3 Phasen Wechselstromgenerator beste Lösung?

 
Tom4401966
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3 Phasen Wechselstromgenerator beste Lösung?

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Gepostet: 10.01.2014 - 17:27 Uhr  ·  #1
Hallo zusammen,
ich möchte mal kurz mein Projekt vorstellen vielleicht gibt es ja ein paar gute Vorschläge.
Da Wasser und Wind ja das gleiche Ziel bei der Nutzung haben und das Forum hier echt tolle Beiträge hat habe ich mich hier angemeldet.
Mein Projekt eine kleine Wasserkraftanlage mit Pellton Turbine.
Die Daten meiner Anlage sind folgende
3Phasen Permanentmagnet Wechselstromgenerator mit einer Nominalleistung von 1000 Watt bei 3000 Umdrehungen und 8,5 Ampere sowie
150 Volt Spannung
Durch unterschiedliche Wassermengen über die Monate (Winter Sommer) werde ich eine Spannung zwischen ca 50 bis 150 Volt erzeugen und eine Leistung zwischen 300 bis 1000 Watt in der Stunde.
Für den Anfang hatte ich mir gedacht eine Heizpatrone im Puffer zu verwenden und später (um die Kosten zu verteilen) eine Grundlastabsenkung
im Eigenverbrauch.
von SMA gibt es eine Protextion Box 400 die meine Daten erfüllen würde ist aber vom Preis nicht gerade günstig und fast nicht mehr zu bekommen
da aus dem Programm genommen.
Kann mir vielleicht jemand einen Aufbauplan der Box (Funktion Schaltplan) zukommen lassen um es selbst nachzubauen?
Was gibt es noch für Möglichkeiten macht es Sinn am Generator direkt die Heizpatrone (was für Werte Volt) anzuschließen?
Würdet Ihr sofort einen Wechselrichter anschließen?
Für ein paar gute Vorschläge eventuell Bauplan Werte usw wäre ich dankbar
XXLRay
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Re: 3 Phasen Wechselstromgenerator beste Lösung?

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Gepostet: 12.01.2014 - 19:38 Uhr  ·  #2
Erdorf
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Re: 3 Phasen Wechselstromgenerator beste Lösung?

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Gepostet: 12.01.2014 - 19:48 Uhr  ·  #3
Hallo Tom,

Ich würde wohl einen Netz Wechselrichter anschließen:
Vielleicht ist dieser was für dich:

Programmierbare Belastungskurve
MPPT Arbeitsbereich 30-400 V DC
max. Eingang Strom 9 A DC, erfüllt alle aktuellen Normen
http://www.prevent-germany.com…tLhtvt5YVk
Du müsstest dann vorher noch gleichrichten, ...

oder doch die Heizpatrone :D
du hast 150 Volt bei 1000 Watt macht dann eine Heizpatrone:
mit etwa 1500 Watt bei 230 V (1000 * 230 / 150)
Wenn deine 'Pellton Turbine' eher über die Drehzahl die Leistung macht dann kleiner oder gleich als 1500 Watt wählen.
Wenn deine 'Pellton Turbine' eher über das Drehmoment die Leistung macht dann größer oder gleich als 1500 Watt wählen.
so etwas z.B. sollte schon passen: http://www.ebay.de/itm/Heizsta…1177662619

Es wäre gut, wenn du Links zu den Komponenten einfügst.
was soll denn die "SMA Protextion Box 400" für eine Funktion haben?

Problem:
Mit Strom zu heizen kostet etwa 4..5 mal so viel wie mit Gas/Öl.
Anders herum, wenn du Strom sparen kannst, sparst zu 4..5 mal mehr.
Wenn du den produzierten Strom nicht verwerten kannst, speist du ins Netz ein.
Eine Schaltung, die bei Strom Überschuss, dann deine Heizpatrone bedient wäre optimal, ich kenne nur keine günstige Schaltung
die das erkennt und gerade soviel heizt wie übrig ist ...

Grüße
Tom4401966
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Re: 3 Phasen Wechselstromgenerator beste Lösung?

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Gepostet: 13.01.2014 - 17:34 Uhr  ·  #4
Hallo XXLRay
zu deiner Frage die Fallhöhe ist ca 15 bis 20 Meter je nachdem wie ich die Anlage anbringe kann aber mit längerer Zuleitung auch 30 meter erreichen
ca 8 Monate im Jahr etwa 7 sec liter im Durchschnitt bei mehr Niederschlag aber bis zu 15 sec liter, sonst etwa 3-7 sec liter
das ganze wird bei größerer Wassermenge mit einer zweiten zuschaltbaren Düse genutzt.

