So wird/soll mein Windrad werden, ein Alapeller also!

Re: So wird/soll mein Windrad werden, ein Alapeller also!

Beitragvon MaRiJonas » Sa 4. Feb 2012, 15:20

Hallo,

nun ist mein Funktionsmodell fertig und so sieht es aus:

DSC_2318.JPG
alapeller.jpg
DSC_2318.JPG (137.25 KiB) 8178-mal betrachtet


Das Spannende war auch herauszufinden, wie die Nachführung der Fahne funktioniert, damit sich die Rotorblätter immer im richtigen Winkel stehen.

DSC_2319.jpg
Fahne Alapeller
DSC_2319.jpg (110.99 KiB) 8178-mal betrachtet


Fazit vom Bau:

Das Herz des Windrades ist die Welle, die sehr stabil ausgeführt werden muss und gut gelagert werden muss. Meinen Berechnungen nach zerren bei 50m/s Windgeschwindigkeit und 1,2qm Fläche 2500N. Das entspricht einer Gewichtskraft von 250kg. Der Hebelarm ist etwa ein Meter lang und somit kommt ein beachtliche Biegemoment zustande.

Auch die Lagerungen müssen wetterfest und dauerfest ausgeführt werden.

Herzliche Grüße

Richard
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Re: So wird/soll mein Windrad werden, ein Alapeller also!

Beitragvon MaRiJonas » Mi 8. Feb 2012, 08:29

Hallo,

jetzt habe ich noch Mal die Energieproduktion in unserer windschwachen Gegend (etwa 2,5m/s im Schnitt) abgeschätzt und festgestellt, dass etwa 3-4 qm Fläche durchaus sinnvoll sind für einen 500 Watt Generator und Wechselrichter. Auf die großen Leistungen kann man getrost verzichten, denn diese treten so selten auf, dass sich die Auslegung von Generator und Wechselrichter gar nicht rechnen. Allerdings ist dann eine windgesteuerte Leitungsbegrenzung sinnvoll, um auch bei großen Windstärken eine konstante Leitung abzugreifen. Bei 3 qm Fläche bringt das Windrad etwa bei einer Windgeschwindigkeit von 9 m/s bereits die 500 Watt. Dabei verzichtet man nur auf etwa 5 % des Jahresertrags. Ich komme etwa auf 4-5 Euro Herstellkosten je kWh/a. Damit würden sich die Kosten nach etwa 20-25 Jahren amortisieren.

Die Steuerung beim Alapeller ist ja recht einfach zu realisieren, da die Rotorblätter eh schon aktiv bewegt werden. Die Fahne stellt den Winkel der Rotorblätter zum Wind ein und diesen könne man ja einfach mit einem "Bremswinkel" versehen, der die Rotorblätter aus dem Wind dreht, wenn der Wind stärker wird.

Entweder indem man eine zweite Fahne nach unten hängen lässt und aus dem Verhältnis von Gewichtskraft und Windkraft über den Winkel der Fahne den passenden "Bremswinkel" einstellt. Da lässt sich sicherlich mit Hilfe von Flächengestaltung, Gewichtsverteilung und Übersetzungsverhältnis etwas passendes ermitteln.

Oder man nutzt den Energie Überschuss gleich direkt und betreibt z.B. einen Hubmagneten oder Drehmagneten etc. der als Bremsmittel direkt auf den "Setup" (Stellung der Fahne) wirkt.

Welche Methode haltet Ihr für einfacher und/oder zuverlässiger?

Gruß

Richard

P.S.: Meine derzeitige Dimensionierung geht von 6 PUR Dämmplatten 1200 x 600 mm aus auf einem Rotordurchmesser von 2,4 m. Das ergibt eine effektive Fläche von 2,88 qm (mit einer durchschnittlichen Querschnittsabdeckung von 75%).
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Re: So wird/soll mein Windrad werden, ein Alapeller also!

Beitragvon Bernd » Mi 8. Feb 2012, 22:51

Sehr schön das Modell aus dem Baukastenmaterial.
Hast du es mal mit einem Ventilator betrieben ?

Grüsse

Bernd
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Re: So wird/soll mein Windrad werden, ein Alapeller also!

Beitragvon Arowana » Di 14. Feb 2012, 13:22

Hallo Richard,

als ich dieses Video gesehen habe musste ich sofort an deinen Alapeller denken.
Es sollte das selbe Wirkprinzip sein wie bei dir, man sieht unten auch schön die Kette für die verstellung.
[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=lwvVWAT8Kts&feature=related[/youtube]

Gruß

Michael
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Re: So wird/soll mein Windrad werden, ein Alapeller also!

Beitragvon MaRiJonas » Di 14. Feb 2012, 14:43

Ganz herzlichen Dank, Michael.

Super, dass Du an mich gedacht hast. Es ist immer interessant andere kontruktionen, Umsetzungen, Dimensionierungen zu sehen.

