Ingezonden mails over windenergie.

In jouw website was te lezen dat je voor 3 fietsdynamo's drie gelijkrichtbruggen, totaal 12 diodes gebruikt. Dit kun je eenvoudiger doen met slechts 6 diodes, geschakeld als 3 fasen gelijkrichter. In de bijlage zit het schema. De drie fasen worden dan de drie dynamo's.  

Een Savonius-Helix type windmolen.
Geschreven door Henk Doedens (16-08-2007).

Surfend op het web kom je geregeld positieve artikelen tegen over de goede eigenschappen van Savonius-type windmolens:

-         een kruiïnrichting is niet nodig,
-         in de bebouwde kom van steden en dorpen heb je veel turbulentie en   
      windschiftingen. De Savonius molen heeft hier als gevolg van de vertikale 
      opstelling geen last van en zou hier zelfs zeer efficiënt  op reageren.
-         de rotor kan direct op de generator gemonteerd worden.
-         de rotor is zeer stil omdat de omtreksnelheid van de rotor nooit hoger is dan 
      de windsnelheid.

Reden genoeg om in plaats van de klassieke propeller een Savonius rotor te gaan proberen. 

Bouwbeschrijving Savonius-helix type. 
Voor het maken van de hier beschreven rotor is gekozen voor PVC-materiaal. Dit is gemakkelijk te bewerken en te lijmen. 

Stap 1.
Gebruikt is een PVC afvoerbuis van 125 mm diameter en 84 cm lang. Deze buis is beplakt (zie fig.1) met “ringen” van schilderstape, 19 mm breed, met steeds een tussenruimte van 1 mm. De buis is vervolgens met deze tussenruimtes als oriëntatie, in 42 ringen gezaagd (41 keer de buis doorzagen!!)

Stap2. 
De aldus verkregen ringen kunnen nu in twee halve ringen worden gezaagd. Zie fig.2.
Het verdient aanbeveling om op de schilderstape, vooraf aan het in ringen zagen van de buis, in de lengte van de buis 2 lijnen aan te brengen, 180º t.o.v. elkaar verschoven. Het in tweeën zagen van de ringen in stap 3 gaat dan vlugger en nauwkeuriger. Je hoeft dan niet elke ring apart uitmeten vooraf aan het doormidden zagen.

 Stap 3.
Vervolgens moeten de halve ringen twee aan twee gespiegeld aan elkaar gelijmd worden. Zie fig. 3.
Om de ringen op de rotoras te kunnen zetten is een 5/8 PVC installatiebuis op dezelfde manier als hierboven beschreven, in halve ringen gezaagd. Een 5/8 buis past goed op de gekozen rotoras. Als rotoras is een stalen verwarmingsbuis van 15 mm rond en 120 cm lang gebruikt
Om de in fig.3 getekende stap uit te kunnen voeren (en dat 42 keer) is een mal, waar je de beide grote- en de twee kleine halve ringen in kunt klemmen tijdens het lijmen (met bijv. hard PVC lijm) echt nodig.
NB. Let er bij het verlijmen op dat de rotoras  door het gat blijft passen. 

Als alternatief kan het in twee helften zagen van de uit de 5/8 buis gezaagde ringen achterwege blijven. De grote ringen worden dan kops (met de gezaagde korte zijde) op de ringetjes gelijmd. Ook de op deze wijze verkregen onderdelen (fig.3) zijn, evenals de eerder in stap 3 gemaakte onderdelen zeer fragiel.

Stap 4.
De volgende stap is het op de rotoras plaatsen van de verlijmde halve ringen. In de onderhavige uitvoering zijn de ringen 19 mm breed. Met een tussenruimte van ongeveer 1 mm wordt de hoogte van de helix 42 x 20 = 840 mm.Meet en markeer op de rotoras een afstand van 840 mm (zie fig.4).

 Bevestig aan het éne eind een soepel touwtje en bevestig bij de andere markering het touwtje 180º verdraaid, dus over de halve omtrek van de as. Trek met een pen of potlood heel precies een lijn op de as langs het touwtje. Het touwtje kan nu verwijderd worden. Schuif nu de in stap 3 verkregen onderdelen op de as waarbij de bovenkant van de lijmverbinding tussen de binnenring en halve grote ring (aangegeven in fig.3) precies op de getrokken streep wordt geplaatst. Op deze manier wordt de helix verkregen.

