Scheibengenerator aus dem Kleinwindanlagen Shop

Re: Scheibengenerator aus dem Kleinwindanlagen Shop

Beitragvon Famzim » Sa 1. Jun 2013, 12:30

Hallo Querdenker

Erst mal herzlichen Glückwunsch zu Deiner Wohnlage :D
Was bei Dir alles entsteht ginge hier in der Stadt überhaubt nicht.

Zu der Umrechnerei dreieck - stern, ist das ein "Verkettungsfacktor" = Wurzel aus 3 !! = 1,73.
Das gilt für Wiederstände Ströme und Spannungen gleichermassen.
ein Vergleich:
D = 10 V und 17,3 A und
bei Y = 17,3 V und 10 A
es gibt immer die gleiche Leistung !
Bei den Widerständen , zum Beispiel eine Phasenwicklung = 10 Ohm hat dann bei Y Schaltung einen "Wirkwiederstand" von 17,3 Ohm, und in D Schaltung dann 5,78 Ohm.
Diese Widerstände lassen sich SO nicht messen, da sie erst bei der Drehstromverkettung (120° Phasenversatz) zur Wirkung kommen.

Bei Eurer ETA Euphorie für Generatoren muß ich mal etwas Bremsen.
Bei einer Windkraftanlage oder ähnliches, ist immer das Gesammteta gefragt, und das kommt leider bei einem super Geni zu kurz.
Ich möchte das mal kurz begründen !
Ausgehent von einer Anlage die bei 3 m/sek startet und dann 10 W Wellenleistung bringt.
Hat der G zu diesem Zeitpunkt 95 % ETA kommen schon 9,5 W heraus.
Für grössere Leistungsausbeute steigt die Drehzahl bei 6 m/sek auf doppelte Spannung .
Das Windrad könnte so die 8 fache Wellenleistung abgeben, bei doppelter Spannung " aber " 4 fachem Strom, der aus dem Drehmoment resultiert.
Nutze ich den möglichen höheren Strom nicht weiter, um den Geni bei dann über 95 % zu betreiben, sinkt der Wirkungsgrad des Windrades von möglichen 80 W, und nutzt nurdie höhere Spannung aus, und das sind dann 20 W .
Also nur 25 % Windradleistung wird genutzt für den Generator, macht dann gesammt ETA unter 25 % .
Lasse ich den Geni mit nur 80 % laufen und nutze die gesammte Windradleistung bei 4 mal höherem Strom, liege ich insgesammt aber bei 64 % Eta.
Steigere ich die Drehzahl weiter und lasse den Geni bei höchstem ETA laufen kann zwar auch der Strom höher gewählt werden, Das Windrad wird aber nicht richtig ausgenutzt und ist für diesen Betriebszustand zu groß.
Anders herum kann dann natürlich ein grösserer Geni genommen werden, der die 80 W, oder auch höher, bei bestem ETA bringt.
Das hat aber eine vervielfachung der Generatorkosten zur Folge.
Soll der Generator trotzdem die auf 80 ETA gesunkene Leistung bringen, braucht das Windrad nur für die fehlenden ? 15 % grösser gebaut werden,
DAS halte ich für eine Preiswertere Lösung.

Gruß Aloys.
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Re: Scheibengenerator aus dem Kleinwindanlagen Shop

Beitragvon Ekofun » Sa 1. Jun 2013, 13:23

Hallo Querdenker,

vermute das Dich Theorie sehr interessiert,so habe für Dich zwei Bilder aus Buch gemacht.

DSCI0672.jpg
DSCI0672.jpg (432.15 KiB) 6017-mal betrachtet


DSCI0673.jpg
DSCI0673.jpg (558.76 KiB) 6017-mal betrachtet


Wünsche schöne WE,Grüße

Ekofun
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Re: Scheibengenerator aus dem Kleinwindanlagen Shop

