Depronrad und mehr soll folgen

fertig gestellte Windräder, Fotos, Beschreibungen und Nutzdaten

Depronrad und mehr soll folgen

Beitragvon Windsauger » Fr 18. Jan 2013, 18:00

Hallo an alle Bastler,

eigentlich bin ich nicht so der Foren Mensch und wollte mich hier anfänglich auch nicht melden, aber ich lese mich jetzt schon einige Tage hier so durch.
Ich bin angenehm überrascht wie offen hier mit Informationen umgegangen wird. Dies ist nicht überall so ---- da wird persönlich angegriffen und nur
immer alles wiederholt ohne das es jemanden interessiert.

Also echtes Lob für alle die hier das Forum am leben halten!

Warum bin ich überhaupt hier gelandet?
Mein ursprüngliches Ziel war (und ist es noch) ein Horizontalwindrad mit ca. 400W zu bauen.
Also fing ich mal im Netz an zu suchen ---- Nun bin ich hier.

All eure Berichte über Vertikalräder haben mich jetzt etwas vom Kurs abgebracht.
Will jetzt auch so ein Ding haben.
So Aussagen wie Schattenwurf, Geräusche....weckten jetzt die Neugierde auf einen
C-Rotor.
Um die Sache vorsichtig und flopminimiert an zu gehen bin ich dann vor zwei Tagen in den Keller gerannt und habe die Styroporsäge ausgegraben.
Dann entstand das kleine Depronrad (Bild) welches ich mit dem Schnittmusterprogramm und Berechnungstool dimensioniert habe. (30 cm * 30 cm).
Das Ding dreht sich eigentlich immer!

Als nächstes stell ich mir ein Rad mit 1,5 m * 1,5m vor. Dies soll dann bei 4 m/s seine 13 Watt liefern. Wenn es dann mal mehr wird, wäre auch ok,
bei 9 A wäre für meine Auslegung sowieso erst mal Schluss ca. 100 Watt.

Als Material nehme ich GFK.-----Alu, Stahl, wäre auch möglich, aber da wird dann immer alles
sehr kantig und schwer.

An dem jetzigen Punkt angelangt bräuchte ich etwas Hilfe.
In einem Bericht der hier verfasst wurde(leider kann ich es gerade nicht mehr finden), stand etwas von einer Aufgesetzten elliptischen
Nase, die vor das C Profil soll. Auch wurde von einer Innenschale mit rundem Radius gesprochen.

Sollte ich mir das dann folgendermaßen vorstellen?

Bild siehe Anhang.

Wie das genau gemeint ist kann ich in dem Schnittmusterprogramm und allen von mir gesehen
Bildern nicht erkennen ----vielleicht wurde das aus Gründen der Einfachheit auch nicht verwirklicht.(bei dem Depronrad habe ich auch einfach nur offen gelassen)

Da ich jetzt an der Stelle stehe wo das für meine zu erstellende Form wichtig wäre, würde es mich freuen wenn mir jemand über den Punkt helfen könnte.

Gruß Martin
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Re: Depronrad und mehr soll folgen

Beitragvon picowindmiller » Fr 18. Jan 2013, 21:07

Hallo Windsauger,
dein Depronrad sieht schon mal gut aus. Wenn du eine windschlüpfrige Nase vor den Vorflügel bauen möchtest, solltest du die Form der Ellipse wählen. Hinweise zur Berechnung findest du hier: http://www.mathematik.ch/anwendungenmat ... senumfang/
Ich baue meine Windräder aus AlMg3 halbhart 0,2 mm. Das Blech sollte mindestens AlMg3 halbhart, besser noch dreiviertelhart sein. Die Konstruktion wird enorm stabil und extrem leicht.
Die Zeichnung des Flügels,die du hier reingestellt hast, zeigt eigentlich den richtigen Aufbau. Dabei sollte die Leitfläche im Radius des Windrades gebogen sein. Der halbkreisförmige Vorflügel hat sich offenbar als optimal für die Funktion des Windrades erwiesen. Die Nase dient dazu den Windwiderstand gegen den Fahrtwind des Flügels zu verringern.
Wenn du mit Gfk arbeitest, kannst du ja die Nase und den halbkreisförmigen Vorflügel miteinander verkleben. Wenn ich das richtig verstanden habe, geht die zusätzliche Nasenlänge im Berechnungstool nicht mit in die Gesamtlänge des Flügels ein und wird damit auch nicht in der prozentualen Flügelabdeckung in Bezug auf den Gesamtumfang berücksichtigt.
Ich bin schon gespannt, wie es mit deinen Konstruktionen weitergeht.
Viel Erfolg
N.B.
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Re: Depronrad und mehr soll folgen

Beitragvon Windsauger » Sa 19. Jan 2013, 03:19

Hallo Picowindmiller,

danke für die prompte Antwort. Den Leitflügel werde ich natürlich kreisförmig anordnen,
wie auch schon an dem Depronteil. Hatte ich nur aus zeichentechnischen Gründen vereinfacht.

