wind fördert. Im Sommersemester wird aus den zwei Windrädern eins entwickelt damit der erste Prototyp gebaut werden kann.

Da Prof. Crome die Vermutung hat dass das Windrad welches eine Maßthöhe von 10m hat etwas groß sein kann um es in 3. Welt Ländern zu händeln. Hat er mich gefragt ob ich im Zuge meiner Bachelorthesis eine Leichtbauvariante mit etwas kleineren Dimensionen entwickeln möchte.

Die zweite Windkraftpumpe soll ca. 6,5 bis 7,5m hoch sein und möglichst viel Pumpen. Wahrscheinlich wird die Fördermenge bei ca. 2500 bis 3000 l/h liegen. Die Schnelllaufzahl soll bei 1 Liegen.

Nun zu meiner Frage. Gibt es fertige Pumpen oder Erfahrungen mit Pumpen dieser Leistung? Ich muss etwas vorarbeiten um die Dimensionen und Umfang der Thesis abzustecken. Ich würde mich freuen wenn jemand mir Informationen geben kann oder sinnvolle Quellen.

Gruß Rolf

Ja, zumindest im amerikanischen Bereich hab ich sowas schon gesehen. Nen link hab ich aber grad nicht zur Hand.

Hallo Rolf

Ihr habt doch eine entwickelt ! wie sieht die denn aus, und was kann die , also welche Leistung und Abmessungen.
Wassermenge; Pumphöhe und grösse vom Antriebswindrad, von da würde ich weiterentwickeln.

Gruß Aloys.

Auch wenn sich zu einfach oder blöd anhört, warumm nicht die WKA die schon auf kleineren Mast setzten bzw diese anteilig gesamt verkleineren?
Eigentlich wäre es aber sowiso sinnvoll erst einen kleineren Prototypen zu bauen um dann Rückschlüsse für den Bau der anteilig größeren ziehen zu können die das eigetnliche Projekt ist.
Gruß Hans

Du kannst dir ja mal eine anschauen - wenn du von Bremen Richtung Elsfleth fährst...an der Stromer Landstrasse steht dann eine an linker Seite - hat etwa 3 Meter Durchmesser. Das Modell ist etwas lädiert, dreht aber noch. Ich habe den Namen grad nicht im Kopf aber den Anlagetyp Ansicht kenne ich, ist sicher schon 30 Jahre alt.

Gruß
Max

Hallo ,

Ich hatte mich mal fuer eine Windpumpe von diesem Hersteller intresiert http://www.turbex.co.za/TheProduct.html

Beim suchen nach dem Link , bin ich hier drueber gestolpert ..... http://www.windpumps.co.za/ind…nu-item-53

Gruss

Hi,

die Pumpe die wir letztes Semester entwickelt haben hat einen Mast von 10m, einen Motordurchmesser von 3,4m und hat bei einer Schnelllaufzahl von 1 und bei 7m/s Windgeschwindigkeit eine Fördermenge von 3600l/h. Die Beiden Bilder oben zeigen die Pumpe mit 10m Masthöhe. Die Nabe ist noch einmal ca 0,5m höher.

Das ganze einfach etwas schrumpfen ist nicht so gut. Viele Sachen würden dann nicht mehr richtig funktionieren. Ausserdem ist soll die Pumpe möglichst leicht werden da weniger stahl auch gleich geringere Kosten bedeuten. Es sollte auch kein Problem sein. Ich hatte hauptsächlich den Rotor und die Steuerfahne berechnet. Bei der Steuerfahne war ich aber zum Schluss auf eine Sicherheit von 12 gekommen obwohl ich noch eine zusätzliche last von 100kg mittig angenommen habe. Wenn dort keiner draufsteht dann kann ich das Gewicht bestimmt halbieren. Der Rotor wiegt auch gute 150kg. Bei ersten Neuberechnungen kam ich zum Schluss das ich dort gut die hälfte an Gewicht einsparen kann. Wenn das bei den anderen Bauteilen ähnlich ist könnte ich von ca. 1,5t auf locker 800kg kommen. Des weiteren muss das ganze auch mit einfachen Mitteln zu bauen sein. Es soll nach Möglichkeit keine Dreh oder Fräsmaschine zum Einsatz kommen.

@Wieso: danke für die Links. Ich werde heute Abend mal genauer draufhauen

@Menelaos: Ich werde dort mal bei Gelegenheit langfahren. Das ist gut zu erreichen für mich.

@doelle4: siehe oben

@FamZim: Die Daten habe ich mal hier etwas genauer beschrieben. Dieses Windrad wird auch weiterentwickelt. Aber von einer anderen Person. Die die ich mache soll dann eine etwas kleinere aber vor allem leichtere Variante sein. In vielen 3. Welt ändern muss das ganze evtl. sogar zu Fuß transportiert werden.

