Savonius und Okin 540

[Carlo]

Hallo Windradler,
Erst einmal: tolles Forum...
Zu mir: bin Frührentner und leidenschaftlicher Bastler und seit geraumer Zeit mit Photovoltaik und seit kurzem mit Windenergie beschäftigt. Hab auf dem Dach eine grosse PV-anlage mit Netzeinspeisung und im Garten eine kleine Inselanlage mit enem 145W Solarmodul auf einem Drehtisch, angeschlossen an ein 12V Laderegler, 140 Ah Solarakku und 220V Wechselrichter.
Jetzt mach ich die ersten Gehversuche mit Wind und baue gerade meinen ersten Savonius, Maße: 68cm x 60cm, 2-flügelig um 90 Grad versetzt. Ich hab den Okin 540 hier liegen und würde den gern einsetzen, aber da muss die Drehzahl rauf. Bei einer Schnelllaufzahl von 0,8 käme der Rotor (Umlauf 216cm) bei 5 m/s auf etwa 110 rpm, was natürlich viel zu wenig ist. Am Laderegler brauch ich mind. 13V. Meine Frage wäre, schafft mein Rotor eine entsprechende Übersetzung (sollte bei 5 m/s die 12-13V liefern, wäre etwa 1:15)? Eine höhere Spannung am Laderegler ist kein Problem. Oder ist dieses Vorhaben zu blauäugig/optimistisch?
Mit freundlichem Gruss,
Carlo

[Bernd]

hallo Carlo und herzlich willkommen hier im Forum.
Ich finde dein Projekt toll nun zusätzlich auch noch aus Wind erneuerbare Energie zu nutzen.
Gerne kannst du hier auch Fotos posten. Das geht ganz einfach direkt von deinem Rechner
hier ins Forum hinein mit der Funktion "Dateinanhang hochladen".

Windräder nach dem Widerstandsprinzip, wie der Savonius, haben ein hohes Anlaufmoment.
Das heisst dein Savonius wird schon einiges an Drehmoment erzeugen.
Wenn du aber erst bei 5m/s Ladespannung erhalten willst, dann wird der Savonius
vermutlich nicht so häufig Leistung abgeben können.

Ein 1:15 Getriebe liesse sich wohl nur als zweistufiges Getriebe realisieren.
Manchmal gibt es auch kleine Planetengetriebe bei Ebay mit solchen Übersetzungen.
Wie du schon selber vermutest frisst das Getriebe etwas Leistung, aber insbesondere
vervielfacht sich im Faktor der Übersetzung auch das für den Generator nötige Anlaufmoment.

Nach meinen eigenen Messungen besitzt der Okin 540 ein Anlaufmoment von ca. 0,03 Nm.
Nehmen wir das mal 15 dann sind wir bei 0,45 Nm. Das ist schon heftig, ist sogar mehr als beim
besser geeigneten Nabenmotor und ist aus dem Bauch heraus beurteilt zuviel für ein Savonius
dieser Grösse.
Bei 5m/s würde es wohl passen aber darunter wird es schwer werden diesen Wert zu erreichen.
Das heisst das Windrad würde spät andrehen.

Das sind aber Vermutungen da ich die genauen Werte eines Savonius nicht kenne.

Grüsse

Bernd

[Carlo]

Hallo Bernd,
danke für den Wilkommensgruß und deine Erläuterungen. Bin schon mal froh dass es möglicherweise überhaupt geht, hauptsächlich wegen des hohen Anlaufmomentes habe ich auch meine Befürchtungen. Ich könnte natürlich die Spannung über Trafo raufsetzen, da geht mir allerdings zu viel Leistung flöten. Zweistufiges Getriebe ist mir klar, hab hier noch verschiedene Zahnräder rumliegen, für einen Versuch müsste es reichen.
Mein Projekt geht noch etwas weiter, Brauchwasser erzeuge ich auch über Solar (Absorber auf dem Dach) und im Winter wie jetzt zusätzlich über einen selbstgebauten Wärmetauscher in meinem Kaminofen.
Einsparpotential an Erdgas ist schon heftig. Wenn`s interessiert geb ich gerne mehr Details her (ist ja schliesslich ein "Windforum".... )
Fotos von der Inselanlage kommen in Kürze.
Gruss,
Carlo

[Carlo]

So, hier mal 2 Bilder von der Inselanlage.

Wechselrichter
Einmal (Sinus)Wechselrichter, Laderegler und Schaltschrank zum Umschalten Zwischen WR und Netz

Drehtisch

Gesteuert wird das ganze durch eine kleine Siemens LOGO!

Gebe gerne mehr Info, falls erwünscht.
Carlo

[jb79]

Hallo Carlo!

Interessante Sachen, die du da machst. Das drehbare Solarpanel schaut auf dem Photo aber aus, als würde da ein Baum oder Strauch etwas Schatten draufwerfen. Ist das so, oder täuscht das Bild nur?

Wie genau machst du die Nachführung - zeitgesteuert oder helligkeitsgesteuert?

Wie groß/leistungsstark ist eigentlich deine "große" Solaranlage?

[Carlo]

Hallo Jürgen,
Schatten stimmt, da steht ein Kirschbaum und das Foto ist gestern mittag genommen mit tiefstehender Sonne. Ist ertragsmässig eh eine schlechte Zeit im Moment.

