Nabendynamo Leistungsdaten?

[Menelaos]

Nun muss sich nur noch jemand finden der die technischen möglichkeiten hat das ganze von der Theorie in die Praxis umzusetzen....und dann gibt es Resultate.
Icg glaube allerdings weiterhin nicht an Wirkungsgrade über 40%, eher weniger, lasse mich aber gerne vom Gegenteil überzeugen.

Gruß
Max

[Bernd]

Die Wirkungsgrade von Nabendynamos unter "normale" Nutzung am Fahrrad sind bekannt und an
vielen Stellen im Internet durch Vergleichstests belegt. Sie reichen von ca. 40% bis in der Spitze zu
ca. 70 % bei den sau teuren SON Dynamos.
Interessant wäre aber der Wirkungsgrad den ein Nabendynamo bei unserer Nutzung hat.

Grüsse

Bernd

[Cyclone]

Hallo Max,

danke für deine Erklärung, habe ich verstanden.
Im prinzip vergleicht man die mechanische Leistung die extern durch den Drehmoment + Drehzahl
dem System hinzugefügt wurde mit der abgegebenen elektrischen Leistung. Im Regelbetrieb
ist diese externe Leistung der Wind der direkt auf die Welle des Generators über einen Hebel
wirkt.

Wenn man Messungen mit verschiedenen Drehzahlen durchführt, bekommt man eine
Kurve die Wirkungsgrade bei verschiedenen Drehzahlen darstellt.

Gut, jetzt das ganze im Gesamtkontext. Die Windenergie pro m2 steigt in der 3 Potenz. Die
Leistungskurve sieht demnach in etwa so :

Windenergie.JPG (25.65 KiB) 8733-mal betrachtet

Ergibt dann folgende Tabelle :

Windenergie_Tabelle.JPG (15.2 KiB) 8735-mal betrachtet

Bei unserem 50x50cm Rotor sind es max. 0.25 m2 die von Wind erfasst werden. In Wirklichkeit wohl weniger.
Weiss jemand hier mehr ? Für weitere Rechnungen setze ich einfach mal 50% von 0.25/ m2 ein.

Somit ergeben sich folgende Windenergien am Rotor sowie die tatsächlich in elekt. Leistung
umgewandelte Energie. Ich hatte einfach mal die effizienz vom Rotor auf 20% gesetzt und
das Dynamo auf 50%.

m/s Watt Real Watt (20% effizienz) Real elekt. Watt (50% effizienz)
1 0.075 0.015 0.0075
3 2.0625 0.4125 0.20625
6 16.525 3.305 1.6525
9 55.85 11 5.5
12 132.25 26.4 13

Kommen die Werte so in etwa hin ?

Mit den obigen Zahlen und der Leistungskurve kann man dann seinen Rotor dimensionieren. Die Schaltung die Jürgen
vorgeschlagen hatte, muss her..

Grüsse,
Cyclone

[Bernd]

Bei unserem 50x50cm Rotor sind es max. 0.25 m2 die von Wind erfasst werden.
In Wirklichkeit wohl weniger. Weiss jemand hier mehr ?

Bei einem Vertikalrotor rechnet man immer die gesamte Fläche die vom Wind erfasst wird.
Ob dabei alle Bereiche energetisch Ertrag bringen oder nicht spielt dabei keine Rolle.

Es geht ja gerade darum den Wirkungsgrad des Generators am 12V Akku heraus zu bekommen,
oder besser gesagt bei dem anvisierten Einsatzszenario, denn man könnte natürlich auch den
Wirkungsgrad an einen 6V oder meinetwegen im Extremfall an einem 24V Akku bestimmen.
Was dabei raus kommt ist eben noch völlig fraglich, aber sehr wichtig für die Rotorauslegung,
also Dimensionierung. 50% werden es vielleicht nicht sein, aber ich vermute das sollte nur ein
Beispiel gewesen sein für ein mögliches Endergebnis ?

Der Wunsch nach Kenntnis solcher Daten bezieht sich grundsätzlich auf jede Kombination von jedem
beliebigen Generator an einem beliebigen Rotor. Ohne solche Daten ist die Anpassung mehr ein
grobes Schätzen bei dem man durchaus 20, 30, 40 oder noch mehr Leistungsprozente verschenken kann.

Eine Holzscheibe auf der Bohrmaschine befestigt und daran wiederum das Gehäuse des Nabendynamos
befestigt, das wäre ein einfacher aber nützliche Messaubau.

Grüsse

Bernd

[Cyclone]

Hallo,

die 50% hatte ich einmal so gesetzt. Hatte von meinem Tischventilator zurückgerechnet.

Der verbraucht 40 Watt elekt. Leistung und generiert dabei 4 m/s Wind. Der Durchmesser beträgt 38 cm.

Bedeutet :

0,38*0,38*3.14 = 0.45 m2

Bei 4 m/s beträgt die Windenergie pro m2 ca. 39 Watt. Für diese 0.45m2 bedeutet das ca. 18 Watt
an Windleistung. Das bedeutet 46% der hinzugefügten elektrischen Leistung.

Da auf dem Gerät "Made in China" steht, hatte ich einfach mal angenommen, dass z.B. ein SON Dynamo
bei > 50% liegt. Ist das realistisch ?

Gruss,
Cyclone

[Bernd]

Ich kann mich da nur wiederholen, Der Wirkungsgrad dürfte in hohen Maße von dem
Einsatzgebiet abhängen. Am Fahrrad sind für den Son mehr als 50% realistisch. Ob es bei
der Akkuladung ebenso ist würden nur Messungen zeigen.
Bei deinem Tischventilator musst du noch den inneren Bereich des Propellers heraus rechnen,
der keinen Wind erzeugt. 46% incl. Motor und Propeller erscheint mir zu viel.

EDIT:
Du hast nicht Radius zum Quadrat sondern Durchmesser zum Quadrat gerechnet. Daher der
riesige Wirkungsgrad.

Grüsse

Bernd

[Cyclone]

.. upps... Sorry..

ergibt nun bei 0.113 m2, 4.4 Watt. Sind dann 11% Wirkungsgrad.

Gruss, Cyclone

PS :
Bin am überlegen, ob ich dieses Nabendynamo kaufen soll : http://www.nabendynamo.de/produkte/SON_XS-M.html
Die Welle ist sehr lang und mit 12mm Durchmesser bestimmt sehr stabil.

[Bernd]

Dann aber lieber die Version für 28 Zoll Räder denn die erzeugt bei geringeren
Drehzahlen ihre Leistung. Gut wären auch zwei Stück um damit den Rotor oben
und zu lagern.

Grüsse

Bernd

[Cyclone]

Hier werden einige sehr interessanten Werte veröffentlicht !


http://www.enhydralutris.de/Fahrrad/Bel ... ode59.html


Hier ebenso :

http://www.enhydralutris.de/Fahrrad/Bel ... entrierSON

Gruss,
Cyclone

[Cyclone]

..und für diejenigen die so ziemlich alles über Nabendynamos wissen wollen,
hier ein Link http://www.enhydralutris.de/Fahrrad/Beleuchtung.pdf
auf einen 560 Seiten dicken "Schinken"..

Gruss, Cyclone