Beitragvon Querdenker » Sa 1. Jun 2013, 14:17

Hallo Aloys
So ganz kann ich das noch nicht nachvollziehen....aber ich denke darüber nach.....muß noch ein bissel "reifen" lassen. ;)
Trotzalledem scheint schon was daran zu sein., was Du sagst.:
mit Windrad 15% größer , statt größeren effektiveren Geni.......Ich will den dreiflüglige SavoniusRotor sowieso mit einem feststehenden "vierflügeligen Savonius" konplett umbauen...!Feste Flügel nicht drehend! )..so dreht sich zum einen optisch von unten gesehen nix auf meinem Dach...wesendlich höhere Windgeschwindigkeit ( wird größer!!) ;) so hab ich einen ca 2,5m x2 m Savonius mit höherer Drehzahl weniger Fliehkräften......sicherer..macht keine Angst ( den Nachbarn!!)....usw ;)

Ich bin schon sehr gespannt was ich "ernten" werde, bei welchen Wind......und kann dann ja noch weiter versuchen ......nach dem Motto ,(wie schon vor Millionen Jahren das allseitsbekannte Geißeltierchen)......"Versuch und Irrtum..."! ;)
Habe ja mein "Versuchsfeld" auf dem Dach groß genug...


Danke Dir , Schönes WE! :-)
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Re: Scheibengenerator aus dem Kleinwindanlagen Shop

Beitragvon Ekofun » Sa 1. Jun 2013, 14:58

Hallo Querdenker,

Dein Windrad,Savonius, D = 2,5m , H = 2m hat eine Fläche von 5m^2.Drehzahl bei Last und Leistung:
Wirkungsgrad habe 25 % genommen.Mehr als 20 haben Savonius sicher.

3m/s = 16,0 U/min.... =... 20,6 W auf Welle
4m/s = 21,4 U/min.... =... 49,0 W auf Welle
5m/s = 26,7 U/min.... =... 95,0 W auf Welle
6m/s = 32,0 U/min.... =....164,7 W auf Welle
10m/s = 53,0 U/min... =....762,5 W auf Welle
12m/s = 64,0 U/min... =...1317,6 W auf Welle

Frage: ist Dein Dach kreftig genug und stabiel um diese Kräfte bei Stürmen auszuhalten auf die Dauer??

Grüße

Ekofun
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Re: Scheibengenerator aus dem Kleinwindanlagen Shop

Beitragvon Querdenker » Sa 1. Jun 2013, 17:40

Na auf jeden Fall.....! ;) das Ding steht auf einem Rahmen aus 160mm T-Träger.....in einem "Würfel" (Käfig) die vier Ecken aus 6" Rohren...oben ein Rahmen aus 100 mm T- Trägern oben gelagert um die vier 3" Rohre sind die vier festen Flügel....alle vier Ecken werden mit 8mm Drahtseil 30 Grad abgespannt..
Die Rahmenkonstruktion ist entkoppelt gummigelagert durchs Dach in Grundmauern einbetoniert...! (Diagonalverstrebungen) ;)
DAS sollte halten!!
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Re: Scheibengenerator aus dem Kleinwindanlagen Shop

Beitragvon Bernd » Sa 1. Jun 2013, 20:48

Ausgehent von einer Anlage die bei 3 m/sek startet und dann 10 W Wellenleistung bringt.
Hat der G zu diesem Zeitpunkt 95 % ETA kommen schon 9,5 W heraus.
Für grössere Leistungsausbeute steigt die Drehzahl bei 6 m/sek auf doppelte Spannung .
Das Windrad könnte so die 8 fache Wellenleistung abgeben, bei doppelter Spannung " aber " 4 fachem Strom, der aus dem Drehmoment resultiert.
Nutze ich den möglichen höheren Strom nicht weiter, um den Geni bei dann über 95 % zu betreiben, sinkt der Wirkungsgrad des Windrades von möglichen 80 W, und nutzt nurdie höhere Spannung aus, und das sind dann 20 W .
Also nur 25 % Windradleistung wird genutzt für den Generator, macht dann gesammt ETA unter 25 % .
Lasse ich den Geni mit nur 80 % laufen und nutze die gesammte Windradleistung bei 4 mal höherem Strom, liege ich insgesammt aber bei 64 % Eta.
Steigere ich die Drehzahl weiter und lasse den Geni bei höchstem ETA laufen kann zwar auch der Strom höher gewählt werden, Das Windrad wird aber nicht richtig ausgenutzt und ist für diesen Betriebszustand zu groß.
Anders herum kann dann natürlich ein grösserer Geni genommen werden, der die 80 W, oder auch höher, bei bestem ETA bringt.
Das hat aber eine vervielfachung der Generatorkosten zur Folge.
Soll der Generator trotzdem die auf 80 ETA gesunkene Leistung bringen, braucht das Windrad nur für die fehlenden ? 15 % grösser gebaut werden,


