Die Entscheidungsfrage

[seb]

Hallo liebe Forianer,

Dem geneigten Leser wird es sicherlich nicht entgangen sein, daß meine Person sich in der Vergangenheit mit
den mannigfaltigen Möglichkeiten der Windenergie-Gewinnung beschäftig hat.

Da ich ja nun auch schon den lang ersehnten Mast auf meinem Grundstück zu liegen habe rückt die Entscheidung, welche
Art von Windrad seine Spitze zieren soll, immer näher.

In der engeren Auswahl stehen:

- eine Mantelturbine wie im Thread viewtopic.php?f=12&t=430&start=20
und
- ein H-Rotor mit dem Delfter Profil als Flügelprofil

In meinen Überlegungen stehen nun verschiedene Faktoren zur Entscheidungsfindung an:

Fertigungsaufwand, Sturmsicherung, Materialeinsatz, Anlaufverhalten, Unempfindlichkeit gegenüber turbulentem Wind etc.

Damit die Drähte schön glühen sollte die Mantelturbine 2,5m Ø besitzen (Rotor-Ø). Da ergäbe eine Leistung bei
8m/s von 876 Watt.
Um diese Leistung mit einem H-Rotor zu erzeugen muss dieser eine Fläche von etwa 9m² abdecken, also 3m Ø und 3m lange Flügel
besitzen. Auch ein ganz schöner Hoschi!

Ein Formensatz für die Mantelturbine würde Formen für Flügel-Oberseite, -unterseite und Diffuserring umfassen.
Der Formensatz für den H-Rotor umfasst "nur" die Formen für Ober- & Unterseite des Flügels.

Bei den Sicherheitseinrichtungen sieht es schon komplizierter aus. Sehr schwierig stelle ich es mir bei der Mantelturbine vor,
da bleibt nur eine Bremse durch den Generator. Aber bei dieser Leistung stelle ich mir das ganz schön kritisch vor.
Beim H-Rotor könnte man durch ausklappende Störklappen die Strömung am Flügel unterbrechen.....


Ich brauche bei den Überlegungen Eure Unterstützung! Bitte helft mir!

Viele Grüße

Sebastian

[Bernd]

Eine Mantelturbine mit 2,5m Rotordurchmesser wirkt sicherlich optisch grösser bzw. auffälliger als ein 3m H-Rotor.
Das ist zumindest meine Einschätzung.

Grüsse

Bernd

[Arowana]

Ich vermute auch dass vom Optischen her ein 3m H-Rotor wesentlich zierlicher aussieht als eine 2,5m Mantelturbine.
Ein normaler H-Rotor wird auch leichter in die Tat umzusetzen sein, somit auch billiger sein.

Gruß

Michael

[Ekofun]

Hallo Seb,

Entscheidung müssen Sie letztendlich selbst machen hier habe eine 3m D H-Anlage die bei 7 m/s 700w gibt.

DSCI0086.JPG (279.52 KiB) 11922-mal betrachtet

Das ist Kukate-Prinzip,die Querfahne ist für Sturmsicherung gedacht.Wie Sie sie,fals Sie es für sie entscheden bauen ist hingestellt.Man kann immer was ändern.Mast ist (vom Nabe bis Boden) 10m hoch.

Konzept ist vom Dr.Crome.

Grüße

Ekofun

[seb]

Hallo Ekofun, hallo Alle,

Ich kenne das KUKATE-Prinzip, finde es auch toll. Nur so richtig warm werde ich damit nicht, vielleicht
spricht mich das Design nicht so richtig an. Ich wollte auch eine Entscheidung zwischen DAWT und
VAWT

Was mir bei meinen beiden Wunsch-Windrädern Kopfzerbrechen bereitet sind die Windsicherungen.

Beim DAWT sehe ich als Sturmsicherung eine Seitenfahne als optimale Lösung.
Bei VAWT denke ich über eine Kombination aus Klappen nach. Klappen als Anlaufhilfe und Störklappen
um die Umströmung der Flügel zu behindern als Sturmsicherung.

Was den Fertigungsaufwand angeht ist ein VAWT wirklich wesentlich einfacher zu produzieren und sieht, wie zuvor
bemerkt wurde auch wirklich feiner aus.

Viele Grüße

Sebastian

[seb]

Ich nochmal,

Habe mal ´ne schnelle Skizze angefertigt:

Größenvergleich.JPG (17.06 KiB) 11892-mal betrachtet

So ist der Größenvergleich. Stimm, so finde ich, daß das VAWT grazieler aussieht. Oder?

Seb.

[Bernd]

Dein Difusor ist ja noch recht klein, meist sind die ja deutlich grösser.
Wird der mit seinen scharfen Kanten (Aussenring) nicht eine gewisse Lautstärke im Wind erzeugen ?