Hallo Erdorf,
danke schon mal für Deine Antwort
Die Leistung und Spannung steigt mit der Drehzahl
Die Protection Box ist Gleichrichter und Überspannungsschutz mit Anschluß für einen Lastwiderstand (Heizpatrone)
Liegt vom Preis bei ca 1100 Euro danach käme dann der Windy Boy (Wechselrichter) von SMA liegt auch bei ca 1200 Euro
ich habe die Anordnung bei Klopp Kleinwasserkraft gesehen.
http://www.oeko-energie.de/dow…081211.pdf
http://www.kleinstwasserkraft….mitstart=4
Erdorf
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Re: 3 Phasen Wechselstromgenerator beste Lösung?

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Gepostet: 13.01.2014 - 21:05 Uhr  ·  #5
Hallo,

Zitat
Die Protection Box ist Gleichrichter und Überspannungsschutz mit Anschluß für einen Lastwiderstand (Heizpatrone)
Liegt vom Preis bei ca 1100 Euro danach käme dann der Windy Boy (Wechselrichter) von SMA liegt auch bei ca 1200 Euro


Das ist reine Netzeinspeisung mit Not Dumpload,
wenn der Wechselrichter oder das Netz mal ausfällt.
Die Heizpatronen werden also quasi nie betreiben.
Das Geld würde ich dafür nicht ausgeben ...

Ich würde wohl erst mal direkt die Heizpatronen anschließen.
Mit einem Thermoschalter dann ein Magnetventil bedienen,
was die Zufuhr zur Turbine unterbricht.
Um Strom zu sparen sollte das Ventil stromlos offen sein (Normalfall)
und nur bei Erreichen der maximalen Kesseltemperatur aktiv, mit Strom das Ventil schließen.
Hier wäre der Stromverbrauch egal.

Alternativ die Logik invertieren,
dann schließt das Ventil bei Stromausfall (ist sicherer) 'kostet' dafür permanente 8 Watt.
Vielleicht geht es auch noch mit weniger permanenter Leistung, es gibt Ventile,
die zum Schalten den Druck des Wasser besser ausnutzen.

In allen Fällen ein großes Ventil verwenden mindestens so groß wie die Druckleitung,
besser eine Nummer Größer um den permanenten Druckverlust durch das offene Ventil gering zu halten.

So hättest du mit relativ einfachen Mitteln:
Magnetventil, Thermoschalter, eine einfache und sicher Nutzung der Energie.

Falls du später dann doch Strom machen willst hast du eine schon die teile für eine Dumpload und Abschaltung
und musst dir 'nur' eine Steuerung der Dumpload überlegen, z.B. wenn der Wechselrichter ausfällt ...

Grüße
XXLRay
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Re: 3 Phasen Wechselstromgenerator beste Lösung?

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Gepostet: 14.01.2014 - 18:09 Uhr  ·  #6
Tom4401966
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Re: 3 Phasen Wechselstromgenerator beste Lösung?

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Gepostet: 14.01.2014 - 19:32 Uhr  ·  #7
Hallo Erdorf,
würdest Du die 3 Phasen vom Generator kommend über Sicherungsautomaten 16 Ampere anschließen um dann auch gleich abschalten zu können
falls was ist? Macht da auch ein FI Schutz Sinn?
Zum Vorschlag mit Magnetventil, regelt das die Wasserzufuhr schlagartig oder langsam zu?
Ich glaube da ich einen 1200 Liter Puffer habe wird das mit der Überhitzung nicht so zum Problem werden
Das mit dem Wechselrichter den Du vorgeschlagen hast könnte ich mir schon vorstellen
scheint eine gute Lösung zu sein da er auch einen großen Eingangsspannungsbereich hat.
Wenn ich die 3 Phasen über einen Brückengleichrichter laufen lasse was für eine Schaltung danach wäre notwendig
Kondensator Wert ?


HalloXXLRay hier mal ein paar Werte die mir gegeben wurden zu der Pelton
bei 20 meter Höhenunterschied und 3,5 liter in der Secunde sind es 70 Volt Spannung und 460 Watt Leistung
Erdorf
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Re: 3 Phasen Wechselstromgenerator beste Lösung?

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Gepostet: 14.01.2014 - 20:28 Uhr  ·  #8
Hallo Tom,

Zitat
würdest Du die 3 Phasen vom Generator kommend über Sicherungsautomaten 16 Ampere anschließen um dann auch gleich abschalten zu können


Upps, ja, sind ja drei Phasen!
Die Sicherungen machen schon Sinn,
wenn keine Leistung entnommen wird, sollte der Zufluss in die Turbine automatisch gekappt werden.
Das kann man mit einem 4. Automaten machen, der in der Mitte liegt, wenn man alle Automaten
mit einem Draht verbindet. Die Automaten haben extra dafür eine Bohrung.
Der 4. Automat steuert dann z.B. ein Magnetventil.

