Sturmsicherung

[fiedje]

--- gelöscht ---

[finn]

klingt irgendwie alles recht plausibel, aber die umsetzung scheint mir recht schwer... ?

[jb79]

Interessante Idee, nur die Lagerung scheint mir schwierig umsetzbar.
Dein System arbeitet wie ein Fliehkraftregler, so einen könnte man auch einsetzen und damit z.B. Backen an eine Bremsscheibe legen und das Windrad zu runterbremsen.

Würde das Ganze etwas umbauen, so daß jeder Flügel sein eigenes System hat, damit kann der bisherige Flügelarm und die Befestigung in der Mitte bleiben wie sie ist. Am Flügelarm wird dann ein weiterer Tragarm für den Vorflügel befestigt, der Schließmechanismus bleibt gleich und die Feder kann man zwischen den beiden Armen einbauen (wird bei steigender Windgeschwindigkeit zusammengedrückt).
Nachteil dieser Konstruktionsweise: es gäbe möglicherweise Schwingungen verursacht durch die unterschiedlichen Kräfte im Bereich in dem Luft von hinten in den Flügel strömt und dem Bereich wo der Flügel gegen den Wind läuft. Das umgeht deine Konstruktion recht elegant. Wenn du die konstuktiven Probleme lösen kannst dann wäre das schon eine feine Sache.

[fiedje]

--- gelöscht ---

[Bernd]

Erstmal global, mit dem C-Rotor hast du das Windrad mit so ziemlich der geringsten Drehzahl überhaupt
ins Auge gefasst, was deinen Aspekten für maximale Sicherheit durch zerstörerische Drehzahlen sicher sehr
entgegen kommt.
Duch die geringe Schnelläufigkeit, auch TSR genannt, dreht der C-Rotor ausgesprochen "gemächlich" im Vergleich
zu anderen Konstruktionen und hat nach meiner Einschätzung daher per se schon einen Vorteil was geringe
Selbstzerstörungskräfte durch rotierende Massen anbelangt.
Wirklich fundierte Langzeiterkenntnisse können wir aber derzeit noch nicht vorweisen!

Deine Idee ist nicht schlecht, aber leider wirst du damit keine nennenswerte Reduzierung der Drehzahl herbei führen.
Der Grund ist der das eine Schliessung des Durchströmspaltes die Leistung "nur" um ca. 1/4 reduziert.
Das habe ich in einem Versuch auf meinem kleinen Messstand ermittelt.
Um im Sturm aber eine signifikante Reduzierung der Leistung zu erreichen, und damit eine Drehzahlreduktion,
müsste man in viel stärkerer Ausprägung leistungsreduzierend agieren, denn die Leistung des Windes verachtfacht
sich mit der Verdoppelung der Windgeschwindigkeit, da verläuft sich eine Reduktion um gut 20% im nichts.

Eine Abbremsung per geregelten Kurzschluss am Generator scheidet hier auch aus da Widerstandsläufer
( der C-Rotor ist weitgehend ein solcher) bei starker Abbremsung ihr Drehmoment nach oben fahren.
Diese Rotoren kann man also nur sehr schlecht mit dem Generator "ausbremsen" im Gegensatz zu den weit
verbreiteten Auftriebsläufern deren Leistung bei Drehzahlreduktion völlig zusammen bricht.

Ich schlage Dir daher einen ganz anderen Weg vor, nämlich den C-Rotor möglichst leicht und
robust zu bauen, dann besteht er sehr wahrscheinlich auch einen sehr starken Sturm unbeschadet.
Mein eigener 50cm Versuchsrotor erreichte in einem Unwetter dieses Jahr Drehzahlen von geschätzen
800 - 1000 U/min und das entspräche dann in etwa Orkanstärke. Mein Tisch und sämtliche Stühle
flogen dabei durch den Garten, Nachbarbäume liessen ihre Krone und Bäume wurden umgelegt.
Dabei ist der Rotor aus dünnen und nicht sonderlich stabilen PVC-Hartschaum gefertigt und war eher
als LowCost Einsteigermodell gedacht denn als "Orkanübersteher".
Wenn dieser LowCost Rotor das überlebte, dann ein besser gebauter erst recht.

Du könntest auch eine Bremse vorsehen, z.B. eine Scheibenbremse wie beim Auto, evtl auch eine
vom Fahrrad, Moped, Motorrad. Zur Sicherheit wäre das sicher gut.

Grüsse

Bernd

[miniwindi]

Hallo,
wenn der letzte Sturm hier Bernds Rotor, der ja am Dorfrand zum Feld steht, heile gelassen hat, so
kann ich Bernd nur zustimmen. So einen Sturm hatten wir hier schon lange nicht mehr.
Da sind wirklich ganze Baumkronen quer über die Felder geflogen.
Als ich von der Arbeit nach Hause gefahren bin, mußte ich durch die Straßen voller Äste Slalom fahren.
Viele Grüße Herbert

[Bernd]

Hier der Link zu dem Test des C-Rotors mit- und ohne Durchströmung.

viewtopic.php?f=2&t=144&p=1459&hilit=+pappe#p1459

Grüsse

Bernd

[fiedje]

--- gelöscht ---

[jb79]

@Bernd: Also für mich liest sich die Tabelle anders, bei gleicher Drehzahl halbiert sich bei z.B. 120 Umdrehungen ja das Drehmoment, womit sich auch die Leistung halbiert. Das nützt aber nur was, wenn der Rotor auch gebremst wird (z.B. durch Belastung durch einen Rotor), im Leerlauf würden dann die beiden Rotoren vermutlich die selbe Drehzahl einnehmen, auch wenn der nicht mehr durchströmte wohl viel länger braucht um die zu erreichen.

Man kommt also auch bei dieser Methode nicht um eine elektrische, mechanische oder magnetische Bremsung herum. Eine Wirbelstrombremse könnte das Ganze sehr schnell runterbremsen (allerdings nicht bis auf 0).

[Bernd]

Ja das stimmt, bei hohen Drehzahlen (Richtung Leerlauf) sinkt, wie es auch im Text steht, die Leistung
prozentual stärker wenn man die Durchströmung schliesst. Bremst man herunter steigt die Leistung aber
wieder an. Wie schon geschrieben bricht die Leistung beim starken Abbremsen aber nicht völlig
zusammen, so wie es bei normalen Horizontalwindrädern der Fall ist, sondern der C-Rotor stemmt
sich gegen die Abbremsung und damit würde der Bremse einiges abverlangt.
Das beste wäre es daher dann gleich bis auf Null herunter zu bremsen und den Rotor, wenn man schon
Abbremsen möchte, dann festzusetzen.
Ich vertrete aber nach wie vor die Meinung das eine sturmsichere stabile Bauweise der bessere
Schutz gegen Zerstörung ist als eine aufwendige Regeleinrichtung.

Grüsse

Bernd