leistungsberechnung savonius (rahai)

leistungsberechnung savonius (rahai)

Beitragvon scotti » So 16. Aug 2009, 12:27

hallo, zusammen, nachdem ich schon seit einem jahr mit dem gedanken schwanger gehe, eine windmühle zu bauen, ist es nun soweit: das wetter ist schön und man kann aus gfk im freien herrlich rotoren bauen. bei meinen gelegentlichen reisen durch einige foren konnte ich mich nun endlich entscheiden : savonius mehretagig ( jeweils 60 grd versetzt), rahaiprofil,
ca 4500 hoch , auf einem lichtmast, der schon im garten steht in ca 3 m höhe. jede etage soll 500 hoch sein. das ganze wird dann helixartig sein. zur abnahme der kraft würde ich gerne einen zahnkranz von mischmaschinen verwenden (habe ich liegen, dann riemenscheibe - so wären da schon einmal zwei übersetzungen - und e-moteor) nun brauche ich einen theoretiker, der mir bei berechnungen zur sache hilft. es gibt da zunächst die frage der überlappung der seiten in der mitte : sind die 30 % richtig ? rein optisch würde ich gerne etwas mehr nehmen. diese profil hat an der inneren seite eine kleine beule - legt man zwei profile gegeneinander und überlappt etwas mehr, bildet sich im zentrum ein kreis - das wäre so meine vorstellung. bei 2350mm flügellänge käme ich dann auf einen durchmesser von ca 3650. :o diese zahlen sind für mich schon ziemlich gewaltig. 9 etagen a 500 sind 4500 hoch ! hätten wir eine wirksame fläche von 16 qm ??? wieviel leistung könnte man dem den entnehmen ??? :?: das ganze soll mitten in thürigen stehen - wer sich beteiligt, kann mitmachen. selber bin eher der kleber , aber nicht der rechner. je nach strommenge soll damit warmes wasser und heizung und ggf auch licht- oder so entstehen - eher keine einspeisung, sodern insel. wer will und kann mir helfen ?? bin sehr gespannt. schüss scotti
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Re: leistungsberechnung savonius (rahai)

Beitragvon Bernd » So 16. Aug 2009, 12:54

Hallo Scotti und herzlich willkommen hier in unserem Forum !

Für dich ist sicher in erster Linie wichtig wieviel Leistung wird dein Windrad bei welcher Windgeschwindigkeit
erbringen und wie schnell wird es dabei rotieren, wobei beides auch für einen passenden Generator wichtig ist.

Dein Windrad wird also ca. 3,65m breit mal 4,5m hoch werden. Das macht, du hast es schon geschrieben, ca. 16,4qm².
Um die Leistung zu errechnen die es in etwa erzielen wird müsste man Kenntniss des genauen Wirkungsgrades deiner
Konstruktion haben. Genau wird man diesen aber erst nach Fertigstellung ermitteln können aber wir können
von geschätzten ca. 20% ausgehen.
Mit diesem 20% und der nachfolgenden Tabelle können wir dann Leistungsberechnungen durchführen. Wir nehmen
den Tabellenwert (der die Leistung pro m² je Windgeschwindigkeit angibt) und multipilzieren ihn mit der
Quadratmeterzahl unseres Windrades und teilen dann durch 5 ( 20% ) und fertig ist die ca. zu erwartende Leistung.

Bild

Beispiel:
Leistung bei 4m/s = 39,2 mal 16,4 durch 5 = 128 Watt
Leistung bei 8m/s = 313,6 mal 16,4 durch 5 = 1028 Watt
Leistung bei 12m/s = 1058 mal 16,4 durch 5 = 3470 Watt

Die Drehzahl ist von der Schnellaufzahl der Rotorblattform abhängig. Sie dürfte unter Last (nicht im Leerlauf) soweit
mir für Savoniuskonstruktion deiner Bauart bekannt, im Bereich von 0,6 bis 0,8 liegen. Das heisst dein Rotor wird am
Aussenumfang ca. 0,6 bis 0,8 mal so schnell drehen wie die gerade vorherrschende Windgeschwindigkeit.
Bei deinem Rotordurchmesser ist die Drehzahl grundsätzlich also sehr langsam.

