Forskelle mellem en polygon vindmøllen og en mere traditionel vindmølle

Jeg har bygget en vindmølle med 8 blade som jeg kalder en polygon vindmølle. 

Forskellen mellem en polygon vindmølle og den mere traditionel mølle som typisk har 3 vinger og ses på de danske marker, vil jeg nu beskrive nedenfor. 

1. Den bærende konstruktion 

Istedet for et stort hovedleje med en solid aksel, som bærer vingerne - er de bærende kræfter flyttet ud i periferien af vingerne. 

Polygonens vinger optager trykkræfterne og de wirer som holder polygonen sammen, optager trækkræfterne, lidt som et cykelhjul fungere. På wirerne er monteret 8 blade - bladene er krummede ligesom på en sejlbåds sejl og fremdriften opstår ved vindens bevægelse i forhold til krumningen af sejlene. Desuden er ophængningen af rotoren anderledes, da der er to ophæng med et afstandsstykke imellem, ligesom på et cykelhjul, hvor navet er afstandsstykket.

2. Krøgningen af vindmøllen

Krøgning sker efter vejrhaneprincippet - dvs vinden tar fat i rotoren og drejer den efter vinden.

3. Reparation og vedligeholdelse

Hele tårnet og møllen er monteret på en vippearm, denne arm, kan vippe rotoren ned til jorden eller 10 meter op i vinden. Armen er påvirket af balancevægte eller kontravægte eller lodder der holder rotoren oppe i vinden.

Ved reparation og vedligehold, er det en stor fordel at vippe vindmøllen ned til jorden, at stå på jorden, frem for at kravle op i et tårn for at udføre arbejdet. 

4. Stormsikring

Hvis balancevægtens kraft bliver overskredet af stærk vind, så vil stormsikringen træde i kraft, og rotoren, presset af vinden, gå ned i vandret position. Her vil vinden ikke kunne ødelægge møllen - når stormen er ovre, vil kontravægten igen rette møllen op lodret stilling.

Denne stormsikring betyder, at møllen ikke behøver at være tung og solid som andre møller, da den kan indstilles til at bøje af for vinden tidligt, hvis man ikke ønsker en tung mølle.

5. Gearing 

De fleste traditionelle møller har gearkasser til at geare omdrejningstallet op og at skifte gear efter vinden.

Denne mølle trækker en kilerem, med to kileremskiver, en lille og en stor - den store, er lige så stor som rotoren og den lille er omkring 40 gange mindre - der er naturligvis ikke tale om en helt normal kile rem, det vigtigste er, at den virker, og det gør den.

6. Møllen

Da møllen har mange blade er omdrejningstallet ikke stort for rotoren, til gengæld, har den et stort moment. Bladenes vindmodstand er ikke stor, da disse er ganske tynde, ca 4 mm på  det tykkeste sted, samtidig med, at hastigheden gennem vinden, er lille. 

Desuden er der kun lidt støj, da vingehastigheden er lille og de benyttede styrerullelejer, for kileremmen, er af god kvalitet.

Navnet letvindmølle har jeg skiftet til: Polygonwindmill

Dette er et mere internationalt navn - og det skulle være mere forståeligt på You-tube.

Vindmølle

Vindmøllens klassiske problemer - dem har jeg været kreativ med.
Da jeg ikke har set denne mølle udført, må jeg hellere selv lave den.

  - Det er principperne i denne mølle, der er det vigtige - det er ikke det, at lave en mølle, for det kan enhver, men  at lave en mølle efter andre principper end de kendte, der er nogle uprøvede muligheder - let som en fjer - uden gear - meget lidt vindmodstand - stormsikring ved væltning - prisbillighed, - 

Let som en fjer - der er kun træk og tryk kræfter i møllen.

Uden gear - der er en kilerem udenom hele rotoren -

Meget lidt vindmodstand - (en havvindmølles vingespids går 300 km/h) min vingespids går langsomt, men med stort moment, desuden har vingerne ingen tykkelse, som forsejlet på en sejlbåd, kan sammenlignes med en amerikansk vandpumpemølle.

Stormsikring ved væltning, som en sejlbåd.

Prisbillighed, den er på linie med en amerikansk pumpemølle tror jeg - konstruktionen er lettere og mere stabil i opbygningen.

