Windrad Konstruktion?
Ich denke A ist am schnellsten oder? Und warum wird dann bei erneuerbaren Energien aber ein Windrad gebaut wie C?
6 Antworten
Weil Windräder im echten Leben keine zweidimensionalen Objekte sind die von der Seite angepustet werden.
Echte Windräder haben Flügel mit einem Profil das den tragflächen von Flugzeugen ähnelt und deren Winkel anpassbar ist und die komplette Konstruktion lässt sich auch noch optimal in den Wind drehen...
Bei dieser Darstellung ist es vermutlich A, weil die anderen Windräder nicht optimal sind.
Aber: die Windräder, die in der Landschaft stehen, sehen ja ganz anders aus. Und wenn man bei denen die Flügelzahl variiert, dreht sich das Windrad mit mehr Flügeln langsamer. Je weniger Flügel, umso schneller. Das langsamere Windrad hat allerdings ein größeres Drehmoment. Die entnehmbare Leistung ist nahezu unabhängig von der Anzahl der Flügel, nur die überstrichene Fläche ist maßgeblich.
Es gab in den Anfängen der Windkrafttechnik Experimente mit Einflüglern (mit Gegengewicht). Die hohe Drehzahl erlaubte den Verzicht auf Getriebe zum Generator. Allerdings laufen Einflügler schlecht an und bringen bei Schwachwind wenig Leistung. Außerdem bringt die hohe Geschwindigkeit des Flügelendes wieder neue Probleme, das geht dann bis in den Überschallbereich. Der Dreiflügler hat sich dann als Optimum herausgestellt.
ist jetzt eine sehr blöde Darstellung, 3D wäre da besser, kommt der Wind von der Seite und treibt Schaufeln an oder Blätter? Kommt der Wind von der Seite ist Antwort A richtig. Bei aktuellen Windrädern kommt der Wind jedoch von vorne und daher ist die Profilierung der Flügel speziell auf diese Situation angepasst und optimiert.
wird dann bei erneuerbaren Energien aber ein Windrad gebaut wie C
wird es nicht. Der Wind im Bild kommt von links, nicht vom Betrachter.
A entspricht einem Savonius-Rotor, wie er früher auf den Dächern von Kühlwagen rotierte. Billig und windrichtungsunabhängig, aber nicht effizient, weil er den Widerstandsbeiwert der Flügel benutzt statt des wesentlich höheren Auftriebsbeiwertes.
"Und warum wird dann bei erneuerbaren Energien aber ein Windrad gebaut wie C?"
Derartige Windräder habe ich noch nicht einmal in Märchenbüchern gefunden. Solche Räder baut niemand als Großanlagen mit Horizontalachse zur Stromversorgung, weil die alle viel zu langsam laufen würden.
Vor einigen Jahrzehnten wurden noch schnellere Rotoren erprobt mit nur einem und auch mit zwei Flügeln. Die bewährten sich nicht wegen der asymmetrischen Belastung der Drehachse, was zu hohem Materialverschleiß führte. Seither werden nur noch Rotoren mit drei Flügeln gebaut.