Breng tussen elk volgend te plaatsen onderdeel in deze stap, tussen de binnenring en de as een beetje lijm aan om de zaak te fixeren. PU constructielijm (ook wel zwellijm genoemd) werkt uitstekend.

Van boven af gezien gaat na het aanbrengen van een paar onderdelen de helix er uitzien zoals in fig.5 getekend.

Stap 5.
Na het uitharden van de lijm moeten de uiteinden van de halve ringen “gestroomlijnd “ worden. Neem hiervoor een strook dun en flexibel materiaal, bijv. dun PVC. Bevestig alle uiteinden aan deze hulpstrook. Doe dit aan beide kanten van de helix.  Na uitvoeren van stap 5 hebben de randen van de helix een vloeiend verloop gekregen.

Stap 6.
Tussen de afzonderlijke halve ringen zitten ruimtes die met plamuren opgevuld kunnen worden. Hiervoor heb ik polyester met  vulmiddel (glasmeel) gebruikt. Na het plamuren is de helix veelminder kwetsbaar geworden. Nu kan het geheel afgewerkt worden met glasmat en polyester  om er een sterk en robuust geheel van te maken.
NB 1. Polyester autoplamuur is minder goed geschikt. Hierin zitten glasvezels die een gladde afwerking bemoeilijken. Verder wordt autoplamuur te hard. Het beste is polyester hars en harder plus glasmeel te kopen bij een bedrijf wat kunststofprodukten maakt. Ik had  ca.2 kg polyesterhars en 2 vierkante meter glasmat nodig voor plamuren en afwerken van de glasmat.
NB 2. Doe het polyester-werk buitenshuis. Waar je het ook doet binnenshuis: je stinkt de tent uit. (Eigen ervaring). 

Het resultaat van alle inspanning zie je op onderstaande foto. Voor alle duidelijkheid: de holle kanten zijn geheel blauw geverfd. De bolle zijden zijn wit met een rode decoratiestreep die vlak naast een smalle blauwe rand langs de centrale as loopt. (de gekozen kleuren hebben meer te maken met de restjes verf die ik nog had dan met de kleuren van de nationale vlag.)

Rechts bevindt zich een lagerblok met een witte afdekkap tegen het inwateren van dat lagerblok. De kap zit gefixeerd op de as. Links bevindt zich het koppelstuk tussen rotoras en generatoras.

Hieronder zijn beide onderdelen uitvergroot weergegeven.

Testresultaten  Savonius-helix type windturbine.
Om de Savonius rotor te kunnen testen is een frame gemaakt met boven de generator en onder een lagerblok. Onderstaande tekening geeft hiervan een schematische voorstelling.

Om variërende windsnelheden te kunnen simuleren is het frame aan de buitenzijde van een aanhanger bevestigd. Op een eenzame kale rechte polderweg is met verschillende snelheden gereden en zijn metingen gedaan op zowel de heen- als de terugweg. Dit om de invloed van de aanwezige wind uit te kunnen middelen.(Omdat het frame niet al te stevig was gemaakt en bij 100 km/u uit elkaar dreigde te vallen is de rijsnelheid beperkt gebleven tot 90 km/u).
In onderstaande tabel zijn de metingen met een onbelaste generator gegeven.

Uitgangspanning onbelaste generator

Vervolgens is hetzelfde traject gereden waarbij de generator aangesloten was op een belastingsweerstand van 10 Ω. De resultaten staan in de tabel hieronder.

Uitgangspanning generator belast met 10 Ω.

Voor een goed overzicht zijn de gegevens van beide tabellen in onderstaande grafiek gegeven.

Hieruit blijkt dat de helix minder efficiënt is dan gehoopt. Bij windkracht 6 Bft (40 km/u) levert de generator slechts ca.5 Watt. Dezelfde generator levert, voorzien van een drieblads propeller met een diameter van 1 meter, ca. 40 Watt. Bij 90 km/u levert de savonius weliswaar ruim 100 Watt, maar daar hoort dan wel een windkracht 10 Bft bij, een zware storm!!!.