Grundlæggende overvejelser

Et cykelhjul er en meget solid konstruktion - kun træk og tryk, træk i egerne, tryk i fælgen - de fleste har set, at man kan lave en lille mølle, ved at sætte pap eller plastic i egerne - men forestiller vi os et cykelhjul på 4 meter i diameter - egerne som wire og fælgen som lige stykker forbundet med samlinger - det vil ligne et lille pariserhjul - egerne forsynes med sejl - ligesom en sejlbåd med stagsejl - sejlet skal stå lidt anderledes, da periferiens bevægelse i forhold til vinden er meget større end nær ved centrum - Konstruktionen består af forholdsvis lette elementer - indstillingen af sejlene rummer, modsat normale vindmøller, stor mulighed for flexibilitet, som skødningen af et sejl.

Rotoren er spændt ud mellem to lejer, hver med sit sæt af eger f. eks. 8 styk - hvis der er 8 eger og 8 seksioer i periferien, vil samlingerne være med en vinkel på 45 grader og hvis sektionerne er ca 140 cm så vil det bestrøgne areal være ca 10 m2 - udspændingen foregår ved en solid gitterkonstruktion, med to arme til fastgørelse af rotorens nav.

Hvordan får men energien ud af møllen:

Der er forskellige muligheder - det er muligt at anbringe en stor remskive på det inderste, læ, sæt af eger og forbinde den til en på fundament pladen anbragt generator - det er også muligt, at trække en snor rundt om hele periferien, hvor der er anbragt nogle fangere (kroge eller selvlåsende klamper, som på en sejlbåd) i samlingerne for sektionerne som snoren - denne snor vil gå med meget stor hastighed (periferihastighed) 1,4mx8=11,2m/s - ca., fordi, rotoren går ca en omd pr sekund, så her er stor mulighed for nedgearing, som er principielt lettere end opgearing - opgearing er tilfældet på normale vindmøller - snoren trækker på en tilsvarende skive på generatoren eller kompresseren.

Stigning af sejl 8 stk:

På en normal mølle er der 3 vinger og her er der 8 vinger dvs stigningen er større i forholdet 3 til 8 - normale vingetipper går 8 gange hurtigere end vinden, dvs 45 grader divideret med 8, = ca 5 grader - så det blir vel 15 grader ca. - møllens periferihastighed er også 3/8 gange mindre og dermed er luftmodstanden mindre, selvom der er flere vinger, da vindmodstanden stiger exponentielt med hastigheden - da en normal møllevinges tykkelse er meget stor i forhold til wirene i min konstruktion, er vindmodstanden også her, meget mindre, selv om normale vinger er earodynamisk formgivet.

Krøgning ogTårn:

Principielt, har en byggekran mange af de egenskaber der kræves, blot skal armen kunne vippes op til næsten lodret og ned til jorden.

Stormsikring:

Sikring for stærk vind, sker her ved vipning til vandret.

Sejl:

De er formet i 0,7mm alluminiumplade - flade i periferien, mere åbne og krumme mod centrum - stigningen er som sagt 15 i periferien og det dobbelte, halvt inde mod centrum - det kan man studere på store ventilatorer, som også tit har et tilsvarende antal vinger - der er lavet en lille fals på forkanten, som dækker weiren og som angriber vinden i den rigtige vinkel og rundning så læsiden af sejlet bliver jævn og glat - der er boret huller til fastgørelse og skødning.


Mølletårn:

Mølletårnet er vip bart med en kontravægt - ved reparation og ved storm vippes møllen ned til jorden - mølle vippetårnet kan udgøres af en stige afstivet med stag, som en sejlbådsmast.
Krøgning sker i et leje i tårnets vippepunkt. lejet er anbragt på toppen af en kort mast.

Her er nogle ideer, som måske realiseres senere:

Der er et system af svingklodser - disse klodser er tareret af for gtravitationen vedhjelp af fjedre og centrifugalbevægelsen bliver udtaget i midten af konstruktionen ved et næsten neutralt snor og trisse træk monteret parvis på klodserne og udtaget vinkelret på klodsernes bevægelse - trækket går til skødning af sejlene - ved lav vindhast skal skødningen være slæk - ved god arbejdsvind, skal skødningen afpasses efter belastning og hastighedsregulering - ved storm, skal der være et extra fjedersystem, som kun træder i kraft ved storm og afbøder, slækker ud den kraftige vind.