Black 600 als Heizung

Hallo,

ich betreibe eine Black 600 WKA mit einem angeschlossenem Laderegler VWG 2014.
Die WKA liefert 24V 3 Phasen Wechselstrom, ich habe eine Lithium-Batterie an den Laderegler angeschlossen, zusätzlich für den Fall, daß längere Zeit kein Wind geht, ein Netzteil für die Stromversorgung des Ladereglers.
Am Laderegler ist ein einstellbarer Ausgang (max 15A DC), mit dem ich eine Heizpatrone (3Heizwendeln zusammen 1KW), die bei mir im Schichtenspeicher ist, versorge. Ab einer einstellbaren Spannung geht Strom auf die Heizpatrone, bei Unterschreitung schaltet es wieder ab.
Das System funktioniert soweit ganz gut, nur möchte ich, wie meine Überlegungen anfangs waren, den 3Phasenwechselstrom direkt nutzen, weil sich das Windrad bei Starkwind wegen Überschreitung der maximalen Spannung oft abschaltet.
Anfangs hatte ich die 3Phasen vom Windgenerator auf Dreieckschaltung bzw. auf Sternschaltung an der Heizpatrone geschaltet, es lief selbst bei stärkerem Wind nicht an. Dies möchte ich jetzt wieder machen.
Weiß hier vielleicht jemand eine kostengünstige Lösung oder kennt vielleicht jemand einen Hersteller, der so einen Controller für eine Black 600/24v anbietet oder evt. ein einstellbaren Controller anbietet? Ich hatte schon öfters gegoogelt aber nur Laderegler für Batterie oder Wechselrichter auf 230 v gefunden.
Vielen Dank!

Gruß aus dem windigen Franken
Raimund

Hallo Aloys,

Danke für deine Antwort!

so was ähnliches hatte ich schon mal probiert, ich hatte an den Gleichrichter ein einstellbares Relais geschaltet, welches dann zusätzlich zum Gleichstromausgang des Wechselrichters die zweite Wendel der Heizpatrone bei einer noch höheren Spannung schaltet. Das funktionierte auch prima, nur war nach 2 Monaten das Relais kaputt, da es einfach viel zu viele Schaltzyklen waren. Bei starkem Wind schaltete es sich ständig ein und aus, man hörte nur ein Klackern. Deswegen will ich ja weg von der Gleichrichterlösung sondern gleich den 3Phasenwechselstrom nutzen.

Gruß
Raimund

Moin

Mit Wiederständen und und Glübirnen hat man das Problem, das diese so genannte Kaltleiter sind.
Sie leiten kalt leider besser als heiß.
Bei Glübirnen steigt der Wiederstand von kalt nach heiß auf das 10 fache !!
Das umgekerte Verhalten wäre da besser.
Es gibt auch Heißleiter, leider nur bis ~ 1 W Leistung.
Diese können aber zur Steuerung einer Elektronik dienen die bei steigender Spannung den Strom überproportional ansteigen läst.
Eine so gesteuerte Stromsenke mit ausreichender Leistung wäre geeignet.

Releis verbrutzeln meist nicht durch ein und aus Schalten, sonder das sie bei sinkender Spannung den Kontaktdruck lockern bis sie ganz unterbrechen.
Dadurch brutzelt es an den lockeren Kontakten !
Die Lastreleis müßten dann von einem andere das das Spannungsfühlen übernimmt, geschaltet werden.
Dann immer voll ein oder aus, ich hab das mit einer Akkuentladeschaltung so gemacht.
Ein Releis schaltet die "Haltestromkreise", und beim lockern fallen beide dann ab, ohne den Lastkontakt vorher zu lockern .

Gruß Aloys.

Hallo!

Vielen Dank für eure Antworten, ich zeichne heute abend nochmal eine Art Schaltplan mit dem Laderegler und den Heizelementen, dann ist vieles vielleicht verständlicher.
Auf der Arbeit hab ich auch schon öfters bei meinen Elektrotechnik-Kollegen nachgefragt (ich selbst hab mit Chemie zu tun), was man machen kann und es sieht so aus, daß ich nach wie vor den Weg über den Laderegler gehen muß und die Heizelemente mit Gleichstrom betreibe.

