Lenz in Planung

Lenz in Planung

Beitragvon serbuth » Do 12. Mai 2011, 10:04

Hallo an alle,

ich bin neu hier im Forum.
Alter 35
Beruf Maschinenbautechniker
Lese schon seit einiger Zeit mit und bin von dem Gedanken fasziniert eine Anlage zu bauen.
Bitte um Eure Einschätzung zu folgenden Eckdaten:

- Radnabenmotor von NineContinent Modell JZ – FH 154
(im Fahrradbetrieb ca. Werte: 250W bei 36V, 330W bei 48V, …)
- als Mast hatte ich Heizungsrohr liegen.
Durchmesser 80mm Länge ich denke im Bereich von 9-10m
Würde ich an einem stillgelegten gemauerten Schornstein (Höhe ca. 7m außen ca. 1m x 1m)
befestigen. Anfang Flügel geplant in ca. 9m Höhe.
- Lagerung unten Flanschlager UCF siehe
http://www.agrolager.de/product_info.ph ... d=10043065
- Lagerung oben der Radnabenmotor. (über Gewindestangen)
- gerade Bleche und die Endkappen aus 0,5mm Aluminium.
- Rundung vorne aus Dachrinne 125mm verzinkt.
(eine Seite Rundung mit einem Trennschleifer entfernen)
Verbindung der Einzelteile durch Nieten
- Befestigung der Flügel und der Lagerung auf Holzbrettern 20mm dick.
- ich rechne mit einem Ertrag im Bereich 100 – 300 Kwh pro Jahr.
- Nutzung für mich noch unklar (Warmwasser Pufferspeicher, Netzeinspeisung, …)
- passen die Dimensionen zusammen? Durchmesser 0,9m wegen der Drehzahl (passt so recht
gut zu dem Radnabenmoter) Höhe 1,5m – 2m, um möglichst viel Watt zu erzeugen.
- Wie sind Eure Einschätzungen? Läuft die Anlage an?

Ich weiß, alles etwas durcheinander, aber ich habe einfach mal drauflos geschrieben.
Könnte das so in etwa funktionieren?
Muss man Genehmigungen beantragen?
Habt Ihr noch Tipps für mich?
Hab ich an alle meine Fragen gedacht?


Dimensionen siehe Excelanhang. Berechungsprogramm hier aus dem Forum.
Bild von meinem Entwurf siehe Anhang.
serbuth
 
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Re: Lenz in Planung

Beitragvon Bernd » Do 12. Mai 2011, 11:47

Hallo Serbuth und herzlich willkommen hier im Forum.
Ich freue mich das du als Maschinenbauer den Wunsch nach einem eigenen Lenz Rotor hast.
Besonders freuen mich auch deine präzisen, klaren Angaben die auch nicht von dem sonst üblichen
Traumvorstellungen der zu erzielenden Kilowattstunden geprägt sind.
Ich glaube du bist mit deinen Eckdaten schon ganz gut im realisitischen Bereich aufgestellt.

Was den Generator anbelangt so ist der an sich auch gut geeignet für so ein Vorhaben.
Dein Motor wird bei 36Volt ca. 180 U/min drehen.
Deshalb wird er als Generator bei der gleichen Drehzahl eine ähnliche Spannung abgeben, vielleicht eher etwas weniger.
Ob er gut für deine Zwecke passt ist absolut davon abhängig was man daran anschliessen will.
Ich persönliche würde Netzeinspeisung bevorzugen, ist natürlich auch nicht gerade günstig.
Allerdings wären die Spannungen des Generators dafür ein bisschen zu niedrig.
Unter Umständen könntest du zwei davon einsetzen und die Spannungen damit verdoppeln.

Bei dem 80 Flanschlager habe ich etwas Bedenken das dessen Schwergängigkeit zuviel von den Watt frisst die
du bei Normalwind erzielen wirst.
Eine Alternative wäre ein Absetzen des Mastes am Windrad auf Gerüstrohrstärke, glaube ein einviertel Zoll (48mm).
Das würde nach meiner Einschätzung ausreichen um dein Windrad stabil zu lagern, würde die Lagerverluste
aber vermutlich reduzieren.

Ich bin gespannt auf weitere Beiträge von Dir.

Grüsse

Bernd
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Re: Lenz in Planung

Beitragvon serbuth » Do 12. Mai 2011, 12:47

Hallo Bernd,

danke für deine erste schnelle Antwort.
Der Motor war in einem 20 Zoll Rad verbaut und hat anscheind eine andere Wicklung.
Er dreht bei 36V in etwa 300 U/min. Hab Ihn auch schon mit fast 60V betrieben, da waren es ca. 500 U/min.
Deshalb wollte ich ja einen recht kleinen Durchmesser des Rotors, um höhere Drehzahlen zu erreichen.
Gibt es Richtwerte vom Verhältnis Rotordurchmesser zur Höhe, die nicht über bzw. unterschritten werden sollten?
(Durch mehr Rotorhöhe ändert sich ja die zu erzielende elektrische Leistung)

Den Mast mit diesen Abmessungen habe ich kostenlos zur Verfügung.
Deshalb hatte ich im Moment diesen Durchmesser gewählt.
Ich bin ja noch am Anfang und es wird sich sicherlich noch verschiedenes ändern.

Bis dann, Gruss
Stefan Erbuth
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Re: Lenz in Planung

Beitragvon Wolle » Do 12. Mai 2011, 12:48

Hey,

soll der Lenz nur 2 Flügel haben?
Mechanisch gesehen sehr ungünstig zewcks Belastungen und Schwingungen.
Entweder 3 oder 5 Flügel, wobei ich nach meinen Erfahrungen einen 5-flügligen Lenz2 bevorzugen würde!