Beispiel:
Drehzahl bei angenommener Schnelllaufzahl von 0,7 und Rotorumfang von 11,46m:

Drehzahl bei 4m/s = 14,6 U/min
Drehzahl bei 8m/s = 29,3 U/min
Drehzahl bei 12m/s = 43,8 U/min

Zu der besten Überlappung deiner Flügelprofile kann ich leider nichts sagen, vielleicht weiss da ein anderer mehr.

Grüsse

Bernd
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Re: leistungsberechnung savonius (rahai)

Beitragvon scotti » So 16. Aug 2009, 13:27

vielen dank, bernd für die doch rasche antwort. nun ins detail : soll man nun einen geringeren durchmesser bauen, um das tempo zu erhöhen - oder lieber so lassen und mittels übersetzung zahnkranz - riemenscheibe die vermutlich höhere kraft der geplanten dimension in das tempo für den generator umsetzen ? viel fläche hilft viel ???? :twisted: was war eigentlich mit der überlappung innen : 30% oder nach bauchgefühl ?? ;) rahai soll ja 60 % mehr wirkungsgrad als savonius klassisch haben :?: und dann noch die frage, will jemand am objekt messen oder irgendwie auswerten - als elektronisches kleinhirn brauchts da hilfe. :roll:
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Re: leistungsberechnung savonius (rahai)

Beitragvon Bernd » So 16. Aug 2009, 14:21

Vorab, ich habe gerade mal nach den Rahai Profil gegoogelt und leider kaum etwas gefunden.
Hast du mal ein paar Links die näheres, vieleicht auch Fotos zeigen ?
Das was ich bisher recherchieren konnte kommt mir doch etwas geschönt vor, nämlich Schnelllaufzahl
unter Last von 1,6 und einen Wirkungsgrad von 33%. Das möchte ich vorerst mal als Wunschdenken bezeichnen.
Wie gesagt ein paar Links wären prima.

Grüsse

Bernd
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Re: leistungsberechnung savonius (rahai)

Beitragvon scotti » So 16. Aug 2009, 15:01

hallo bernd, den letzten hinweis fand ich hier im forum vielleicht kann ich sogar einen link setzen (hab ich noch nicht gemacht(wie gesagt:elektronisches kleinhirn)) :oops: aber vor einiger zeit war ich mitglied in "kleinwindanlagen.de-forum" kann ich aber nicht mehr finden "error 404". da gabs dann nur eine am. arbeit mit einer einzigen skizze 5x8 cm mehr war nicht, hatte ich mir ausgedruckt und in den letzten tagen auf a4 vergrößert, sodaß man mal radien und kreismittelpunkte ermitteln konnte (nicht petzen) :lol: ich fasse es nicht : forum gefunden und auch link gefunden (versuch macht kluch): http://www.energy.ca.gov/2005publicatio ... 05-084.PDF da auf seite 18 oder 19 findest du die skizze text habe ich nicht übersetzt, wird wohl aber hochgradig schlau sein. so nun versuche ich noch den beitrag hier im forum zu finden Könnte so sein : viewtopic.php?f=5&t=60 derschreiber hieß homatec und schrieb am 22.1.2009 so , nu probier`mal , ob das mit meinen allerersten links klappt, schüss scotti :o
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Re: leistungsberechnung savonius (rahai)

