Windkraftgefährte


ZINNEKE

Aktives Mitglied
03.04.2006
434
Moin zusammen,

bin beim WWW surfen auf diesen Artikel gestoßen: http://www.spiegel.de/unispiegel/wunderbar/0,1518,574303,00.html

Das ist eine sehr interessante Bewegung. werd von den Nordlichtern unter uns kann denn zu diesen Menschen Kontakt aufnehmen???

 

Bernd Schlueter

Bekanntes Mitglied
10.12.2004
10.138
Nee, nee, die haben alle den Bogen noch nicht raus. Keines der Gefährte ist tauglich, um die mehrfache Windgeschwindigkeit zu erreichen. Das hat einen ganz banalen Grund. Das kann man sogar mit Betz erklären. Wenn man ihn nicht wieder falsch interpretiert.
 

Holger Keser

Aktives Mitglied
01.11.2005
532
Ich finde die Idee auf diese Weise gegen den Wind zu fahren klasse!

Erinnert mich irgendwie an die kleinen Holzboote, die wir als Kinder hatten, die zwei große Schaufelräder an jeder Seite hatten wie ein Missisipidampfer und dazwischen war eine Garnrolle die einen Faden aufgewickelt hat.

So konnte das Boot gegen den Strom schwimmen.

Grüße

Holger

 

Bernd Schlueter

Bekanntes Mitglied
10.12.2004
10.138
Werbung mache ich für das gegenwindrad schon viele Jahre lang. Auf die Idee gebracht hat mich "cyberflair", der von einem Professor Aufzeichnungen geerbt hatte. ich habs dann auch mal, auf andere Weise durchgerechnet und kam zu überaus erstaunlichen Ergebnissen. Vor allem machen die sogenannten "Windexperten" durchweg ganz grundsätzliche Fehler bei der Berechnung. Die sogenannte Betzsche Formel wird praktisch allgemein falsch angewandt. Die abgebildeten Fahrzeuge sind falsch gebaut. So erreicht man keine hohe Geschwindigkeit. Die fünffache Windgeschwindigkeit sollte eigentlich erreichbar sein. Aber nur gegen den Wind. Ein normaler Sterblicher hält das für verrückt, wer segelt oder Drachen steigen lässt, nicht.
 

JJ-OO

Aktives Mitglied
05.05.2006
360
Na dann werd doch mal etwas konkreter.
Wir lernen für´s nächste Jahr gerne dazu ;-)

viele Grüße
Jens
 

Manfred aus ObB

Bekanntes Mitglied
12.12.2006
7.086
Hallo Jens


Seh ich das richtig das als Erster andere durch Ziel gingen

http://www.konstruktionspraxis.vogel.de/themen/antriebstechnik/getriebe/articles/141636/

Ist das wenigstens ein Vetrix auf den Bild

http://www.konstruktionspraxis.vogel.de/index.cfm?none=1&pid=4996&pk=159982&fk=141636&ct=10

(um rechtliches zu vermeiden den Link folgen)

"Studierende der Universität Stuttgart haben das Fahrzeug konstruiert.


Platz eins für das Ventomobil. Das ausschließlich durch Windenergie angetriebene Fahrzeug hat beim Aeolus Race im niederländischen Den Helder den Gesamtsieg geholt. Gegen das elegante Stuttgarter Leichtbaufahrzeug hatten die Modelle fünf weiterer Universitäten und Forschungseinrichtungen aus mehreren europäischen Länder keine Chance."

wo landete http://www.balticthunder.de/das_fahrzeug.html

Der Link wurde entfernt (404).

Quelle http://www.sandermielke.de/www/homepage3/mybb/showthread.php?tid=765


Grüße aus den Bergen Manfred
 

Bernd Schlueter

Bekanntes Mitglied
10.12.2004
10.138
Das Ding hätte gegen einen gut gebauten zweiblättrigen Repeller keine Chance. Bei dem hier abgebildeten Darrieus ist der Windwiderstand zu groß. Man kann gerade Windgeschwindigkeit erreichen.
Nach Betz liegt das Winderntemaximum bei 59%. Das hat aber nichts mit Wirkungsgrad zu tun. Der Impulsverlust des Windes beträgt dabei nur 12%. Der ganze Rest ist nicht etwa Windwiderstand, sondern der Wind weicht dem Rad widerstandslos aus, sprich der Wirkungsgrad des Gegenwindrades beträgt nicht 59%, sondern 88%. Bei 20% Abbremsung des Windes liegt der Wirkungsgrad weit über 95%. Verluste entstehen dann nur durch die Turbulenzen infolge Oberflächenreibung.
Ein gut gebautes Gegenwindrad kann die ca zehnfache Windgeschwindigkeit erreichen.

