Vertikale Windkraftanlage

[dokumentuwe]

Hallo Bernd,
Vielen Dank für Deine Rückantwort und Hinweise für meine Versuchsanlage.
4mm habe ich von dem Alu - Stator des Generator abgedreht. Der Luftspalt beträgt jetzt 1mm.
Bei dem Bau des Generatorgehäuse habe ich die Hausaufgaben ungenügend ausgeführt ,hier lag das Problem der Laufgeräusche.
Die Leerlaufdrehzahl der Anlage beträgt bei 8m/s Wind 30U/min. Diese erhöht sich auf 50 U/min bei 10m/s.
Vormals war ein doppelter Savonius;Höhe 1,2 m und 0,6 m Durchmesser 4 Stk. Lenz Höhe 0,6m und 1,2 m Durchmesser montiert.
Diese Kombination drehte bei 8m/s - 60/U/min. und trieb einen Nabendynamo an , über 12V waren mit Übersetzung meßbar.
Frage: Drehmoment der vorhandenen Kombination:
Standbetrieb 8m/s ( Messung mit Handgerät). 1m Dreharm am Drehpunkt der Antriebswelle montiert.
Zugmessung am äußeren Ende des Dreharmes ergaben 1,8 kg. Bei 8m/s - 30 U/min
Ergibt diese Messung einen Hinweis zur Bestimmung des Drehmomentes.

Grüße Uwe

[Bernd]

Hallo Uwe, ja aus deinen Werten können wir direkt das Drehmoment deines Rotors im Stand ausrechnen.

1 NM bedeutet eine Zugkraft von 102 Gramm an einem 1m langen Hebel.
Du konntest an einem 1m langen Hebel 1,8kg Zugkraft feststellen.

Startdrehmoment bei 8m/s = 1,8kg durch 0,102kg = 17,64 NM

Wie ermittelst du denn die Windgeschwindigkeit ?
Ich habe den Verdacht das dein Windmesser mehr anzeigt als tatsächlich vorherrscht.
Ich habe diese Vermutung wegen den von dir genannten Leerlaufdrehzahlen denn bei 8m/s sollte
ein 2,5m Durchmesser Lenz eigentlich schneller im Leerlauf rotieren, so ca. 50-55 U/min.

Grüsse

Bernd

[homatec]

Hallo Uwe,

tolles Windwerk, dass du da gebaut hast.

Allerdings kann ich bei deinen Angaben die Durchmesserverhätnisse nicht verstehen.

Dein 85 cm Savionius ereich maximal 0,8 als Schnellaufzahl.
Dein Lenzrotor mit 2,5 m (wenn man Angaben von Ed nimmt) 1,6.
Somit dürfte die Rotoren ein Duchmesserverhältniss von 2 haben, wobei der Savonius dann doppelt so groß wäre.
Binn gespannt auf deine Antwort.

Grüße
Rainer

[Bernd]

Der Lenz rotiert im Leerlauf mit einem TSR von knapp 1 und unter Last etwas weniger als
der C-Rotor, also ungefähr TSR 0,6. Ein TSR Wert von 1,6 erinnere ich in einigen Publikationen
für den Leerlauf eines Savonius, ich bezweifle das aber. Unter Last dreht der Savonius auch in
der Gegend wie der Lenz, etwa 0,6.

Grüsse

Bernd

[homatec]

Hallo Bend,

ich hatte es genau anders herum im Kopf, dass der Lenz größer 1 schafft.
Nun lesen bildet:
The TSR ( tip speed ratio ) for this machine for peak power is 0.8. Because it is a hybrid lift/drag machine in order for it to extract energy from both the upwind and downwind wings it needs to run slightly slower that the wind. 0.8 seems to be optimum while loaded although it will run at 1.6 unloaded. Quelle http://www.windstuffnow.com/main/lenz2_turbine.htm

Hat jemand Messwerte vom Freiland?

Allerdings stimmen auch bei gleichen TSR die Verhältnisse zwischen Savonius un Lenz nicht. Dann müssen die Durchmesser gleich sein.

Grüße

Rainer

[dokumentuwe]

Hallo Rainer,
die Angaben der Abmessungen - Rotoren entsprechen der Wirklichkeit.
Die Auswahl der Größen sind ohne Berechnungsgrundlage erfolgt.
Der Durchmesser der Lenz sowie Savoniusrotoren waren ehemals kleiner und die Drehzahlen erheblich höher.
Je größer der Durchmesser erweitert wurde , war ein Drehzahlenverlust von 50% zu verzeichnen.
Anlage: Profil Lenz mit Abmessungen. ( abgeändertes Lenzprofil anzufertigen ist in Planung )
Grüße Uwe

[dokumentuwe]

Hallo,
habe meine Windkraftanlage zur Inspektion heruntergeklappt und wie schon einmal angekündigt,hier einige Detailfotos mit Kommentar.

Gruß Uwe

[miniwindi]

1+ sehr gute mechanische Arbeit finde ich! und sehr stabil gebaut.

[dokumentuwe]

Moin Bernd,
habe die Rotorenanlage bauseits umgebaut. Bei Starkwind ist die Flügelfläche wohl im Grenzbreich, welches sich zeigen wird.
Bei 8m/s Wind erreicht die Anlage jetzt unter Last 40 rpm und nach dem Gleichrichter gemessen , 13V / 80W.
Frage : Ist diese Leistung für meinen Scheibengenerator akzeptabel.
Alte Dateianhänge der nicht mehr aktuellen Anlage habe ich gelöscht und durch aktuelle ersetzt.

Grüße Uwe

[Bernd]

Bei 8m/s Wind erreicht die Anlage jetzt unter Last 40 rpm und nach dem Gleichrichter gemessen , 13V / 80W.
Frage : Ist diese Leistung für meinen Scheibengenerator akzeptabel.

Ich vermute das sich deine Leistungsangabe bei einer Batterieladung ergab ?
Die Übersetzung war 1 : 14 ? Dann würde der Generator ca. 560 U/min drehen.

80 Watt bei 8m/s empfinde ich angesichts des grossen Rotors als eher relativ wenig.
Der Wind an sich bringt da deutlich mehr Energie mit sich.
Kannst du etwas über den Innenwiderstand der Spulen deines Generators sagen ?
Vielleicht limitiert der Spulenwiderstand eine höhere Leistungsabgabe.
Gerade direkte Batterieladung erfordert einen sehr kleinen Innenwiderstand des Generators.
Ein Einspeisewechselrichter ist da weit genügsamer weswegen der Gesamtwirkungsgrad eines Systems
mit Einspeisewechselrichter meist deutlich höher liegt.

Grüsse

Bernd