Hallo,

ich spiele gerade mit einer vertikalen Windturbine herum.

Mein Setup:
- X-Typ Windturbine mit drei aerodynamisch geformten Klingen, Durchmesser 90cm, Höhe 120cm. (s. Bild im Attachment, jedoch ohne den zusätzlichen Savonius-Rotor (farbig) an der Achse.
- Maglev PMG Generator mit 48V AC Nennleistung und drei Phasen.
- SUN-2000G2-WAL netzgekoppelter Windwechselrichter
- 4,5m Mast

Jetzt habe ich ein paar Fragen:
1. Im Expertenmenü des WR kann man den Typ, den Spannungsbereich und noch andere Parameter einstellen. Gibt es eine Übersicht für diese Parameter und was sie bewirken ?
2. Die Turbine ist ja ein Auftriebsläufer und so seine Startschwierigkeiten. Wäre ein zusätzlicher Savonius wie auf dem Bild als "Starthilfe" sinnvoll ?
3. Würde eine Änderung des Pitchwinkels das Startverhalten ebenfalls verbessern ? Und wenn ja, welche Kante müsste von der Halterung etwas entfernen (Luv oder Lee) ?
4. Welche Auswirkungen haben die Einstellungen "22-65V" und "45-90V" ?
5. Welche Einstellungen für "adjust curve" sind sinnvoll ?

Insgesamt kommt die Turbine bei Wind nicht so recht in Fahrt. Drehe ich sie per Hand, komme ich schon auf eine Leistungsabgabe von ca. 20W (mehr schaffe ich dann nicht )
Bei ca. 3 m/s fängt sie an, sie zu drehen und bei ca. 4m/s komme ich dann in den Bereich, wo eingespeist werden könnte (ich weiß, dass der WR selbst einiges braucht). Leider geht es dann aber nicht weiter. Die angezeigte Leistung bleibt bei 0 oder ganz knapp darüber. Auch bei 7m/s oder mehr.

Zur Klingenform habe ich auch noch eine Frage:
Sie sind aussen konkav und innen (zur Achse) konvex. Luv-seitig ist die schmale Kante und Lee-seitig die breite Kante. Der Hersteller hat ausdrücklich darauf hingewiesen, sie so zu montieren. Ist das so ok oder würde es für den Start etwas bringen sie um 180° zu drehen und welche Auswirkungen würde das haben ?

Vielen Dank für Eure Hilfe.

Hallo Mitch,
mit diesem Windrad wirst auch Du aus Unkenntnis "in die Scheiße" gegriffen haben.
Lies mal meine anfängliche Bemerkung hier! Forum/cf3/topic.php?p=75035#real75035

Kannst ja mal den Wicklungswiderstand zwischen 2 Phasen messen. Wenn Du dann auch bei über 40 Ohm raus kommst kannst Du erkennen, wie frech die bisweilen sind.

Auch WL01 kann ganze Strophen von Klageliedern zu solchen VAWT singen.

Um einen Selbstanlauf leidlich zu ermöglichen wurden die Blätter übermäßig breit gestaltet. Das aber lässt die Nenn-TSR wesentlich unter 2,75 sinken und dadurch den Cp in den Keller rauschen.

Auch ist bei Wirkfläche D*H um lediglich 1 m² die Leistungserwartung schon mal so gering, dass es zu so einem 2000W WR niemals passt.
Kannst selber mit dem EXCEL für VAWT im folgenden Link das entsprechend durchspielen.
Forum/cf3/topic.php?t=6884
Referenz-Windgeschw. ist 11 oder 12 m/s.

Wenn Du noch keine Kundenrezension abgegeben hast, dann schreib bitte eine (für das Windrad), die vernichtend ist!

Den WR kann man auch runterparametrieren auf 23 bis 65V, dann aber sinnvoller Weise wohl nur 1000W.
(Man kann mehr einstellen als von der Hardware vertragen wird!)