Aloys das hatten wir doch schon mal besprochen.
Ich hatte Dir damals bereits aufgezeigt das in deinem Beispiel ein Haken ist.
Bleiben wir mal beim Beispiel des Scheibengenerators in diesem Thread.
Der kann auch bei seiner maximal möglichen Leistungsabgabe (passende Belastung voraus gesetzt) weit über 90% Wirkungsgrad erzielen
und eben nicht nur bei Ladebeginn und er ist auch nicht "um ein vielfaches teurer" wie ein Generator der das nicht ganz so gut kann.
Natürlich könnte man ihn schlechter bauen wenn einem der Wirkungsgrad "zu gut" erscheint...... aber will man das ?

braucht das Windrad nur für die fehlenden ? 15 % grösser gebaut werden

Grösser bedeutet in aller Regel auch langsamer drehend, teurer, mechanisch schwieriger etc.
Dann lieber den Generator nicht bewusst schlechter bauen als nötig. Das ist dann sicher die bessere Alternative.

Der Fehler in deiner Betrachtung ist das du den Windradgenerator in deinen Beispielen immer so auslegst das er (nur) bei Ladebeginn einen guten Wirkungsgrad erzielt.
Oberhalb des Ladebeginns wird der Wirkungsgrad bei dieser Unterdimensionierung dann immer schlechter.
Du musst ihn aber nicht für den Ladebeginn sondern musst ihn für die mögliche Maximlleistung auslegen, dort muss er einen guten Wirkungsgrad erzielen !!!
Damit ist er dann bei Ladebeginn natürlich besser als er es dort sein müsste, aber das ist doch der Windleistungssteigerung mit der dritten Potenz geschuldet die
bei doppelter Windgeschwindigkeit die achtfache Wellenleistung bei nur doppelter Drehzahl zur Verfügung stellt.
Das scheint dich irgendwie total zu irritieren, vermutlich weil du so etwas aus deinen bisherigen Anwendungen noch nicht kanntest.

....Das hat aber eine vervielfachung der Generatorkosten zur Folge.

Ein guter Generator wird immer mehr kosten als ein schlechterer kompromissbehafteter, aber keineswsegs unbedingt ein vielfaches.
Was der hier vorgestellte Generator kostet weisst du ja. Ich denke der Preis ist angesichts des gebotenen ziemlich günstig.
Zeig mir einen qualitativ vergleichbaren käuflichen Bausatz oder Fertiggerät, also 100% rastfrei, praktisch Null Anlaufmoment und über 90% Wirkungsgrad
bei Volllast etc. der weniger kostet. Ich kann es vorweg nehmen, du wirst keinen finden.

Natürlich kann man einen Generator auch bewusst schlechter auslegen als es möglich wäre, also man könnte Kompromisse eingehen um ein bisschen Geld zu sparen.
Zum Beispiel so das er bei den 600 Watt Leistungsabgabe in meiner Messung nicht 92% sondern vielleicht nur 82% oder 72% Wirkungsgrad erzielen würde.
Das würde ich aber normalerweise nie machen denn dann würde ich ja während der ganzen Lebensdauer der Anlage auf vielleicht 20% meiner Einnahmen (Geld) verzichten.
Am Material sparen ist nicht immer ein Allheilmittel.

Bernd
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Re: Scheibengenerator aus dem Kleinwindanlagen Shop

Beitragvon Bernd » Sa 1. Jun 2013, 21:10

@ Querdenker
So lange du nicht vor hattest irgendwelche Effekte durch die Umschaltung zwischen Stern- und Dreieckschaltung während des Betriebs
des Generators zu erreichen ist es völlig egal ob du den Generator als Stern- oder Dreieckschaltung auslegst/aufbaust. Im Ergebnis
ist es dasselbe. Da Stern einige leichte Vorteile für Hobbybastler bietet würde ich normalerweise die Sternschaltung bevorzugen.

