Direct Drive Generator aus LG Waschmaschine

Re: Direct Drive Generator aus LG Waschmaschine

Beitragvon Bernd » So 21. Jan 2018, 19:04

Auch von mir herzlich willkommen. Dreht das Windrad mit installierten Generator schon bei 1m/s an oder nur ohne Generator so früh?
Wenn das auch mit Generator der Fall ist dann brauchst du dir um die von Ekofun genannte Rastung keine Gedanken mehr machen.
Falls nicht, wann läuft es MIT GEnerator an?

Ich schliesse mich der Meinung der anderen an das ein Windrad deiner Größe und bei seinem kleinen Wirkungsgrad nur eine sehr bescheidene Leistung erbringen wird.
Ich glaube einen Wechselrichter zu kaufen würde die Investitionskosten nie wieder einbringen.
Abhängig von deiner Windsituation am Standort schätze ich den Jahresertrag auf ca. maximal 10 oder 20 Kilowattstunden.
Als Wechselrichter wäre z.B. der Windmaster geeignet.
Da würdest du einfach die drei Phasen an den Wechselrichter anschliessen und das war es schon.
Ein zusätzlicher vorgeschalteter Gleichrichter ist nicht nötig.
Deine Windrad müsste aber mehrere Jahrzehnte problemlos arbeiten um die Kosten für den Wechselrichter wieder rein zu holen.
Bei einem angenommenen Kaufpreis von 300 Euro und einer unterstellten Jahresleistung von 20kwh wären ca. 60 Jahre Betrieb nötig.

Grüße

Bernd
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Re: Direct Drive Generator aus LG Waschmaschine

Beitragvon Huby 60 » So 21. Jan 2018, 22:48

Hallo Ekofun,
Danke für die Info,
ich weis jetzt nicht wie du die Fläche berechnet hast?
das ist der Innenrotor, 10 Flügel 0,14 x 1,00 Meter,
IMG_7599 (1).JPG
IMG_7599 (1).JPG (37.46 KiB) 1803-mal betrachtet

Draufsicht,
IMG_7600 (1).JPG
IMG_7600 (1).JPG (37.21 KiB) 1803-mal betrachtet

fertig montiert mit feststehenden Außenrotor und Kunstoffteil für die Aufnahme des Strator,
IMG_7630 (1).JPG
IMG_7630 (1).JPG (30.59 KiB) 1803-mal betrachtet

wie sieht so ein Dualscheibengeniss aus? und wo bekomme ich so einen her?
grüße Hubert
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Re: Direct Drive Generator aus LG Waschmaschine

Beitragvon Huby 60 » So 21. Jan 2018, 23:17

Hallo Bernd,
Der Rotor läuft ohne Generator ab Windstärke 1 an.
mit habe ich noch nicht probiert weil ich nicht weis was passiert wenn kein Abnehmer drann ist.
Wenn ihr mir sagt das da nix passieren kann bau ich den drauf, sind keine 10 Minuten arbeit.

Welcher Größe, bezeichung sollte der Wechselrichter haben?

gibt es eine einfache und preiswerte Möglichkeit zu messen was aus dem Motor an Leistung rauskommt?

Noch eine Sache zum Wind.
wenn ich mich auf meinem Dach stelle und mal rund schaue zähle ich über 50 große Windmühlen im Umkreis von 10 Km,
ich wohne in 41812 Erkelenz, mein Haus ist fast freistehend und meine Windmühle steht in einer Häuserflucht die wie ein Trichter wirkt so das ich fast 5 Km freien Angriff vom Wind habe.

ich hoffe das das Ergebniss doch ein wenig besser ist als was du ausgerechnet hast,
grüße Hubert
Huby 60
 
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Re: Direct Drive Generator aus LG Waschmaschine

Beitragvon Ekofun » Mo 22. Jan 2018, 01:24

Guten Morgen Hubert,

Bei vertikalen Windräder ist Wirkfläche Durchmesser vom Rotor mal Höhe und bei horisontalen ist nur Kreißfläche also A = d^2*3,14/4.
Bei Dir ist d 0,55m und Höhe ist 1m. A = 1m * 0,55m = 0,55m^2 ; Wirkungsgrad kann man mit 20%(0,2 in Formel)nehmen.Beim Geni um ca 80%(0,8).Man nimmt nur Rotorfläche der sich dreht ins Rechnung.
Formel: P = V^3 * 0,61 * 0,2 * 0,8
P = Leistung
V = Wind in m/s/ ;0,61 = Gewicht vom 1 Kubikmeter Luft durch 2 geteilt
0,2 = Wirkungsgrad vom Savoniusrotor
0,8 = Wirkungsgrad vom Generator.
Nach diese Formel kannst Du selbst Leistung ausrechnen,Werte sind ca - Werte.

