Anmelden AnmeldenSchließen
| Passwort vergessen?

Der Savonius-Generator
 1
01.08.22 09:57
strippenstrolch 

Administrator

Der Savonius-Generator

Ich bastele ja schon seit über 30 Jahren mit Solarspielereien herum und letztlich gibt es ja auch inzwischen reichhaltiges Zubehör für 12 Volt Systemspannung.

Ich habe 12 Volt gewählt, weil man zur Not überall eine Autobatterie kaufen kann. Außerdem gibt es beispielsweise 12v-Akkus in form von Alarmanlagen-Akkus "wie Sand am Meer".
Doch auch die recht neue Lithium-Eisen-Phosphat-Technik ist mit 12 Volt Akkuspannung reichlich vertreten, wenn auch noch sehr teuer.
Aber ich denke, dass sich aufgrund der enorm guten Leistungsdaten gegenüber Blei-Akkus die LiFePO4-Technik letztlich auch langfristig durchsetzen wird.

Daher also 12 Volt.

Nun habe ich ganz aktuell eine kleine Solar-Anlage mit süßen 20 Wp und rund 40Ah-Akku-Pack (aus "Sammelsurium" zusammengeklemmt) in Blei-Technik. An dieser Anlage betreibe ich zwei Shurflo-Membranpumpen zur Gartenwasserversorgung.
Die beiden Pumpen sind quasi "parallel geschaltet", um die mögliche Wasserfördermenge etwas zu erhöhen.

Somit ziehen die Pumpen gemeinsam etwa 8 Ampere bei 12 Volt.

Als ich vor ein paar Wochen die Gemüsebeet-Bewässerung mit einer Wasser-Schaltuhr automatisierte, sah ich, dass dazu die 20 Wp der zwei kleinen 10Wp-Module nicht ganz genügen.

Damit war der Gedanke an einen Savonius-Generator geboren, der auch nachts über den Akkupack etwas nachladen soll.
(Naja, natürlich nur dann, wenn auch Wind ist.)

Ich dachte auch schon über einen Fahnenmast mit einer Niedersachsen-Fahne nach, jedoch ist es bei uns oft windstill und die Fahne würde unschön "schlapp" herunter hängen.

Für alle Leser(innen) aus anderen Bundesländern:

Die Niedersachsen-Fahne ist die mit dem weißen Pferd auf rotem Grund.



Daher bin ich nun dabei, den Savonius-Rotor mit drei Ebenen in den deutschen Farben Schwarz-Rot-Gold (Gelb) auszuführen.
Also quasi gleichzeitg als Generator und auch als Fahnen-Ersatz.

Die einzelnen Rotor-Ebenen drucke ich auf meinem 3D-Filament-Drucker und das Ergebnis sieht bislang so aus:



Die drei Ebenen bekommen exakt 120 Grad "Phasenversatz", um die 360 Grad des Vollkreises gleichmäßig auszuschöpfen.

(Ich erhoffe mir dadurch auch eine geringere Unwucht des Gesamt-Rotors.)

Zuletzt bearbeitet am 02.08.22 09:06

Datei-Anhänge
(1x) [ Löschen ]

Mime-Type: , 0 kB

(1x) [ Löschen ]

Mime-Type: , 0 kB

01.08.22 10:09
strippenstrolch 

Administrator

Re: Der Savonius-Generator

Zwischenzeitlich versagte mir mein Hot-End den Dienst. Warum, weiß der Teufel.
Ich habe alles 1000 mal kontrolliert und akribisch gereinigt, doch es blieb bei Verstopfungen.

Daher orderte ich ein neues Hot-End, was sich zudem kinderleicht montieren und bei erneutem Verschleiß auch schnell und einfach wechseln lässt:



Man sieht oben links auch wunderbar den "Klemmblock", der das Auswechseln des Hot-Ends zur Minutensache werden lässt.

