GFK-Flügelprofile

Re: GFK-Flügelprofile

Beitragvon Wolle » Do 30. Jun 2011, 20:20

Hallo,

wollte auch mal meinen Senf dazu geben :D .

Doch ein Vorteil sehe ich bei der Variante von "seb" mit dem Rohrholm.
Und zwar, wurde hier im Forum schon x-mal besprochen, die optimale Ausrichtung des Profils zur Windrichtung!
Ist mech. bestimmt ganz schön aufwendig aber man könnte in den Holm mehrere Kugellager einbringen und durch die Lager wiederum ein Rundmaterial.
So ergibt sich ein Drehpunkt und man hätte die Möglichkeit mit einer Windfahne und weiterer Mechanik (Gestänge usw.) die Flügel immer optimal in den Wind zu drehen.
Ob natürlich die Profilstärke ausreicht um Lager und Rundmaterial mit entsprechender Stärke
(unter Berücksichtigungunter der auftretenden Kräfte) unter zu bringen ist natürlich eine andere Frage.

Aber mit der Variante von "Pius" und deren Befestigung hätte man diese Möglichkeit nicht oder man müsste dann die Tragarme ausrichten können.

Grüße Wolle
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Re: GFK-Flügelprofile

Beitragvon Bernd » Do 30. Jun 2011, 20:26

Deine Idee verstehe ich so das der Flügel an seinen Enden drehbar gelagert würde und über seine Länge freitragend
wäre ?
Man kann den Flügel auch direkt am Befestigungspunkt, dort wo der Tragarm im 90 Grad Winkel auf den Flügel
trifft, drehbar lagern. So machen es z.B. die Leute von Envergate.

Grüsse

Bernd
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Re: GFK-Flügelprofile

Beitragvon Menelaos » Do 30. Jun 2011, 22:14

Die Vorteile von Prius Vorschlag leuchten mir ein und ich finde das auch gut, andererseits haben es dann Nutzer Horizontaler ANlagen wesentlich schwerer die Profile ordentlich zu befestigen denn diese brauchen definitiv ein durchgehendes Rohr, sonst wird das nichts. Das ganze muss auch schon so ausgelegt sein dass die Profile für beide Rotorarten nutzbar sind. Wenn man das ganze hier nur für vertikale Anlagen optimiert, schließt man einen Großteil der pote nziellen Käufer aus und ich will nicht auf den DIngern sitzen bleiben denn es ist und bleibt eine gewaltige Investition!

Horizontalnutzer müssen die Möglichkeit haben, den ANstellwinkel der Profile zu verändern bzw. an den beriets geertigten Holmen auszurichten. Das geht nur über den runden Holm. Vielleicht kann man ja aber beide Varianten, die von Seb und die von Prius kombinieren um sowohl von der Statik als auch von der Anwendungsbreit her das meiste herauszuholen?!

Gruß
Max
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Re: GFK-Flügelprofile

Beitragvon Constant » Do 30. Jun 2011, 23:07

Hallo
Ich will euch nicht allzu sehr enttäuschen. Es lohnt sich zuerst mal zu rechnen. Dann sieht die Rechnung nämlich bei eurer Grösse ziemlich schlecht aus. Strangpressprofile kosten zuerst mal die Form. Dann den Umbau jeweils von der Maschine und dann das Alu, so zwischen 7,5 bis 8 € das kG. Also muss man bei jeder Herstellung möglichst viele Meter Profile machen. UND GANZ WICHTIG. Das Profil sollte so dünnwandig wie möglich sein. Bedeutet unterhalb von einem mm Wandstärke (Wegen der Fliehkraft). Diese ist bei einem Rotor mit einem (NOCH) kleinen Durchmesser (zB 4 Meter) inklusive einem leichten Verstärkungsholm mindestens 15 mal, wahrscheinlich 20 bis 25 mal höher als die Windkräfte. Bei einem doppelt bis drei mal so grossen Durchmesser sind die Fliehkräfte dann nur noch etwa 5 bis 8 mal so gross wie der Winddruck. Leider ist hierfür für einen Dreiflügler das Profil wieder zu schmal. Mann müsste dann mindestens 5 oder 7 Flügel bauen. Prinzipiell gesehen hat der Bernd auch recht, wernn er sagt: das Extradas (stärker gebogene Seite) nach innen zu drehen. So kann man gerinfügig höhere Leistung rausholen aber entscheidend ist, dass der Winddruck der Fliehkraft entgegengesetz ist, was sich bei grösseren Anlagen schon bei einem Unterschied von 20% einpendelt. Ich gehe davon aus, dass ab einer bestimmten Grösse eigentlich nur hochwertige GFK (Epoxyd mit Verstärkung) Flügel) in Frage kommen. Wobei dann ein Flügel auch gleich um die 1.000 bis 1.200€ also 150 bis 200 € pro Meter kostet. Wegen einer vernünftigen Leistung sollte der Schnelllauf bei mindestens 3,8 besser bei 4 sein, was der ganzen Rechnung zugrunde liegt.
Gruss
Constant
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Re: GFK-Flügelprofile

