Black 600 als Heizung

Controller zur Nutzung von 24VAc gesucht
 
Rayblack600
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Re: Black 600 als Heizung

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Gepostet: 21.03.2015 - 16:47 Uhr  ·  #41
Hallo,

nach der langen Kälte + ausgiebigem Skifahren und einer Virusgrippe hab ich mich heute ans Werk gemacht und wie oben beschrieben die Elkos geschaltet.

Es funktioniert recht gut, d.h. das Windrad läuft an, dreht aber nicht ganz so schnell wie beim Betrieb mit Laderegler, meine ich. Wir haben allerdings heute nur so 2 - 3,5 m/s Wind, ich warte nochmal ab bis wir in den interessanten Bereich > 5m/s kommen, dann messe ich die Wechselspannung der Dreieckschaltung und rechne über (UxU/R)x√3 die abgegebene Leistung ab und vergleiche.

Aber alles in allem sind wir auf dem richtigen Weg :-) und ich bedanke mich sehr für eure Hilfe!

Gruß
Raimund
Erdorf
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Re: Black 600 als Heizung

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Gepostet: 23.03.2015 - 14:37 Uhr  ·  #42
Hallo Raimund,

das hört sich an, als ob die Kapazität der Kondensatoren, mit 4700 µF, noch etwas zu hoch sei.
Du hast ja jetzt, pro Strang 2 Stück 4700 µF Elkos in Reihe verwendet,
das ergibt zusammen gerechnet 2350 µF als Kapazität.

Du könntest pro Strang 3 oder 4 in Reihe verwenden und
so die zusammen gerechnete Kapazität verkleinern und dadurch den Anlauf verbessern/Drehzahl erhöhen.

Ich meine 3 Elkos in Reihe müssten auch gehen wenn dann wieder die selben Pole vom Elko miteinander verbunden werden.
Aber ich würde da lieber noch einmal die Meinung von Aloys hören und berücksichtigen.

Zusätzlich wird, durch die weitere Reihenschaltung, die Spannung und damit die Leistung
und Verlustleistung (Wärme) am Kondensator verringert was sich positiv Temperatur und Lebensdauer auswirkt.

Berichte bitte weiter.
Das ist ein interessantes Thema, weil durch relativ günstige Bauteile und eine einfache Schaltung
quasi eine Belastungskurve eingestellt wird, die relativ nahe an der MPP Belastung dran ist und gut zum Windrad passt.

Grüße
FamZim
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Re: Black 600 als Heizung

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Gepostet: 23.03.2015 - 17:40 Uhr  ·  #43
Hallo

Ich denke auch das Reienschaltung den Anlauf dann noch leichter macht, wenn nötig.

Noch etwas zur Reienschaltung:
Gemessen haben wir bis jetzt immer nur, mit Elko in einer Zuleitung .
Es kommen aber dann, dank Drehstrom, in alle Leitungen Elkos rein.
Also theoretisch und praktisch in Hin-und Rückleitung !!
Dadurch sind automatisch schon zweimal 2 Elkos in Reie wie ich das beurteile.
Da warte ich erst mal die Reaktion des Systems ab !

Gruß Aloys.
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Re: Black 600 als Heizung

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Gepostet: 23.03.2015 - 19:55 Uhr  ·  #44
Wenn das so hinhaut spräche im Prinzip auch nichts dagegen die Schaltung vor einfachen Solarwechselrichtern zu verwenden.
Erdorf
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Re: Black 600 als Heizung

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Gepostet: 23.03.2015 - 22:31 Uhr  ·  #45
Hallo zusammen,

Aloys hat recht,
die Rückströme gehen ja wieder durch die Kondensatoren im anderen Strang der Dreiecksschaltung.
Aus meiner Sicht ist das ein Vorteil und man kann vielleicht zur Feinabstimmung
nur einen Strang oder zwei Stränge mit 3 Elkos versehen ...

Ich bin gespannt auf weitere Daten.

