Onderwerp: Schroefas dynamo tips

Dat zou niet uit moeten maken. Net als bij windmolens kan je 2,3, 4 of nog meer wieken/bladen hebben. Bij minder bladen moet de schroef alleen wat sneller draaien om toch zoveel mogelijk rendement te halen. (met meer bladen en een groot bladoppervlak begint de schroef wel bij lagere snelheden mee te draaien)
Wat ik bereken is in principe de hoeveelheid kinetische energie die in een waterkolom zit met een lengte van 1s agelegde weg en een snelheid V. (misschien ken je van school nog de formule P= ¹/₂.m.V²)
Je kan nooit alle aanwezige kinetische energie eruithalen, want dat zou betekenen dat je het langsstromende water moet afremmen naar nul. En als na de schroef de snelheid nul is kan er geen water meer dóór de schroef stromen(dus opbrengst 0). En als je het water op volle snelheid laat door stromen zonder af te remmen dan is je opbrengst ook 0. Maximaal kan je ¹⁶/₂₇ deel van de beschikbare kinetische energie winnen.
Dan heb je een schroef met een rendement van zeg 50% en ben je voor het veld van de dynamo ongeveer 50W kwijt.

roozeboos schreef :
Die wil ook best meedraaien hoor. Doet die van mij (13 inch) ook af en toe als ik de saildrive in zijn vrij laat staan.
Maar of je daarmee ook energie kunt overbrengen naar een schroefasdynamo betwijfel ik. Denk dat hij dan wel in zal klappen.
En dan krijg je dus het dilemma , naar een vaste schroef en stroom opwekken maar dan wel weer meer afremmen onder zeil.

Ad

Of een fiets in de kajuit, en daarmee accu's laden..

Yellow Boat schreef :
Ik heb dat paar keer getest met de pion naar Amsterdam zeilen , er zit nu een vaste 3 blad onder 16x12

Zeilen KK in neutraal schroef gaat meedraaien op gps 5 kn KK in de achteruit schroef staat stil 5,3 / 5,4 kn

Ok bijna 0,5 kn maar het verschil viel mee , ja 3 weken lange baan dan begint het een dingetje te worden , of niet

Schroefas draaide behoorlijk maar geen idee hoeveel toeren

rooiedirk schreef : De dimensie van P is kg.m².s^-3 Ik mis in jou formule de volumieke massa.

rooiedirk schreef : Excuus. Wat je berekent is mijns inziens het maximale verlies (of iig een benadering ervan, want de energie die in turbulentie verloren gaat wordt buiten beschouwing gelaten), niet de maximale opbrengst.

De wind icm het tuig levert voortstuwend vermogen, resulterend in een bewegingssnelheid van het schip en dus kinetische energie in het schip. Bij een watergenerator wordt een deel hiervan omgezet in koppel + rotatiesnelheid schroefas en vervolgens in elektriciteit. Hoe meer energie bij die omzetting in waterbeweging wordt omgezet, hoe slechter.

3Noreen schreef : Dat getal 300 is in mijn formule niet dimensie loos.
van P= ¹/₂.m.V² gaat het naar:
P = ¹/₂ *
V . ¹/₄pi . D² .1025 * (is de massa)
V² . ¹⁶/₂₇
Alle constanten zijn samengevat in die term 300 (¹/₂ * ¹/₄pi * 1025 * ¹⁶/₂₇ = 238??? )(lijkt of die 300 een rekenfout is)

Andere optie:
(Verlies-)vermogen P = F * v
Waarin F = c_w * 1/2 * rho * A * v^2
Waarin A ~ pi/4 * D^2

Wat de weerstandscoëfficiënt van een meedraaiende schroef is? Your guess is as good as mine.

Maar wat ik wel zie is dat als Erik 2 kW opbrengst heeft hij zomaar 5 kW van het door z'n tuig geleverde vermogen zou kunnen inleveren.

duurzaamjacht.nl/energiebalans-de-dynamo-en-schroeven

Klopt, maar even andersom rekenen. Stel Erik heeft een motor van 70kW en haalt daarmee max 7kn. Dan is dit heel waarschijnlijk met 65kW (5kW minder) nog steeds iets van 6.7 of 6.8kn. En of je die snelheid nu haalt door wind of diesel energie maakt niet uit.
Dus ja het remt, en in een wedstrijd zou ik het niet gebruiken. Maar als je 5% aan snelheid inlevert is dat al veel.

Jeroen-pion schreef :
Maxprop gebruiken: stoppen vanuit vooruit = vaanstand, stoppen vanuit achteruit = vasthouden spoed

JeePee schreef :
Voor onze bootjes ? Als dat waar is , balken energie erbij

Uit het stukje ;

Bij een snelheid van 7 knopen levert zelfs een ouderwetse schroefasdynamo van 800 Watt, aangedreven door een gewone voortstuwingsschroef, gemakkelijk 300 of 400 Watt (bleek uit de blog van een enthousiaste doe-het-zelver).

rooiedirk schreef : Bedankt voor deze reactie. Moeilijke materie voor mij, maar ik begrijp dat een tweebladschroef waarschijnlijk iets minder snel voldoende toeren maakt.

Dat ligt nogal aan je definitie van rendement.
Als je dat leest als "zoveel mogelijk bootweerstand creëren" moet ie inderdaad zo hard mogelijk draaien. Als dat is "zo hoog mogelijk koppel bij zo laag mogelijke weerstand" is dat niet nodig.

