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Nächstes Treffen: 10.Juli ab 11:00 Uhr! Biesentaler Straße 5, 13359 Berlin

Dienstag, 29. Januar 2013

Nächstes Treffen 12. Februar

Hallo liebe Leute,

unser nächstes Treffen steht fest:

Dienstag, 12. Februar 2013
20.00 Uhr

MachWerk
Biesentaler Straße 5
13359 Berlin-Wedding

Aufgrund unserer Klausuren wird die Zusammenfassung des gestrigen Treffens erst am Wochenende auf dem Blog erscheinen.

Da wir vom 11. Februar an Spätschicht haben, kann es sein, dass wir die Uhrzeit kurzfristig noch ändern. Schaut deshalb zur Sicherheit Montag Abend (11. Februar bis 23 Uhr) nochmal auf den Blog.

Bei diesem Treffen werden wir die Aufstellung des Rotors planen und die Befestigung des Generators umsetzen.

Eure Projektørga

Sonntag, 27. Januar 2013

Besichtigung der Anlage der Knobelsdorff Schule



Moin moin,
am Mittwoch den 23.1 besichtigten wir mit ein paar interessierten Projektteilnehmern die Savoniusanlage der Knobelsdorff Schule.
Dazu trafen wir uns um 13:30 Uhr mit Herrn Sterzenbach und gingen direkt auf das Dach des Gebäudes. Oben angekommen wurde uns die Anlage gezeigt und uns wurden verschiedene Tipps für den Bau einer solchen Anlage gegeben. Sehr interessant war das Prinzip der Sturmsicherung. Sie besteht aus einem Fliehkraftregler der auf dem Rotor angebracht ist und einem Mechanismus der am Gestell angebracht ist. Je schneller der Rotor dreht, desto weiter kommt der Bolzen des Fliehkraftreglers raus. Wenn der Bolzen weit genug draußen ist (wenn der Rotor zu schnell wird) schlägt er auf den Mechanismus, welcher eine Kettenreaktion auslöst und die Bremse betätigt.
Anschließend wurden uns Fotovoltaikanlagen gezeigt die sich auch auf dem Dach des Gebäudes befinden und im Steuerraum erklärte und Herr Sterzenbach, dass es sich um eine Inselanlage handelt. Das heißt, dass die Windanlage und die Fotovoltaikanlagen die gleiche 12V Batterie versorgen. Jedoch wird die Batterie im Winter nur durch die Windanlage versorgt, da die Fotovoltaikanlagen keinen Strom liefern (zu wenig Sonne). Die Windanlage dient somit als Tiefenentladeschutz der Batterie im Winter und ist ein Bonus zur Stromerzeugung im Sommer.
Leider haben wir einen windstillen Tag erwischt und konnten somit die Anlage nicht in Aktion sehen.




Viele Grüße,
Eure Projektørga 

Samstag, 26. Januar 2013

Zusammenfassung vom 22.1.2013

Hallo Leute,

hier die Zusammenfassung vom letzten Treffen am Dienstag. Wir sind beim Rotorbau ein gutes Stück weiter gekommen. Wir lassen hier mal die Bilder sprechen, die Bierflaschen sind nur Deko ;-):
Schneiden der Versteifungsbleche für den Rotor, diese Bleche halten den Rotor oben und unten zusammen:
Lager in wasserfest verleimte Multiplexplatte eingesetzt, damit kann das Lager an dem Rotor montiert werden:
 Anzeichnen der Bleche für die Lagerdeckel, diese halten das Lager im Lagerbock:
Bohren des Ausbruchs für die in den Lagerdeckeln, durch den die Welle passen muss:
 Das ist der verschraubte Rotor, leider ist das Foto nichts geworden :-(
Um die Lager auf die Welle zu bekommen mussten wir außerdem eine "Passung" drehen. Beholfen haben wir uns mit einer Mini-Drechselbank und einer Feile ;-)
Am Montag werden wir dann den Rotor hoffentlich vollenden. Zur Zeit fehlt noch das untere Lager. Danach müssen wir dann den Rotor ausrichten und auswuchten.

Viele Grüße,
Eure Projektørga

Donnerstag, 24. Januar 2013

Nächstes Treffen 28. Januar


Hallo liebe Leute,

unser nächstes Treffen steht fest:

Montag, 28. Januar 2013
19.00 Uhr

MachWerk
Biesentaler Straße 5
13359 Berlin-Wedding

Wir werden den Rotor zusammenbauen, ausrichten und wuchten.

