Savonius-Rotor zum Pumpenbetrieb in Entwicklungsländern

[Christoph D.]

Guten Tag liebe Windradfreunde,

wir setzen uns gerade mit der Konstruktion eines Savonius-Rotors auseinander, um (Wasser-)pumpen zu betreiben.
Jedoch fällt es uns schwer darüber zu entscheiden, mit was für einer Leistungsaufnahme wir rechnen sollen.
Ebenso können wir schwer einschätzen, mit welchen Windgeschwindigkeiten wir kalkulieren müssen.

Können Sie uns Erfahrungswerte geben?

Liebe Grüße,
Christoph

[windsau]

Das Buch von Dr. Heinz Schulz, im Oekobuchverlag erhältlich, ist sehr empfehlungswert und auch glaubhaft. So ziemlich das einzige was über den Savonius (echt!) zu erfahren ist.

[Bernd]

Hallo Cristoph und herzlich willkommen hier bei uns im Forum.

Beim Savoniusrotor ist dessen Leistung sicher auch etwas von der Bauart/Bauform abhängig.
Es gibt einfache aus Halbschalen und optimierte aus speziell geformten Flügelflächen.
Da das ganze in Entwicklungsländern zum Einsatz kommen soll werden es bei euch
vermutlich Savoniusrotoren einfacher Bauart werden.

Für den Wirkungsgrad liest man oft ganz unterschiedliche Angaben.
Für einen gerade erst getesteten optimierten Prototypen las ich einen Wert von 34 %.
Andere Angaben liegen teils viel viel tiefer.
Um mal einen Richtwert zum kalkulieren zu erhalten würde ich sagen das ihr von ca. 20 %
ausgehen könnt.

Mit welchen Windgeschwindigkeiten ihr kalkulieren müsst, diese Frage kann man nicht pauschal
beantworten denn es hängt völlig vom Aufstellungsstandort ab.
In Deutschland kann man schon sehr froh sein wenn man einen Standort hat bei dem im Durchschnitt
ca. 4 m/s Wind pustet. Die meisten werden hier bei uns mit weniger auskommen müssen.

Der Wind bläst aber nicht kontinuierlich sondern es gibt ja Phasen mit Windstille und andere
mit weit stärkerer Windgeschwindigkeit als der Durchschnittlichen.
Man sollte auch an die Sturmfestigkeit denken, denn auch dieser Fall wird ja vermutlich mal eintreten.
Falls noch Fragen offen sind dann stelle diese bitte.

Grüsse

Bernd

[volker]

Hallo und guten Tag allerseits,

wenn Ihr Pumpen betreiben wollt, dann ist ja die benötigte Wassermenge je Zeiteinheit und die zu überwindende Höhe für Euch ausschlaggebend.
1 kg in einer sekunde 1 m hochheben bedeutet 1 Watt Leistung
Also 1 Liter Wasser je sekunde fördern bedeutet (fast) dasselbe.
Daraus ableitend muß der Rotor auch die entsprechende Leistung an der Welle abgeben können.
Davon abzuziehen sind die Reibungsverluste in den Lagern von Rotor und Pumpe.
Ob die Windgeschwindigkeiten ausreichen um am Förderstandort genügend Leistung bereitzustellen müßtet Ihr selbst beurteilen.
Lieber etwas weniger in der Kalkulation annehmen, dann ist der laufende Betrieb eine Freude.
Das ist in etwas so, wennder Handwerker im Angebot sagt es kostet 100 EUR und nach Ausführung kostet es doch nur
89,-EUR. Da freut sich doch jeder, oder?

Grüße von Volker

[Bernd]

1 Kg in einer Sekunde einen Meter hoch zu heben entspricht nicht 1 W sondern ca. 10 Watt.

Abgeleitet wurde das ganze mal von der veralteten Einheit PS.
1 PS entspricht der Leistung die in einer Sekunde 75 Kg einen Meter hoch heben kann.

1W ist die Leistung die in einer Sekunde 102 Gramm einen Meter hoch heben kann.

Grüsse

Bernd

[permafreak]

Könnte mir bitte jemand ausrechnen, wie groß ein Savonius oder C Rotor sein müsste, um bei 6ms Windgeschwindigkeit 600 Watt auf die Welle zu bringen?
Das wäre eine gute Grundlage für mich zu ermitteln ob mein Gedanke mit dem Pumpspeicher wirtschaftlich realisierbar ist.

[jb79]

Laut C-Rotor Berechnungstool braucht man für 600W elektrische Leistung (0,8% elektrischer Wirkungsgrad und Betz'sche Konstante mit 0,2) ca. 28.84m². Wenn der Generator und dessen Wirkungsgrad wegfällt (also echte Leistung ander Welle), so kommt man auf ca. 23,1m². Alle Werte jetzt für 6m/s berechnet.

Das ist schon ne Menge, zu bedenken ist auch, daß man z.B. bei 10m/s dann schon fast 2,8kW Wellenleistung anstehen hat.

Würde das Ganze für diese Größe eher auf 5 oder mehr kleinere Windräder verteilen, das erleichtert Bau, Transport (sofern nicht vorort), Aufstellung und eventuelle Reparaturen. Man hat dadurch zwar mehr Bauteile, ein einzelnes kostet aber weniger. Bei einer Reparatur ist das Ersatzteil also günstiger, kleiner und leichter als wenn man sehr große Flügel hat.

[volker]

Hallo Bernd,

Vielen Dank für die Berichtigung.
Allerdings finde ich es nicht berauschend, wenn hier simpel jemand anfragt, wie groß ein Rotor sein muß ohne selbst mal
dei Frage als eigenes Gedankenspiel zu formulieren, so das man sieht das sich jemand schon mal Gedanken gemacht hat.

Was meint Ihr dazu?

Allen ein schönes Wochenende