Enige toelichting op bovenstaande conclusie is hier wel op zijn plaats. Het relatief geringe vermogen wat door deze savonius-helix wordt geleverd is voor een deel te wijten aan de slappe constructie van het frame waarin de rotor was gemonteerd. Daadoor was het niet mogelijk het onderste lager goed uit te lijnen ten opzichte van de generatoras. Hierdoor trad wringing op en dat kost energie.

Later is de helix in een steviger frame opgehangen met een goede uitlijning van lagerblok en generatoras. De rotor liep daardoor veel gemakkelijker maar ook dan is er veel wind nodig om de helix draaiende te krijgen.

Henk Doedens: Windmolen met een 1 meter propeller.
Geschreven door Henk Doedens

Op deze foto links de generator gemonteerd in een houten “kistje”. Het kistje staat hier ondersteboven zodat de vier bouten, waarmee de behuizing op de krui-inrichting wordt gemonteerd, zichtbaar zijn.

In het midden de masttop met kruilager. Dit lager is een zwenkwiel geweest. De plaats van het wiel wordt nu ingenomen door de masttop. De mast is een op 4 meter lengte afgezaagde mast van een FLITS zeilboot.

Rechts de drieblads propeller gemaakt volgens de hierboven gegeven beschrijving.

Zo ziet de molen in gemonteerde toestand er uit. De mast wordt gesteund door 3 tuidraden.

Deze molen levert bij een vrij krachtige wind (5 Bft) tussen 20 en 30 Watt bij een spanning van 15 Volt. In vlagen kan de spanning oplopen tot 60 á 70 Volt.

Onderstaande beschrijving betreft een specifieke uitvoering van een windmolen. Daardoor zijn, behalve een aantal algemene gegevens en principes, de in deze beschrijving genoemde gegevens vooral van toepassing op de hier besproken uitvoering. Voor zover mogelijk worden echter alternatieven in bouw en uitvoering in de tekst genoemd. 

Achtereenvolgens komen aan de orde:

1. propeller
2. generator en -behuizing
3. krui-inrichting
4. mast
5. bekabeling
6. verwerken en opslaan van de geleverde energie
7. beveiliging bij storm

1. De propeller.
Het maken van een propeller blijft een klus waar heel veel tijd in gaat zitten. Het gedrag van de molen hangt vooral af van de precisie waarmee de wieken worden gemaakt. Hierbij kan worden gedacht aan onbalans, bevestiging, vorm en afwerking.

In deze beschrijving is een tweeblads ontwerp voor een 2,1 meter diameterpropeller uit een boek over “Home made Power” als uitgangspunt genomen. Dit ontwerp is zodanig aangepast dat de gewenste 1 meter rotordiameter in een drieblads uitvoering is verkregen. 

 De propeller kan gemaakt worden uit kwartier gezaagd vurenhout zonder noesten. Voor een tweeblads propeller met een diameter van 1 meter is een houten balk nodig van l x b x d = minimaal 1200 x 90 x 35 mm. Voor een drieblads propeller met een diameter van 1 meter dient de balk minimaal 1800 mm lang te zijn. Eén blad wordt weliswaar 54 cm lang, maar bij een drieblads propeller is bijna 3 cm per blad extra nodig (zie fig. 1 en 2) om de bladen in het midden goed op elkaar te laten aansluitend. Dit voor een betere stabiliteit van de uiteindelijke propeller.

Neem de contouren over van de tekening fig.1 en zet ze op het houten uitgangsmateriaal. Zaag de te verwijderen delen af. 

Breng de contouren uit fig.2 over op het hout voor het bepalen van de afmetingen van het blad, zoals gegeven in de posities A t/m F. Deze posities worden met elkaar “verbonden” met een vloeiende (strokende) lijn.

Let op: uit de doorsneden blijkt dat de dikte van het blad en dus de bolle achterzijde van het blad “ lager” zit dan de trailing edge. (de termen “leading edge” en “trailing edge” zijn onvertaald gelaten). Breng voor de veiligheid deze diktelijn aan op het hout. Hiermee wordt voorkomen dat er aan de achterkant van het blad teveel materiaal wordt weggesneden.

