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cerco
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Beitragvon cerco » 02.04.2008 12:25 Uhr

Moin! Das Problem: Windrad fertig , Mast fertig:Wind schwach bis mäßig und nix geht zb. beim Laden von Akkus.. Meiner Erfahrung nach liegt es oft am Standort- Bäume oder Häuser im Weg. Es kann allerdings auch an der Abstimmung des Generators zu den Blättern liegen. Zb. ist oft der Widerstand der Generator Wicklung zu hoch.. Dann wird die Energie im Generator verbraucht und nix geht. Beim Akku laden zb gemessen an 2 Anschlüssen des Generators (vor dem Gleichrichter) so ca.0.5 Ohm. Natürlich je nach innerer Schaltung der Wicklung . Wenn dabei aber ein Wert von zb1.5., 2 oder 3 ohm rauskommt:. Wird es langsam eng. Sobald dann die Blätter noch zu wenig Drehmoment bzw. Je nach Generator Polzahl auch noch zu wenig u/min liefern.. Ist es passiert.wenn man zb. Crome,i Handbuch Windenergietechnik auf Seite 28 schaut wird klar das bei der dortigen vorsichtigen Rechnung für eine Anlage wie bei Gerhard mindestens 23 Watt bei 3 m / sec. rauskommen sollten.Wenn das den ganzen Tag so geht ist die halbe Kwh an Energie da. Aber jetzt sollten die Ladeverluste im Regler und den Akkus sehr gering sein. Mal nachmessen und wenn das nicht alles klar macht , mal dem Generator auf den Zahn fühlen. (Polzahl-Widerstand)evtl.mal bessere Blätter montieren-zb etwas größer mit höherer SCHNELLAUFZAHL:-) MFG. cerco

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Beitragvon GMil » 02.04.2008 17:40 Uhr

Hallo cerco,

na ja, 23 W bei 3 m/s kommen bei uns vermutlich schon raus (das sind bei 28 V Ladespannung nur gut 800 mA!), aber dafür kaufe ich i.d.R. kein 600 W-Windrädchen, bei dem der Hersteller einen Nutzungsbeginn bei 1 m/s angibt, oder? Bleiakkus und erst recht NC-Akkus haben Selbstentladungsraten von ca. 1 % / Tag. Daher sind beim Ladefaktor 1,4 schon mal 5,6 Ah bzw. 160 Wh je Tag alleine dafür nötig, die Akkus in Form zu halten. Ja, zyklenfeste Solarakkus wären viel besser, aber wer bitte soll die 4.800 € für 400 Ah / 24 V Solarakkus auftreiben?

Mithin werden rund 250 mA bereits für die Ladeerhaltung verbraten, dann bleiben von den 800 mA Strom noch rund 550 mA für die Nutzer übrig. Den gekauften Laderegler haben wir eliminiert und durch Selbstbau-Überspannungsschutzelektroniken ersetzt; die sind unter ihrer Schaltgrenze fast verlustfrei. 10 - 15 % frißt allerdings noch der 80 A - DC-DC-Wandler, weil wir eigentlich nur 12 V benötigen, macht knapp 470 mA bei 24 bzw. 940 mA bei 12 V, das sind rund 12 "Nutz-Watt". Also haben wir summa summarum 12 Watt Dauerleistung bei 3 m/s, und das bei einem 600 W - Windrädchen. Mit zunehmendem Wind steigt die Leistung exponentiell und erreicht bei 12,5 m/s rund 420 "Nutz-Watt", also rund das 36-fache.

Anders gerechnet: 400 Ah Batteriekapazität bei 24 V sind rund 9,6 gespeicherte kWh. Bei Nennleistung liefert die das Windrad theoretisch in 16 Stunden, mit allen Verlusten in 20 Stunden. Unsere Normalvorgabe wären sogar 120 Stunden, nämlich 5 Wochentage. Dafür wäre theoretisch 1/6 der Nennleistung ausreichend. Praktisch werden die 9,6 kWh von der Anlage in 5 Tagen in unseren Breiten nur relativ selten aufgebracht, bevorzugt im Winterhalbjahr, wenn die Leistung eh nicht abgerufen wird :(