Grüße
Wolle
 
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Re: Lenz in Planung

Beitragvon Ekofun » Do 12. Mai 2011, 13:18

Hallo Serbuth,

Drehzahlen hängen vom Durmesser, und Durchmesser * Höhe ist Leistung,aber das wissen Sie.Jedenfas Rotor soll so groß sein das er bei Ihre Wunschanfangsgeschwindigkeit auch gewünschte Leistung gibt.

Viele Grüße

Ekofun
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Re: Lenz in Planung

Beitragvon Bernd » Do 12. Mai 2011, 15:47

Hallo Stefan, die 20 Zoll Versionen der Nabenmotoren sind für langsam drehende Windräder, zu denen
auch dein Lenz trotz nur 90cm Durchmesser gehören wird, nicht so gut geeignet.
Das liegt einfach daran das das Windrad schon ganz gut Wind abbekommen muss bevor es auf die
Drehzahlen kommt die für eine einigermassen hohe Spannung nötig wären.
Deinen Messungen zur Folge müsste das Windrad schon mehr als 100 Touren machen ehe ca. 12 Volt
zu erwarten sind. 100 U/min würde ein 90cm Lenz unter Last erst bei ca. 5m/s machen.

Das Verhältnis aus Breite zu Höhe ist grundsätzlich erstmal egal, so lange man einen Generator findet
der mit den entsprechenden Drehzahlen klar kommt. Man kann auch zwei Generatoren einsetzen und deren
gleichgerichtete Spannung addieren.
Da kleine Drehzahlen grundsätzlich meist mehr Schwierigkeiten bereiten baut man gerne schlank und dafür hoch.
Wichtig ist, Durchmesser bzw. Drehzahl und Generator müssen harmonieren.

Ich persönlich bin auch ein Verfechter von mehr als 2 Flügeln. Oft werden gerne ungerade Zahlen genommen weil
sie angeblich zu einem besseren Schwingungsverhalten führen. Auch sorgen mehrere Flügel für einen gleichmässigeren
Lauf. Vertikalrotoren lassen nämlich, bedingt durch ihre Drehmomentimpulse Richtung Zentrum, gerne mal den Masten tanzen.
Mit einem Einflügler hätte man in dieser Hinsicht die grössten Probleme.
Auch laufen Mehrflügler meist besser an.

Grüsse

Bernd
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Re: Lenz in Planung

Beitragvon homatec » Do 12. Mai 2011, 16:05

Hallo Serbuth,

toll dass du eine Lenz bauen willst.
Sicher hatst du dir die Wanda von Kali angeschaut.
Bei deinem Enwurf kommen mit die Flügel optisch zu tief vor. Auch der Abstand. Was aerodynamisch recht komplex vorstellbar ist ist was hier im "Innenraum" für Strömungen entstehen. Daher würde ich ehrer den Durchmesser richtung 1,5 m bewegen.
Da ich auch ein Frund von weniger ist mehr bin kannst du dir ja überlegen das obere Lager als Festlager zu hehmen.
Dein vorhandenen Generator würde ich noch ins Schnelle mit einem Riemen übersetzen. Das Getriebe kann auch an der Mastspitze sitzen.
Ist natürlichh schlehter wegen der Schwingung aber hast du ja sowieso vor.
Eventuell reicht dann unten ein Gleitlager. Schau mal bei http://www.igus.de/default.asp?Page=5&C=DE&L=de. Da findest du auch ein online Rechenprogramm.
Kostengünstig sind auch 3 Rollen von Inline-Skatern.
Als Flügel wäre sicher eine Alu Wabenplatte super , leider ist das Zeug teuer. Aber die Fliehkräfte sollten bei der Wanda nicht unterschätzt werden. Doch dann lieber Stahlblech das ist auch schwingungsfester.

Grüße
Rainer
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Re: Lenz in Planung

Beitragvon serbuth » Fr 13. Mai 2011, 07:05

Ich danke Euch allen für die Tipps und Bemerkungen.
Werde mal schauen, wie ich weiter komme.
Oft fehlt mir die Zeit (zwei Kinder 5 + 7 Jahre alt)
meine Ideen umzusetzen.

Also nicht wundern falls es länger dauert.
Werde natürlich weiter mitlesen und weiter lernen im Bereich WIND.
Melde mich dann wieder.

Danke und Gruß
Stefan
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Re: Lenz in Planung

Beitragvon serbuth » Di 24. Mai 2011, 17:03

Hallo Leute,

ich melde mich mit folgendem Zwischenstand:
Die meisten Teile sind bestellt. Teilweise schon angekommen.
Die Bleche werde ich in meiner Firma biegen, schweißen, bearbeiten können.
Hab einiges in der Excelliste (Anhang) zusammengefasst.

An den Abmessungen habe ich noch einiges verändert. Jetzt 1,5m x 1,5m
Außerdem soll mein Generator jetzt über eine Riemenscheibe und nicht mehr direkt angetrieben werden.
Ich werde Morgen mal meine Zeichnungen anhängen. (hab ich leider nicht hier Zuhause)
Bei dem Netz-Wechselrichter schwebe ich immer noch im Unklaren.
Verfolge folgenden Beitrag:
http://www.kleinwindanlagen.de/Forum/cf ... php?t=2881
im Nachbarforum.

Bin wieder über Bemerkungen und Anregungen dankbar.
Gruß und schönen Abend
Stefan
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Re: Lenz in Planung

Beitragvon serbuth » Mi 25. Mai 2011, 07:06

Guten Morgen,

wie angekündigt die Zeichnungen.

Bis bald. Gruß Stefan.
serbuth
 
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