Hallo Constant,
das klingt ja nach einem interessanten Standort, da würde ich gerne mal im Vorfeld oder nach der Inbetriebnahme vorbeikommen
Kleiner Scherz, es ist ja für fast alle technischen Dinge gut, wenn sie unter gleichmäßigen Bedingungen betrieben werden können.
Persönlich würde ich empfehlen, für die Kühlung der Lebensmittel und insbesondere der Medikamente noch eine Redundanz zu schaffen und sei es nur ein "konventioneller" Kühlschrank mit Strom, wenn genug "wasserhaltiges" wie Milch, Limo oder entsprechendes im Kühlschrank ist, "rettet" deren hohe Wärmekapazität den Kühlschrankinhalt oft über die paar Stunden des Stromausfalls hinüber.
Auch wenn das auf den ersten Blick oft mehr Ärger gibt, wenn das warme Wasser fehlt, ist die Kühlung von Medikamenten und Lebensmitteln ja deutlich wichtiger. Wobei ich ja vermute, dass Ihr derartiges ohnehin schon vorgesehen habt.
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Deshalb diese Lösung. Wenn die WkA NUR 1/3 der notwendigen Energie bringt, ist das real existierende Problem fast gelöst. Meine Überlegung sieht so aus: Wenn sowohl die Wärme mit einer Leistungsziffer von BESCHEIDENEN 2,5 und auch die "Kälte" mit NOCHMAL der Leistungsziffer von 2,5 hinkommt, kann die WkA 5 mal kleiner sein als bei einer Stromproduktion und Batterien.
An der Stelle kommt es oft zu Missverständnissen: Die Leistungsziffer beschreibt wieviel Joule an Kälteenergie oder Wärmeenergie pro Joule mechanischer Energie an der Welle des Verdichters erzeugt wird.
Der Unterschied zwischen dem Antrieb über einen Elektromotor mit vorgelagertem Generator und ggf. mit einer Batterie liegt dann nur in den Wirkungsgraden von Motor, Generator und ggf. der Batterie. Wenn Du jeweils 80% Wirkungsgrad hast, was allerdings in dem Größenbereich eher optimistisch ist, dann bräuchtest Du bei der Betrachtung etwa die doppelte Leistung=Windradfläche.
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Mit dem Drehmoment zum Anlaufen der Wärmepumpe mache ich mir keine sehr grossen Sorgen. Ich bin mir jetzt auch ziemlich sicher, dass ich als WkA einen C-Rotor benutzen werde. Dieser hat relativ grosse (sprich schwere) Flügel am äusseren Durchmesser, was ein sehr schönes Trägheitsmoment ergibt, dann zusätzlich eine Drehmomentkurve fast wie ne Dampfmaschiene. Er dreht im Leerlauf, wenn die Kupplung noch nicht eingerasstet ist, mit einem Schnelllauf von 1,3. Im Betrieb bagegen mit 0,7. Das bedeutet im Klartext. Ich werde die Fliehkraftkupplung so auslegen, dass sie zum Trennen eine etwa 30% geringere Umdrehungszahl benötigt als zum Zuschalten. Dann muss der Wind einmal (kurzer Moment) bis zu 5 m/sec ansteigen zum zuschaltet die WkA schaltet nicht mehr ab bis 2,0 m/sec.
Für das benötigte Drehmoment der Wärmepumpe habe ich leider kein Gefühl. Wenn sich ermitteln ließe wieviele Zylinder mit welchem Hubraum die hätte, könnte man das ja einigermaßen berechnen/abschätzen.
In der Tendenz würde ich für den Pumpenantrieb (entsprechend u.a. den Empfehlungen in der Fachliteratur) entweder zu einem Savonius oder einem amerikanischen Windrad gehen. Gasch und Twele haben dem ein ganzes Kapitel in ihrem Buch gewidmet. (Hintergrund ist die jeweils größere Widerstandsfläche, die dann zu einem höheren Drehmoment führt. - Du weißt das sicher, aber für den einen oder anderen Newbi wollte ich das mal erwähnen.)
@ Carl - ich hoffe Du nimmst das nicht persönlich, der C-Rotor zielt ja eher etwas mehr auf die Stromproduktion
Tendenziell würde ich statt der Fliehkraftkupplung eher einen etwas breiteren Rotor und falls möglich sogar größeren Rotor wählen - das ist dann einfacher und robuster als die Fliehkraftkupplung, wenn auf der Insel nicht erhöhte Sturm- bis Orkanrisiken sind.
Überschüssige Wärme oder Kälte kannst Du immer los werden, gerade bei den Umgebungsbedingungen
Viele Grüße
Malte