De bovenkant van het blad is over de breedte afgeschuind volgens de contourtekening, in de lengte is de bovenkant vlak maar wel licht getordeerd vanaf C naar A.

Nadat het blad in vorm is gebracht kan aan de tip van het blad een ronde kant worden aangebracht.

Het in vorm brengen van het blad kan met een blokschaaf en/of spookschaaf, beitels en een houtrasp of wat men verder aan hiervoor geschikt gereedschap verkiest. Voor het nauwkeurig bewerken van het hout is wel goed en scherp gereedschap nodig.

Als laatste verspanende bewerking wordt het blad glad geschuurd. 

Bij een tweeblads propeller kan nu het centrale gat geboord worden. Maak het centrale gat eerst slechts enkele millimeters groot. (Later kan dit gat opgeboord worden tot de diameter van de generatoras). Met behulp van een door het centrale gat gestoken gladde metalen pen kan de statische onbalans worden bepaald. Bij onbalans zal de propeller steeds met hetzelfde blad naar boven cq naar beneden draaien. Tracht deze onbalans weg te werken door van het zwaarste blad door schuren of  bv. met een houtrasp materiaal weg te halen zonder de vorm te verstoren.

Bij een drieblads propeller is het nodig de bladen na het bereiken van de juiste vorm ook op hetzelfde gewicht te brengen. Hiervoor is uiteraard een gevoelige weegschaal nodig.

Ook het zwaartepunt dient voor alle drie de bladen gelijk te zijn. 

Voor een drieblads propeller moet het blad niet op 540 mm lengte afgezaagd worden. Zoals uit fig.1 en 2 blijkt is het blad langer door het uiteinde als een driehoekje af te werken. Het centrale gat is nog wel met een stippellijn aangegeven maar moet niet uitgeboord worden. Het kan dienen als referentiepunt bij de samenstelling van de rotor.

Alvorens de rotor nu samen te stellen kunnen de bladen van een eerste (grond)verflaag worden voorzien. Vooral de plaatsen waar de bladen samen komen dienen goed waterdicht gemaakt te worden om het binnendringen van vocht te verhinderen

Bij het samenstellen van een drieblads rotor is het zeer belangrijk dat de hoek tussen de bladen onderling precies 120° wordt, zoals is aangegeven in fig.3. Bij afwijkingen zal dynamische onbalans optreden wat zich manifesteert in trillingen in de propeller.

Het koppelen van de bladen kan op allerlei manieren. Het aanbrengen van ronde metalen plaatjes aan de onder- en de bovenkant van de propeller op de plaats waar ze samenkomen is één mogelijkheid. Met schroeven of boutjes door beide platen en de 3 uiteinden van de bladen en de verbindingen eventueel eveneens voorzien van een sterke lijm, geeft een solide geheel.

Het nu te boren centrale gat dient exact in het middelpunt te komen, daar waar de toppen van de 3 driehoekjes samenvallen. Boor dit gat vooralsnog niet te groot; slechts enkele millimeters. Bij het bevestigen van de propeller op de generatoras kan het gat alsnog naar de correcte maat worden opgeboord.
De propeller kan nu zodanig afgewerkt worden (verven) dat de bladen een glad oppervlak krijgen.

Indien gewenst kan een propeller met afwijkende (grotere of kleinere) diameter aan de hand van fig. 1 worden gemaakt. Het volstaat om dan alle maten in de tekening te vermenigvuldigen met dezelfde factor. Wil men bijvoorbeeld naar een rotordiameter van 1,5 meter dan worden alle maten vermenigvuldigd met 1,5. 

2. De generator en –behuizing.

De keuze van de generator is sterk afhankelijk van de afmetingen van de propeller en wat men met de opgewekte energie wil doen. Hieronder wordt een aantal types generatoren genoemd.

- Een gelijkstroom collectorgenerator met permanente magneten of een gelijkstroom collectormotor met permanente magneten welke ook zonder meer als generator kan worden gebruikt. Het voordeel van dit type generator is het gebruiksgemak. Zodra de generator draait levert hij gelijkspanning. Het nadeel is dat de koolborstels in de generator slijten en dus geregeld vervangen moeten worden. Verder kan de opgewekte spanning niet geregeld worden. Hoe sneller de propeller draait hoe hoger de spanning aan de uitgang wordt.