Zuerst war ich der Meinung das Deine Antwort bezüglich des Vorflügels mich nicht weiter bringt, aber ich habe jetzt mal die Maße und Zeichnungen
zwischen dem Schnittmustertool und dem Berechnungstool genau verglichen ----daraus ergibt sich dann auch die Länge des Vorflügels beziehungsweise
der fehlenden Innenschale. Ellipse alleine hat mich nicht weitergebracht, da dazu ja auch die Längenangabe nötig ist.
Ok, das hat sich geklärt und wenn man die Zeichnungen zusammenbastelt scheint das alles Schlüssig zu sein.---mein Fehler.

Bei meinem Depronrad habe ich aus diesem Grund den Vorflügel einfach vergessen(übersehen,,,,,).
Dann war das Teil ja schon für was gut.

Jetzt kann ich mich dann mit der Form rumreisen ----gibt jetzt halt ein Teil mehr pro Flügel.

Ich muss aber trotzdem nochmal doof nachfragen.Warum findet man auf keinem der Windräder in den Filmen und Bildern diese Innenschalen.(oder bin ich schon wieder
zum gugge zu doof)?

Damit Du nicht das Gefühl hast ich hätte Deine Info nicht gelesen, gehe ich hier noch drauf ein.
Ich bin etwas erstaunt über die Blechwahl, ist das nicht etwas zu dünn, oder anders, verlangt das nicht nach einem großen Aufwand für viele Versteifungen und Abstützungen?
Auch sollte die Verarbeitung nicht so einfach sein. Bei mir persönlich ist selbst mit Wig Schweißen bei 0,5 mm Schluss.

Ich bin normal ja auch gerne für Metall zu begeistern, aber meine Gründe für Kunststoff liegen in der Befürchtung das das Blech doch bestimmt viele mechanische Geräusche in die Welt trägt,oder besser meine Hoffnung das es mit Kunststoff einen angenehmeren Klang hat. Dies ergibt sich schon aus den zu erwartenden Schichtdicken.
Gut, das ist alles bestimmt nur Geschmackssache und tut der Funktion nicht weh.

Wenn es gewünscht ist werde ich hier den weiteren Wertegang der Aktion rein setzen, sollte aber wenigstens einer sein, sonst lohnt der Aufwand nicht.

Also noch mal vielen Dank

Martin
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Re: Depronrad und mehr soll folgen

Beitragvon picowindmiller » Sa 19. Jan 2013, 09:29

Hallo Martin,
wie und womit man etwas konstruiert ist eine Sache des persönlichen Geschmackes. Viele Windradbauer haben keinerlei Kenntnisse über Aluminiumlegierungen und verwenden das butterweiche Aluminium dann in unsinnigen Blechstärken. Ebenso wissen viele Händler von Aluminiumblech nicht wirklich Bescheid über das, was sie da verkaufen. Einigen ist vielleicht das so genannte Duraluminium irgendwie schon einmal zu Ohren gekommen. Das ist aber nur eine der vielen möglichen Legierungen für hochfestes Alublech. Es wird u.a. hochfestes Aluminium hergestellt, dass in Sandwichaufbauten zur Panzerung militärischer Fahrzeuge dient.
Die Grundidee die hinter meiner Konstruktion steckt ist es, mit superleichten Werkstoffen ein Windrad herzustellen, das von den Kosten her überschaubar ist und jedes überflüsige Gramm an Materialgewicht vermeidet.
Mein erster C-Rotor entstand aus dünnen Styroporpaneelen (ca 3mm dick), die vor einigen Jahren als Decken und Wandbekleidung verkauft wurden. Alle 3 Flügel des 60 cm Windrades wogen zusammen etwa 90 Gramm. Es war eigentlich als Versuch , mal so auf die Schnelle gedacht. Das Windrad wurde (ohne Generator) in 6 m Höhe installiert und drehte munter monatelang seine Runden. Es überstand selbst die größten Stürme unbeschadet. Alle Kraft, die der Wind da mit sich brachte, wurde in Drehbewegung umgesetzt. Es gab keine Unwuchten und zentnerschwere Fliehkräfte, woher denn auch. Das AUS für dieses kleine Windrad kam dann im Winter. Es hatte geschneit und gestürmt und dabei hat sich der nasse Schnee auf den unteren Flügelabdeckkappen innen abgelagert. Das führte zu einer unschönen Unwucht und letzlich zur Zerstörung. Interssanterweise hat sich das Windrad dann mit zwei Flügeln noch eine ganze Zeit lang unbeirrt weiter gedreht.
Die Flügel die ich baue, werden mit einem preiswerten CAD-Programm (Turbo CAD) gezeichnet und die Querschnittsprofile als Schablone ausgedruckt. Damit kann man hinreichend genaue Flügel herstellen. Die Länge unnd Breite der einzelnen Blechteile wird exakt ermittelt und dient als Basis für einen genauen Zuschnitt. Die größte Herausforderung ist jedoch das Biegen der ellipsen- und halbkreisförmigen Bleche für den Vorflügel. Das Blech federt sehr stark und lässt sich nur schwer biegen. Ich habe mir eine Biegevorrichtung gebaut, die recht gut funktioniert. Die Blechteile werden dann an den Verbindungsstellen aufgerauht, entfettet und mit Sekundenkleber und Aktivatorspray erst eimal punktuell zusammen verklebt. Jetz kann man in Ruhe Löcher bohren und das Ganze sauber mit kleinen Rohrnieten (DIN 7430 Typ A) solide verbinden. Die Stabilität eines so hergestellten Vorflügels ist erstaunlich gut. Für die Endkappen verwend ich das "dicke" 0,5mm Alublech halbhart. Zur Herstellung der Endkappen klebe ich die ausgeduckte Schablone mit Klebestreifen auf das Blech und schneide es mit einer kräftigen Haushaltschere aus. Die nächsten Endkappen lasse ich mir aus Dibond mit Wasserstrahlschneiden ausschneiden. Es gibt also noch viel zu tun.
viel Wind und viele Grüße
N.B.
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Re: Depronrad und mehr soll folgen