Nachführung ist zeitgesteuert, über Fotodiode wirds zu aufwendig und wird nicht viel mehr Leistung bringen. Der Tisch hat 8 Positionen die über einen (Magnet-) näherungsschalter
angefahren werden.

Die grosse Anlage hat 3,06 kWp und wird bis zum Jahresende etwa 2900 kWH eingebracht haben.

Ich wünsche euch allen ein schönes Fest.
Gruss,
Carlo

[Carlo]

So, da bin ich wieder.
Hab die letzte Zeit mit dem Savonius und dem OKIN getestet, kann man in die Tonne kloppen. Ich habe die 2-stufige Übersetzung mit Kettenräder und Ketten zusammen gebastelt, ist nicht das Wahre. Abgesehen vom Krach sind die gefragten Drehzahlen m.E. nicht zu realisieren hab deshalb damit aufgehört.
@Bernd:
du hast schon angemerkt, dass ein Nabenmotor die bessere Lösung wäre. Jetzt lese ich mich schon ein paar Stunden durch die diversen Beiträge und Tests und bin auch zum Schluss gekommen dass so ein Motor die beste Lösung für mich wäre.
Meine Frage jetzt: wäre so ein Nabenmotor ohne Übersetzung einsetzbar, z.B. mit einem Spannungsverdoppler (wo hier auch massenhaft Beiträge zu finden sind)? Zur gefragten Leistung:
Wie oben schon erwähnt, muss eine 140 Ah Solarbatterie geladen werden, zur Zeit läuft über den Wechselrichter (wenn die Sonne dann mal scheint )eine Umwälzpumpe (30W etwa 12 Stunden am Tag) und mein Router und Telefonanlage (14W 24 Stunden am Tag) Im Sommer klappt das auch ganz gut, die Batterie hält Router und Telefon auch über Nacht am Leben. Das ganze schaltet über die Siemens LOGO! automatisch auf Netz um wenn die Ladespannung zu weit absinkt.
Welcher Nabenmotor käme da in Frage, haben ddie alle eine Leistung von 250W? Bei Ebay kosten die Dinger so um die 100 Euronen, realistisch oder muss ich mit mehr rechnen?
Viele Fragen....
Carlo

[Bernd]

wäre so ein Nabenmotor ohne Übersetzung einsetzbar, z.B. mit einem Spannungsverdoppler
(wo hier auch massenhaft Beiträge zu finden sind)?

ich denke schon, kommt natürlich immer auf die Drehzahl des Windrades an.
Für ein 12 Volt Ladebeginn müsste ein 36 V Nabenmotor ca. 80 U/min drehen.
Liegt diese Drehzahl nicht an, muss ein Getriebe (willste ja nicht mehr) oder ein Verdoppler her.
Beim Verdoppler sinkt aber die mögliche max. Leistung die der Nabenmotor abgeben kann, zumindest
so lange der Verdoppler aktiv ist und nicht bei höheren Drehzahlen abgeschaltet wird, was ratsam wäre.

Unser User Simplicissimus hat dieser Tage einen erneuten Versuch dargestellt einen Drehstromverdoppler
zu bauen. Wie es scheint ist es ihm gelungen und es entstand sogar ein Verdreifacher.

Welcher Nabenmotor käme da in Frage, haben ddie alle eine Leistung von 250W?

Ja die meisten haben 250 Watt, einige ganz wenige auch 400 aber die haben meist ein Getriebe eingebaut.
Diese Nabenmotoren haben aber nicht 250 Watt wenn sie nicht bei ihrer Nennspannung betrieben werden.
Bei 14 Volt können sie rund 100 Watt max Leistung abgeben, zumindest rechnerisch.
Im Netz gibt es sie billiger als bei Ebay. Ich hatte auch mal einige Links gepostet wo man sie ab ca. 75 Euo b
bekommen konnte.

Grüsse

Bernd

[Carlo]

Hallo Bernd,
danke für deine ausführliche Antwort. Ich habe inzwischen diesen http://www.ts-audio.biz/pr_ETT1250235.html Nabenmotor bestellt, so wie hier an anderer Stelle empfohlen. Was mein Savonius an Umdrehungen bringt weiss ich noch nicht, ein Spannungsverdoppler werd ich in jedem Fall ausprobieren (die Windverhältnisse sind hier nicht ideal), das Zu- und Wegschalten bekomme ich mit der kleinen Steuerung in den Griff. Ich werde mir wahrscheinlich auch noch einen C-rotor bauen, der Savonius ist schon ziemlich klobig.
Übrigens, wenn gewünscht kann ich ein paar Daten von diesem Nabenmotor hier hinein setzen, musst mir dann nur sagen was und wie ich messen soll (auseinandernehmen will ich ihn aber lieber nicht ). Wird wohl eine Woch dauern bis er hier ist. Den Drehstromverdoppler seh ich mir noch an.
Gruß,
Carlo

[Bernd]

Hallo Carlo, ja das wäre schön wenn du den Innenwiderstand messen könntest und
wieviel Spannung er z.B. bei einer U/sekunde erzeugt. Die Werte werden vermutlich
ganz ähnlich denen sein die schon an anderen Modellen gemessen wurden.

Grüsse

Bernd