- Een autodynamo. Een bekend type generator. Vooral de moderne 3-fasen wisselstroom dynamo is efficiënt en de opgewekte spanning is door middel van de elektrisch bekrachtigde veldwikkelingen regelbaar. Voor het laden van accu’s is een spanningsregelaar, zoals die standaard in iedere auto is toegepast, uitstekend geschikt.

- Een 1-fase of 3-fasen wisselstroomgenerator met permanente magneten. Dit type generator heeft geen koolborstels en is eigenlijk onderhoudsvrij. Wel heeft dit type weer het bezwaar dat de uitgangspanning niet geregeld kan worden. Bij toenemend toerental neemt de uitgangspanning steeds verder toe.

- Een permanentmagneet motor (PM motor). Dit type motor wordt in sommige merken wasmachines gebruikt. Een PM motor kan prima gebruikt worden als generator. De werking is gelijk aan de 1-fase wisselstroomgenerator met permanente magneten.

In de literatuur wordt ook de toepassing van stappenmotoren beschreven. Dit is echter een weinig voorkomend en moeilijk verkrijgbaar type motor, reden waarom deze motor buiten de opsomming is gelaten.

Over de behuizing voor de generator zijn nauwelijks algemene wenken te geven. Een waterdicht uitgevoerde generator heeft geen aparte behuizing nodig, maar dient uiteraard wel op de één of andere wijze aan de mast gekoppeld te worden. De niet-waterdichte generatoren hebben per definitie een behuizing nodig. De vorm en uitvoering van de behuizing is dus afhankelijk van niet alleen het soort generator maar ook de manier waarop de koppeling met de krui-inrichting wordt gemaakt.

Enkele varianten voor een behuizing zijn:

Een ronde metalen buis van aluminium of roestvast staal, waar de generator ruim in past, is duurzaam. Hiervoor is wel laswerk nodig en dat heeft niet iedereen ter beschikking.

Een houten “ kistje” werkt vaak ook goed en is voor de meesten eenvoudig te maken. Maak zo’n kistje goed stevig. De door de propeller opgewekte mechanische krachten moeten via de behuizing worden overgebracht op de mast.

 3.     De krui-inrichting. 

Ook hier geldt dat de uitvoering van de krui-inrichting sterk afhankelijk is van de behuizing voor de generator en de mastconstructie. Een eenvoudige en goed werkende krui-inrichting is in fig.4 gegeven. Hierbij wordt over het bovenste deel van de mast een strak passend stuk pvc-buis geschoven zodanig dat deze buis 1 à 2 cm boven de mast uit steekt.

De generator, met of zonder behuizing wordt gemonteerd aan het in de tekening gearceerde stuk buis. De top van deze buis is voorzien van een afdekplaatje welke in het midden een gat heeft voor het doorvoeren van de kabel (fig.5).De buis moet ruim passen over de hierboven genoemde pvc-buis. Na het insmeren van de pvc-buis, en dan vooral de bovenrand, met lagervet, draait het bovenste deel verrassend licht op (om) de pvc-buis.

De benodigde windvaan is een eenvoudig te bedenken en te maken onderdeel en wordt hier dan ook niet verder beschreven.

4. De mast.
De keuze van de mast wordt voor een deel bepaald door de keuze van de krui-inrichting, de gewenste hoogte, de grootte van de propeller en het gewicht van de generator. Een niet al te zware mast zal al gauw getuid moeten worden. In het kader van deze beschrijving is dit punt niet verder uitgewerkt en aan de inventiviteit van de hobbyist overgelaten.

5. De bekabeling.
Zoals hierboven is aangegeven en in fig.5 getekend loopt de kabel door de mast en de krui-inrichting. Het voordeel hiervan is dat bij het kruien van de molen de kabel niet om de mast draait. Wel kan de kabel in zichzelf getordeerd raken maar in de praktijk valt dat erg mee. Bovendien is de torsie er, door het onderaan de mast even losmaken van de kabel, eenvoudig weer uit te halen.