Gruß
Raimund

Hallo,

ich habe gerade den gezeichneten Schaltplan hochgeladen.

hier nochmals die Daten:

Windrad:

Black 600, 600 W bei 10m/s, 24V, 3Phasen-Wechselstrom


Laderegler:

VWG 2014, Eingang 12/24 V, 3 Phasen
Anschluss Batterie
1 Gleichstromverbraucher anschließbar, Einschaltspannung und Auschaltspannung wählbar, Imax = 15A


Heizelement: 3 Wendeln mit insgesamt 1000 W

Akku: 7x3,7 V LiIon, 5,5Ah, Netz gerät auf 26,5 V eingestellt entspricht ca. 40-50% Ladekapazität



Anfangs hatte ich eine Heiz-Wendel an den am Laderegler zuschaltbaren Ausgang (Einschaltspannung 27V, Auschaltspannung 26,9 V), das schaltet elektronisch am Laderegler, schaltet immer ein und aus, na dem Einschalten sinkt die Spannung ab bis ca. 24 V, steigt wieder an, schaltet wieder ein usw. Mir ist klar, dass die Kapazität des Akkus da größer sein müsste. Dieses System funktioniert bis 8m/s sehr gut. Bei stärkerem Wind wurde dann die einstellbare maximale Spannung am Laderegler (in meinem Fall: 29,4V ) öfters über schritten. Das Windrad schaltet dann für ca. 5 min ab (Zuschalten von Lastwiderständen und dann Kuschlussschaltung).
Aus diesem Grund hab ich dann noch ein zusätzliches Relais an die Batterieklemmen des Ladereglers angeschlossen und damit die zweite Wendel angesteuert (auch mal parallel 2 Heizwendeln, also dann nochmal 660 W). Das funktionierte auch, aber das Windrad schaltete sich dann auch bei stärkerem Wind ab (größer 10 m/s). Das Abschalten des Ladereglers könnte dann auch durch das Überschreiten von Imax herrühren (20A).
Letzten Endes ging das Relais kaputt, es schaltete sich ja ständig ein und aus (es blieb eingeschaltet, vermutlich festgebrutzelt).

Ich nehme an, dass die Leistung des Ladereglers zu stark begrenzt ist (ca.500W), vielleicht sollte ich doch mal den Kauf eines größeren erwägen, mit evt. mehreren elektronisch geschalteten Ausgängen, so dass ich die einzelnen Wendeln nacheinander ansteuern kann.
In den letzten Wochen hatten wir sehr starken Wind, es waren gut 1000 Ah über den Verbraucherausgang des Ladereglers, also ca. 25Kwh, und dabei stand das Windrad wegen Überlast sehr oft. Ich mach nochmal ein Foto vom Windrad und der Wetterstation mit Windmesser.

Viele Grüße
Raimund

Hallo , wie schon geschrieben , nehme ich an (so wie Du es beschreibst ) , kann Dein jetziger Laderegler nicht die Batterie auf einer gleichbleibenden Voltage halten und nur den Ueberschuss an die Heitzung abgeben kann sodass die Battery Zyklen faehrt (nicht Sinn der Sache)

Wie gesagt ein Morningstar Tristar arbeitet mit PWM Ladereglung und dies unterscheidet sich dann dadurch , das man zb eine groessere Batterie auf Erhaltungsladung halten kann , waehrend die Heizung laeuft .....

Ist es nun ein AC oder DC Heizelement (230 Volt oder 24 Volt ?)

Mir persoenlich waere ja eine Netzeinspeisung lieber , der erstmal ca 30 cent teuren strom im Haus verdraengt und dann erst bei Ueberschuss in die Heizung

Gruss

Hallo Raimund

PWM (pulse width modulated) heisst , dass sehr schnell ein zb solid state relay geschalten wird ( wie schnell weiss ich nun auch nicht ) mehrmals pro sek. glaube ich um die Battery auf eingestellter Spannung zu halten
http://scoraigwind.co.uk/charge-controllers/

Wie oben schon angesprochen koennetst Dann an einen 45 oder 60 A Morningstar auch noch einfach paar PV Module mit an eine (groessere )batterie mit drann haengen ....

Hier mal eine Grafik der moeglichen Betriebs Modies des Morningstar Tristar PWM




Als (fast) Netzeinspeisung auf legalem Weg (aus einer Batterie bzw von Wind und PV)waeren fuer mich die Studer Xtender Wechselrichter intresannt mit ihrer Smartboost Funktion

Der mischt sozusagen seinen verfuegbaren Batterie Strom mit dem Netzstrom um die Lasten im Haus zu befriedigen alles ohne Anmeldung und legal


Aus einer Batterie kann man auch legal mit einem kleinen Netzwechselrichter an der Batterie , legal 24 Stunden (je nach erneuerbarem Strom ) ins Hausnetz einspeisen .....(natuerloch mus es legal an die Hausverteilung angeschlossen werden) Nur das schoene drann ist , dass es recht guenstige PV Netzwechselrichter mit Zulassung gibt und der Strom dan 24 Stunden am Tag die Grundlast abdecken kann
Axel Joost von http://www.solarelectrix.de/power_2_grid_de.html hat da intressannte Entwicklungen .....

Natuelich geht dies eher am Threadthema vorbei und an den Kosten wohl auch , jedoch kann man ja eventuell an die zukuenftigen Erweiterungen denken

Gruss Lars

Hallo Lars und Frank,

vielen Dank für eure Beiträge!