@Vitis
Die Solarwechselrichter sind technisch nicht einfacher, im Gegenteil.
Aber werden deutlich häufiger nachgefragt, gefertigt, was den besseren Preis dann ausmacht.
Normalerweise ist das Problem bei Solarwechselrichtern ihr MPP Tracking.
Durch die Rotationsenergie des Windrades funktioniert das MPP Tracking nicht und das Windrad wird überbelastet.
Manche Wechselrichter bleiben dann wenigstens an einer unteren Spannung 'kleben' und
wenn diese Spannung einigermaßen zum Windrad passt funktioniert es dann auch einigermaßen.
Mit MPP oder MPP Tracking hat das dann aber nichts mehr zu tun.
Die Solarwechselrichter sind keine linearen Verbraucher, wie die Heizwiderstände,
ich glaube nicht das so eine Schaltung wie hier da wesentlich helfen könnte.

Grüße
Rayblack600
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Re: Black 600 als Heizung

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Gepostet: 26.03.2015 - 13:10 Uhr  ·  #46
Hallo zusammen,

jetzt habe ich noch einen weiteren Kondensator pro Strang dazu, einen ähnlichen Schraub-Elko mit 2200 µF, zusammen mit den 2 4700µF ergibt das dann 1130 µF, dann minus an minus.

Das Windrad ist sofort schneller gelaufen, es war ein deutlicher Unterschied zu erkennen. Wir hatten dann gestern abend stärkeren Wind, aber leider nicht gleichmäßig. Vom Eindruck her läuft das Windrad ähnlich wie bei Betrieb mit Laderegler, vielleicht fehlt noch ein bißchen. Wir hatten teilweise zwischen 4 und 5 m/s, ich hab dann die Wechselspannung gemessen, es waren max. gut 3 V... wenn ich dann ausrechne, die Wurzel aus 3 und mein Widerstand kürzen sich in etwa raus, komme ich auf ca. 10 W gegenüber 40 W theoeretisch. Ich hab dann später die Elkos sicherheitshalber wieder überbrückt.

Ich werde dann nochmal schauen, was sich bei stärkerem vielleicht gleichmäßigerem Wind tut, und dann berichten. Ich kann auch pro Strang nochmal einen 2200µF-Kondensator dranhängen, das wären dann ca. 750 µF pro Strang.

Es sieht aber echt gut aus und ich bin sehr zufrieden!

Gruß
Raimund
Erdorf
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Re: Black 600 als Heizung

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Gepostet: 26.03.2015 - 14:34 Uhr  ·  #47
Hallo Raimund,

das kommt dann schon recht nahe an das was ich mal überschlagen hatte:

Zitat geschrieben von Erdorf

Danke, das wären dann 0,5 Ohm bei 24 V (angenommen aber recht wahrscheinlich).
Wenn man also 2.5 Ohm insgesamt annimmt bräuchte es eine Verdopplung der 'abgeschätzen' Kappazität
-> 800 µF oder dann besser 1000 µF bzw. 1 mF
Danke und Grüße


Wenn die gesamt Kapazität zu niedrig ist, wird das Windrad zu spät belastet und dreht durch.
Bei wenig Wind dreht es dann flott, aber es wird keine Energie entzogen, sprich keine Heizleistung.

Bin gespannt auf weitere Daten.

Grüße
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Re: Black 600 als Heizung

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Gepostet: 26.03.2015 - 23:54 Uhr  ·  #48
Zitat geschrieben von Erdorf

@Vitis
Die Solarwechselrichter sind technisch nicht einfacher, im Gegenteil.
Aber werden deutlich häufiger nachgefragt, gefertigt, was den besseren Preis dann ausmacht.
Normalerweise ist das Problem bei Solarwechselrichtern ihr MPP Tracking.
Durch die Rotationsenergie des Windrades funktioniert das MPP Tracking nicht und das Windrad wird überbelastet.
Manche Wechselrichter bleiben dann wenigstens an einer unteren Spannung 'kleben' und
wenn diese Spannung einigermaßen zum Windrad passt funktioniert es dann auch einigermaßen.
Mit MPP oder MPP Tracking hat das dann aber nichts mehr zu tun.
Die Solarwechselrichter sind keine linearen Verbraucher, wie die Heizwiderstände,
ich glaube nicht das so eine Schaltung wie hier da wesentlich helfen könnte.