Bij een gelijkstroomgenerator of een één-fase wisselstroom generator kan worden volstaan met een 2-aderige kabel. De gewenste draaddoorsnede van de kabel wordt bepaald door het toegestane verlies. De leidingweerstand is te berekenen met: 

R = (ρ x L) : S

Hierin is:

ρ = 0,0175Ω/m/mm²,
L = draadlengte in meters
S = draaddoorsnede in mm²

Rekenvoorbeeld:
Bij een kabel van 20 m lengte en een draaddoorsnede van 1 mm² is de leidingweerstand van 1 draad 0,35 Ω. De weerstand van beide draden samen is 0,7 Ω. Bij een door de generator geleverde stroom van 2 ampère is het leidingverlies 2 x 0,7 = 1,4 volt. Bij een 12 volt systeem geeft dat dus 11,5 % spanningsverlies in de kabel.

Bij een geleverd vermogen van 24 Watt, (12 volt en 2 ampère), gemeten bij de accu, is het verlies in de kabel 2,8 Watt.

Het verdient dan ook aanbeveling een kabel met grotere draaddoorsnede (bijv. 2,5 mm²) te nemen. Het verlies in de kabel wordt zo gereduceerd met een factor 2,5.

6. Verwerken en opslaan van de geleverde energie.
Voor het verwerken, gebruiken en opslaan van de door de molen geleverde energie is een scala van mogelijkheden te noemen. In onderstaande is uitgegaan van een 12 volt systeem met opslag in één of meerdere accu’s.

Bij de uitleg van de hier geschetste regeling wordt enige kennis van elektronica verondersteld. 

Centraal in dit systeem is de REGELING LAADSPANNING. In essentie is het een PWM (Pulse Width Modulation) schakeling. Deze schakeling wordt hier verder niet besproken.

De aansluiting voor de generator is voorzien van D1 als beveiliging tegen verkeerd-om aansluiten van de gelijkspanningsgenerator op de elektronica. In verband met de aanzienlijk lagere drempelspanning is voor D1 een Schottky diode gekozen.

Het eerste probleem wat inherent is aan een windmolen zijn de steeds weerkerende onderbrekingen in de toevoer van energie als gevolg van het voor kortere of langere tijd wegvallen van de wind, vooral optredend binnen de bebouwde kom van stad of dorp. Anderzijds dient de elektronica bestand te zijn tegen regelmatig optredende pieken in spanning en stroom als gevolg van sterke windvlagen.

De spanningsregeling is niet rechtstreeks op de generator aangesloten om te voorkomen dat in windstille periodes de elektronica in stand by de accu leeg trekt. Pas als de opgewekte spanning in de generator boven 12 volt komt (de accuspanning) wordt transistor T1 open gestuurd en het relaiscontact S2 omgezet. De elektronische regeling wordt nu gevoed door de generatorspanning en de accu wordt geladen, waarbij LED L1 dan oplicht.

Om het fenomeen van de steeds wegvallende en weer terugkerende generatorspanning in korte windvlagen op te vangen is aan de ingang van het circuit een vertragingscircuit opgenomen. Deze wordt gevormd door condensator C1 en weerstand R3 (lekweerstand). Bij korte en snel toenemende windvlagen zal de generator korte tijd voldoende spanning leveren om het relaiscontact R2  te sluiten. Dit zou betekenen dat de regeling voortdurend aan en uit schakelt. Bij gesloten stand van R1 worden de pieken afgevlakt door C1 en pas na een aanhoudende spanning boven de 12 volt, gedurende 10 seconden, wordt relaiscontact S2 omgezet en de regeling actief gemaakt.

Lekweerstand R3 zorgt er voor dat na het zakken van de spanning tot onder de 12 volt de regeling vrijwel direct weer wordt uitgeschakeld.

Met schakelaar S1 in geopende stand wordt de inschakelvertraging buiten werking gesteld.