Generator kannst anschliessen,passiert im nichts bis 500 V,in Waschmaschiene tut er auch an 230V.Motoren sollen mindestens 500 V ohne Probleme verkraften,da denke an Isolazion,gilt nicht für Kurzschluss.

Scheibengeni besteht aus 2 Eisenscheiben,auf beide sind Neodymmagneten angeklebt.Magneten guken sich an.Abstand zwischen oberen und unteren Magneten ist mindestens 10 mm und mehr,in Mitte ist eine Distanzscheibe die hält diese Abstand.Zwischen diesen zwei Magnetscheiben ist eine Statorscheibe mit Spulen,die steht,ist genau justiret so das die Magneten nicht an sie schleifen können.Durch drehen der Magnetscheiben wird in Statorscheibe Spanung induziert.
Magneten sind abwechselnd auf Scheiben geklebt: N;S;N;S...und so weiter.Wenn auf obere Scheibe N-Pol ist soll auf untere Scheibe S-Pol sein.

Werde Dir eine Bild schicken,dann kann man das besser sehen.

Grüße

Ekofun
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Re: Direct Drive Generator aus LG Waschmaschine

Beitragvon Bernd » Mo 22. Jan 2018, 07:01

Hallo Hubert, das habe ich befürchtet das der Rotor nur ohne Generator so früh anläuft.
Dein Rotor hat einen sehr kleinen Durchmesser und wird daher recht wenig Drehmoment, das für das Anlaufen erforderlich ist, erzeugen.
Wie Ekofun schon sagte macht es nichts wenn der Generator im Leerlauf dreht.
Mit Generator wird sich das Anlaufen auf deutlich höhere Windgeschwindigkeiten verschieben.
Wieviel Leistung das Windrad gerade bei einer aktuellen Windgeschwindigkeit erzeugen könnte ist nicht so einfach messmäßig zu ermitteln.
Rechnen ist da um einiges einfacher. Die angenommenen 20% Wirkungsgrad halte ich für eine solche Konstruktion aber für zu hoch gegriffen.
Ich denke der Wirkungsgrad wird sich eher in der Gegend von 5% befinden.

Oft werden Windradnennleistungen bei einer Windgeschwindigkeit von 12m/s angegeben. Das schafft Vergleichbarkeit mit anderen Modellen.
12m/s sind aber auch schon sehr viel und das wird man nur kurze Zeit im Jahr zur Verfügung haben.
Bei 12m/s sind im Wind ca. 1000W pro m² enthalten.
Wenn dein Windradrotor davon ca. 5% ernten kann wären das bei 0,5m² Windradfläche (Höhe mal Breite) ca. 25 Watt.
Von diesen 25 Watt gehen dann noch einmal ca. 20% bei der Umwandlung in Strom im Generator verloren.
Effektiv wären das dann ca. 20 Watt bei 12m/s und so stark bläst der Wind nur sehr selten.
Selbst bei den vorher genannten 20% Wirkungsgrad (die dein Windrad sehr warscheinlich nicht erreichen wird) wären es nur ca. 80 Watt.
Bei einer "normalen" Windgeschwindigkeit von ca. 3 - 5 m/s wären es fast nichts mehr bzw. maximal wenige einstellige Watt.

Das klingt alles sehr brutal und enttäuschend, aber das sind realistisch betrachtet die Größenordnungen mit denen du rechnen musst.

Ein Windrad dieser Größe und Konstruktion ist mehr für eine kleine Gartenbeleuchtung mit einigen kleinen LEDs zu gebrauchen.
Es ist mehr ein optischer Genuß, weniger etwas mit nennenswerten Nutzwert.
Hört sich demotivierend an, ist aber sicher ehrlich betrachtet von der Größenordnung her plausibel.
Ich finde das Windrad und dessen Konstruktion schon gut, will dir aber auch ehrlich sagen was es so bringen kann bzw. was nicht.