Gruß Rolf

Das Mastgewicht ist ja eine Sache, das Fundament ne ganz Andere. Bei freistehendem Mast ohne Abspannung muss da auch n ordentliches Gegengewicht in den Boden das das nicht umfällt. Ob da für die Anwendung nicht n Rohrmast mit 2 Abspannungen von der Erstellung her nicht einfacher, leichter und mobiler wäre?

Bei meinem 10m Mast mit 4,2m Rotor hat der Statiker nen Klotz von 2m x 2m x 2m Beton mit Bewehrung errechnet, den in der 3. Welt aufzutreiben stell ich mir nicht so einfach vor.

N Gittermast von 10m könnt man auch aus Gerüstteilen steckbar erstellen, durch genormte Teile wäre der quasi beliebig skalierbar.

Was für ne Art Pumpe habt Ihr denn vorgesehen? Verdrängerpumpe Zentrifugalpumpe?

Auf Rügen stehen auch noch einige Windschöpfwerke: http://de.wikipedia.org/wiki/Windschöpfwerk_Lobbe

Hallo Rolf

Für die etwas geringere Leistung sollte dann 2,5 m Durchmesser reichen, das ist etwa die hälfte.
Der einfachheit halber schlage ich mal Rohrflügel vor.
Aus einem 1 m Durchmesser Rohr,12 Segmente sägen, aber etwas verdreht um ein wenig Schränkung zu bekommen.
Wie dick die Rohre sind weis ich nicht in der Stärke, sollte aber ausreichen. Die sind eher zu dick.
Die sich ergebende Wölbung des Blattprofils ist für die Geschwindigkeit wohl ausreichent.
Die Vorderkante schön rund und hinten etwas ausspitzen auf 2 mm .
Das mal so aus dem Bauch heraus zum nachrechnen.

Gruß Aloys.

Hi,

So wie es aussieht wird der Rotor wohl etwas über 2,6m sein. Um es einfach zu halten und auch wegen dem Material werden die Motorblätter wahrscheinlich wieder aus Blech gefertigt. Das ist überall zu bekommen. Damit man möglichst wenig verschnitt hat soll ein Rotorblatt 1m lang sein. Der Aussendurchmesser wird sich dann aus der erforderlichen Erntefläche ergeben. Die Bleche werden wohl ca 1mm dick/dünn sein und auf Rohre geschraubt oder genietet. Evtl werde ich dann auch eine Möglichkeit einbauen die Blätter etwas zu verstellen. Zwölf an der Zahl werden es dann.

Der Mast wird aus Winkelprofilen gebaut und nach Möglichkeit verschraubt.

Beim Fundament kann man einiges an Beton einsparen wenn man es halbwegs tief ins Erdreich legt und mit viel Erde bedeckt. Wobei das immer ein Knackpunkt bleibt. Abspannung wollte ich vermeiden da die Wartung nicht immer gegeben sein wird.

Für die Gondel habe ich ein Aximutlager angefacht welches aus Messing besteht. So Dick das es dann auch locker 15 Jahre hält. Komischer weise bekommt man wohl Stehlager Weltweit. Das wird dann für die Welle verwendet.

Die Pumpe soll eine Kolbenpumpe werden damit man auch bei 10m tiefe noch an Wasser kommt. Ansaugen muss vermieden werden. Aber was Pumpen angeht bin ich noch ganz frisch. Da bin ich gerade dabei herauszufinden was gut, billig und einfach zu bauen ist.

Als Anhaltspunkt mal einige Teile die man wohl Weltweit bekommt:
- Blech
- Heizungsrohre
- Winkelprofile (Vorzugsreihen)
- U-profile (Vorzugsreihen)
- Dopper T (Vorzugsreihen)
- Stehlager
- Stäbe (Vorzugsreihen)

Ich werde mich mal gleich durch die ersten Links arbeiten und mal schauen was ich in Erfahrung bringen kann.

Danke

Das sehe ich nicht so warumm auch?
Eure virtuelle Winanlage ist auf 7m/s berechnet.Ok. Heisst das sie läuft bei 6,5 oder 4m/s nicht mehr ?
Läuft genauso. Fördermenge ist dann bloss dementsprechend geringer.
So ist auch dann auch bei der kleineren. Kann halt sein das die große schon bei 2,5m/s pumpt und die kleinere halt 3- 3,5 m/s Wind braucht um auch anzudrehen mit der selben Pumpe. Sonst sehe ich keine logischen Unterschiede.
Gruß Hans

Hallo

Ein großes Problem wird die zu überwindende Höhe sein.
Die ist immer gleich hoch .
Dazu benötigt sie ein sehr hohes Drehmoment, ziemlich egal wie schnell sie dann dreht.
Also vom Anlauf an muß sie die 10 Meter überwinden, mit dem endsprechenden Gegendruck.
Für Wenig Wind müsste da ein Getriebe zwischen, um dann überhaubt etwas zu Pumpen !
Das gilt für alle Pumpen, ob Kolben oder Zahnraht, und Kreiselpumpen brauchen eine Mindestdrehzahl, damit da etwas oben ankommt.