De laadregeling is, zoals eerder genoemd, een pulse width modulator. Deze regeling zorgt er voor dat bij een niet volledig opgeladen accu alle aangeboden energie in de accu wordt geladen. Bij het naderen van de eindspanning van de accu, ca.13,8 volt, gaat de regeling steeds korter wordende laadstroompulsen doorgeven aan de accu, zodat deze niet overladen wordt en gaat gassen. De hiervoor gebruikte elektronische schakelaar T2 is een P-channel MOSFET, geschikt voor vele tientallen ampères. 

Bij het bereiken van de eindspanning laat de regeling slechts een heel klein deel van de opgewekte energie door als laadstroom voor de accu. Dat houdt dan wel in dat de molen vrijwel onbelast draait en bij een harde wind “ op hol” kan slaan. Om dit te voorkomen zal de regeling nog uitgebreid worden met een 2^e elektronische schakelaar die de stroom doorlaat op het moment dat de regeling de laadstroom naar de accu blokkeert. Als belasting achter deze 2^e schakelaar is een dumpweerstand (of stookweerstand) gedacht. De overtollige energie wordt hierin omgezet in warmte.

Is men er zeker van dat de generatorspanning nooit boven 45 volt uitkomt en blijft de stroom beperkt tot ongeveer 1 ampère dan is een veel eenvoudiger spanningsregeling toepasbaar. Dit betreft dan een lineaire regeling (fig.7). Deze regeling heeft aan de ingang geen vertraging nodig. De spanningsregelaar LM317K komt pas in werking als de generatorspanning hoger is dan de accuspanning. De spanning aan de uitgang naar de accu wordt ingesteld met de potentiometer P1.

De schakeling van fig.7 is bij de hier besproken molen gebruikt en in een plotselinge forse windvlaag volledig vernield door de optredende hoge generatorspanning.

Overigens zijn er gelijksoortige spanningsregelaars als de LM317K verkrijgbaar voor max. 3 ampère en max. 5 ampère. Daarbij moeten de diodes uiteraard eveneens geschikt zijn voor 3 dan wel 5 ampère.

7.     Beveiliging bij storm.
Bij storm is de kans groot dat de draaisnelheid van de propeller zonder extra maatregelen veel te hoog oploopt. Een mechanische rem of het uit de wind draaien van de propeller zijn twee voor de hand liggende mogelijkheden.

Zolang dat niet nodig is kan ook de uitgang van de generator kortgesloten worden. Dat kan zowel bij gelijkstroom als bij wisselstroomgeneratoren worden gedaan. 
Let wel, dit is niet altijd afdoende. 

Propeller voor windmolen uit PVC pijp   rond 125 mm. 

Geschreven door Do Strijp.  

Ik ben al jaren bezig met windmolentjes diam. tot 1,50meter.Maar ik maak de propellor uit sigment van PVC pijp diam. 100 tm 160 mm.en voor 12 volt DC maak ik gebruik van aandrijfmotor stencilmachine 100v DC met permanente magneten,of van oude wasmachine 220v DC hieraan gekoppelt stuk elektronica die de spanning op 14 volt begrenst.

Nodig 2 stukken pijp rond 125mm X 650mm lang.PVC plaat 10mm dik. Een lagedruk kruiskoppeling (Ermeto) 15 mm . 1 meter rvs of verwarmingspijp rond 15 mm. (Draaibank wenselijk)Stuk karton 1 ½ mm Plaat PVC 2 mm (Indien snelloper gemaakt wordt) RVS spaanplaatschroeven 4 X 15 mm.Stukje messing rond 15 mm X 100 mm boor 2,3 mm tappen M3.
Was al poosje bezig te proberen 15 volt DC op te wekken om accu te laden.@4 volt wisselstroomdynamo 12 volt anker erin en bij om  en nabij n= 800 p/m leverde dat wel een paar ampere.Maakte propeller van 50 mm berkentriplex(een monsterklus) .Al kijkend met PVC pijp in mijn handen ,zag ik ‘t

>Maak van karton (schets 1) Op de op pijp staan altijd gegevens over de maat  en dikte ,trek daar met stift lijn langs.Neem de twee gaatjes  3mm over op pijp,rol de mal beetje op(volgt hij de radius beter) Zet mal met twee kleine parkertjes vast.Teken mal goed over Wel rechterkant langs tekst op pijp> Zet pijp vast met twee lijmklemmen en zaag of met de hand (of fijne  decoupeerzaag uit (af en toe wat water toevoegen,voorkomt smelten zaagsel) 4 X uitvoeren. decoupeerzaag uit (af en toe wat water toevoegen,voorkomt smelten zaagsel) 4 X uitvoeren.

