Warum nicht den Gegenwindbereich abdecken ?

[Roland]

Hallo !

In einigen Beiträgen hab ich über aktive Rotoren gelesen, ähnlich wie die Pitch Regelung bei den horizontalen, um einen besseren Wirkungsgrad zu erzielen.
Der Nachteil ist ein vermutlich komplizierter mechanischer Aufbau mit Gestängen oder ähnlichem. Dadurch wird das Windrad für den Hobbybastler ziemlich kompliziert.

Nachdem ich ein Freund der einfachen Lösungen bin hab ich mir etwas überlegt, um den Wind auf der einen Seite zu konzentrieren, und auf der anderen Seite jenen Bereich des Windrades abzudecken, wo der Wind eine Kraft entgegen der Laufrichtung aufbringt.
Leider hab ich kein geeignetes CAD Programm um die Idee 3- Dimensional darzustellen, aber ich hoffe meine Handzeichnungen sind auch verständlich

Ansicht von Vorne.jpg (60.58 KiB) 15905-mal betrachtet

Dieses Bild zeigt die Ansicht von der Seite wo der Wind angreift. Das Grundgestell ist ein Dreibein (ja,ja Schon wieder mein Dreibein...ich weiß das hab ich schon mal vorgestellt )
Der Rotor läuft innen zwischen zwei Ebenen, wobei man unterhalb den Generator und die Wechselrichter unterbringen könnte.
Die neue Idee ist auf der Kreisbahn des Dreibeins einen Windlenker anzubringen welcher oben gelagert (nicht zu leichtgängig) wird und seitlich rundherum in einer Führungsschiene läuft. Oben auf dem Windlenker ist eine Windfahne aufgebracht, die den Windlenker immer in der richtigen Position zum Wind hält.

Ob die Form des Windlenkers so wie ich sie gezeichnet habe optimal ist kann ich nicht sagen, aber vielleicht könnte man das ja mal simulieren.....

Auf jeden Fall glaube ich, das so ein Windlenker bei manchen Flügelformen (so wie Lenz, Wanda etc) erhebliche Verbesserungen im Wirkungsgrad bringen könnte. Und eine schöne Werbefläche für Firmen wäre das auch noch !

Noch eine Idee zum Generator.......

Wenn man auf dem Dach des Generatorhäuschens (ich nenn's jetzt mal so) die Spulen kreisförmig anordnen könnte, und der lauf des Rotors so gut wie spielfrei ist, so könnte man auf der Unterseite des Rotors einen Kreisring aus Eisen (für den magnetischen Rückschluß) mit Neodymmagneten anbringen und hätte somit gleich einen Generator mit einen entsprechenden Durchmesser und mit einer entsprechenden Leistung...siehe Bernd's und Manfred's aktuelle Versuche

So, und jetzt möcht ich wissen was Ihr von der Idee haltet !

lg

Roland

[Bernd]

Hallo Roland, wenn ich dich recht verstehe schwebt dir so eine Art Umhüllung des Rotors vor die in einem
bestimmten Bereich den Rotor abschirmt. ?
Zumindest eine teilweise Abdeckung des Rotors wurde hier im Forum schon mit Erfolg ausprobiert.
Dabei handelte es sich um eine Art drehbar gelagertes "Leitblech" das den Rotor von vorne gesehen auf der Gegenwindseite
teilweise abdeckte. Auch dieses System stellte sich durch die Windrichtung entsprechend ein.
Wenn ich mich recht erinnere waren Steigerungen gegenüber fehlender Abdeckung von ca. 20% ermittelt worden.

Was man natürlich dabei aufgibt ist eigentlich etwas elementare, die Windrichtungsunabhängigkeit des Vertikalwindrades.

Deine Idee erinnert mich ein bisschen an die Windräder der Firma Eightwind (oder so ähnlich).
Man könnte so eine Umhüllung/Abschattung auch zu einem Diffusor vergrössern, das wäre auch mal einen Versuch wert.
Dazu müsste das Heck der "Rotorumhüllung" grösser sein als dessen Front. Das erzeugt dann einen Sogeffekt innerhalb
der Umhüllung. (Bekomme gleich Lust das auszuprobieren )

Grüsse

Bernd

[Roland]

Hallo Bernd !

Was man natürlich dabei aufgibt ist eigentlich etwas elementare, die Windrichtungsunabhängigkeit des Vertikalwindrades.

Wieso gibt man die Windrichtungsunabhängigkeit damit auf ?