Nachdem ich also nun den Drucker neu kalibriert hatte, konnte ich daran gehen und einen Probedruck machen.
(Hier im Bild: Ein Deckel für ein Vogelfutter-Häuschen in zartem Silber)

Zuletzt bearbeitet am 01.08.22 10:13

Datei-Anhänge
savonius-rotor-2.png savonius-rotor-2.png (5x)

Mime-Type: image/png, 653 kB

02.08.22 08:56
strippenstrolch 

Administrator

Re: Der Savonius-Generator

Inzwischen ist der Vogelfutter-Häuschen-Deckel ohne Störungen fertig gedruckt. Er hat auch die gewünschte Qualität, so dass es mit dem Savonius-Generator weiter geht, sobald auch das Gehäuse vom Vogelfutter-Häuschen fertiggestellt ist.

Um aber beim Thema zu bleiben, hänge ich hier für alle interessierten Leser(innen) die STL-Datei an, um mein Experiment hautnah nachvollziehen zu können.

Impression der Zeichnung:





Zuletzt bearbeitet am 02.08.22 08:57

Datei-Anhänge
[ Löschen ]

Mime-Type: , 0 kB

[ Löschen ]

Mime-Type: , 0 kB

06.08.22 09:51
strippenstrolch 

Administrator

Re: Der Savonius-Generator

Jetzt ist der "Dreizylinder-Savonius-Rotor" fertig:



Hier sieht man auch die M5 Gewindestange, die später als Achse dienen soll.

Oben drauf in schwarz entstand noch ein Abschluss-Deckel.

Auch hierzu habe ich die STL-Datei vorrätig:

https://www.mischnick.org/download.php?t...p;id=1659772139

Alle Stufen und der Deckel sind mit Sekundenkleber (Cyanacrylat) aufeinander geklebt.
Das hält sehr gut und lässt sich auch sehr gut verarbeiten.

Datei-Anhänge
08.08.22 06:34
strippenstrolch 

Administrator

Re: Der Savonius-Generator

Heute Morgen sind die beiden Kugellagerhalter fertig geworden.

Ich habe dabei ein feines Gold-Filament ausprobiert. Das Ergebnis ist wahrlich erstaunlich glänzend:



Die halbrunde Kappe bei der rechten Lagerhalterung ist auch passgenau geworden, so dass sie später einfach ohne Kleber aufgesteckt werden kann.
Auch die Lager ließen sich perfekt einpressen.

Diese Lager habe ich eingekauft:



Der geübte Mechaniker sieht sofort, dass die Lager einen Innendurchmesser von 8 mm haben, die Welle jedoch aus einer M5 Gewindestange besteht. Also müssen noch Passhülsen gedruckt werden.

Aber hier schon einmal die STL-Dateien für die Lagerhalter:

https://www.mischnick.org/download.php?t...p;id=1659933123 (Lagerschale)
https://www.mischnick.org/download.php?t...p;id=1659933147 (Abdeckung oben gegen Wetter)

Datei-Anhänge
[ Löschen ]

Mime-Type: , 0 kB

[ Löschen ]

Mime-Type: , 0 kB

[ Löschen ]

Mime-Type: , 0 kB

08.08.22 06:55
strippenstrolch 

Administrator

Re: Der Savonius-Generator

Die beiden Passhülsen drucke ich auf meinem UV-Drucker.

Ich experimentiere schon eine Weile mit dem recht neuen ABS-like-Resin.
Das Material hat prima Eigenschaften, wenn es gedruckt ist, denn es ist bei weitem nicht so spröde wie das herkömmliche Harz. Es lässt sich daher erheblich besser bohren und verschrauben.

Leider ist dieses ABS-like-Harz sehr zähflüssig, was unbedingt eigene Druckparameter erfordert.
Hier bin ich immernoch am Tüfteln, denn sehr kleine Bohrungen von 2mm lassen sich bislang noch nicht drucken, da diese Bohrungen gern mal überbelichtet werden.
Wenn man aber die Belichtungszeit zurück nimmt, so kann es passieren, dass der Druck irgendwo mittig abreißt.

Hier ist also noch etwas Geduld und Fingerspitzengefühl gefragt.