Eine Zusammenfassung des letzten Treffens gibt´s am Wochenende. Außerdem fassen wir nochmal kurz zusammen, was wir bei der Besichtigung des Durchströmrotors der Knobelsdorff-Schule erfahren haben.

Eure Projektørga

Montag, 21. Januar 2013

Betriebszustände der Savonius-Windanlage

Hallo Windmühlenbastler,

die letzten Tage haben wir uns viele Gedanken darüber gemacht, wie eine Windanlage eigentlich funktioniert und wie die ganzen Teile zusammenspielen aus denen sie besteht. Deshalb wollen wir unsere Gedanken in aller Kürze Mal mit Euch teilen.

1. Zustand: Stillstand
Im idealen Fall würde unsere Windanlage beim schwächsten Lufthauch sofort beginnen sich zu drehen. Leider ist das nicht der Fall. Der Innenwiderstand im Generator aufgrund von Magneten sowie Reibung im Generator und im Getriebe hemmen den Rotor. Erst ab einer bestimmten Windgeschwindigkeit, nennen wir sie einmal Anlaufgeschwindigkeit, kann die Windanlage sich überhaupt drehen.

2. Zustand: Leerlauf
Da unsere Batterie jedoch noch nicht laden kann, solange die Spannung zu niedrig ist, fließt auch kein Strom. Deshalb wird unsere Anlage bereits kurz nach dem ersten Andrehen beginnen sich nahezu ungestört zu drehen. Die Drehzahl ist jetzt im Vergleich zur Windgeschwindigkeit sogar hoch. Das Verhältnis kann über 1 liegen! Obwohl es ein Langsamläufer ist. Das einzige was unsere Anlage jetzt bremst sind Strömungen die an ihrem Flügelprofil auftreten.

3. Zustand: Laden der Batterie
Ab Erreichen der notwendigen Ladespannung fließt der erste Strom. Dadurch steigt der Widerstand, den der Generator dem Rotor entgegen bringt schnell an. Obwohl die Drehzahl mit höherer Windgeschwindigkeit immer weiter steigt wird das Verhältnis zwischen Rotorgeschwindigkeit zu Windgeschwindigkeit immer kleiner. Denn umso langsamer unser Rotor im Verhältnis zum Wind dreht umso kräftiger ist er.

4. Zustand: Überladung
Sobald die Ladespannung erreicht ist, erhöht sich die Spannung schnell weiter. Ist die Spannung jedoch zu hoch nimmt unsere Batterie schaden. Deshalb versuchen wir ab Erreichen dieser Spannung entweder die unnötige Energie in einem dafür vorgesehenen Bauteil zu verheizen (Shunt genannt). Alternativ kann eine Ladeelektronik dafür sorgen, dass unsere Batterie nur die Spannung abbekommt, die sie verträgt.

5. Zustand: Sturm
Werden die Windgeschwindigkeiten zu hoch, steigt die Drehzahl der Anlage extrem hoch. Ob es jedoch notwendig ist sie dann zu bremsen, hängt von ihrer Unwucht und den dadurch auftretenden Kräften ab. Zur Sicherheit sollten wir uns hier aber vielleicht eine Möglichkeit überlegen, den Rotor zu bremsen.

Wir hoffen der Text enthält nicht zu viele Fehler ;-) Bei Gelegenheit lesen wir nochmal Korrektur. Wir sehen uns morgen!

Eure Projektørga

Samstag, 19. Januar 2013

Messungen von Mittwoch (9.1)

Hallo Leute,

also hier jetzt ein paar Erklärungen zu dem was wir am letzten Mittwoch (9.1) gemessen haben.

Drehzahlmessung
Bei der Drehzahlmessung waren wir ja alle ein bisschen verwirrt. Der korrekte Weg mit dem Fahrradtacho die Drehzahl zu messen ist natürlich dem Tacho einen beliebigen Raddurchmesser vorzugeben (wir haben 3 Meter gewählt) und diesen dann aus der angezeigten Geschwindigkeit in Kilometer pro Stunde wieder "herauszurechnen". Da der Magnet vom Tacho sehr schwach und sehr groß war, haben wir kleinere und stärkere Neodym-Magneten verwendet. Um auf die Motordrehzahl zu kommen, müssen wir außerdem noch die Übersetzung des Riemengetriebes beachten. Der Motor dreht sich ja schneller als das große Riemenrad an dem wir gemessen haben.