Aad77 schreef : Ik heb dat vorige week eens geprobeerd met onze maxprop en ik constateerde iets eigenaardig. Bij stilleggen van de motor nadat hij in vooruit had gestaan (in neutraal bij het indrukken van de stopknop) bleef de schroefas draaien. Deed ik hetzelfde nadat hij achteruit had gedraaid bleef de schroefas gewoon stilstaan. Raar.

My two cents:
Op een vorige boot (44 voet) een schroefas dynamo gehad.
6-7 Amps bij half lege accus en 6 knots door het water. Ik kan me de pitch van de schroef niet herinneren.
De dynamo gekocht van een Canadees die ze maakte als retirement job. Stond goed bekend in de cruising wereld. Je hebt een zgn. "self exciting" wisselstroom dynamo nodig, d.w.z. een dynamo die voldoende residual magnetism heeft om op te starten zonder externe field stroom.
Een bepaald model Delco alternator was destijds het meest geschikt. Hij kocht ze 2-hands op vrnl in de US, herconditioneerde ze (nieuwe lagers e.d.) en wikkelde ze opnieuw om bij laag toerental hoge spanning te kunnen leveren. Zagen er als nieuw uit. Overbrenging (op mijn boot) was dacht ik 1:3, niet ideaal maar beperkt door ruimte rond de schroefas. Deze units hadden slimme interne regelaartjes naar zijn eigen ontwerp, die field stroom aanpasten aan toerental om remwerking bij lage schroefassnelheid te reduceren, zodat deze bleef draaien en er ondanks lage snelheid nog een beetje juice voor de accus werd geleverd. Voor een paar honderd $ een uistekende stroombron.

Ik gebruikte standaard Bosch 24V 55A en haalde daar max 20A uit.
Ook wel Leece Neville 60A van US-army met een eigen PBM regelaar.
Maar de motoren met permanent magneten gebruiken als dynamo lijkt me een beter rendement hebben, omdat er geen veldstroom nodig is.

WADnWIND schreef :
Tenzij zoals gezegd een self exciting wisselstroomdynamo wordt gebruikt, dus geen externe veldstroom nodig. Het voordeel is dat je met de veldstroom het magnetisme en dus de opbrengst kunt regelen en aanpassen aan de schroefassnelheid.
.

WADnWIND schreef : DEZE kwam ik tegen bij het zoeken naar windmolen generators. Begint bij een lekker laag toerental, maar moet wel een naregeling achter. Zou bv kunnen met een standaard zonnepaneel regelaar.
Edit. Zoeken naar wind alternator op bv ebay levert nog veel meer resultaten.

37south schreef :
Dáárom had ik in 1994 al een PWM regelaar gebouwd, die zowel max stroom als max spanning kon regelen.

rooiedirk schreef :
Een standaard zonnepaneel regelaar lijkt me niet altijd een goed plan. Meestal zijn dat shuntregelaars, al dan niet met PWM. Je wilt je schroefas dynamo niet extra belasten met een shunt regelar, dat geeft extra warmte en remt.
Je gebruikt dan dus een serie regelaar, al dan niet PWM, dat geeft de minste warmte ontwikkeling en remt minder en belast de constructie ook minder.

Als je solar regelaar een PWM serie regelaar is,heb ik niks gezegd

Maar ja, zoals gezegd was dit wel ruim 25 jaar terug en moest roeien met de riemen van destijds.
De 1e was reeds in de 80er jaren.

Een gelijkstroomgenerator/motor met permanente magneten zoals gebruikt in windgenerators is m.i. niet geschikt als schroefasgenerator op een jacht omdat je die dan ook fysiek moet loskoppelen als de motor draait. Dit is praktisch moeilijk uitvoerbaar. Bij een self exciting alternator aka eendraads alternator zet je met een schakelaar gewoon de veldstroom uit zodat hij zonder weerstand blijft meedraaien.
Op mijn boot werd dit uitschakelen gedaan d.m.v. een relais dat opende wanneer de motor werd gestart, dus nooit het risico dat dat vergeten werd.

Wat zou het bezwaar zijn als hij ook met de motor mee zou doen ?

Of 2 dynamo’s aan het werk , of die op de motor weg laten , die doet toch alleen mee als de motor ook gebruikt wordt, de andere maakt zich nuttiger

Tulipe schreef :
Dat was een denkertje. Ik heb zelf een Maxprop, uitvoerig bestudeerd hoe hij werkte en zelf afgesteld en gemonteerd. Een Maxprop kan zowel als rechtse en als linkse schroef geconfigureerd worden.
Je hebt een Maxprop voor linksdraaiend afgesteld op een rechtsdraaiende as - of omgekeerd.
Je vaart dus vooruit met de Maxprop in de achteruitstand. Dit geeft verder niets, voor de schroefwerking blijft het hetzelfde omdat de bladen ook omkeren en zich zodoende in voor- en achteruit gelijk gedragen, en de spoed blijft ook gelijk. Om in vaanstand te komen moet je alleen vanuit achteruit stoppen, en blokkeren met de koppeling in vooruitstand ipv achteruit.
Kijk er maar eens goed naar als je boot op de wal staat.

Jeroen-pion schreef :
Misschien zou dat kunnen, maar dan zou je waarschijnlijk een windgenerator regulator nodig hebben met dumpspoel.