Schon mal einen Drachen bei steifem Wind gegen denselben gezogen? das ist der gleiche Effekt. Härter am Wind als gegen ihn geht es nicht. Segel müssen leider die Breitseite zeigen und versagen, wo es sich richtig lohnen würde. Ich glaube, ich habe es hier schon öfter erklärt.
Siehe Betz, Cyberflair, Gegenwindrad, hier in diesem Forum.
 

JJ-OO

Aktives Mitglied
05.05.2006
360
Hallo,

ja dieses "Fahrzeug" wurde im Keller unter der Kieler Uni zusammengeklempnert. Das Problem war dabei wie schon angesprochen der Rotor. Leider konnte ich mich gegen einen Haufen Fachhochschüler mit ihrem Professor nicht durchsetzen. In der Literatur habe ich Angaben gefunden,
dass ein Vertikalachser bei gleicher Leistung die 2-3 fache "Turmkraft" wie ein ordentlicher Schnellläufer mit horizontaler Achse hat. Da diese bei der Fahrt gegen den Wind ausgesprochen schädlich ist, überwiegt dieser Nachteil. Die Ansicht, dass dieser Rotor Vorteile bringt, weil bei der Fahrt - auf dem Deich - an der Küste - ja mit so wechselnden Windrichtungen zu rechnen ist, teilte ich nicht.
Nachdem ich den Rotor gesehen hatte (die Abrisskante war an einigen Stellen 8 mm dick) und hörte, dass er trotz eines Testlaufes, bei dem er mit strammen Wind unter 100W brachte, eingesetzt werden sollte, klinkte ich mich wieder aus. Das Projekt besuchte ich dann nur von Zeit zu Zeit. Speziell, weil ich den Motor sehr interessant für andere Zwecke finde...
Nächstes Jahr soll wieder gestartet werden. Dann will ich versuchen einen 2-3-blättrigen Repeller durchzusetzen. Damit erwarte ich ähnliche Werte, wie bei den anderen Fahrzeugen. Wie müßte ein Repeller Deiner Meinung nach beschaffen sein, um mit 10-facher Geschwindigkeit gegen den Wind fahren zu können?
Ach ja, trotz des etwas optimistischen Artikels:
http://www.zeit.de/2008/34/C-Windautos
(Lernen die Reporter das eigentlich irgendwo? Ne ganze Seite mit praktisch 0 Informationen zu füllen)
rollte der Baltic Thunder den Deich herunter und blieb dann stehen...

viele Grüße
Jens
 

Bernd Schlueter

Bekanntes Mitglied
10.12.2004
10.138
Das Ding sollte einfach optimal geformt sein, nach außen hin schmaler, um den induzierten widerstand der Flügel zu minimieren. Also, eigentlich ganz normal. Den Rest stellst Du am Getriebe ein. das ist einfacher, als einen neuen Repeller zu formen. Erwarte nicht, dass Du gleich die zehnfache windgeschwindigkeit schaffst. Aber theoretisch ist das möglich. praktisch willst Du aber auch mitfahren und willst ein Gefährt bewegen. Die dreifache Geschwindigkeit sollte aber leicht drin sein. Rechnung: Angenommen 10m/s Windgeschwindigkeit und 70% Wirkungsgrad, bei 30 m/s Fahrzeug:
0,5*1,2kg/m³*40³m³/s³=38,4 kW Windradleistung pro m² überstrichene Flügelfläche. 3/4 davon gehen drauf, um den Repeller gegen den Wind zu schieben. 26,88kW bei 30% Verlust -75% = 6,7 kW
Also, 6,7 kW bleiben übrig für die windradfreie Bewegung des Fahrzeuges. Ich würde sagen, das reicht.

Au weiha, nee, Wind braucht man schon, mit den 10 km/h säuselwind kommt man sicherlich nicht vom Fleck. 10 m/s , da wackelt schon die Wand, das ist schon Sturm. Bei 5 m/s bläst es schon für einen Binnenländer mächtig. Immerhin bei dieser Windstärke die etwa 6 Beaufort entspricht, habe ich schon ganz ohne Strom mit einer 470er Nussschale das Sneeker Meer durchpflügt, ohne umzufallen, eine paar Böen der Stärke 7 haben mich dann trotz halb achterlicher Position doch geworfen. Schwimmen hatte ich zum Glück schon gelernt. Also, ich habs verbessert.
Übrigens, mein Vorschlag: Windraddurchmesser 3 Meter, entsprechend höher der Leistungsumsatz!

