Messung der Schnellaufzahl

[bernhard8]

Hätte eine Frage an euch:
Wie kann ich die Schnellaufzahl meines Rotors messen?
Diese ist ja definiert durch Umfangsgeschwindigkeit / Windgeschwindigkeit

Macht man das im freien Lauf oder unter elektrischer Belastung? Für welchen Zustand gibt man diesen Wert an? Das ganze muss ja auch Lastabhängig sein.

Ich komme insgesamt auf folgende Formel:
lamda = d*pi*rpm / (60*vwind)

Unter Last komme ich bei meinem Rotor im Schnitt auf 4.9 was sich ja für einen Dreiflügler (horizontal) ziemlich normal anhört.

[Constant]

Hallo
Die Frage ist nicht, (denke ich) wie messe ich ich meine Schnellaufzahl sondern: Ist meine ereichte Schnellaufzahl an die Flügel und an den Generator angepasst. Nur dann bekomme ich optimale Leistung. Die Anpassung an die Flügel ist dabei noch am einfachsten. Dazu muss die Verdrehung im Flügel an jedem Ort genau mit dem Schnelllauf übereinstimmen. Die Flügeltiefe aber auch. Ich versuche es mal ganz einfach. Du hast irgend einen Flügel. Nehmen wir an (der Einfachheit halber) der Schnellauf wäre 8. Dann würde der Flügel aussen natürlich mit einem Schnelllauf von 8 laufen in der Mitte der Länge nur noch mit 4, auf 1/4 bzw. 0.25X der Länge mit 2 und ziemlich nahe an der Nabe bei Länge 0,125X mit einem Schnellauf von 1. Rein theoretisch wäre dies somit ein Schnelllauf von 45 Grad. FALSCH. Weil der Wind aber während dem Durchgang durch den Repeller um 1/3 abgebremst werden muss, ist dort der Anblaswinkel des Windes auch 1/3 geringer dh noch 30 Grad. Bei der Flügellänge 1/4 nur die Hälfte hiervon, sprich 15 Grad. In der Hälfte des Flügels nur noch 7,5 Grad und aussen am Flügel genau 3.75 Grad. Das ist jetzt der Anblaswinkel. Der Flügel hat aber einen geringen Anstellwinkel den wir von aussen nach innen variabel machen (Wegen der Flügeltiefe) mit 2 Grad aussen, dann 4 Grad, 6 Grad und 8 Grad bei der Nabe. Wodurch unser definitive Verdrehung jetzt lautet 30-8= 22 Grad , dann 15-6= 9 Grad; 7,5 -4 = 3,5 Grad und aussen 3,75-2 = 1,75 Grad. Jetzt ergibt deine Flügeltiefe und der jeweilige Schnelllauf bei diesen Anstellstellwinkel von 2 bis 8 Grad ein gewisser Auftieb, welcher über den gesamten Flügel gleich gross sein muss. Er ist abhängig vom verwendeten Profil . Hierzu muss du die entsprechenden Tabellen zu Rate ziehen. Erst dann kannst du überall die Flügeltiefe bestimmen. So Phantastisch!!!!!!!!! Dein Flügel ist jetzt optimal ausgelegt und du weisst ausserdem, ob du ihn auch richtig (im richtigen Winkel) befestigt hast. Jetzt kennst du den Schnelllauf und musst deinen Generator anpassen, was allerdings etwas schwieriger ist. Du musst wissen wieviel Leistung dein Generator bei welcher Umdrehungszahl abgibt. Da hilft nur messen auf einem Teststand. Du wirst allerdings keinen Generator finden, welcher die Leistung genau so abgibt wie deine WkA. Bei kleinen Umdrehungszahlen ist der Generator immer zu kraftvoll und bei grossen Windgeschwindigkeiten zu schwach. Hier hilft nur ein brauchbarer Mittelweg oder eine elektronische Regelung was natürlich bei allen grossen Windkraftanlagen selbstverständlich ist.
So jetzt kannst du dich an die Arbeit machen und deine WkA auf die optimale Leistung auslegen.Wenn du einen unpassenden Flügel oder Generator hast, wirst du allerdings nie eine hohe Leistung erreichen.
Gruss
Constant

[Faserfreund]

Moin,
wie sieht das bei geradem Profil und Vertikalanlage aus?
Macht mich mal bitte schlau!