Wenn Du umschwenkst auf eine lohnendere WKA kannst Du mich bezüglich Kennlinieneinstellung & more nochmal fragen.

Gruß derweil.

Vielen Dank Che. Mir geht es mehr um das Experiment Kannst Du noch etwas zu meinen Fragen sagen? Insbesondere die Erweiterung um einen "Savonius" und die Klingenform. Ich habe soetwas schon live gesehen und die liefen eigentlich ganz gut. Mit den WR-Einstellungen habe ich auch schon etwas experimentiert und es scheint als ob der WR die Windturbine ausbremst sobald er Last erzeugt. Ohne WR läuft die Turbine schneller. Und per Hand gedreht kommt sogar etwas Leistung heraus. In den meisten Artikeln wird berichtet, dass Auftriebsläufer immer Startschwierigkeiten haben und deshalb eine elektrische oder halt einen Savonius als Starthilfe haben.

Wenn Du schreibst dass er bei 3 m/s anläuft dann reicht das. Darunter ist eh kaum Energie im Wind.

Hinterkante nach Innen wäre hier nicht nötig. Eher andere schmalere Blätter, und dann aber Savonius als Anlaufhilfe.
Anhaltspunkte im Anhang.
Hyperbel Solidyty (Flächenverhältnis) vs. TSR (eigentlich umgekehrt) hat Streubreite.
2. Anhang mit Endung gif muss evtl. im Browser geöffnet werden. Mit den Cp-Abfall zu geringen TSR hin ist es evtl. noch schlimmer.

Bei solch kleinen Darrieus kommt aber selbst bei Modifikationen nicht viel raus, schon wegen den kleinen Re-Zahlen.
Cp-Nachteil zu HAWT zudem ca. 1/3.

Diese WR - den 1000W kenne ich - der nimmt sich am Anfang gleich mal um 34 W, egal ob man weniger in der Kurve einträgt.
Diese 34W werden sogar mit erklecklichem Wirkungsgrad von ca. 78% ins Netz eingespeist.
Aber weil das mit der Mindestlast so ist, sind sie z.B. auch nicht für die Black 300 geeignet. Da gehen Kleinstwindräder nämlich gleich mal nach dem Anlauf in die Knie, bzw. drehen nicht hoch. Es sei denn es ist Sturm.

Neuere Ausführungen verbrauchen auch nur 1,5W im Standby.

Zu den Funktionen habe ich einiges im Netz veröffentlicht. Forum/cf3/topic.php?p=73748#real73748 (Insbes. Anhang). Am Ende vom Thema werde ich gleich anschließend was zur Versionsumstellung 2000W - 1000W veröffentlichen.

Auch im Beitrag zur ISTA i-2000 windsafe hatte ich einiges zum WR eingestreut. Der ist aber recht lang.

Super Che, Vielen Dank für die Info.

Ich habe das Ganze mal theoretisch durchgerechnet und das Ergebnis ist, dass die Nachrüstung eines Savonius zumindest das Startverhalten und die Effizienz bei geringeren Windgeschwindigkeiten (<=11m/s) etwas erhöht, sodass der Wechselrichter dann "aktiv" werden kann. Bei meiner Phase-zu-Phase Messung lag die Grenze bei ca. 18V. Dann wurde begonnen einzuspeisen. Nur ein paar Watt aber immerhin.
Bei höheren Windgeschwindigkeiten bremst der Savonius allerdings die Turbine. Da bei uns solche Windgeschwindigkeiten nicht zu erwarten sind, kann ich das zunächst vernachlässigen.
Jetzt muss nur noch die Lastkurve des WR dazu passen damit dieser nicht wider alles ausbremst.
Ich starte mal mit 22-65V und den Werten 23V=0,5A / 26V=1,0A / 30V=1,5A / 34V=2,5A / 38V=4,0A / 42V=7,0A / 46V=11,0A / 50V=17,A /52V=20,0A.
Mal schauen was dabei heraus kommt. Ist schon spannend.

Macht mich ganz müde was Du da schreibst.