Bei Drei Phasen musst du entweder 3 (500) Watt Heizstäbe verwenden
oder richtest erst mal gleich und schließt dann einen 1500 Watt Heizstab an (Dem Heizstab ist es egal ob er DC oder AC bekommt)
Der Gleichrichter sollte locker den maximalen Strom ab können also großzügig darüber dimensioniert werden.
Ich tendiere zu 3 (500) Watt Heizstäbe, die ohne Gleichrichter also AC betreiben werden.
Höhere ausfallsicherheit, z.B. kann ein Heizstab mal ausfallen, dann die Stäbe mit etwas größerer Leistung wählen,
dadurch die Turbine etwas überbelasten und die Drehzahl senken (Wirkungsgrad wirst du auch etwas verlieren)
dafür vielleicht etwas Lebensdauer gewinnen (geringere Drehzahl)

Zitat
Macht da auch ein FI Schutz Sinn?

Nein, aus meiner Sicht nicht.
Die Turbine erden, der Heizkessel ist geerdet, wenn Strom falsch abfließt,
dann vom Heizkessel (Verbraucher) über Erde zur Turbine (Erzeuger).

Zitat
Zum Vorschlag mit Magnetventil, regelt das die Wasserzufuhr schlagartig oder langsam zu?

schlagartig, wobei es in einem Zustand 0 Watt verbraucht und im anderen Zustand etwa 8 Watt.
Es gibt auch andere / teurere Ventile, die langsam, fließend auf und zu machen.
Im Prinzip haben die einen Motor drin und der dreht an einem Hahn langsam zu und wieder auf.
Vorteil dann auch: beide Endzustände benötigen keinen Strom.
Nachteil deutlich komplizierter an zuschalten und teurer.
Mit letzteren habe ich keine Erfahrung, ich hatte mich mal erkundigt, wegen dem geringeren Stromverbrauch,
habe dann aber die 8 Watt so legen können, dass die selten zum tragen kamen und konnte einfacher ansteuern.

Zitat
Ich glaube da ich einen 1200 Liter Puffer habe wird das mit der Überhitzung nicht so zum Problem werden

1200 Liter Wasser zum kochen zu bringen benötigt ungefähr 120 Kwh, bei 1500W wären das: 80h oder 3,3 Tage.
Eine Woche, würde ich die Anlage nicht alleine lassen oder abschalten, auch nicht über ein Wochenende, wenn ich nicht da wäre.
Musst du halt selber wissen, blöd nur, wenn man im Urlaub feststellt .. da war doch noch was :D
Und schlimmer wenn man das Malheur erst nach dem Urlaub feststellt :'(

Zitat
Wenn ich die 3 Phasen über einen Brückengleichrichter laufen lasse was für eine Schaltung danach wäre notwendig
Kondensator Wert ?


Keine weitere Schaltung, kein Kondensator.
Wichtig ist halt, wenn der Wechselrichter ausfällt (Netz fällt aus, Wechselrichter geht kaputt ...)
dass der Wasser Zufluss in die Turbine abgeschaltet wird und
nicht immer weiter Strom liefert oder
der Strom dann anders verwertet wird (heizen) und wenn dann heizen
nicht mehr geht (85° oder so im Kessel) dann eben automatisch der Wasser Zufluss zur Turbine verhindert wird
(Elektrisches Ventil oder so).

Grüße
Franz Hocker
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Re: 3 Phasen Wechselstromgenerator beste Lösung?

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Gepostet: 13.04.2014 - 09:52 Uhr  ·  #9
Zitat

Wenn ich die 3 Phasen über einen Brückengleichrichter laufen lasse was für eine Schaltung danach wäre notwendig
Kondensator Wert ?

Zitat

Keine weitere Schaltung, kein Kondensator.

Hallo Erdorf,
ich stehe vor einem ähnlichen Problem.
Ich habe etwa den gleichen Generator und möchte mit einem Brückengleichrichter arbeiten.
Muss ich nach dem Gleichrichten noch glätten, um einen DC Einspeisewechselrichter zu betreiben?
Gruß
Erdorf
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Re: 3 Phasen Wechselstromgenerator beste Lösung?

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Gepostet: 13.04.2014 - 11:53 Uhr  ·  #10
Hallo Franz,

Ich kann mich nicht erinnern hier im Forum was von zusätzlich erforderlichen Kondensatoren zum Glätten gelesen zu haben,
in keiner Konstellation.

Bei Akkuladung glättet der Akku eh und bei Netzeinspeisung wird in der Regel,
auf das übergeordnete Netz mit Leistungselektronik modelliert.

Letztendlich aber kommt es wohl auf den "DC Einspeisewechselrichter" an, welchen wolltest du denn nehmen?
Hast du einen Links und auch einen Link auf eine Spezifikation?

Grüße
Franz Hocker
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Re: 3 Phasen Wechselstromgenerator beste Lösung?

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Gepostet: 13.04.2014 - 15:06 Uhr  ·  #11
Hallo Erdorf,

das ist das eigentliche Problem.
Ich weiß nicht welchen Wechselrichter ich nehmen kann.
Die Angaben in der Bucht sind einfach zu unübersichtlich oder auch
widersprüchlich.

Dachte an so etwas.
http://www.ebay.de/itm/500W-Ne…27e14617e3

Grüße
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