Warum funktioniert das?
Der Fahrradtacho verwendet einen sogenannten Reed-Schalter (Magnet-Schalter) um zu erkennen wie oft sich das Rad pro Sekunde dreht. Dass heißt immer wenn der Magnet, der sich am Rad befindet, am Magnet-Schalter vorbeisaust, zählt der Fahrradtacho mit. Die Anzahl der Umdrehungen pro Sekunde nennt man dann die Drehzahl. Im Tacho wird intern diese Drehzahl mit dem Radumfang multipliziert, denn der Radumfang entspricht der Strecke, die das Fahrrad pro Umdrehung zurücklegt. Diese Geschwindigkeit in Meter pro Sekunde wird dann in Kilometer pro Stunde umgerechnet und angezeigt. Folglich gehen wir den umgekehrten Weg und können so aus der Geschwindigkeit die Drehzahl ermitteln.

Die "Experimente"
Wir haben einige Experimente durchgeführt, jedoch etwas wahllos. Deshalb hier nochmal eine Zusammenfassung, was wir warum gemessen haben und was noch fehlt.

Leistungsmessung mit Lüfter
Im ersten Versuch haben wir dann einen kleinen Lüfter angeschlossen und die Leistung bei einer bestimmten Drehzahl gemessen. Bei 360 Umdrehungen pro Minute (Upm) kamen wir auf 3 Watt. Nicht besonders viel, aber immerhin hatten wir eine erste Vorstellung.

Ladebeginn
Danach haben wir versucht die Drehzahl zu bestimmen bei der der Generator anfängt die Batterie zu laden. Dazu haben wir Laderegler und Batterie angeschlossen. Bei ca. 320 Upm begann der Ladevorgang. Später wird unser Savonius-Rotor diese Drehzahl an den Generator bringen müssen um die Batterie zu laden.

Leistungsmessung mit Batterie und Laderegler
Um eine Vorstellung davon zu bekommen welche Leistung bei welcher Drehzahl aufgenommen wird, erhöhten wir die Drehzahl auf 600 Upm. Bei einer Spannung von 13 Volt floss ein Ladestrom von 0,15 Ampere. Das sind knapp 2 Watt, bedenkt man das der Lüfter bei 360 Upm bereits 3 Watt Leistung bekommen hat.

Leistungsmessung mit Batterie und Dioden
Also tauschten wir unseren fertig gekauften Laderegler gegen Dioden aus (siehe dazu Einfachste Ladeschaltung). Bei 420 Upm erhielten wir 13 Volt Spannung und einen Ladestrom von 0,6 Ampere, der schnell weiter anstieg. Das sind fast 8 Watt und damit deutlich mehr als mit dem Laderegler. Die Konsequenz kann sich jeder denken, der Laderegler fliegt erstmal raus, seine Leistungsverluste sind für unsere kleine Anlage zu groß.

Was jetzt?
Schön und gut jetzt haben wir eine Drehzahl, auf die wir kommen müssen damit die Batterie lädt und fertig, oder? Leider ist es nicht ganz so einfach, denn um den Generator zu drehen braucht es eine bestimmte Kraft. Das hat sicher jeder gemerkt/gesehen der am Mittwoch dabei war. Diese Kraft können wir leider nicht messen. Allerdings wissen wir, dass davon abhängt ob unser Savonius-Rotor es schaffen wird den Generator anzudrehen oder nicht. Um das abzuschätzen müssen weitere Versuche durchgeführt werden.

Das nächste Treffen findet dieses Mal am Dienstag statt.

Eure Projektørga

Montag, 14. Januar 2013

Zusammenfassung vom 9.1.2013

Hallo Leute,

am 9.1.2013 fand wieder ein Treffen im MachWerk statt. Hier die Zusammenfassung für alle die nicht dabei waren.