Danke im voraus

[Bernd]

Meinst du mit gerade ein symetrisch aufgebautes Profil ?

Wie es bei Vertikalläufern aussieht kann Dir keiner wirklich genau sagen, obwohl viele
behaupten es zu können.
Dadurch das das Rotorblatt bei Vertikalen völlig anderen Einflüssen unterliegt als
beim Horizontalen ergeben sich auch völlig andere Gesichtspunkte für die Auslegung und Konstruktion.

Die meisten machen den Fehler und wenden ihr Wissen über Horizontalläuferprofile einfach
1 zu 1 auch für den Vertikalen an. Ich denke das ist viel zu einfach gedacht.

Es gibt derzeit wohl nur wenige Vertikale die eine praxistaugliche Auslegung besitzen.
Das spiegelt sich im Wirkungsgrad und umso mehr in der oft fehlenden Fähigkeit wieder dem
typischen Gegebenheiten des Windes, z.B. dessen Böen, zu folgen. Viele Vertikale sind unfähig
eine energiereiche Böe zu nutzen.

So ganz grundsätzlich scheint sich nach meiner Einschätzung abzuzeichnen das die Profile für
ungeregelte Vertikale etwas dicker ausfallen sollten als bei Horizontalläufern.
Auch bin ich selbst kein Fan von winzigen Flächenabdeckungen die weitere Probleme hervorrufen.

Beim Vertikalen steht noch viel Entwicklung auf dem PLan. Was wir bisher kennen sind eher vertikal
laufende Horizontalläufer die zu mimosenhaft reagieren als das sie eine wirkliche Konkurenz
zu den Horizontalen darstellen könnten.
Ein ideales Profil gibt es daher leider noch nicht.

Grüsse

Bernd

[Faserfreund]

@bernd
Ja, in Vertikalrichtung von unten nach oben gleiche Profillänge.
Also, mein Generator ist noch in Arbeit, hoffe, in 14 Tagen fertig, dann kann ich die Probeläufe damit starten.
In Böen reagiert mein Dreiflügler eigentlich recht zügig - ich nahm ein GOE 433-Profil, auf der Unterseite (innen zur Nabe) 3/4 offen, die Nase zur Endkante (Sehne) um 4,7° eingeneigt zur Nabe hin, und läuft damit recht ruhig, also kein Vibrieren und flattern, wie bei anderen Einstellungen...
Soweit erstmal und danke zu der Schnelllaufinfo

[Bernd]

Kann es sein das du von einem Horizontalläufer sprichst ?
Wenn nein, dann kann ich deinen Ausführungen nicht folgen.

Grüsse

Bernd

[Faserfreund]

Moin
@bernd
siehe andere Vertikalrotoren - Mein Prototyp

[Wilfried]

Hallo Jan,

hast Du das mit der fernbedienbaren Blattverstellung eigentlich verwirklicht? Ich denke, dass das bei nur einem Rotor auch schwierig auszuwerten ist, eben weil die Windenergie sehr unregelmäßig ansteht. Und was bei niedrigen Drehzahlen ein Vorteil zu sein scheint, kann bei ein paar m/s mehr schon wieder zum Nachteil werden. Deshalb habe ich ja zwei ähnliche Rotoren parallel im Vergleich. Leider komme ich z.Zt. nicht zu exakten Messungen. Das geht nur zu zweit (Flo scheint im Moment stark eingespannt zu sein...) oder mit enormem messtechnischen Aufwand - und vor allem braucht man (Frei)Zeit und Wind gleichzeitig dafür

Beste Grüße
Wilfried

[Faserfreund]

Moin
@wilfried deswegen bauern wir auch gerade an Nr. 2..., nee, mit der Fernsteuerung stimmt was nicht...