Gruß Aloys.

Das Problem besteht aber bei der geplanten Muster Wka genauso, sinkt der Wind unter die berechneten 7m/s (die nicht so oft Auftreten) verringert sich ebenfalls Drehmoment und Drehzahl und verhält sich dann wie eine kleinere WKA und soll da genauso pumpen.
Gruß Hans

Zur Lösung des Problemes wird es höchstwahrscheinlich eine Hubkolbenpumpe die unten im Brunnen sitzt. Somit gibt es ein recht festes Gewicht für Wasser und Pumpe. Dieses habe ich angemacht durch ein Gegengewicht zu kompensieren. Somit müsste nur noch die Reibung und die Wassermenge pro Hub überwunden werden. Das sollte dann funktionieren. Getriebe wollte ich vermeiden.

Hallo

Ja Kolbenpumpe ist OK mit einem Kolben ? wie eine Garte-Schwengelpumpe mit Antriebsstange durch das Rohr.
Die benötigte Hubkraft ist dann Kolbenfläche mal 1 Bar (1kg) für 10 m Höhe.
Da sie nur in einer Richtung pumpt, kann die Hupkraft mit dem Gegengewicht halbiert werden.
Dieses muß dann das Kolben und Stangengewicht, und die halbe Hupkraft kompensieren.
So arbeitet das Windrad mit 2 Krafthüben, aber nur einem Pumpenhup, dafür beide male mit halber Kraft.
Das kommt dem Anlauf dann zu gute.

Gruß Aloys.

Guck dir doch mal die Windpumpen von Molzan an.
die sind recht schlicht gehalten, nicht gerade teuer und ganz simpel von der aufbauweise her.

antrieb der kolbenpumpe per excenter
rotordurchmesser ca 1,3 m
höhe knapp 7 m


recht leicht und sehr robust

http://www.molzan-windkraftanlagen.de/

LG Benny

Schon äusserst lustig-
hier ums Eck kann auch eine (6- oder 8-blättrig) besichtigt werden.
Die steht schon scheinbar lange- was mich nicht wundert,
da die Rotorblätter schlichtweg falschherum montiert sind...

Der Arminius

hallo,

das problem bei diesen windrädern ist :

das windrad muss über dem brunnen stehen.

es müssen hohe massen bewegt werden, pumpgestänge, bei einer kolbenpumpe

hohes drehmoment erforderlich....

wie wär es denn mit einer http://de.wikipedia.org/wiki/Mammutpumpe .

einfach ein alter lkw kompressor an ein windrad getüdelt, die pressluft dann mit KP rohr in den brunnen geleitet.

ihr seid doch ingenöre, rechnet das doch mal durch, würde mich sehr interessieren.

wenn es tech. sinn macht, würde ich sowas gerne bauen. unser brunnen ist 55m tief.

grüsse vom balaton

biowinzer

Moin entschuldigt das ich so lange nicht mehr da war. Aber die Prüfungen raubten mir die Zeit. Mittlerweile habe ich den Mast, die Gondel und den Rotor so gut wie fertig. So langsam geht es an die Pumpe. Ich habe mir die Mammutpumpe mal genauer angeschaut. Leider ist das nix was für meine Dimension passt. Die Mammutpumpe benötigt einen möglichst großen Durchmesser was dann einen Sehr großen Brunnen bedeuten würde. Das ganze wird somit schon zu teuer. Dazu kommt noch das das der Wirkungsgrad bei kleinen Durchmessern und einer geringen Eintauchtiefe so gering ist das sich das ganz nicht mehr lohnen würde. Eine Kolbenpumpe sollte im Bereich um die 90% liegen. Die Mammutpumpe ist bei meinen verhältnismäßig kleinen Fördermengen bei 20% wenn man Glück hat. Ich denke ich werde bei einer Kolbenpumpe bleiben.

Mittlerweile sind meine Recherchen so weit das ich hoffentlich mit einer abgewandelten Schwengelpumpe die oberirdisch sitzt hinkomme. Das würde einiges an Arbeit erleichtern und die ganze Windkraftpumpe günstig halten.

gruß Rolf