Beitragvon Bernd » Fr 1. Jul 2011, 08:20

Hallo Constant, unter 1mm empfinde ich als sehr dünn. Ich weiss nicht ob das von der Statik her
noch reichen würde und ob sich sowas denn auch problemlos fertigen lässt. Normalerweise haben Profile dieser
Grösserordnung Materialdicken von ca. 2,5 bis 3mm, zumindest die Profile die ich bis jetzt sah.

Der Schwerpunkt der User dieses Forums wird nach meiner Einschätzung nicht an H-Rotoren grösser als
2 oder 2,5m Durchmesser interessiert sein. Die überwiegende Anzahl wird wohl eher kleiner bauen wollen.
Man muss ja auch immer Bedenken das man noch mit dem Nachbarn klar kommen muss. :)
3 Meter aufwärts und mehr würde ich bei einer Konzeption für ein "Massenprodukt" zu Gunsten einer Grösse die
für die meisten User ansprechender/passender ist, nicht berücksichtigen.
Hier im Forum überwiegt der Spass und die Freude am basteln und weniger der Wunsch etwas zu bauen um damit
Geld zu verdienen. Eine Baugenehmigung für ein "grösseres" Windrad ist der nächste Punkt der sowas sehr schnell
scheitern lässt.

An ein TSR von 3,8 oder 4 glaube ich nicht. Ich glaube eher an ein TSR in der Gegend von 2,5.
Für ein TSR von 4 müsste das Profil sehr schlank sein, die Solidity gering und auch die Tragarmkonstruktion sowie eigentlich
alles andere auch äussert aerodymamisch ausgefeilt sein. Vertikalläufer mit so einem hohen TSR sind zudem auch
nach meiner Meinung "Anlauf- und Praxismimosen" die zudem auch noch eine sehr spitze Leistungskurve besitzen.
Im konstanten Luftstrom eines Windkanals toll, in der Praxis dann Versager.

Sehr interessant finde ich deinen Einwand (der mir noch gar nicht so bewusst war) das mit dem Durchmesser die
Fliehkräfte am H-Rotor abnehmen. Das resultiert daher das die Umfangsgeschwindigkeit, das TSR, ja gleich bleibt
wenn ich den Durchmesser erhöhe. Wer sich das jetzt nicht vorstellen kann für den ein Beispiel:
Wenn sich ein 1m Durchmesser Rotor mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 10m/s dreht, dann rotiert dieser
Rotor mit ca. 3 U/Sekunde. Die Fliehkräfte am Rotorblatt wären sicher nicht gerade gering.
Wenn wir aber einen Rotor mit 1km Durchmesser mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit von 10m/s bauen
dann rotiert dieser nur mit ca. 0,003 U/Sekunde, 1000mal langsamer..
Beim grossen Rotor bewegt sich das Blatt bei gleicher Umfangsgeschwindigkeit im Vergleich zu einem kleinen
Rotor fast nur "seitlich" , ergo kaum Fliehkräfte.
Das ist jetzt immerhin eine sehr positive Geschichte die ich zuvor noch nicht wahrgenommen hatte. :)

Grüsse

Bernd
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Re: GFK-Flügelprofile

Beitragvon Spielmops » So 11. Dez 2011, 11:43

Hi Alle hier,
ich habe ein Problem damit wenn wir nur Zeit und Geld einsetzen zum Basteln und Zeit totschlagen !
Der Beitrag von Constant hat mir gefallen.
Damit hier irgendwann auch Nägel mit Köpfen entstehen hätte ich auch noch einen Vorschlag !

Erst die Überlegung wer kann in der breiten Masse der Bevölkerung Energie brauchen ?
Antwort jeder braucht Energie !
Was für Energie und für was ?
Antwort Strom !
Wie viel Strom ?
Antwort alles was zu bekommen ist !
Was sollte ein Windrad im privaten Bereich maximal bringen können ? ( hier darf diskutiert werden )
Antwort von mir ( Vorschlag ) 5 Kw/h !