Beitragvon Bernd » Sa 19. Jan 2013, 10:36

Hallo Martin und herzlich willkommen hier im Forum.
Es freut mich das du dich für den C-Rotor interessierst und dein Modell scheint Dir ja auch Mut zu grösserem zu machen.

Im Urzustand hatte der C-Rotor eine halbkreisförmigen Vorflügel. In Versuchen hatte ich dann auf diesen Vorflügel, der meist
typischerweise aus halbierten Rohren angefertigt wurde, eine dünne Kappe aus Zeichenkarton so aufgeklebt das der
Vorflügel nicht mehr halkreisförmig sondern eher wie die obere Hälfte eines Ei aussah, man könnte auch sagen parabel förmig.
Dadurch wurde der Vorflügel so tief wie er breit war und damit wurde der ganze Flügel aerodynamischer bezogen auf die
Phase in der Rotorumdrehung wo er gegen den Wind anlaufen muss.
Dadurch das im Inneren das halbierte Rohr verblieb enstand für den Wind ein gut geführter, überall gleichmässig starker Durchströmkanal.

Das Resultat war eine höhere Drehzahl und auch eine bessere Leistung.
Grundsätzlich kann man den C-Rotor aber auch ohne diese Verbesserung bauen.

Bei deinem Modell scheinen mit die Flügeldimensionen bezogen auf den Rotordurchmesser recht klein zu sein ?
Du kannst ruhig 40% des Umfangs mit Flügelfläche abdecken oder auch noch ein bisschen mehr.
Gern beantworte ich Dir weitere Fragen.

Grüsse

Bernd
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Re: Depronrad und mehr soll folgen

Beitragvon Windsauger » So 20. Jan 2013, 14:31

Hallo Picowindmiller,

danke für Deine Ausführungen. Bei der Materialwahl kann man wirklich viel falsch machen.
Denke da nur an Edelstahl......So ist es auch bei Alu...
Bei Dir ist das ja alles in guten Händen!

Für meine geplanten Projekte (Dreiflügeliges Windrad, hier muss die ganze Länge alles geändert werden) ist es aber für mich einfacher in Kunststoff zu bauen. Vor allem die Lagerhaltung. Immer das selbe Material nur verschieden dick laminiert.
Dies würde sich vielleicht auch mit leichtem Zugriff auf Wasserstrahl oder Laserschneiden ändern.
Mal sehen, Dein Weg hat ja auch bei Depron begonnen. :)

Den Gedanken mit dem leichten Aufbau versuche ich auch zu gehen. Je weniger Masse ich beschleunigen muss, desto mehr Energie kann man nutzen.
Der verbreiteten Meinung, man könnte dann die in Schwung gebrachte Masse nutzen, schließe ich mich nicht an. Bei schwankenden Windgeschwindigkeiten(Böen) ist ja auf Grund der Trägheit gar keine Gelegenheit überhaupt erst Schwung in das System zu kriegen.