Ein erstes sehr gutes Ergebnis habe ich mit dem Parameter "warten nach dem Zurückiehen" erhalten, nachdem ich diesen Parameter auf stolze 7 Sekunden "hochgefahren" habe. Aber diese 7 Sekunden benötigt das Harz, um überall unter die Platte zu fließen. Und einen Teil der Zeit benötigt der FEP-Film, um sich vom Druck zu lösen.

Naja, es ist halt sehr zähflüssig.

Ich denke aber trotzdem, dass die sehr guten Eigenschaften des fertigen Drucks alles überwiegen.
Da nehme ich die verlängerte Druckzeit sehr gern in Kauf.

Hier sind also nun die beiden Passhülsen:



Und auch die STL-Datei habe ich wieder parat:

https://www.mischnick.org/download.php?t...p;id=1659942656

Jetzt kann der Rahmen montiert werden.

Zuletzt bearbeitet am 08.08.22 09:11

Datei-Anhänge
10.08.22 21:11
strippenstrolch 

Administrator

Re: Der Savonius-Generator

Der fertig montierte Rahmen:



Sogleich schraubt ich den Rotor draußen auf einen Pfahl und verband ihn mit einem kleinen Solar-Laderegler.

Die Gleichspannung betreitete ich folgendermaßen auf:

Datei-Anhänge
12.08.22 12:12
strippenstrolch 

Administrator

Re: Der Savonius-Generator

Der Savonius-Rotor ist nun auf einem Mast montiert. Er treibt einen 12-Volt-Schrittmotor an.



Leider weht schon seit Tagen abolut kein Wind.
Da hat mich Petrus wieder schön gefoppt.

Aber auch vereinzelte Windböen treiben den Rotor leider nicht an.

Das mag tatsächlich daran liegen, dass die drei Rotor-Ebenen um jeweils 120 Grad verdreht angeordnet sind.
Dadurch hat immer nur ein Drittel der Fläche das größte Drehmoment.

War eigentlich klar, aber ich wollte halt einen besonders schönen Rotor basteln.
Nur leider hat er eine zu geringe Leistung.

Also entwarf ich einen neuen Savonius-Rotor, den ich komplett in einem Stück auf meinem UV-3D-Saturn-Drucker drucken konnte:



Dieser Rotor ist nun nicht mehr versetzt oder verdreht und hat auch in meinem "Windkanal" besser abgeschnitten, obwohl er innen keine Überlappung aufweist. Den Deckel oben links im Bild benötigt man nicht, denn dieser Druck ist mit ABS-like-Resin auch ihne Deckel stabil genug.

Mein "Windkanal" besteht aus meinem Ryobi-Akku-Staubsauger, an dem man den Schlauch von "saugen" auf "blasen" umstecken kann. Allein dieses einfache Hilfsmittel hat schon gezeigt, dass der Rotor ohne Versatz oder Verdrehung eindeutig bessere Werte aufweist.

Hier noch der Link zur 3D-Ansicht:

https://www.tinkercad.com/things/hStf1lS...811VqlL6TpE575A

Zuletzt bearbeitet am 12.08.22 12:24

Datei-Anhänge
Bildschirmfoto_2022-08-12_12-04-38.png Bildschirmfoto_2022-08-12_12-04-38.png (2x)

Mime-Type: image/png, 148 kB

13.08.22 07:20
strippenstrolch 

Administrator

Re: Der Savonius-Generator

Gestern war endlich etwas leichter Wind.

Es hat sich gezeigt, dass die Verwendung eines Schrittmotors für meine Rotorfläche nicht möglich ist, da der Schrittmotor zu viel Energie umsetzen möchte.

Der Schrittmotor war einfach zu schwergängig für den leichten Wind.

Also schraubte ich den Motor von der Welle ab und sogleich begann der Rotor sich auch bei dem leichten Wind zu drehen.

Daher sollte ich mir ein Konzept ausdenken, was mit noch weniger Windenergie klar kommt.

Es müsste schon bei weniger als 1 Watt los gehen.
Mir schwebt bereits ein Konzept vor.

 1


Die Teilnahme ist nur nach einer erfolgreichen Registrierung möglich.
Schreiben in den Projektgruppen funktioniert nur nach Absprache mit dem Strippenstrolch.