Grüße

Bernd
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Re: Direct Drive Generator aus LG Waschmaschine

Beitragvon Ekofun » Mo 22. Jan 2018, 12:06

Guten Tag Bernd,Hubert,

wau;! nicht im Traum habe gedacht das er nur ca 5% Wirkungsgrad hat,dachte um mindestens 15% bis 20%,20% haben (maximal) vom Dr.Schulz.Aber wenn ich Konstrukzion betrachte ist der Rotor warscheinlich noch kleiner als 0,55 m D.Wie ich verstanden habe D-Ausen ist 0,55m,dann soll Rotor noch kleiner sein.
Meineer Meinung nach solche Konstrukzionen bringen keine Verbesserung,denke das Rotoren von Dr.Schulz beste Wirkungsgrad haben(zur Zeit).
Diese Savonius den ich gebaut habe bringt bei Mann bei 8m/s zvischen 13 und 14 V und bis ca 9 A Ladestrom,sagt der Mann,wenn das stimmt ist nicht schlecht.Aber 8m/s Wind ist hier sehr selten,leider.

http://youtu.be/Il5zzS51Ias den habe selbst gebaut,Tittel ist "Savonius wird gebaut"

Habe auch eine Video aus Nez gegeben wo man sehen kan wie Scheibengenis gebaut werden.Auch hier in Forum gibt es viele Beispiele.

https://www.youtube.com/watch?v=3NaPbka ... Uv&index=1

Grüße

Ekofun
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Re: Direct Drive Generator aus LG Waschmaschine

Beitragvon Bernd » Mo 22. Jan 2018, 13:53

Bei dem von Hubert gezeigten Windrad handelt es sich aber um kein wirklichen Savoniusrotor.
Das was das gezeigte Windrad mit einem Savonius gemeinsam hat ist die vertikale Achse, das wars.
Es ist ein langsam laufendes Vertikalwindrad mit einem Rotor nach dem Widerstandsprinzip aus schräg angestellten Flügelflächen mit einem fest stehenden Kranz aus ebenfalls schräg angestellten Luftleitflächen drumherum.
Ob es dafür eine genaue Bautypbezeichnung gibt ist mir nicht bekannt. Ein Savonius ist es aber nicht.
Ein Anemometer ist auch kein Savonius, auch wenn es ähnlich aussieht, langsam dreht und eine vertikale Achse besitzt.

Welchen Wirkungsgrad so ein Gebilde besitzt kann man natürlich nicht genau sagen wenn man nicht mal genau weiß wie die Typenbezeichnung lautet.
Aus meiner bisher angesammelten Erfahrung, vielen Versuchen und dem Vergleich zu anderen Konstruktionen schätze ich den Wirkungsgrad aber sehr gering ein.
Ein Anemometer, bei dem die Halbschalen perfekt vom Wind angetrieben werden und daher vom Gefühl her einiges dabei heraus kommen müsste
haben einen noch geringeren Wirkungsgrad von ca. 3% +- ein bisschen.

Die "Durchströmrotoren" nach Schulz sind genau genommen auch keine klassischen Savoniusrotoren.
Ich bin mir immer noch im Unklaren über deren Wirkungsgrad, schätze ihn aber geringer ein als bei einem 2 schaligen klassischen Savoniusrotor.

Grüße

Bernd
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Re: Direct Drive Generator aus LG Waschmaschine

Beitragvon Ekofun » Mo 22. Jan 2018, 15:11

Guten Tag Bernd,Hubert,

ja hasst Du Recht,es ist kein Savonius und bin noch immer der Meinung das solche Konstrukzion keine Verbesserung bringt.
Habe nachgekukt,Dr.Schulz sagt selbst das Durchströmrotoren ca 14 bis 16 % Wirkungsgrad haben,Savonius dagegen um 20%

@ Hubert

Untere Link ist vom diese Lima die ich als LBD Geni gewickelt habe und am Rotor befinden sich 42 Streicholzmagneten.Rastung ist keins da,nur man hat Gefühl als sich Rotor durch Wasser drehen muss,das ist alles.Aber ein Scheibengeni hat auch das nicht,nur Lagerwieders

https://www.youtube.com/watch?v=250aCbDAdJM

Grüße
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Re: Direct Drive Generator aus LG Waschmaschine

Beitragvon herbk » Di 23. Jan 2018, 09:56

Hi Ekofun,

Ekofun hat geschrieben:Habe nachgekukt,Dr.Schulz sagt selbst das Durchströmrotoren ca 14 bis 16 % Wirkungsgrad haben


ganz so als doktrin würde ich das nicht sehen...