Grüsse

Bernd

[Constant]

Hallo Seb
Ich habe das Gefühl, dass du dich hauptsächlich nicht entscheiden kannst, weil die "Sturmsicherung" dir Probleme macht. Dann kannst du dich so schwer entscheiden, weil das "DING" einfach SCHÖN (nach deiner Vorstellung) sein soll. Du sprichst wenig über die (benötigte) Leistung und/oder über die Leistungsfähigkeit der WkA. So wie ich das VERMUTE: Den Diffusor (falsch ausgedrückt) hast du nicht gewählt um (möglicherweise) höhere Leistung zu erzeugen, sondern um Eiswurf oder wegfliegende Flügel durch den Umschliessungsring zu vermeiden. Den Darrieus hast du gewählt weil du davon ausgehst, dass ein ABBREMSEN einfacher wäre bzw. die Flügelverstellung dir weniger kompliziert vorkommt. Liege ich da richtiig oder total daneben.
Wenn effektif die Sturmsicherheit dir (berechtigte) Sorgen macht dann gehts nur mit einer langsamdrehenden WkA. Entweder "Horizontal" Vielflügler mit oder ohne Aussenring oder C- bzw. Savonius Rotor. Wenn du sehr stabil baust kannst du notfalls alle drei ohne mechanische Sicherung auslegen. Wenn du trotzdem was ich eigentlich auch bevorzuge (wegen der Grösse) nicht auf eine aerodynamische Bremse (zusätzliche zur Generatorbremsung) verzichten willst (solltest)sind die Lösungen begrenzt. Bei Horizontal kommt eigentlich nur Furling und wenn das dir nicht gefällt Helikopterstellung in Frage. Ist auch bei 5 bis 9 m2 schon etwas problematisch. Beim Savonius habe ich ein Patent gelesen von einer Flügelverstellung. Ist aber eigentlich nicht realisierbar wegen der Massenträgkeit der Flügel. Beim C- Rotor kann ich mir eher eine Flügelverstellung vorstellen, weil du hier z.B beim Leitflügel mit relativ geringen Bewegungen grosse Bremswirkung erzeugen kannst. Z.Z. mache ich diverse Versuche beim C-Rotor, auch mit der Abbremsung über Flügelverstellung, weil ich dies bei grösseren (leistungsfähigeren) C-Rotoren auch für (sehr) wichtig betrachte. Beim C- Rotor ist der Nachteil, dass ganz kleinen Veränderungen der Geometie der Flügel-(stellungen) grosse Leistungsunterschiede zur Folge haben, für die Abbremsung (und die Leistungsfähigkeit in einem grossen Bereich) von Vorteil. Solltest du dich hierfür entscheiden. kann ich dir mit Typs weiterhelfen.
Von einer rein mechanischen Bremse (BREMSTROMMEL ODER SCHEIBE) rate ich dir ab, weil dies zuviel Wartung erfordert und im Notfall dann doch nicht oder ungenügend funktioniert.
Gruss
Constant

[seb]

Hallo Constant,

Ja, so ähnlich sind meine Überlegungen...

Ein DAWT finde ich schon sehr interessant, mich reizt dabei die Technik. Eine Bremse ist, wie du bemerkt hast
bei einem Rotordurchmesser von 2,5m (dazu kommt dann noch der Diffuser)schon echt schwierig.

Daher tendiere ich nun eher zum H-Rotor. Um ihm ein gutes Anlaufverhalten und eine Sturmsicherung zu verpassen
habe ich mir ein Klappensystem überlegt. Ich werde es hier demnächst vorstellen.
Es gab hier im Forum irgendwo eine Ausführung von einem Studententeam die die Flügel aus 2 Halbflügeln aufgebaut haben.
Diese waren im Stillstand und bei niedrigen Umdrehungen auseinander geklappt und wirkten somit als eine Art Savonius.
Hier ist der Link, habe ihn gefunden:
http://www.webalice.it/acecere48/finalreport.pdf

Weiterhin gefällt mir die Sturmsicherung, die gerade HRoland baut und vorstellt:(http://www.daswindrad.de/forum/viewtopic.php?f=3&t=1472#p20777)

Wenn man beide System zu einem Ganzen zusammenführt bekommt man einen sehr sicheren H-Rotor.
Das möchte ich gerne erreichen.

Viele Grüße

Sebastian

[seb]

@ Bernd,

Der Diffuser ist der japanischen "Windlense" nachkonstruiert. Die Lieben haben in einem PDF
die verhältnismäßigen Maße ihrer Konstruktionen veröffentlicht.

Wahrscheinlich hört man die Windlinse erst bei sehr kräftigem Wind bis Sturm,
aber da fangen ja noch ganz andere Sachen an zu tönen...

Sebastian