"bei geringeren Windgeschwindigkeiten (<=11m/s)" 11 m/s ist bereits die Referenz-v_w, welche an mittelmäßigen Standorten wie z.B. Stadtrand von Berlin von der Häufigkeit schon fast keine Rolle mehr spielt.



Aus 18V AC wird 24V DC. Da beginnt die 23 bis 65V Ausführung.

Zu Deiner Üb-kurve:
Wenn Du doch zuvor tatsächlich mal die Leistungserwartungen nach meinem Link ausgerechnet hättest, dann wärst Du zu dem Schluss gekommen, dass Du nur einen Bruchteil der Leistungen erwarten kannst!

Ersatzweise habe ich Dir eine Berechnung angefügt.
Ist zwar nur in den Maßen D 0,6 H 1m aber verwendbar. Wird doch bei Dir das angenommene Gersamt-Cp noch wesentlich geringer sein.

Nun kannst Du die Ströme fast durch 10 teilen.
Nützt aber am Anfang nichts, da der WR sich zu Beginn nimmt was er braucht.
Und das sind nach meinen Messungen sogar 39W bei 23 V DC. Also 1,67A, egal ob in der Kennlinie wesentlich weniger stand.
Einspeiseleistung allerdings 33,2 W. Wird also nicht alles verbraten.

Der Savonius, wenn bezüglich TSR richtig abgestimmt (ist hier nicht!), arbeitet auch nach Anlauf noch mit. Erzeugt aber Wirbel, welche sich im Leekreis negativ auswirken.
Da hier asymmetrische Profile verwendet werden passiert da aber eh nicht viel.
Aber eiere nicht weiter mit dem Savonius rum! Bei Selbstanlauf 3 m/s brauchst Du keinen.

Stimmt mein Fehler. Hätte ich besser formulieren müssen.

"...bei geringeren Windgeschwindigkeiten (<=11m/s)" sollte heißen: Eher im Bereich 4-7m/s und in Böen 11m/s.

Dass dieses China-Produkt in keiner Weise auch nur annähernd die versprochene Leistung bringen kann, war von Anfang an klar. Trotzdem wollte ich mal testen, ob man zumindest in den Bereich von 20-100W kommt und in Böen vielleicht sogar 200W. Theoretisch wäre das möglich, allerdings kommt dann der WR...

Hallo Mitch

Zu Theorie und Praxis - meine Versuche mit kleinen Durchmessern haben mir gezeigt das unter 0,5 Durchmesser lediglich ein eigendrehen möglich ist und keine Leistung zu erwarten ist.
Schmalere Blätter reduzieren die Arbeitsfläche, was negatief ist, ansonsten eins gegen das andere wieder aufhebt.
Einzige Möglichkeit ist ein grösserer Durchmesser mit gleicher Blattbreite so ab 1 mtr ewentuell.
Diese haben zwar weniger Drehzahl, sind aber Erodynamisch überhaubt erst sinnvoll einzusetzen.
Da liegt der Hase wohl begraben zwischen Theorie und Praxis.

Gruß Aloys.

Kann man so nicht verallgemeinern.
Wenn dadurch erst eine passende Solidity erreicht wird, die für Cp brauchbare TSR notwendig ist, so sind schmalere Blätter notwendig. Was leidet ist allerdings die Selbstanlauffähigkeit, die aber wieder besser wird, so ab 1,5m D.

Damit Mitch weiß, warum ich sage Anlauf bei 3 m/s reicht, aufgesattelt auf die Häufigkeitsverteilung noch folgende Darstellung.



Energetisch wirken sich die selteneren Ereignisse mit höheren Windgeschw. mehr aus, wegen v³ in der Energiegleichung.

Dennoch würde man z.B. für Berlin schon bei ca. 9 m/s mit der Abregelung beginnen, damit bei 11 m/s die Leistung nahezu gedeckelt ist.
Schadet auch bei anderen Standorten nicht wirklich, weil der Generator dann sehr viel kleiner und billiger bleiben kann.