Nun gilt es gemeinsam ein Windrad zu entwickeln das diese Anforderungen erfüllt und preislich mit Heizöl konkurieren kann !
Damit werden automatisch alle Bauteile berechenbar und sicher auch vermarktbar !
Euer Spielmops
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Re: GFK-Flügelprofile

Beitragvon Bernd » So 11. Dez 2011, 11:59

Hi Alle hier,
ich habe ein Problem damit wenn wir nur Zeit und Geld einsetzen zum Basteln und Zeit totschlagen !

Du hast ein Problem damit, die allermeisten anderen aber sicher nicht, mich eingeschlossen.
Ich denke genau das ist es was die meisten wollen und weswegen sie hier sind, um mit Basteln eine schöne Zeit zu verbringen.
Wenn alles immer nutzbringend oder sich selbst finanziell tragend sein müsste, dann wäre ein Hobby eine grausame Sache und es
dürfte niemand Modellflugzeuge bauen, Eisenbahnmodellbau betreiben, Kakteen züchten oder ein Aquarium betreiben oder oder oder.
Es gibt im Beruf schon genug Druck und Zwänge, man muss sich nicht auch noch im Hobby Zwänge auferlegen.
Ich denke womit jemand "seine Zeit totschägt" sollten wir schon jedem einzelnen überlassen.

Nun gilt es gemeinsam ein Windrad zu entwickeln das diese Anforderungen erfüllt und preislich mit Heizöl konkurieren kann !

Wenn das realisierbar wäre, hätten wir es schon gemacht. ;)
Wärme mit Hilfe eines Windrades zu erzeugen ist die teuerste Nutzung der erzeugten Energie überhaupt.
Wärme lässt sich nämlich, auch bei einem Ölpreis von 1 Euro/L und noch mehr durch Verbrennung sehr kostengünstig erzeugen.
Wenn man mit Strom-Einspeisung und guten Standort vielleicht nach Jahrzehnten(!) in die Rentabilität gelangen könnte,
dann ist das mit Wärmeerzeugung durch ein Windrad noch mehrfach schwieriger, bzw. derzeit mit Windradgrössen die man im Garten sich
und seinen Nachbarn zumuten könnte, völlig unmöglich.

Grüsse

Bernd
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Re: GFK-Flügelprofile

Beitragvon Spielmops » So 11. Dez 2011, 12:32

Hi Bernd,
der Kw Preis von unter 10 Cent bei Heizöhl ist 2012 schon Geschichte ( meine Meinung ).
Und Windräder sind nur teuer weil es nichts von der Stange gibt !!!

Ich hab mir geschworen das zu ändern.
Privat hab ich ein Windrad entwickelt als Baukasten !
Erster Ansatz, alle Teile von der Stange. Das heist, keine von Hand gefertigten Teile.
Bis auf den Generator hab ich auch alles gefunden !
Nun habe ich kein Vertikalwindrad entwickelt, ich habe aber schon mal erwähnt, dass die Aufgabenstellung die selbe ist !
Mit meinen eigenen privaten Finanzmitteln habe ich eine Spritzgussform machen lassen um Windflügel industriell fertigen zu können ( siehe Bilder )
Das fertige Windrad mit 5 Kw max und 6m Mast, drei Flügeln ( braucht keine Abspannung aber Fundament ) kostet unter 5000 €.
Jetzt kann mir gerne einer eine Wirtschaftlichkeitsrechnung hier aufmachen, bin für jede Anregung dankbar.
Was wäre Photovoltaik heute ohne Subvention ?

Grüße Spielmops
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Re: GFK-Flügelprofile

Beitragvon Bernd » So 11. Dez 2011, 12:53

der Kw Preis von unter 10 Cent bei Heizöhl ist 2012 schon Geschichte

Das kann gut sein, aber im gleichen Maße wie der Ölpreis steigt, steigt auch der Strompreis.
Derzeit erzeugen wir aus Öl für ca. 8 Cent eine kWh Wärmenergie.
Derzeit bezahlen wir für eine kwh Strom ca. 25 Cent.
Dieses Verhältnis von ca. 1 : 3 wird vermutlich immer anähernd so bleiben.

Das heisst wenn wir Strom in unser Hausnetz einspeisen in der Art das wir den erzeugten Strom dazu nutzen das
unser Stromzähler langsamer dreht, dann erwirtschaften wir 25 Cent pro erzeugter kwh. Allerdings bräuchten wir
dann auch einen Einspeisewechselrichter der, incl Elektroninstallation, auch sehr teuer ist.