Meine Ergebnisse werden mit Sicherheit nicht an Deine Leichtgewichte ran kommen, aber unterhalb der von Stahlkonstruktionen wollte ich schon bleiben.
Um die letzten 3 % der Optimierung will ich ja auch gar nicht kämpfen.

Ich bin ja nur über diese Seite gestolpert und habe jetzt diesen Windradtyp entdeckt, muss und will den Weg zu solch einem Windrad durchlaufen. Um mich
dann daran zu erfreuen.
Wirtschaftlich wird so eine kleine Anlage wahrscheinlich erst in 20 Jahren, aber ich habe hier noch eine kleine Solaranlage(halbseitig kaputte Zellen geschenkt
bekommen ---– diese neu verdrahtet) die bringt mir (bei guter Sonne)auf einem 90 Ah Akku gerade so viel, das ich hier meinen Rechner plus Sparlampe ca. 10 Stunden
betreiben kann. Da werde ich das Windrad mit dran hängen.Vielleicht bringt die Kombination mit dem Windrad mir ja schon gedankenfreien Ganztagesbetrieb.
Durchschnittliche 12 Watt/h wären da schon ausreichend.

Also, ich will hier nicht träumen, sondern mich an kleinen Sachen erfreuen!

Gruß Martin
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Re: Depronrad und mehr soll folgen

Beitragvon Windsauger » So 20. Jan 2013, 14:38

Hallo Bernd,

danke das Ihr mich hier aufgenommen habt.

Da habe ich ja jetzt noch mal Glück gehabt, dass ich gestern keine Zeit mehr für das Projekt(genauer, Unentschlossenheit) hatte, sonst wären jetzt schon die ersten
Schablonen zu klein gesägt gewesen.

Das Depronrad habe ich nach der Vorgabe vom Berechnungstool gebaut. Habe das jetzt noch mal angeschaut. Da wurde mit 33,4 % Abdeckung gearbeitet.

Werde mir das „größere“ Windrad mit dem Schnittmusterprogramm noch mal auf 40 % erstellen und dann diese Maße nehmen.

Die Sache mit der Innenschale ist zwar etwas mehr Aufwand, aber für die Konstruktion eigentlich auch förderlich. Es entsteht dann eine D-Box die sich günstig
für die Versteifung und gegen das Ausbeulen bei Wind auswirkt. Außerdem fällt dann auch der große Dreckfänger weg. Das dürfte bestimmt auch langfristigen
Ärger mit Unwuchten mildern.

Also da ich jetzt einen Entschluss für meinen Aufbau gefunden ( nee, beschlossen) habe, kann es jetzt los gehen.

Wenn gewünscht, werde ich hier über die Fortschritte berichten, will aber auch Keinen mit bekannten Sachen langweilen.

Nach der Fertigstellung würde ich mich hier sowieso wieder melden (Angeben macht doch immer am meisten Spaß).

Gruß Martin
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Re: Depronrad und mehr soll folgen

Beitragvon Bernd » So 20. Jan 2013, 15:37

Habe das jetzt noch mal angeschaut. Da wurde mit 33,4 % Abdeckung gearbeitet.

Kannst du mir mal den Link zeigen, es gibt nämliche mehrere Tools und ich dachte ich hätte schon alle korrigiert.

Du langweilst ganz gewiss niemanden hier wenn du, so detailiert wie du möchtest, über dein Projekt berichtest.
Wir freuen uns auf weitere Berichte.


Grüsse

Bernd
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Re: Depronrad und mehr soll folgen

Beitragvon Arowana » So 20. Jan 2013, 17:19

Hallo Martin,

klar freuen wir uns über jeden Schritt den du uns mitteilst weil wir ja alle dadurch lernen.
Dein erster C-Rotor sieht doch schonmal ganz gut aus und scheint dir ja schonmal recht viel spaß zu machen :D
Freue mich schon auf weitere Berichte.

Gruß
Michael
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Re: Depronrad und mehr soll folgen

Beitragvon Windsauger » So 20. Jan 2013, 17:19

Hallo Bernd,

Du willst es jetzt aber wissen. Ich werde jetzt hier als Lachnummer eingehen. :lol:
Steck ich aber weg. :oops: :evil:

Also der Link war dieser.
download/file.php?id=1178

Da habe ich in der Übersichtstabell für Durchmesser und Höhe jeweils 0,3 m eingegeben.

Da kommt dann eine Gesamttiefe von 0,105 m raus.

Den abgedeckten Umfang würde ich dann so berechen. 3* 0,105 m = 0,315 m.
Der Umfang würde 0,3m * 3,14 = 0,942 m ergeben.

In % wären das 0,315m /0,942 m* 100% = 33,4, %

So jetzt weiß jeder was ich wieder falsch verstanden habe, oder nicht rechnen kann.

Gruß Martin
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