@ Lars: Deine Lösungen werde ich mir mal ausdrucken bzw. gut in Erinnerung behalten, damit ich später evt. drauf zurückgreifen kann. So ähnlich wollte ich das ganze anfangs auch machen, ich wollte aber erstmal nicht zuviel investieren usw.

@ Frank: Das ganze hört sich gut an, ich würde es mal ausprobieren. Ich habe das ganze meinem Elektrotechnik-Kollegen vorgelegt, die Elkos halten das net durch, meint er, aber mit den Kondensatoren könnte ich es mal versuchen, wenn ich die Kapazität vergrößern müßte, einfach parallel dazu, meinte er. So weit ich weiß, hab ich einen Widerstand einer Wendel von 2,3 Ohm, ich muß es aber nochmals messen.
Wenn ich ein paar passende Kondensatoren bekomme, probiere ich es aus, zur Sicherheit baue ich einen Schalter ein, mit dem ich die Kondensatore´n umgehen kann, falls das Windrad zu schnell dreht, dann bremst es auf jeden Fall ab.
Wenn ich soweit bin oder es ausprobiert habe, dann gibts auf jeden Fall ein Rückmeldung, wir wahrscheinlich etwas dauern, aber probiert wird dein Vorschlag auf jeden Fall! Danke nochmal!

Gruß
Raimund

Hallo

Ich denke ich hab das verbrochen, also noch mal ab in den Keller ----
Die Kondensatoren haben 6000µF also 6mF für 40 V. (Groß wie eine Monozelle).
Gemessen hab ich am Trafoausgang, an einem Wiederstand und an der Kondensatoren-Kombi.
Trafo-V--Wiederstand-V--Kondensator-V-- Wechselstrom-A
--6,20------2,78---------------4,58---------------------4,2-----------------Wiederstand kalt ~0,5 Ohm
--8,10------5,3----------------4,4-----------------------4,1-----------------Wiederstand kalt ~1,0 Ohm
--9,30------6,20---------------5,1-----------------------4,8-----------------Wiederstand kalt ~1,0 Ohm
-18,15----15,15---------------6,28----------------------5,8-----------------Wiederstand kalt ~ 2 Ohm
Der Spannungsrückgang ist bei diesem Strom etwa 3 V.
Es werden also für 24 V und über 13 A noch grössere Elkos benötigt.
Guten Abend noch!

Gruß Aloys.

Hallo zusammen,

Ich habe folgende Infos eines Black 600 12 V bei Akku Ladung erhalten:

charging starts at 24hz, = 288rpm, 12.6 Volt, 0 W
charging 2amps at 28hz = 336rpm, 13 volt, 26 W
charging 5amps at 31hz = 372rpm, 13.2 Volt, 66 W
charging 10 amps at 36hz = 432rpm, 13.3 Volt, 133 W
charging 12 amps at 38 hz = 456 rpm, 13.3 Volt, 160 W
charging 15amps at 42hz = 504rpm, 13.4 volt, 201 W
charging 22amps at 50hz = 600rpm, 13.1 Volt, 288 W

Quelle:
http://www.mahnecke.de/Black30…=21&page=1

Ich gehe davon aus, das eine Black 600 24 V einen ähnlichen Frequenzgang hat
und nur doppelt soviel Wicklungen hat. (mit dünnerem Draht)

Akku Ladung ist zwar nicht das selbe aber ungefähr bei 100 Hz wäre dann die maximale Leistung (600W) zu erwarten.
Bei ca. 100 Hz sollte an den Heizwendeln 600 Watt verbraten werden (2/3 der Nenn-Heizleistung)

charging starts at 24hz, = 288rpm, 12.6 Volt, 0 W
+ 2 * Diodenspannung - Gleichrichtwert = rund 13 V @ 25 Hz, 26 V @ 50 Hz, 52 V @ 100 Hz ...

Bei 100 Hz sollte ungefähr die Grenzfrequenz des R-C Gliedes sein (70% Spannung am Widerstand)
bei höheren Frequenzen wird der Generator dann überlastet was im Sinne ist.

Welchen Widerstand haben denn die Generator Phasen vom Black 600?
Die Heizwendeln werden bei ca. 3 * 2 Ohm liegen. Ich denke der Generator hat mehr pro Phase wobei man noch die Phasenverkettung berücksichtigen muss.
Egal ich rechne mal mit 5 Ohm pro Phase insgesamt -> 318 µF.
Hmm, bei 100 Hz haben wir 52 V * 0.7 = 36,4 V am Kondensator ->
Besser 80 Hz Grenzfrequenz wählen = 30 V am Kondensator und ca. 400 µF.

Aloys, du meintest 6000 µF reichen nicht, meinst du das immer noch?

Grüße