Parameter wie Innenwiderstand etc. spielen hier nicht so die Rolle, denn das Windrädchen kann erwiesenermaßen 1 kW liefern, wenn es richtig angepustet wird. Da ist soweit alles OK. Entscheidend ist die Lade- bzw. Leistungskurve in Anhängigkeit von der Windgeschwindigkeit, und die ist bei sehr vielen Windrädchen, so auch bei unserem, bei Schwachwind einfach enttäuschend niedrig.
Gruß

Gerhard
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Beitragvon cerco » 02.04.2008 19:08 Uhr

Moin Gerhard- und danke für die genauen Zahlen! Mal die Gegenrechnung. 3 m/ sec. ist ja nun echt Schwachwind.Es gibt in unseren Breiten ja auch Standorte mit 4 oder 5 m/sec Jahresdurchschnit. Aber wenn die 23 Watt(das ist die vorsichtige Rechnung) am ganzen Sommertag anfallen-und die 0.5 kwh in das Netz geht (mit 91% Wirkungsgrad) dann schaut es anders aus-(und weil ja auch im Kraftwerk das 3 fache gespart wird..) im Winter -wenn der Verbauch rauf geht -steigt auch die Windleistung rapide.in der 3. Potenz. .Ist dann das Rad gut abgestimmt ,sind bei 12.5 m/ sec. gut 1000 Watt drin.Das passiert hier immer wieder.Aber -wie gesagt -bei 5 m/sec sind es ja auch schon 100 Watt. Ist evtl. Eure Windgeschw.im Sommer -wenn das Modellfliegen richtig schön ist -besonders niedrig(im Schnitt ?mir fallen natürlich noch die 15 Prozent des Dc Wandlers auf-wie wär es mit Serien / Paralell Schaltung (wenn es geht?) Und dann eben leider der Ladefaktor 1.4 und die rel. hohe Selbstentladung:.Na ja evtl. ist ja der Standort wirklich im Sommer schön windstill:-) Also nix für ungut.. Übrigens haben wir mit ziemlicher Begeisterung vor Jahrzehnten(schluck) die Anfänge des Elektrofluges mitgemacht. Und heut gibt es damit Kunstflug Weltmeister.:-) herzlichen Gruß von cerco= werner
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Beitragvon GMil » 04.04.2008 23:03 Uhr

Hallo Werner,

bei Netzeinspeisung sähe die Sache völlig anders aus, da hast Du vollkommen recht. Nur: hätten wir einen Netzanschluß am Flugplatz, dann hätten wir kein Windrad nötig gehabt (mit 3 Monaten "Kampf" wegen der Aufstellgenehmigung durchs Landratsamt!), denn dann käme der Strom aus der Steckdose! Für die Windrad-Kosten hätten wir buchstäblich Jahrzehnte lang unsere Akkus laden können! Nur leider wollte unser EVU mal eben 18.000 € von uns für die Anbindung ans Stromnetz, und das war uns etwas zu herb.

An dem Wandler arbeite ich noch; auslegungstechnisch stammt die Sache mit den 24 V ursprünglich von einer Computer-USV her und von der Tatsache, daß man 220 V bei hoher Leistung nun mal viel verlustärmer durch Drähte bekommt als 12 V. Also haben wir die 24 V-Akkus der USV aufgestockt und füllen sie per Windrad, transformieren die Spannung in der USV auf 220 V AC um, führen die zu den Bautischen und wandeln dort per Schaltnetzteil in 12 V DC, geregelt und überlastgesichert.

Inzwischen sind wir dabei, die USV durch 2 Stück 24-zu-12 V Wandler zu ersetzen, was den Wirkungsgrad natürlich etwas verbessern wird.

Eine erwägenswerte Alternative wäre noch der Umstieg auf 12 V primär. Das Windrädchen ließe sich umschalten, die NC-Batterien zellenweise neu verkabeln (auch sehr starke NC-Akkus bestehen aus trennbaren Einzelzellen). Neu zu bauen wären alle Überlastschaltungen sowie die Unterspannungsabschaltung. Allerdings müßten wir dann die Leitungen von den Akkus zu den Bautischen auf 12 V / 80 A bei max. 1 V Verlust auslegen, das hieße rund 750 € fürs 35 qmm-Schweißkabel ausgeben......... :(

Ach ja: elektrisch fliegt man inzwischen mit gerade mal gut faustgroßen Antrieben bis 15 kW (22 PS), versteckt im Spinner des Modells :shock: . Leider kostet der passende Satz LiPo-Akkus noch rund 4.500 €.....

Gruß

Gerhard

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