Die meisten großen Windräder können bei dieser Windstärke noch voll abernten, bei einem Wirkungsgrad von fast 90%. Nicht zu verwechseln mit dem Erntegrad, der nur ca 50% beträgt.
Der Wind weicht zum beträchtlichen Teil aus und überträgt dadurch nur einen Teil seines Impulse. Der größere Teil steht ungebremst für das nächste Windrad dahinter zur Verfügung.
Trick 15: hinter dem Windrad entsteht ein ziemlicher Windschatten mit überaus geringem Luftwiderstand! Ratet mal, wer sich dort befindet!
 

R.M

Bekanntes Mitglied
24.12.2006
9.717
Hallo

Wer erfindet eigentlich immer die neuen Begriffe "Repeller" da könnte man ja glatt denken das wär was besonderes, ist aber stinknormale Aerodynamik und kann mit den gleichen Formeln erfasst werden, egal ob Propeller,Impeller, Repeller oder sonst was.

Deine Rechnung stimmt soweit, wenn ich auch bei den 70% Wirkungsgrad etwas skeptisch bin, das geht meiner Meinung nach nur mit einem Einblattrotor und auch dann nur bei einer ausgefuchsten Profilgeometrie.

Ich würde zusätzlich auf eine veränderbare Profilgeometrie Wert legen das bringt einiges wenn der Wind nicht frontal auftrifft.

Gruß

Roman
 

JJ-OO

Aktives Mitglied
05.05.2006
360
Hallo,

40kW aus einem Quadratmeter Windfläche. Das würd mir Angst machen...
Da hast Du fast unauffällig die Km/h unterschlagen. Nach der Umrechnung
in m/s komme ich da auf weniger bedrohliche 800W. Mit 800W fährt mein extrem windschlüpfriges EL (ohne drehende Schrankwand auf dem Dach so etwa 40 km/h). Ein flotter Solarrenner mit einem cw nahe Null schafft wohl das doppelte. Wenn ich jetzt den Wirkungsgrad mit einbeziehe und den Faktor 0,25 (wo kommt der eigentlich her?), dann komme ich auf etwa 100W. Damit schafft ein schlecht motivierter Radfahrer so etwa hm ja, weiß nicht 10km/h?

Das Siegerfahrzeug hat einen verstellbaren Blattanstellwinkel. Die haben praktisch ne Kurve ermittelt, bei welchem Winkel und welcher Windgeschwindigkeit das Verhältnis von Leistung und Bremskraft auf den Rotor am günstigsten ist. Dadurch sollte schon ein recht hoher Optimierungsgrad erreicht sein. So würde ich das auch machen wollen.
Dadurch, dass wir elektrisch fahren, brauchen wir keine Getriebe. Der Rotor würde durch eine Windfahne optimal zum Wind ausgerichtet.
Sorry für den Repeller, hab ich mir aus den "Einfälle statt Abfälle" Heften angewöhnt.
Darf ich eigentlich mit einem Windauto auf die Straße? Mit dem elektrischen wohl nicht, aber das mechanische hat je keine "Antriebsmaschine" oder ist der Rotor eine?


Gute Nacht...
Jens
 

Bernd Schlueter

Bekanntes Mitglied
10.12.2004
10.138
Genau, das Ding ist ein "Abfall" aus dem Heft, zu dem ich übrigens eine Spannungsverdreifachung zu einer beliebigen, nicht umgewickelten Lichtmaschine gebaut habe, mit Anpassung an die Windstärke.

Seitdem ich mal einen Zweiflügler wunderschön aus Holz geschnitzt und lackiert habe, weiß ich, warum es den Unterschied "Repeller" und ""Propeller" gibt. Au, hat das weh getan.

Die km/h habe ich verbessert, so was mache ich öfter. Habe aber richtig gerechnet.

Wichtig: auf die richtige Form kommt es schon an, und die hat man bei einem Verstellpropeller nur bei einem bestimmten Anstellwinkel. So ein "Monopterus" hat keinen Vorteil für uns, der dreht nur schneller. Klar kann man auch einen Mehrblattrotor nehmen, aber Westernräder haben bereits große Zirkulationssträmungsverluste.

