Drehzahl umwandeln

hallo allerseits,

für ein entwerfen projekt (studium architektur) möchte ich einen drehbaren raum als windfänger einsetzen der eine spule antreibt und so strom produziert.

damit den besuchern darin nicht schwindlig wird müsste die drehzahl dementsprechend niedrig sein.
zur erzeugung von strom denke ich braucht man eher eine hohe drehzahl der die spule dreht.

es geht mir jetzt darum grob abzuschätzen ob so eine konstruktion sinn machen würde. bzw um die mechanik die zur umwandlung der drehbewegung in strom nötig wäre.

bei interesse kann ich auch gerne ein paar pläne hochladen die die idee verdeutlichen.

vielen dank für eure hilfe
mfg
*pyrit

Hallo,

ich halte meine Antwort ganz kurz aus einer energetischen Betrachtung:

Hintergrund: Rotationsenergie ist abhängig von der Winkelgeschwindigkeit (geht quadratisch ein) und dem Trägheitsmoment der Masse (geht einfach ein). Damit Du überhaupt die kinetische Ernegie vom Wind in Rotationsenergie umwandeln kannst, muss deine Konstruktion gut gelagert sein. Damit geht die Massenträgheit gegen Eins. Also ist deine Rotationsenergie im höchsten Maße abhängig von deiner Winkelgeschwindigkeit. Je schneller es dreht desto mehr Rotationsenergie, die wir ja in elektrische Energie umwandeln wollen.

Kurze nicht wissenschaftliche Beschreibung: Deine Konstruktion wäre also nur mit einem Übersetzungsgetriebe sinnvoll, also dein großer, langsam drehender Raum treibt ein kleines Zahnrad schnell an, das mit einem Generator über eine Welle verbunden ist. Umsetzung ist also machbar, ABER:

Nun ist es leider so, dass allein aus der strömungstechnischen Betrachtung mit Windkraftanlagen höchstens ~58% Wirkungsgrad erreicht werden können. Hochleistungs-Windanlagen erreichen heute so um die 40-45%.

Mit der 1. schlechten Methode der Turbine (eine Wandfläche), dem 2. schlechten Backround (soll langsam drehen, weil dort Leute drin wohnen) und der 3. mühsamen Übersetzung kommst du dann auf einen uninteressanten Wirkungsgrad, der den Aufwand nicht lohnt.

Es ist wahrscheinlich interessanter, wenn nicht der gesamte Raum sich dreht sondern nur einzelne Module.
Ich bin aber an deinem Projekt interessiert und würde mich freuen, wenn du mir mal deinen fertigen Entwurf als Zeichnung zukommen lassen würdest.

Grüße

Robert

hallo und danke für deine antwort,

die erzeugung von strom mit hilfe des sich drehenden raumes war nicht gabz primäres ziel - die kombination aus der langsamen drehung und dem mehrwert des dabei entstehenden stroms war halt mal die idee.

nach deinen ausführungen scheint mir die idee aber nicht mehr gabnz so sinnvoll , alleine schon wegen der mechanik ( ich habe mir schon so etwas in der richtung gedacht …) und ich bin beim überlegen ob ich nicht wie du sagst einzelne module geziehlt zur stromerzeugung optimiere und versuche auf spannende weise in die gebäudegeometrie einzubinden.

ich hätte aber noch eine frage zu

"Hochleistungs-Windanlagen erreichen
heute so um die 40-45%. "

meinst du hier den erntegrad oder den wirkungsgrad beim umwandeln der auftreffenden windenergie in strom - auf wikipedia ist die rede von ca 85% wirkungsgrad…

vielen dank nochmal ! - ich schicke dir natürlich gerne die pläne zum entwurf ( sobald ich die entscheidung über die integration der windenergie nutzung getroffen habe )

mfg
pyrit

Ich bin heute Abend mal etwas zynisch: Traue nie einer Statistik, die du nicht selbst gefälscht hast (nach Wikipedia ist dieser Spruch von Goebbels, der ihn Churchill angedichtet hat - aber egal, nur soweit zu Wikipedia).
Ich meine damit: Wirkungsgrad ist heute so allgemein geworden, dass ihn jeder für sich auslegt.
Ich definiere Wirkungsgrad als Nutzleistung pro aufgewendeter Leistung. Die Nutzleistung bei einer Windkraftanlage ist P_max, die aufgewendete Leistung die Windleistung P_wind. Naja, dann rechnet man mit wilden Formeln hin und her und errechnet sich einen maximalen Wirkungsgrad von P_max/P_wind=16/27=59,3%. Wenn du da was genaueres brauchst, kann ich dir noch eine Rechnung schicken aus "Siekmann/Thamsen: Strömungslehre für den Maschinenbau. Du kannst gern auch mal nach dem Begriff „Betzsches Gesetz“ googlen.

Übrigens nochmal zum Thema Wirkungsgrad: In der Thermodynamik habe ich schon gehört, dass bei Windkraftanlagen von 90% auftauchen, dienen wohl eher dem Anlockversuch von Investoren (imho).

Grüße

Robert

Die Drehzahl muss nicht unbedingt hoch sein. Es wäre ein Getriebe und ein mehrpoliger Generator denkbar.
Wo kommt den die Energie zum Drehen her? Soll das eine Art Windrad sein?

Bernd