Bau eines C-Rotor Windrades

gemeinsame Forenentwicklung eines Rotorprofils

Bau eines C-Rotor Windrades

Beitragvon Jens944S2 » Mi 14. Apr 2021, 06:57

Hallo Allerseits,

ich baue gerade mit meiner Tochter zusammen für eine Projektarbeit (Gymnasium 6 Klasse) ein Windrad. Es soll ein C-Rotor werden. Als Generator wird ein Nabendynamo verwendet.

Das erste Rotorblatt ist gerade fertig geworden. Als Materialien verwenden wir
- 4mm Sperrholz für oberen und unteren Deckel
- Dachrinne RG100 von Marley für den Vorflügel
- Traufstreifen Z250 von Marley für die Leitfläche
- 1cm Multiplexplatte als mittlere Verstrebung
- Heißkleber zum verkleben

Werkzeuge wurden verwendet:
- Heißklebepistole
- Stichsäge
- Laubsäge
- Feile
- Lochbohrer verschiedene Durchmesser

Das ganze ist erstaunlich stabil und mit 850gr pro Flügel relativ leicht.
Die Maße sind:
- Vorflügelbreite: 9cm
- Leitflächentiefe: 25cm
- Vorflügeltiefe: 8,5cm
- Eintauchtiefe: 1,3cm
- Gesamtflügeltiefe: 30,5cm
- Rotorblattlänge: 67cm
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Re: Bau eines C-Rotor Windrades

Beitragvon Jens944S2 » Mi 14. Apr 2021, 09:01

Dazu habe ich noch folgende Fragen:
- Wie bekomme ich die Rotorblätter witterungsfest, reicht eine Grundierung/Lackierung?
- Welcher Rotordurchmesser sollte gewählt werden?
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Re: Bau eines C-Rotor Windrades

Beitragvon herbk » Mi 14. Apr 2021, 18:21

Hallo Jens,

nettes Projekt, - freut mich wieder mal jemanden zu sehen der so etwas macht. :D :D

Ihr seit mit den Flügelabmessungen fast bei dem was ich bei meinem aktuellen C-Rotor habe, das "passt" (so weit man das sagen kann) zu etwa 80 cm Rotordurchmesser.
Eine Strebe in der Mitte wird wohl recht wackelig werden...

In Bezug auf die Witterungsbeständigkeit kommt es natürlich darauf an wie lange der Rotor am Stück drausen sein soll...
Grundieren alleine reicht als Holzschutz nicht. WIchtig ist da eine Imprägnierung und ein Decklack. Die Multiplexplatte ist nicht sehr empfindlich, allerdings müssen auch hier alle offenen Kanten (auch Bohrlöcher) geschützt werden.
Wie gesagt: zumindest wenn er länger draußen stehen soll.

Für einen Rotor dieser Größe halte ich einen Nabendynamo für etwas schwach, Ihr werdet ihn wohl relativ früh zusätzlich bremsen müssen.

Gutes Gelingen (und halte uns auf dem Laufenden... ;)

Ach ja, - falls die Schule Deiner Tochter mal Lust auf ein größeres Projket in dieser Art hat:

http://www.daswindrad.de/forum/viewtopic.php?f=12&t=2429

Ist zwar die letzten beiden Jahre (aus bekannten Gründen...) ausgefallen, aber wir haben die Hoffnung es nächstes Jahr durchführen zu können.
Gruß Herbert
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Re: Bau eines C-Rotor Windrades

Beitragvon Jens944S2 » Fr 30. Apr 2021, 13:01

Hallo Herbert,

danke für die Infos, den Durchmesser werde ich dann auf 80 cm festlegen.

Es gab endlich wieder etwas Fortschritt, die 3 Rotorblätter sind fertig gestellt. Der Nabendynamo ist angeschafft und die Aufnahme auch fertig.

Als nächstes erfolgt die Anfertigung der Streben, erste Tests haben gezeigt das die Stabilität ausreichend sein könnte.

mfg Jens

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Re: Bau eines C-Rotor Windrades

Beitragvon Jens944S2 » Mi 23. Jun 2021, 12:01

So, das Windrad ist bis auf die Endlackierung fertig. Ich habe es ein paar Tage im Garten stehen lassen und dabei beobachtet. Leider bin ich ziemlich enttäuscht.
Von selber anlaufen würde es vielleicht mal im Gewittersturm, da geht leider gar nichts.
Wenn ich es von Hand andrehe braucht es schon sehr kräftigen Wind damit es sich überhaupt weiter dreht. Normalerweise bleibt es direkt wieder stehen.
Während der Tests war übrigens keine Last an den Dynamo angeschlossen, also Leerlauf. Also im Prinzip nicht zu gebrauchen.

Wenn man den Dynamo wieder ausbaut und durch ein Kugellager ersetzt, wäre es wohl ein nettes Deko-Objekt, zu mehr kann man es sicher nicht gebrauchen.
Das ist schon sehr enttäuschend, bei der Größe der Rotoren und dem lächerlich kleinen Dynamo (3 Watt) hätte ich mir zumindest etwas mehr erwartet.
Der Dynamo ist gebraucht und hat schon ein spürbares Rastmoment wenn man die Achse von Hand dreht, aber das ist bei den Dingern ja normal. Vielleicht besorge ich nochmal einen neuen, allerdings habe ich nicht das Gefühl das er sich übermäßig schwer dreht.

Hat jemand eine Idee woran es liegen könnte, ist der C-Rotor so ineffizient?
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Re: Bau eines C-Rotor Windrades

Beitragvon herbk » Do 24. Jun 2021, 16:48

Hi Jens,
OK, der ist jetzt nicht ganz ideal gebaut, aber anlaufen sollte er schon. Z.B. das Umgebördelte an den Dachrinnenprofilen ist aerodynamisch eine Katastrophe, - besonders der Bördel nach Außen...

Das Rastmoment und die sonstigen mechanischen Verluste darf man nicht unterschätzen, ich hatte mal einen Test gelesen der gezeigt hat dass die auch im Leerlauf schon ganz schön Leistung aufnehmen, - mal sehen ob ich ihn noch finde.
gefunden: https://fahrradbeleuchtung-info.de/wirkungsgrad-und-leerlaufverluste-von-nabendynamos

Meine laufen bereits bei deutlich unter 1 m/s Windgeschwindigkeit an.. Ich habe allerdings keinen Nabendynamo sundern eine art Scheibengenerator ohne Rastmoment und auch die Kugellager sind ohne Dichtungen damit wirklich alles ganz leicht anläuft.

Im Momentn sind meine beiden Generatoren noch bei einem unserer Studenten. Wenn ich sie wieder habe, dann mache ich mal ein paar Bilder und ein kleines Video, - sollte bald sein, denn seine Testreihe ist abgeschlossen.
Gruß Herbert
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