Ich wollte immer einen leeren VW-Bus mit solch einem 3-m - Dreiblattrotor vorne, 1/2 Meter vor der Front ausrüsten. Wenn die grüne Minna dann kommt, bin ich, schneller als der Wind, dann auf und davon.
Man kann auch ne Tin-Lizzy nehmen, die schindet noch mehr Eindruck. Die machen da alle was falsch , die Kieler.

Übrigens, Darrieus sind gar nicht schlecht zum Windernten, genau dieser H-Typ. Für den Zweck hier taugen sie, wegen dem schlechteren Wirkungsgrad, nicht.

Nochmal rechnen für einen Dreimeterboliden:
ca. 7 m²:
7*0,5*1,2*40³*30%=80.000 80 kW erntet der Zweiflügler bei nun nur 30% Nutzungsgrad ab, also nun mit dicken Reserven, wovon nur 25% für das Schieben des Fahrzeuges gegen den Wind benötigt werden, plus Verluste. Je geringer der "Nutzungsgrad", also um welche Geschwindigkeit ich den Wind bremse, desto höher der theoretische, also reibungsfrei berechnete Wirkungsgrad.
Heraus kommt dann eine Erntemaximum bei idealer Form und Übersetzung, die im Bereich von 100 m/s liegt, also 360 km/h für den armen Bus. das hält der Dreiflügler mit einem Lambda von 10 aber nicht aus. Denn der hätte dann 1000m/s Rotorspitzengeschwindigkeit. Bei meiner vorgeschlagenen dreifachen Windgeschwindigkeit sind es schon 300 m/s!
Da ist Aluminium oder einfacher Stahl schon gerissen.
Mit anderen Worten, es gibt da eine Grenze, das ist die Schallgeschwindigkeit an den Blattspitzen, deren Überschreiten bei den Hubschrappschrapps ja deutlich zu vernehmen ist, wenn die es eilig haben. Da reißt dann die Strömung ab und knallt nur noch.

Mehrere Windräder, deren Blattverstellung versagt hat, hat es ja schon bei 30 bis 40 m/s zerrissen!
Es ist halt enorm, welche Leistungen solch ein simpler, kleiner Rotor umsetzt. Große Flugzeuge bringen ja auch in solch niedlichen kleinen Dreiflüglern gewaltige Motorleistungen unter!

Das sind dann Propeller, um noch mal auf den entscheidenden Unterschied aufmerksam zu machen. Braucht jemand nen Propeller? Ich kann nur immer wieder betonen, es gibt da einen Unterschied und ich wette, einige Gegenwindrennenteilnehmer sind auch darauf reingefallen.
Die landeten dann tatsächlich auf dem Abfall. Meiner wahrscheinlich auch inzwischen.

Ehe jemand auf die Idee kommt: Das Zwischenschalten eines Generators funktioniert nur gut bei überaus gutem Wirkungsgrad. da reicht nicht der eines Perm, das müssen schon deutlich über 95% sein, um auf lohnende Geschwindigkeiten zu kommen. langsam gegen den Wind kriechen kann allerdings jeder. Die Post geht übrigens exponentiell ab. Über dem kritischen Wirkungsgrad gibt es kein Halten mehr.

Wer sich für die Theorie des Gegenwindrades interessiert, hier eine Berechnung eines bayrischen Professors, der inzwischen verstorben ist und von den heute total falsch angewandten Berechnungen Prandtls und seines Assistenten Betz abweicht:

http://www.geocities.com/cyberflair/

Der gute "cyberflair" hatte die Aufzeichnungen geerbt und ich vermute, er hat jetzt das Gegenwindrad bekannt gemacht. Ich habe ihn dazu ermuntert, ein paar meiner Artikel dazu sind noch bei gugels zu finden.

Die heute völlig falsch angewandte Theorie von Betz ist übrigens sehr gut geeignet, das Gegenwindrad zu berechnen. Man muss nur auf die Randbedingungen achten, worauf Betz immer seine Studenten hingewiesen hatte. Aber es lockte ja das schöne Geld und das strich man gerne ein, um einfach die dreifache Windleistung zu berechnen, die dann tatsächlich zu ernten war. Unglaublich, was da in Deutschland von den ersten Windschwindlern gefälscht wurde.

Das ging schon glatt in die Richtung 100 Millionen Jahre absolute Sicherheit vor einem ernstzunehmenden Kernenergieunfall. Solare Schönrechnungen gehen mir auch auf das Plätzchen.

