C-Rotor, Funktionsweise, Vor- und Nachteile

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C-Rotor, Funktionsweise, Vor- und Nachteile

Beitragvon stglke » Di 17. Jan 2012, 08:29

Hallo alle zusammen,
wie funktioniert ein C-Rotor kann mir das mal jemand erklären,
und was sind seine Vorteile und Nachteile
stglke
 
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C-Rotor, Funktionsweise, Vor- und Nachteile

Beitragvon Bernd » Di 17. Jan 2012, 09:01

Der C-Rotor ist zum grössten Teil ein Widerstandsläufer und zu einem kleineren Teil wirken andere Vortriebseffekte.
Widerstandsläufer bedeutet das der Winddruck eine Kraft auf die Flügel ausübt und diese dadurch voran treibt.
Widerstandsläufer erkennt man an der relativ geringen Umfangsgeschwindigkeit die grundsätzlich kleiner als die
Windgeschwindigkeit ist.
Der Druck auf den C-Rotor Flügel entsteht wenn Wind auf die Leitfläche trifft und von dieser von hinten in den Vorfllügel
geleitet wird. Es ist also der Vorflügel der den Flügel vorwärts drückt.
Die Luft die in den Vorflügel gelangt strömt zu einem grossen Teil auch durch diesen hindurch und tritt, um nahezu
180 Grad umgelenkt, auf der anderen Seite des Vorflügels wieder aus. Das erzeugt eine Art Rückstosseffekt der den Flügel
ebenfalls voran treibt. Weitere Vortriebseffekte, die den Flügel selbst bei Wind fast von vorne voran treiben, sind noch
nicht abschliessend geklärt.

Die Nachteile sind (wie bei allen Widerstandsläufern) unter anderen eine relativ geringe Drehzahl wodurch in aller Regel ein Getriebe
vor dem Generator nötig wird. Allerdings sorgt die geringe Drehzahl auch für eine gute Sturmfestigkeit die Abbremsungen
oder Stillsetzungen in einem Sturm normalerweise nicht nötig machen, ein robuster Aufbau vorausgesetzt.
Der Wirkungsgrad ist wahrscheinlich merklich geringer als bei einem Auftriebsläufer, aber genaue Erkenntnisse liegen dazu
noch nicht vor. Die einzige mir bekannte Messung eines modifizierten C-Rotors im Windkanal ergab einen Wirkungsgrad
von ca. 31 %.

Die Vorteile sind unter anderen ein sehr leiser, nahezu lautloser Betrieb.
Die geringe Drehzahl wirkt, insbesondere bei grösseren Durchmessern, auf die Umgebung weit weniger furchterregend als es bei
schnell rotierenden Auftriebsläufern der Fall ist. Die Akezptanz in der Umgebung dürfte dadurch steigen.
Die gute Sturmfestigkeit, zumindest was die entstehenden Fliehkräfte anbelangt, hatte ich schon genannt.
Ein grosser Vorteil ist das enorme Anlaufdrehmoment das einen Start des Windrades selbst bei ganz wenig Wind ermöglicht.
Aus dem gleichen Grund sind auch magnetisch rastende (schwergängige) eiserne Generatorkonstruktionen für den C-Rotor
kein Problem. Dieses wahnsinnig hohe Anlaufmoment ist ein grosser Vorteil aller Widerstandsläufer, so auch des C-Rotors.
Dadurch sind auch andere "schwergängige" Anwendungen wie z.B. direkter Wasserpumpenantrieb etc. möglich.
Prinzipbedingt kommt der C-Rotor gut mit einer "schlechten Windqualität" in Form verwirbelter Winde gut zurecht.
Beim Bau ist er gut fehlertolerant. Der Nachbau gelingt praktisch immer.

Grüsse

Bernd
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Re: C-Rotor, Funktionsweise, Vor- und Nachteile

Beitragvon Fischi » Mi 18. Jan 2012, 23:31

Hallo Bernd

warum kommt man auf so einen geringen Wirkungsgrad, dass "Ding" muss sich doch nur drehen???
Bei Photovolatik z.B. spielen noch Oberflächenreflektion, Zellerwärmung, Einstrahlwinkel und sonstiges ... eine Rolle.


Gruß
Fischi
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Re: C-Rotor, Funktionsweise, Vor- und Nachteile

Beitragvon Bernd » Mi 18. Jan 2012, 23:50

Wenn man durch das Windrad den Wind zu sehr abbremst dann weicht der Wind dem "Hindernis" lieber aus
anstatt es zu durchströmen. Außerdem könnte ja auch gar keine Luft nachfliessen wenn man den Luftstrom
durch "abernten" zu sehr abbremst.
Deshalb beträgt der theoretisch maximal mögliche Wirkungsgrad eines Windrades ca. 59 %.
Eigenbauten liegen noch deutlich darunter und haben wohl im besten Falle vielleicht 45 %.
Die meisten werden noch weniger haben.

Grüsse

Bernd
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