Strömungsmaschinen haben im allgemeinen mit Leitschaufeln einen besseren Wirkungsgrad, weshalb sollte das bei dieser Bauform anders sein?
Natürlich muss man dazu aber ein "Setup" finden, dass Strömungstechnisch richtig gebaut ist. - Und was in dem Zusammenhang richtig ist, weiss halt nur wieder mal niemand. ;)
Ganz sicher sind es allerdings nicht: einfache Holzplatten die irgendwie um den Rotor geschraubt werden.
Uninteressant finde ich diese Ummantelung bei Vertikalachsern aus 3 Gründen nicht:
1: Die bewegte Masse ist kleiner.
2: Durch den kleineren Durchmesser ist die Drehzahl höher, was bei direkt montiertem Geni eine höhere Spannung bedeutet.
3: Durch die "Umhausung" hat man wirklich gar keine Lichtreflex mehr (mein kleiner Rotor auf der Terasse nervt bei bestimmten Lichteinfall ganz schön...).
Gruß Herbert
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Re: Direct Drive Generator aus LG Waschmaschine

Beitragvon Bernd » Di 23. Jan 2018, 12:35

Ja das sind tatsächlich teils sehr positive Merkmale einer solchen Konstruktion, das sehe ich auch so.
Luft zu "leiten" bringt aber regelmässig nicht den positiven Effekt den man sich erhofft, man sieht das ganze schön z.B. am Berwian Windrad.
Luft widerstrebt es nämlich sich führen oder leiten zu lassen, jeder Richtungsänderung ist der frei strömenden Luft Anlass seinen Energiegehalt abzubauen.
Übertreibt man es mit dem Leiten der Luftströme dann strömt die Luft irgendwann einfach um das "Hindernis" größtenteils herum.

Aus dem gleichen Grund versagen immer Konstruktionen die den Luftstrom bündel wollen um z.B. dessen Geschwindigkeit zu erhöhen bzw. die Luft durch enge Öffnungen drücken wollen.
Besser scheint es zu sein einen Sog zu generieren der die Luft schneller strömen lässt und durch ein Winrad hindurch saugt.
Angeblich ist die Strömungsgeschwindigkeit in einem Trichterhals größer wenn man nicht die eigentliche Trichteröffnung in den Wind hält sondern den Ausfluss, also das dünne Ende.

Aber das sind alles theoretische Überlegungen, kein Mensch hat bisher den Wirkungsgrad einer derartigen Konstruktion wie der von Hubert genauer untersucht.
Zumindest ist mir kein solcher Test bekannt.
Man sollte die Erwartungen aber nicht zu hoch schrauben.

3: Durch die "Umhausung" hat man wirklich gar keine Lichtreflex mehr (mein kleiner Rotor auf der Terasse nervt bei bestimmten Lichteinfall ganz schön...).

Gleichzeitig erhöht sich der Durchmesser der Konstruktion durch die Umhausung aber beträchtlich und damit die Größe des "Klotzes" von Windrad der in der Landschaft steht und durch schiere Größe nervt.
Das ist also ein zweischneidiges Schwert.

Dr.Schulz sagt selbst das Durchströmrotoren ca 14 bis 16 % Wirkungsgrad haben,Savonius dagegen um 20%

Hier möchte ich noch anmerken das sich die prozentuale Angabe des Herrn Schulz nur auf die in seinem Buch gezeigte Bauart von Rotoren bezieht,
einer Bauart die quasi einen dreiflügeligen Savoniusrotor mit geschlossenen Stirnflächen darstellt.
In dieser Bauart wird der Wind meiner Meinung nach sehr gut kanalisiert und ausgenutzt.
Die Konstruktion von Huberts Windrad ist damit nicht wirklich zu vergleichen

Grüße

Bernd
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