Wie viel Watt produziert ein kleines Windrad pro Umdrehung?
Hey
Wie viel Watt produziert ein kleines Windrad (ca. 20cm Durchmesser) pro Umdrehung?
Bitte nur normale Antworten. Danke :)
Liebe Grüsse
Nadim
6 Antworten
Die frage ist echt schwer zu beantworten. So kleine Windrädchen gibts kaum welche, die überhaupt Strom produzieren, wenn dann eher für Demozwecke.
Ich kanns dir aber mal am Beispiel eines großen Windrades vorrechnen:
Sagen wir die Kiste hat 2,4 Megawatt, das sind 2.400 Kilowatt bzw. 2,4 Millionen Watt an elektrischer Leistung.
Das würde bedeuten, dass das Ding in einer Stunde 2 Millionen Wattstunden an elektrischer Energie produziert. Nun war ja deine Frage, wie viel Strom das Gerät mit einer Umdrehung macht. Ein Windrad in dieser Größe dreht sich mit etwa 15 Umdrehungen pro Minute. das sind 240 Umdrehungen in einer Stunde.
Das beudetet, eine Umdrehung dauert ~ 0,0667 Stunden
du rechnest also die Leistung von 2,4 Mio Watt mal 0,0667 Stunden, das macht dann 160.000 Wattstunden oder eben 160 kWh
dein kleinstwindradl dürfte sich wahrscheinlich deutlich schneller drehen. aber so oder so ähnlich kannst du das ausrechnen.
du musst eben wissen, wie viel leistung bei welcher drehzahl das teil bringt.
lg, Anna
Die Frage ist nicht beantwortbar, das kann man nicht sagen. Aus mehreren Gründen:
- Watt, also Leistung, ist Drehzahl mal Kraft (genauer: Winkelgeschwindigkeit mal Drehmoment).Du musst also wissen, wie stark man drehen muss, um das Rad überhaupt zu bewegen. Je mehr Kraft es braucht, desto mehr Leistung kann man auch entnehmen.
- Leistung ist nicht "pro Umdrehung", sondern mal Umdrehung! Du kannst also die gleiche Leistung mit vielen Umdrehungen und wenig Kraft oder mit wenigen Umdrehungen und viel Kraft erzielen (siehe Fahrrad, je nach Gang, in welchem du einen Hügel hochfährst)
Watt pro Umdrehung macht keinen Sinn. Watt ist eine Einheit für Leistung, und Leistung ist Energie pro Zeit. Energie pro Zeit pro Umdrehung ergibt keinen sinnvollen Wert.
Energie pro Umdrehung würde allenfalls Sinn machen, also Ws pro Umdrehung. Aber das hängt von der Strömungsgeschwindigkeit des Windes und der Bauweise des Windrads ab. Am einfachsten berechnet man die Leistung der Windströmung durch die Fläche des Windrades, multipliziert mit dem üblichen Betz-Wirkungsgrad von 59% und landet bei einem maximalen Output des Generators.
Das kommt auf den Generator an und wie schnell sich das Windrad tatsächlich dreht. Aber 20 cm Durchmesser wird nicht wirklich viel liefern... Selbst wenn die Flügel und der Generator effizient ausgenutzt werden. Also möglichst viel Windfläche vorhanden ist und der Generator im optimalen Drehzahlbereich gehalten werden kann...
Dann kommt es immer noch auf die technischen Daten des Generator an. Und ob die Flügelfläche ausreicht, den Generator auch trotz Last zu drehen und auf dieser Drehzahl zu halten... Es gibt bestimmt Berechnungsgrundlagen, welche Leistung ein Windrad mit 20cm durchmesser max mechanisch auf die Welle bringt... Aber da bin ich raus. Denn dafür muss man auch zumindest die Flügelfläche und Neigung der Flügel ect wissen... Und die Formeln dazu kennen. Ich finde auch kein vergleichbar kleines WIndrad. Hab nur eines mit 1,2m Durchmesser gefunden,welches max 400W liefern kann... Wenn man das nur mal prozentual runter rechnet, bleibt nichts effektives übrig. Vlt kannst Du ein Handy langsam laden...
Okay, herzlichen Dank für deine raschen und hilfreichen Antworten. Schönes Wochenende wünsche ich dir!
wenn sich das Windrad etwa 1200 Mal in der Minute dreht?
Windräder mit 1200 U/Min (=20 U/sek) gibt es nicht, besonders wenn das Rad noch Energie abgeben sollte. Dazu braucht es einen Super-Orkan mit 400 km/h.
Die Frage kann man nicht beantwortet:
1. Watt ist die Einheit für die Leistung, also quasi Energie pro Zeit. Wenn man das Windrad langsam drehen dann ist die Leistung auch gering.
2. Letztendlich ist die Drehzahl nicht ausschließlich relevant für die Leistung.
Vielleicht Mal als Schätzung: Ich würde bei wirklich starken Wind (Sturm) und optimale Verhältnis vielleicht 10W sagen. (Im übrigen für einen Schnellläufer, also vielleicht bei 3000 Umdrehungen pro Minute (wenn man das bei so geringen relativen Windgeschwindigkeiten überhaupt bauen kann, Langsamläufer sind im übrigen ineffizienter).
Die Schätzung kommt aus einen Projekt, bei dem wir Mal ein so kleines Windrad auslegen mussten und in einen Windkanal wurde die Leistung abgefragt. Es war etwas größer, aber die genauen Zahlen habe ich nicht mehr im Kopf.
Cool, danke für deine Antwort. Also 10W pro Umdrehung oder 10W pro 3000 Umdrehungen?
Doch hat er. Wo habe ich mich denn ungenau ausgedrückt. Ich korrigiere das gerne.
Nein,
Drehzahl (Umdrehungen pro Minute) * Drehmoment ~ Leistung
Dir fehlt die Zeit und der Drehmoment in deiner Betrachtung.
Der Drehmoment bemerkt man beim Fahrradfahren: Der Kraftaufwand unterscheidet sich bei 10 Tretumdrehungen stark von dem genutzten Gang. Also 10 Mal treten führen je nach Gang zu anderen Ergebnissen.
Die Leistung wäre, wie schnell man auf einen Berg hinauf fahren kann. Das Ergebnis (also die Gesamtenergie) "man erreicht den Gipfel" kann man unabhängig von der Leistung erreichen, dauert aber bei geringer Leistung länger.
wenn sich das Windrad etwa 1200 Mal in der Minute dreht?