Ja, genau, so eine umlaufende Kette ist eine gute Möglichkeit der Drehwinkelstellung von einem zum nächsten Rotorblatt.

Mittlerweile weiß ich auch, warum die Fahne immer oben ist:

Unten ist die Abtriebswelle für den Generator, an dem nur der Korpus, sprich Rotorblattträger befestigt ist.

Die Fahne, die davon völlig unabhängig funktioniert und die Stellung der Rotorblätter vorgibt, ist davon entkoppelt.

@Bernd: Nein, im Wind habe ich mein Modell noch nicht getestet. Ich habe kein Ventilator und derzeit auch kaum Wind.
Die Konstruktion ist auch ziemlich klapprig und die Messingschräubchen lösen sich ständig von alleine.

Gruß

Richard, der Heute ein wenig frustriert ist, da die Bauverwaltung, Windräder in Wohngebieten als "optische Verschmutzung" einstuft oder gleich als Betreiben eines Gewerbes, was in reinen Wohngebieten sowieso nicht zulässig ist. Außerdem die Abstandsflächen nicht eingehalten werden, oder, oder, oder ...
eine Änderung der Bebauungsordnung in Erwägung gezogen wird, die SO ETWAS von vorne herein als unzulässig erklärt :( .

Da wird noch viel Wind über das Land ungenutzt wehen müssen, bis die sinnvolle und ökologische Nutzung vom Wind auf fruchtbareren Boden fällt.
Sind wir unserer Zeit ein wenig voraus?

Die werde ich dann wohl erst von der Ästetik von vertikalen Windkraftanlagen überzeugen müssen. :P
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Re: So wird/soll mein Windrad werden, ein Alapeller also!

Beitragvon Bernd » Di 14. Feb 2012, 15:12

In einigen Jahrzehnten wird wohl jedes Haus mit Solar als auch mit einem Windrad versehen sein.
Vertikalanlagen scheinen von einem Grossteil der Bevölkerung weit weniger als "optische Zumutung" empfunden
zu werden wie die typische Bauform eines Horizontalwindrades.
Auch ich empfand so als ich mich erstmalig für die Nutzung der Windenergie interessierte und empfinde bis heute so.

Bei den Behörden wird das Umdenken hin zu einer ökologisch sinnvollen Zukunft sicher noch viele viele Jahre dauern.
Eigentlich sind ja auch nicht die Behörden die Bösen, sondern die jeweilige Landesregierung !
Spätestens wenn in Deutschland eines der am Netz verbliebenen Atom Kraftwerke hoch geht, was Gott verhüten möge,
würden sie wohl mal in die richtige Richtung umdenken. So lange verhindert die Lobby der Grosswindanlagenbetreiber
erfolgreich den Einzug der Kleinwindanlagennutzung in die breite Masse der Bevölkerung.

Gerade in windreichen Bundesländern wird daher die private Nutzung von Kleinwindanlagen erschwert bis nahezu unmöglich gemacht.
Siehe Niedersachsen. Eines der windreichsten Bundesländer und die Landesregierung verhindert sehr erfolgreich das vom grossen
Kuchen der Windenergienutzung zuviel in private Hände gelangt. Möchte nicht wissen was da für Schmiergelder fliessen damit es
möglichst lange so bleibt.

Nunja, die nächsten Wahlen kommen bestimmt und jeder hat es in der Hand daran etwas zu ändern.

Und schon gründet sich die nächste Lobbyistenvereinigung mit leuchtenden Dollarzeichen in den Augen, der "Bundesverband für Kleinwindanlagen".
Wohlgemerkt, das ist keine gemeinützige Vereinigung, sondern eine auf Provit ausgerichtete.
Vielleicht schmieren die unsere Poltiker bald auch etwas, diesmal in eine Richtung die für uns, zumindest was das Baurecht angeht, vorteilhafter wäre.

Irgendwie könnte ich mich dann aber nicht recht darüber freuen, denn durch die Macht und den Einfluss von Lobbyisten Vorteile
zu erhaschen wäre nicht mein Ding. Ich denke auch nicht das dieser Verband etwas für die vielen Kleinwindanlagenbetreiber tun möchte, die
wollen nur eins, sich einen neuen Markt erschliessen und ordentlich Kohle machen, das werden wir noch zu spüren bekommen.
Ab dem Zeitpunkt wo dieser Verband mehr an Einfluss gewinnen wird werden wohl die Preise für Kleinwindanlagen kräftig ansteigen und wenn man
dann von möglichen staatlichen Vergünstigungen provitieren will muss alles durch zertifizierte Fachfirmen montiert und abgenommen werden,
den Fachfirmen dieses Verbandes. ;) So oder so ähnlich wird es in den nächsten Jahren wohl kommen.

Ich werde da ganz sicher nie beitreten, nicht mal wenn man mir Geld für den Beitritt anbieten würde !


Grüsse

Bernd
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