Grüße


Das ist eine präzise Analyse. Ja, PV-WR sind keine statischen ohmschen Lasten, im Gegenteil, sie ziehen an Leistung was sie bekommen auf der möglichst niedrigen Spannung, korrekt.
Aber ... wenn man Drehzahl- und damit frequenzabhängig den Strom begrenzt könnte das schon funktionieren denke ich. Allerdings würde dann über den Kondensatoren ordentlich Leistung verbraten wenn ichs mir recht überlege ... ziehe meinen Vorschlag zurück.
FamZim
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Re: Black 600 als Heizung

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Gepostet: 27.03.2015 - 10:23 Uhr  ·  #49
Moin

Die Elkos verbraten doch fast keine Leistung, sie Speichern diese nur zwischen, und geben sie wieder im Rüttmuß der Frequenz ab.
Sie haben allerdings auch einen elektrischen Wiederstand in Platten und Zuleitungen.
Dieser muß natürlich berücksichtigt werden, und mit dem Strom zusammen wird dann Wärme erzeugt.
Die messbare Spannung am Elko kann aber nicht einfach mit dem Strom mal genommen werden!
Das ist nur Scheinleistung.

Gruß Aloys.
Erdorf
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Re: Black 600 als Heizung

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Gepostet: 27.03.2015 - 16:00 Uhr  ·  #50
Hallo Vitis,

Zitat geschrieben von vitis

Aber ... wenn man Drehzahl- und damit frequenzabhängig den Strom begrenzt könnte das schon funktionieren denke ich.


Die Kondensatoren in Reihe erhöhen Drehzahl- und damit frequenzabhängig die Spannung am Lastwiderstand.
Wenn der PV-WR die Spannung nicht weiter drückt, könnte das tatsächlich funktionieren so wie du dir das vorstellst.

Es ist richtig dass die Kondensatoren den kompletten Strom abbekommen aber der ist mindestens 90% sogenannter Blindstrom.
Ich nenne das lieber 'Pendelstrom', wie auch immer, es ist Strom ohne Wirkleistung.
Etwas Wirkleistung (Wärme) werden die Kondensatoren schon abbekommen, also, wie immer, auch Verluste durch die Schaltung.

Mal sehen wo wir hier so landen, auch bezüglich Haltbarkeit, Kondensatoren in der Größenordnung um die 2mF,
sind ja leider nicht billig und es werden min. 6 Stück benötigt um auf effektive 1 mF pro Strang zu kommen.

Grüße
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Re: Black 600 als Heizung

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Gepostet: 27.03.2015 - 22:50 Uhr  ·  #51
ich hatte mal aus der Verlegenheit heraus Heizelemente und PV-WR gekoppelt, also die Heizer in Reihe auf der DC-Seite.
Vom WR her war es so, dass der 100V Aufschaltspannung hatte (da ist der MPP immer hin gelaufen). der WR hatte eine Maximalleistung von 1kW. Die Heizelemente hatten eine Maximalbelastbarkeit von 4,8kW, durch Parallel- und Reihenschaltung hatte ich die auf irgendwas bei 15 Ohm beschaltet. Mein Generator bringt bei 2,5m/s die 100V DC bei 10W also quasi nichts, geht aber bei Nennleistung über 300V DC bei 3kW.
Durch die Reihenschaltung von Heizer und WR hatte ich ansich recht gute Ergebnisse. Durch die Strombegrenzung zum WR konnte der Generator recht gut am Wind laufen, das Abwürgen wurde verhindert und ich erzielte eine Kombination aus Stromleistung und Wärme ...

Das funktionierte erstaunlich gut.
Rayblack600
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Re: Black 600 als Heizung

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Gepostet: 28.03.2015 - 09:03 Uhr  ·  #52
Hallo Zusammen,

gestern ging wieder mal etwas Wind bis max. 6m/s und ich habe die Gesamtkapazität pro Strang weiter reduziert.

Bei 2 x 4,7 MF + 2 x 2,2 MF ergibt 0,75 mF pro Strang drehte das Windrad etwas zu schnell, dann hab ich die Variante 2 x 2,2 + 1 x 4,7 ergibt 0,89 mF pro Strang gewählt und die Drehzahl des Windrads war vergleichbar wie bei Betrieb mit Laderegler.