Grüsse

Bernd
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Re: Scheibengenerator aus dem Kleinwindanlagen Shop

Beitragvon vm » Sa 1. Jun 2013, 22:08

Hallo Aloys

Einen Windgenerator auf 12V Batterieladung auszulegen ist eigentlich immer eine Katastrophe, weshalb es sinnvoll ist einen Abwärtsschaltregler zu benutzen

Bei hohen Spannungen spielen Gleichrichter und Leitungsverluste kaum noch eine Rolle und solche Regler kosten nicht die Welt bei 3-120 Volt

mit regelbarer Ausgangsspannung und regelbarem Ausgangsstrom , der Wirkungsgrad ist auch gut bei höheren Spannungen

mfg.Volker
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Re: Scheibengenerator aus dem Kleinwindanlagen Shop

Beitragvon Famzim » So 2. Jun 2013, 17:40

Hallo zusammen

Da mir woll niemand so richtig glauben schenkt und ich bei dem Dualgeni bleiben soll, mach ist das mal :mrgreen:
Erste Messreie von Bernd :
http://www.daswindrad.de/bilder/generatorvonmax_1.gif
Da fangen wir mal erst bei 200 U/min an und der G bringt dort an der Elektronik 140 W.
Weiter bei 400 U/min hat das Windrad dann 8 mal höhere Leistung !
Der Generator bringt aber nur 400 W bei 450 Wa an der Welle, da ist aber viel mehr zu holen, was die Elektronik nicht schaft.

Der gleiche Generator am Akku :
http://www.daswindrad.de/bilder/generatormaxakku_1.gif
Da liegt die Drehzahl ja um die hälfte niedriger (und Er wäre mit höherer Drehzahl an 24 V besser bedient).
Mal die Leistung bei 108 U/min mit 172 U/min verglichen, da ist die Drehzahl nur um 59 % gesteigert, und das Windrad bringt dadurch 1,59 X 1,59 X 1,59 = 4 fache Wellenleistung.
Der Generator bring trotz schlechterem ETA die 7 fache Elektrische Leistung.
Da kann man nun wieder Auswerten, und eine bessere Anpassung suchen.
Auffällig ist das er bei niedriger Leistung noch nicht wach war, was an der zu ereichenden Akkuspannung liegt.
Würde er an einem 24 V Akku betrieben und mit dem Strom laden wie bei 12 V auch, brauchte er auch nicht auf doppelte Drehzahl wie an der Elektronik.
Er käme schon mir nur 300 U/min aus und gäbe mehr Leistung in den Akku als mit Elektronik ins Netz.
Ich will damit nur aufzeigen, das die Windenergie nicht ausgenutzt wird die zur Verfügung steht vom Windrad, und immer das gemeinsame ETA grössere Gewinne bringen.
Selbst bei der 24 V Akkuladung wird schon verschenkt, denn bei den dann 300 U/min wird nur das gleiche Drehmoment genutzt wie vorher am 12 V Akku, et könnte aber 4 mal grösser sein, bei geeigneterem Generator.
Das Windgad läuft daher auch nur mit 25 % Drehmoment und von den 20 bis 30 % die es ohnehinn nur bringen kann, bleiben 7,5 % über.
Natürlich dreht es und bei stärkerem Wind auch schneller, und die Abgabeleistung steigt, ist das aber wirklich das Maximum .

Viele Generator-Messreihen haben bei Leistungssteigerungen auch erheblich Drehzahlsteigerung angegeben.
Rechnet doch einfach mal die Leistung des Windrades, bei gleichen Drehzahlen, dagegen.
Da bin ich gespannt auf Eure Etas vom Windrad .
Was kann den an der Elektronik so eingestellt werden ? die muß bei steigender Spannung den Laststrom wesendlich stärker hochregeln, sonst schläft das Windrad noch ein .

Gruß Aloys.

Ein Variogetriebe brauchen wir :)
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Re: Scheibengenerator aus dem Kleinwindanlagen Shop

Beitragvon vm » So 2. Jun 2013, 18:13

Hallo Aloys

Geni und Windrad sollten auf 10 m/sek Wind ausgelegt sein ( der Geni sollte die anstehende Wellenleistung verarbeiten können), vernünftige

Variogetriebe mit gutem Wirkungsgrad gibt es leider nicht :cry:


mfg.Volker
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