Wenn wir den erzeugten Strom dazu nutzen um durch Wärmeerzeugung Öl einzusparen, dann erwirtschaften wir
nur 8 Cent pro erzeugter kwh.

Wenn es um Wärmeerzeugung geht würde ich das Geld besser in eine Solarthermieanlage investieren.
Dort ist das Verhältnis aus eingesetzen Kapital zu erzielten Nutzen um einfach vielfaches(!) besser.
Als Beispiel hat die Eigenbau Solaranalge bei meinem Kumpel in einem Jahr ca. 11.000 khw Wärmeenergie geliefert.
Das ist ein Wert den ein 5 kw Windrad evtl. nicht mal in 5 Jahren zusammen bringt.
Die Investitionskosten lagen bei ca. 10.000 Euro wobei davon ca. 4000 der Staat als Förderung übernommen hat.
Das Tolle ist das man diesen Ertrag überall in ähnlicher Höhe erwarten kann wo die Sonne hin scheint, auch mitten
in einem Ort wo kein Lüftchen weht.

Was wäre Photovoltaik heute ohne Subvention ?

Heute braucht man die Subvention fast nicht mehr, denn der Preis der Module ist extremst verfallen.
Waren Jahre lang 4 Euro pro Watt Peak normal, sind wir heute in der Gegend von 1 Euro je Watt Peak angekommen.
Wer heute 1000 Euro in eine kleine nicht subventionierte Mini-Photovoltaikanlage investiert (genau das überlege ich) wird damit
definitiv (!!) deutlich mehr ernten als mit einem Windrad an einem normalen Standort für das er das gleiche ausgibt.
Das bestätigen auch die Erfahrungen unseres Users Bernhard.

Das fertige Windrad mit 5 Kw max und 6m Mast, drei Flügeln ( braucht keine Abspannung aber Fundament ) kostet unter 5000 €.

Ich nehme mal an du meintest ohne Generator ?
Wenn du an eine Serienproduktion denkst bleibt Dir nur Generatoren von der Stange aus Serienproduktionen zu verwenden.
Es gibt da schon einige Auswahl, z.B. das Ginlongmodell das ich dieser Tage im Vergleich zeigte in groß.
Überhaupt wirst du bezahlbares nur aus China kaufen können, europäische Modelle sind so teuer das sich das Windrad niemals amotisieren könnte.
Grob rechnet man bei Chinamodellen etwa soviel Euro wie der Generator in Watt erzeugen kann. Bei sehr grossen wird es etwas günstiger.
Eine zeitlang war es mal etwas weniger, aber ich befürchte das durch die Magnetpreise auch die Generatorenpreise steigen werden.
Für einen fertigen 5 kW Permanentmagnet bestückten Generator aus Fernost dürfte man mit 3000 bis 5000 Euro rechnen.

Grüsse

Bernd
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Re: GFK-Flügelprofile

Beitragvon Spielmops » So 11. Dez 2011, 18:35

Hi Bernd,
alles richtig was Du anführst. Einige Schönheitsfehler haben deine Ausführungen allerdings !
Erstens Öl wird mit Sicherheit in der Zukunft sehr teuer. Und ich denke privat werden wir damit auch nicht mehr viele Jahre heizen, das wird verboten.
Und alle die jetzt eine subventionierte Photovoltaikanlage ihr Eigen nennen werden dafür auch noch Steuer bezahlen. Und diese Verträge die dazu gehören sind im Fall des Falles nicht ihr Papier wert !

Dann zur Einspeisung, hier haben wir das selbe Problem. Die Technik ist teuer und die Einspeisung ermöglicht den Gewinn zu ermitteln ( der Finanzminister lässt grüßen ) .

Solarthermie, macht immer dann heises Wasser wenn wir es nicht brauchen ! Natürlich kann man das in der Übergangszeit schön nutzen, oder einen großen Pufferspeicher ( 100 m³ ) anschaffen. Umbauter Raum ca. 600 - 1000 € m³.

Bei meiner Preisangabe meinte ich mit Generator.
Da bin ich noch an einem Experiment zu Gange.
Permanenterregt ist für uns Bastler das Mittel der Wahl. Es geht aber auch anderst. Ein zweiter kleiner Generator ( permanenterregt ) erzeugt die Erregerspannung.
Den Rest überlasse ich eurer Fantasie.

Grüße Spielmops
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