Beitragvon Bernd » So 16. Aug 2009, 15:56

Hallo Scotti, deine Links funktionieren prima.
Das Rahai Profil entsteht also quasi wenn ich ein Benseh Profil nehme und das auf den
Tisch lege und mal mit der Faust drauf haue. :)
Sieht schon ein bisschen komisch aus und ich frage mich wie man so eine gewellte Form
mit einer Beule hin bekommt wenn man das nachbauen will.
Schön wäre wenn man da mal eine grössere Abbildung finden würde oder gar einen "Schnittplan".
Das einfachere Benesh soll ja auch schon gut sein. So einen Rotor hätte ich zu gerne mal
auf meinem Messstand denn mich interessiert brennend ob diese Bauform wirklich so Traumwerte
abliefert wie es dort beschrieben wird. Sollten die Werte annähernd stimmen (ich bin immer
noch sehr skeptisch) müssten wir meine errechneten Leistungswerte natürlich korrigieren.
Auch die Drehzahl wäre dann mehr als doppelt so hoch.

Grüsse

Bernd
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Re: leistungsberechnung savonius (rahai)

Beitragvon scotti » So 16. Aug 2009, 18:14

hallo, bernd, diese e-mail stand schon einmal auf dem bildschirm, aber so in der letzten zeile hat sich dann mein rechenknecht erhängt :keine maus, keine taste- ende - ausschalten und dann erst einmal aus frust gartenarbeit. so nun zu rahai. er möge mir verzeihen, aber einfach zeichnung drucken, vergrößern und mit zirkel die radien und deren mittelpunkte ermittel- fertig. hat bei mir 10 min gedauert. dann aus den abgegriffenen mm alles auf die gewünscht größe erweitern und los. den aufriss für die form haben wir gerade gemacht - da gehen alte schrankteile aus spanplatte hervorragend - haben schon winklige ecken und gerade kannten. morgen ausschneiden und zusammenbauen. wir werden 18/2 rotoren bauen und dann zu 9 gegenseitigen zusammenfügen. zwei kugellager und ein drucklager, 3/8 " wassereleitung als achse und vielleicht 20 m kastenprofil 40 x40 für den rahmen. bis dahin ist alles einfach. dann kommt der generatorteil und das wird dann vielleicht knifflig. nun gut, vielleicht gibt es ja auch irgendwie bilder vom bau - mal sehen. bis später, scotti :twisted:
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Re: leistungsberechnung savonius (rahai)

Beitragvon miniwindi » So 16. Aug 2009, 19:23

Hallo,
es gibt dazu ja mehrere Profil Möglichkeiten.
Vielleicht hast Du ja diesen Beitrag schon gelesen:
http://www.kleinwindanlagen.de/Forum/cf ... php?t=1908
Ansonsten schaust Du Dir vielleicht mal die Grafik zu den Profilen an (2. Beitrag dort).
So ich hoffe, ich habe Dich nicht noch etwas verunsichert. Ich habe leider bisher keine Zeit gehabt, das in die Praxis umzusetzen, so das ich keine Praxistips dazu geben kann.
Viele Grüße
Herbert
PS: Hier gleich den Link zu der Grafik...
http://web202.sv02.net-housting.de/jpg/ ... rofile.png
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Re: leistungsberechnung savonius (rahai)

Beitragvon Bernd » So 16. Aug 2009, 19:29

so nun zu rahai. er möge mir verzeihen, aber einfach zeichnung drucken, vergrößern und mit zirkel die
radien und deren mittelpunkte ermittel- fertig. hat bei mir 10 min gedauert.

Kann es sein das wir von unterschiedlichen Profilen reden ?
Ich glaube du meinst das Benesh Profil aus der angesprochenen Zeichnung und ich das "zerknitterte" Rahai Profil,
kann das sein ?

Grüsse

Bernd
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Re: leistungsberechnung savonius (rahai)

Beitragvon miniwindi » So 16. Aug 2009, 19:42

Hallo Scotti, Hallo Bernd,
vielleicht könnt Ihr einfach mal eine Skizze / Link ergänzen, wie das jeweilige Profil ausschaut, was jeder von Euch meint, damit dann alle von dem gleichen reden?
Viele Grüße
Herbert
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