Bladen met M 3 boutjes op elkaar zetten en alles gelijk vijlen.(Voor de balans,gewichtsverschil zo klein mogelijk houden).Draai 2 X twee cirkels uit PVC plaat 10 mm(met goed uitmeten net genoeg anders een extra) Kijk naar schets voor onderste ringen.(randje 2 mm laten staan,makkelijk met vastzetten) Als ze uitgezaagd zijn gaten 15 mm en 8 mm boren(Wel nauwkeurig uitmeten, anders staan bladen uit de hartlijn 

Maak de bevestigingspijpen gereed voor montage, stopje in deel wat in kopp. Komt(lijmen en M3 boutje erdoor)Aan ander eind stop met M8 draadeind(verstelmogelijkheid bij balanceren) Ook lijmen en M3 boutje erdoor(boren en tappen)Eventueel stukje er af zagen als er veel onbalans is.Zet ribben vast aan blad,lijmen + 4 spaanplaatschroefjes per rib.

Dan heb ik uit videorecorder,dat deel waar band om heen loopt  gedemonteerd,asje erin ,beugel er aan .En dat was mijn gereedschap om 2 bladen uit te balanceren(kan ook anders natuurlijk)  
Kijk ook langs de bevestigingspijpjes of alles in lijn is(dan bladen op kop. Merken en volgende twee doen.
Bij windkracht 4-5 N=350.  
Geheel uitvoeren D.M.V. blad met 2 mm PVC plaat te bekleden en tipfane erop N=750.Generator is 24v wisselstroomdynamo met 12 volts anker erin.  
Werk nu met 220volt gelijkstroommoter uit Phillips wasmaschine,geeft bij N=#00 al goede laadstroom,wel moet er stuk electronica achter om stroom te begrenzen.  
Stroomafnemer is deel van snoeroprolmechanisme uit stofzuiger(heeft 2 sleepringen met sleepcontacten)  
Kruilager is gemaakt van ring PVC met in omtrek 6 gaten van 15 mm stuiters erin en ’t draaid.  
Stuk  rond PVC of ½ duims oude gaspijp is de spil(daaronder zit stroomafnemer)Geheel staat op PVC pijp met verstaging op 3 punten.

Voor mijn fiets heb ik bij Witter in de Van Woustraat een luxe gewone dynamo gekocht (19 euro). Het is mij opgevallen dat deze dynamo enorm veel minder
weerstand geeft (en stiller is) dan de goedkope die ik eerst had.

In Den Haag ben ik bij voorheen Radio Twente binnengelopen, een geinige electronica rommelzaak en daar heb ik voor 3 euro een motortje met vaste
magneet (draait op 12-18 v DC) gekocht. Bij een test in mijn ouwe boormachine leverde dit dingetje (bij naar schatting 1600 toeren per minuut
(is 28 hz) 10 volt gelijkspanning (er zit al een gelijkrichtertje in.
Als je er daar 2 van aan weerszijden van de rotor (1 voor en 1 achter) weet te monteren en ze in serie schakelt dan ben je denk ik een heel eind.

Die winkel had ook diverse losse ventilatorschoepen voor en habbekrats liggen. En na een hittegolf zie je regelmatig stukke kamerventilatoren
staan. De rotor daarvan doet het wellicht ook leuk.

Je zou ook op het Waterlooplein kunnen kijken of ze daar nog hele oude 220-volt ventilatoren met vaste magneet hebben liggen (20 jaar geleden
i.i.g. wel) die je ook als generator kan gebruiken. Me dunkt dat als ze op 220 volt draaien dat ze bij een lager toerental nog wel 15 volt DC kunnen
produceren.

Deze windmolen is gebouwd door Philippe Robert Paul.

Ze hebben de windmolen gebouwd voor een opdracht voor school. 
Ze hebben er een 8 voor gekregen. Proficiat !