Heute stimmen die garantierten Erntewerte für Windräder.
 

andreas Andreas

Aktives Mitglied
25.10.2005
1.402
Hallo Holger
Der Link wurde entfernt (404).
Danke für den Tipp! Hier gibt es ein schönes Holzspielzeug als Bausatz zu kaufen, habe gleich eins bestellt! Man kann die Rolle mit den Schaufelrädern umdrehen und das Schiffchen zunächst Stromabwärts an der Schnur treiben lassen, wenn dann die Rolle abgewickelt ist fährt es gegen den Strom wieder zurück. Genial!
Gruß
andreas
 

Bernd Schlueter

Bekanntes Mitglied
10.12.2004
10.138
Ist ja DIE Idee! Klar, ein Schiff mit Oswatisch-Turbine, das sollte es bringen. Das könnte sich glatt bei Gegenstrom im Rhein aus dem Wasser erheben. Manfred für welche Strömungsgeschwindigkeiten sind die Oswatitsche (die entsprechen den Trommelventilatoren = Durchströmturbine) geeignet? Sind die Ossbergers und die Bankís Synonyme dieser Walzenturbine, die jeder als Lüfter aus leisen Ventilatoren kennt? Was in der Luft geht, geht im Wasser schon lange.
 

Oli A.

Aktives Mitglied
28.03.2007
346
Hallo zusammen

Klinke mich nur schnell wein wegen des Pro- und Repellers ein. Das wor "Pro" in "Propeller" beschreibt das aktive Element, welches sich durch das statische Medium (Luft) bewegt. Der Ausdruck kommt aus dem Latein von "propellere", was "vorwärts bewegen" heisst.

"Repeller" ist nichts anderes als die Umkehrform von Propeller. Auch dieser Ausdruck stammt aus dem Latin (ist demzufolge kein "Kunstwort") und kommt vom "repellere", was "rückwärts bewegen" heisst. Dieser Begriff ist nicht derart bekannt, da er meist nur in Gebieten welche mit der Windkraft oder im Energiesektor zu finden ist.
Repellere beschreibt den Rotor, welcher als passives Element von einem aktiven Elemnt / Medium (Hier Wind / Luft) angetrieben wird und die potentielle Energie in mechanische Energie umwandelt.
 

Bernd Schlueter

Bekanntes Mitglied
10.12.2004
10.138
Mit einer Blattverstellung um 180 Grad wird allerdings der Propeller zum Repeller. Bei Hozlatten lohnt allerdings der Aufwand nicht. Wohl bei einem Segler, dessen Batterien man mit Windenergie laden möchte. Schon gewusst? Der Mammutanteil von Windenergie wird in senkrechter Richtung freigesetzt. Segler nutzen diese. Raubvögel auch.
 

Manfred aus ObB

Bekanntes Mitglied
12.12.2006
7.086
Aus den Weiten des WWW

http://vimeo.com/10476216




DDWFTTW - hinter diesem kryptischen Kürzel verbirgt sich die Herausforderung,
der sich Rick Cavallaro und sein Team seit einigen Jahren stellen: Kann man
"Directly DownWind Faster Than The Wind", also bei direktem Rückenwind
schneller als der Wind fahren"


Quelle http://www.wissenschaft-online.de/artikel/1035421



Grüße aus den Bergen Manfred
 

Bernd Schlueter

Bekanntes Mitglied
10.12.2004
10.138
Nur mit Gegenwind können die Dinger schneller als der Wind fahren. Außer, da steckt ein Motor drin.

Muss doch mal nachprüfen, wer als erster die Idee vom Gegenwindrad verbreitet hat...
da habe ich mal ordentlich wind wegen gemacht und darauf hingewiesen, dass bei Windkraftwerken die "Betzsche Formel" falsch angewendet wurde.

Es war "cyberflair", der mich auf die idee des gegenwindrades brachte, wohnhaft in der Nähe von Künzelsau.

Der Link wurde entfernt (404).

Erklärung: "Zeitzeuge" nannte ich mich nach dem 11.9.wegen meiner besonderen Bekanntschaften und wegen meiner Erlebnisse in Nepal und danach.

Ich bin etwas skeptisch, weil ich damals ausschließlich Widerspruch von allen Seiten bekam.
Deutschlandweit wurden damals Windernten falsch berechnet.
Grundfalsch war auch die Verwendung der Weibull-Statistik, die man der Berechnung der Windernten zu Grunde legte.

Dass das leichtere Fahrzeug siegte, hat genau den letzteren Grund, nämlich, wenn der Winf böig ist.

"Westernräder" sind zwar in dieser Hinsicht nicht schlecht, verleiren aber etwa die Hälfte ihrer Leistung durch das Drehmoment, dass der vielflügler auf den Luftstrom ausübt.
 

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