Der Wind war stark böig so von 3 - 6 m/s, ich habe dann auch die Wechselspannung zwischen den Strängen (Heizelemente)gemessen, sie lag von 1 - 4 V. Das ist jetzt nicht die Welt, das wären immer noch nicht mal 20W rechnerisch. Die Spannung musste doch so langsam mal auf mindestens 10V ansteigen. Die Elkos habe ich angefasst, die waren nach Dauerbetrieb immer noch so kalt wie das Gartenhaus.

Morgen soll wieder stärker Wind vorherrschen, dann berichte ich weiter :-)

Gruß
Raimund
FamZim
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Re: Black 600 als Heizung

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Gepostet: 28.03.2015 - 09:41 Uhr  ·  #53
Hallo Raimund

Du schreibst 4 V und schon 20 W ? das wären dann aber auch 5 A !!
Ich denke der Lastwiderstand hat zu wenig Widerstand und sollte erst bei 24 V einen Strom von 5 A haben ?
Wenn das so ist, bremst DIESER das Windrad zu stark ab und nicht der Elko !
Mach den mal "wenigstens" zwei mal so groß, und den Elko nach bedarf auch wieder Grösser !

Gruß Aloys.
Rayblack600
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Re: Black 600 als Heizung

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Gepostet: 28.03.2015 - 18:59 Uhr  ·  #54
Hallo Aloys,

ich glaube, Du hast recht. Ich hab heut mittag schnell den Urzustand wiederhergestellt, d.h. 2x 4,7 MF in Reihe, also insgesamt 2,35 mF, allerdings kann ich die Heizelemente nicht so schnell wechseln, da diese in einem 1000 l Schichten Speicher sitzen, da muss ich 600 l Wasser wechseln. Aber ich hab mal überlegt, es ist logisch, der Widerstand der Heizelemenze müsste größer sein. Naja , mal gucken, das würde ich evt. erstmal draußen mit einer Heizpatrone in einem Eimer Wasser ausprobieren.

Probieren geht immer über Studieren, hab ich schon immer gesagt, allerdings war ich heute nur ca. 1 h mit dem Windrad beschäftigt, der Rest mit Pickel und Schaufel und was weiß ich. Ich warte nochmal ab, bis richtiger Starkwind kommt, dann interessiert mich, wohin denn die ganze Leistung flöten geht. Beim Betrieb vorher mit Laderegler und Batterie ging das alles auf die Heizpatrone, momentan kann ich überhaupt keine Erwärmung der Elkos feststellen.

Gruß
Raimund
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Re: Black 600 als Heizung

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Gepostet: 29.03.2015 - 11:32 Uhr  ·  #55
Moin

Du schreibst DIE Heizelemente !
Die Anschlüsse sind doch ausserhalb oder ? 3 Stück für Drehstrom ? oder noch mehr ? Dreieck oder Sternschaltung für höheren Wiederstand !!!
Es kann auch ausserhalb je ein Wiederstand in reie geschaltet werden, für Versuche, 1 Ohm oder 2 !
Die Elkos sollten nicht spürbar warm werden, das ist richtig.
( Ein 50 m Verlägerungskabel 1,5mm² hat 0,6 Ohm pro Leiter ! wir sind ja nur bei 24 V :-) ).

Gruß Aloys.
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Re: Black 600 als Heizung

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Gepostet: 29.03.2015 - 12:01 Uhr  ·  #56
Hallo Aloys,

ich habe es jetzt nochmal aufgezeichnet so wie ich es momentan geschaltet habe. Meine Heizpatrone besteht aus 3 Wendeln, pro Wendel 2,3 Ohm und ist in meinem 1000l Schichtenspeicher eingeschraubt. Von den Elkos im Gartenhaus bis zur Heizpatrone sind es ca. 50 m, allerdings habe ich da 2,5 mm Kabel gelegt. Den Widerstand incl. Kabel kann ich auch nochmal messen.