Der Windlenker ist ja oben Kugelgelagert und wird dem Wind automatisch (mittels der Windfahne auf dem Dach) nachgeführt, und steht somit immer richtig im Wind. (und das ganz ohne elektrischen Antrieb)

Bei den Eightwind Windrändern wird glaub ich ein viel größerer Bereich abgedeckt, und nur auf einen Schlitz geleitet wo dann innen eine Art Turbine sitzt......Sind das nicht die, welche zum Bremsen auch das Wasser warm schlagen
http://www.eightwind.com/produkte/vorteile.php

lg
Roland

[Bernd]

Windrichtungsunabhängig bedeutet das sich das Windrad oder Teile dessen NICHT erst in den Wind drehen müssen
um optimal zu funktionieren.
Bei einer Abdeckung muss diese aber genau das machen. Sie muss sich ständig windrichtungsabhängig ausrichten.
Das bringt natürlich gewisse Nachteile mit sich die man zuvor nicht hatte, mehr Mechanik, gewisse Störanfälligkeit,
und für mich auch wichtig, eine ganz andere Optik.
So wie du argumentierst wären natürlich alle Windräder windrichtungsunabhängig denn alle HAWTs richten sich
ja auch nach dem Wind aus Die kleineren auch mit Windfahne, auch ohne Strom zu benötigen.

Die Firma Eightwind hat das Prinzip einer Diffusorturbine extrem in Verruf gebracht indem sie ständig wahnwitzige
Leistungen in Aussicht stellten die sie nie nachweisen konnten.
Das Grundprinzip muss deswegen aber nicht schlecht sein, Allerdings 8 x soviel ("Eight" Wind) Erträge wie ohne die Ummantelung
ist halt wohl "nicht ganz " drinn. Das sie Wasser warm schlagen wusste ich noch gar nicht.

Grüsse

Bernd

[Roland]

Hallo Bernd !

Das Windrichtungsunabhängig was anders bedeutet habe ich nicht gewußt.

Das mit dem Wasser warm schlagen haben wir schon mal in einem Tread besprochen, allerdings glaube ich zwischenzeitlich, daß man mit einem Kompressor, welcher Luft komprimiert und dann die dadurch entstehende Wärme über einen Wärmetauscher abgibt, mehr Wasser erwärmen könnte. Der Kompressor müßte ja nicht elektrisch versorgt werden sondern könnte auch mechanisch durch das Windrad angetrieben werden...... Eventuell benötigt man eine Magnetkupplung die dann den Kompressor bei Starkwind zuschaltet....

Dh. 25% mehr Leistung kann so ein Windkonzentrator bzw. die Abschattung des Gegenwindbereiches bringen ?

Dann wären wir beim Lenz ja bei über 50% Wirkungsgrad :!: (vorrausgesetzt die 41% lt. Ed Lenz stimmen)

lg
Roland

[Bernd]

Ich weiss von einem Wert von ca. 20% bei der gesteuerten Abschattung.
Ein Diffusor (eigentlich das Gegenteil eines Windkonzentrators) kann noch mehr bringen, zumindest
in der Theorie. Firmen die das nutzen redn teils von 250 % oder sogar 800 % (Eightwind), wobei ich
auch schon 250% in Frage stellen würde.

Grüsse

Bernd

[Roland]

Hallo Bernd!

Das wäre doch was interessantes zum Simulieren !

Vielleicht hat ja Andreas (Luftikus) Lust und Zeit so einen Konzentrator, oder auch einen Diffusor zu simulieren.

So könnte man schon vor den Praxistests die optimale Form herausfinden

Wie würde den der Diffusor ca. Ausschauen ??

lg
roland

PS: Anscheinend sind wir die einzigen die dieses Thema interessiert...zumindest nach den Wortmeldungen zu Urteilen

[Bernd]

Ein Difursor kann man sich wie ein Trichter vorstellen bei dem die kleine Trichteröffnung zum Wind zeigt
und die grosse Trichteröffnung zeigt entgegen der Windrichtung.
Das erzeugt in der kleinen Trichteröffnung eine Artr Sog. Die Strömungsgeschwindigkeit innerhalb dieser kleinen
Öffnung soll dadurch angeblich stark ansteigen. In dieser kleinen Öffnung positioniert man dann die Turbine.

Für erste Versuche kann man sich so einen "Trichter" aus Pappe, dünnen Sperrholz oder Styropor bauen.
Viele sprechen sehr negativ von dieser Idee aber ich denke es ist leicht zu bauen und bestimmt einen Versuch wert.
Auch im kleinen mit PC-Ventilatoren oder ähnlichen lässt sich sowas ausprobieren.

Grüsse

Bernd

[Flo Celle]

Hu hu interesantes tehma
ich habe in meinen windkanal schon vor einiger Zeit versuche mit abschatung für einen savonius experimentiert und es hat bei mir 13% vorteil webracht !
Gruß Flo

[permafreak]

Wer kann mir da Auskunft geben, verhält sich Wasser so deutlich anders als Luft im Strömungsverhalten?
Ich habe nämlich in einem Forum für Kleinstwasserkraft Berichte gelesen über Tests mit kleinen Savonius Rotoren die im Wasser laufen. Dabei haben alle Testläufe ergeben, wenn der Savonius voll im Wasser war, waren die Ergebnisse am besten. Es waren aber keine Meldungen dabei über Tests mit einer Eintauchtiefe von 2/3. Leider finde ich dieses Forum nicht mehr, da ich beim Übertragen der Lesezeichen von meinem alten Computer offensichtlich nicht alle übertragen habe und der Alte längst beim Elektroschrott ist.