Was wir besprochen haben
Wir haben uns auf ein Design für das Gestell geeinigt, damit wir beim nächsten Treffen den Savonius-Rotor weiter bauen können.
Hier die Grundidee:

Das ist das gleiche Prinzip wie in diesem Video: http://www.youtube.com/watch?v=vCcHKikC8I4

Materialien
Stahlrohr
Dicke Stahlrohre haben wir bereits, ein dünnes Stahlrohr müssen wir noch besorgen. Wir wollen hier nicht das gleiche Stahlrohr verwenden, da es im Vergleich zum Rotor sehr dick ist. Die Alternative wäre hier eine Steckachse vom PKW, was die Lagerung vereinfachen würde.
Lagerböcke
Kann man aus Kunstoffblöcken bauen, alternatives Baumaterial ist uns noch nicht eingefallen. Es müssen außerdem noch Buchsen für die Lager gebaut werden, um diese axial zu befestigen. Alternativ könnte man hier auch die Steckachse bzw. Fahrradteile verwenden: mit den Achsen der Fahrräder und der Hülse vom Tretlager hätte man bereits wunderbare Lager.
Kleine Riemenscheibe
Da unsere Übersetzung zur Zeit viel zu hoch ist, werden wir versuchen eine größere "kleine" Riemenscheibe für den Generator zu bekommen. Eventuell werden wir bei einem Ersatzteilehändler für Waschmaschinen fündig.

Online-Wetterstation und Webcam
Da wir kaum Leistung mit unserer kleinen Windanlage erzielen werden, wollen wir den erzeugten Strom wenigstens bestmöglich nutzen. Hier erscheint uns die Idee sehr gut, Wettersensoren anzubringen und die Daten dann an eine Webseite zu schicken. Falls noch genug Energie übrig bleibt, könnten wir außerdem eine Webcam versorgen, die z.B. stündlich 1 Bild auf die Webseite lädt.

Nächstes Treffen
Der Plan für das nächste Treffen ist der Weiterbau der Anlage. Wir werden versuchen möglichst viele Teile zu bekommen, damit wir basteln können.

Nächster Artikel
Da es allgemein gewünscht wurde, werden wir diese Woche nochmal erklären, welche Experimente wir mit dem Generator-Testaufbau beim letzten Treffen durchgeführt haben und was wir daraus gelernt haben.

Eure Projektørga

Freitag, 11. Januar 2013

Nächstes Treffen am 22. Januar 2013


Hallo liebe Leute,

unser nächstes Treffen steht fest, wir haben uns diesmal mit allen Anwesenden auf einen anderen Wochentag geeinigt:

Dienstag, 22. Januar 2013
19.00 Uhr

MachWerk
Biesentaler Straße 5
13359 Berlin-Wedding

Eine Zusammenfassung des letzten Treffens gibt morgen oder übermorgen hier auf dem Blog (Und Fotos!!). Weitere Infos erhaltet ihr per E-Mail. Wer noch nicht im Verteiler ist, der schreibe uns einfach kurz eine E-Mail an windmuehlen.projekt@googlemail.com.

Da wir gerade in unserer Prüfungszeit sind und außerdem Materialien für den Weiterbau der Windanlage besorgen müssen (siehe Zusammenfassung des letzten Treffens), wird nächste Woche kein Treffen stattfinden.

Eure Projektørga

Dienstag, 8. Januar 2013

Besichtigung einer Savonius-Anlage


Hallo Windmühlenbastler,

am 23. Januar 2013 werden wir eine bestehende Savonius-Anlage besichtigen. Wer mitkommen will, sagt am Besten nochmal kurz per E-Mail Bescheid.

Wir treffen uns am
Mittwoch, 23. Januar
13.00 Uhr
U-Bhf Paulsternstr
am Ausgang auf der Seite wo der McDonalds ist

Die Anlage steht auf einem Flachdach und wurde von der Knobelsdorff-Schule gebaut und ist bereits seit 20 Jahren in Betrieb.

Viele Grüße,
Eure Projektørga

Samstag, 5. Januar 2013

Es geht weiter!

Hallo liebe Windmühlenbastler!

Die Weihnachts- bzw. Sylvesterpause ist vorbei und ab jetzt geht es wie gewohnt weiter auf unserem Blog. Allerdings bis Februar erstmal nur mit halber Power, da für uns in wenigen Tagen die Prüfungszeit beginnt. Die Treffen finden aber wie gewohnt statt. Die Termine findet ihr wie immer oben auf unserer Seite. Das nächste Mal sehen wir uns diesen Mittwoch!

Viele Grüße,
Eure Projektørga