Bei der gezeichneten Konstellation 2 x 1,13 mF und 1x 2,35 mF dreht sich das Windrad in etwa so schnell wie bei Betrieb mit Laderegler, die maximale Wechselspannung beträgt 7 V (U1=U2=U3) bei fast 10m/s. Eine Erwärmung der Elkos kann ich nicht feststellen.

Jetzt meine Frage: Berechne ich die Leistung korrekt mit den 7V Wechselspannung oder ist vielleicht die Messung der Wechselspannung fehlerhaft evt. wegen den Elkos? Bei annähernd 10 m/s müsste ich da doch so langsam auf die 600 W zugehen.

Gruß
Raimund
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Re: Black 600 als Heizung

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Gepostet: 29.03.2015 - 14:45 Uhr  ·  #57
Hmm

2,3 Ohm je Wiederstand macht dann 3 A mal 7 V = 21 W mal drei .
Welche Spannung ist denn am Generator angegeben bei 600 W ?
Spannungen sind meist Efektiefspannungen, also gemittelt.
Die Wiederstände können für mehr ausnutzug der Generatorspannung auch im Stern geschaltet werden.
Dann die beiden Anschlüsse an den Zuleitungen trennen und nur einen wieder anklemmen.
Je einen der 3 Wiederstände.
Die andern 3 Enden dann zum Sternpunkt schalten.
Das sollte dann eine "grössere" änderung im Strom-Spannungsverhältniß bringen.
Hoffen wir mal das das eine günstigere Belastung des Generators bringt.
Das Windrad muß da ja auch noch mitmachen, das soll wohl eher eine höhere Drehzahl erreichen.
Wenn alles dadurch besser wird, würde ich nur noch 2 der grossen Elkos in jede Leitung schalten, die können auch direkt vor den Wiederständen (im trockenen) sein, ist ja grade so ein Misstwetter :sick:

Gruß Aloys.
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Re: Black 600 als Heizung

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Gepostet: 29.03.2015 - 21:02 Uhr  ·  #58
Hallo Aloys,

zum Generator finde ich keine Daten, es ist eben immer von 24V und 600W die Rede, mit Laderegler hat das ganze ja funktioniert.

Wir haben jetzt richtig starken Wind seit Stunden, von 8 - 14 m/s, die kleinen 2,2 mF-Elkos sind jetzt auch leicht warm geworden, handwarm, so ca. 35-40°, ich hab die vorhin rausgenommen, jetzt sind pro Strang die beiden großen 2 x 4,7mF. Ich messe trotzdem gut 8V Wechselspannung bei dem starken Wind.

Wenn der Wind mal wieder nachlässt, probiere ich mal die Sternschaltung aus .

Gruß
Raimund
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Re: Black 600 als Heizung

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Gepostet: 29.03.2015 - 21:09 Uhr  ·  #59
interessant wäre auch die Frequenz bei den 8V
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Re: Black 600 als Heizung

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Gepostet: 30.03.2015 - 10:54 Uhr  ·  #60
Hallo Zusammen,

zum Ausprobieren der Sternschaltung komme ich leider fürs erste nicht mehr.... :(

leider war gestern mit 14 m/s Windgeschwindigkeit noch nicht das Ende der Fahnenstange erreicht, so wie ich es gedacht hatte. Der Max-Wert [automatisch zensiert] 22,6 m/s an der Wetterstation! Ich hätte das Windrad stillegen sollen und so hat es sich wohl selbst stillgelegt. Der Mast steht wie eine eins, aber es dreht sich keinen cm mehr, blockiert irgendwas... schauen wir mal. Es gab starke Schäden auch in der Nachbarschaft, Autos hat es durch herumfliegendes Zeugs erwischt, Ziegel abgedeckt... bei mir hat es das Alu-Gerippe des Gewächshaus zerbröselt, damit hätte ich nie gerechnet.

Und das Windrad dreht sich ab 10 m/s so lansam aus dem Wind, da passiert auch nichts, dachte ich mir....

Ich werde das Windrad dann im Frühjahr erstmal abbauen müssen und dann mal ran an den Generator...

Grüße aus dem stürmischen Unterfranken
Raimund
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