kleine Autarke Anlage mit einem Windrad Problem

 
TWD1976
 
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kleine Autarke Anlage mit einem Windrad Problem

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Gepostet: 19.01.2022 - 22:23 Uhr  ·  #1
Hallo Zusammen,

seit 2 Jahren habe ich eine kleine Anlage für mein Gartenanwesen am Laufen, das keinen Stromanschluss hat. Die Leistung im Sommer reicht aus, nur im Winter verbrauche ich meistens mehr Strom im Standbybetrieb, als erzeugt wird und habe mir als kleine Verstärkung ein Windrad geholt.

Kurze Details: Ein Wechselrichter für den Inselbetrieb mit max 2kw und MPPT Lader. 2x 110 AH Autobatterien in Reihe und Geladen wird mir Zwei Solarpanel ca. 36V und je 100Watt.

Wie bereits erwähnt reicht mir die Energie für Licht, Belüftung, Farbrührgeräte, eine kleine Mikrowelle fürs Mittagessen und Laden von Akkus. Nur im Winter wo etwas weniger Sonne ist und diese nicht gerade gut zu meinen Paneelen steht, muss ich die vorhandene Energie etwas einteilen.

Daher habe ich mir überlegt, da dort immer Wind vorhanden ist, ein kleines Windrad als Unterstützung anzuschließen, aber irgendwas mache ich falsch, oder das Ding ist einfach nur defekt…?

Das Windrad dreht sich ab ca. 1,5m/s und läuft ab 3m/s richtig rund, aber selbst bei 6 und 7 m/s habe ich maximal 3,2 Volt auf dem Lader. Bei 3,1m/s sind es nur 1,5 und weniger.

Habe extra einen MPPT Kombilader gekauft, wo ich Solar und Wind gleichgewichtig laden kann. Selbst wo ich den billigen Lader angeschlossen habe, der mitgeliefert wurde, kommt dieselbe Leistung raus.

Daher meine Vermutung, dass ich die 3 Phasen falsch angeschlossen habe? Gibt es da eine bestimmte Reihenfolge wie bei 400VDC, dass man ein rechts Drehfeld bekommt?

leider ist mein Latein hier am Ende und mein Google hilft hier auch nicht weiter.

Wenn ich testen könnte, ob es am Generator vom Windrad liegt, könnte ich ihn einfach austauschen, oder mir einfach ein anderes Windrad kaufen

Wenn jemand einen Tipp hat, wäre ich dankbar

mfg

Bernd
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Levcuso
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Re: kleine Autarke Anlage mit einem Windrad Problem

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Gepostet: 20.01.2022 - 06:06 Uhr  ·  #2
Hallo, die Reihenfolge der drei Phasen vom windrad sind egal beim Anschluss.
Dein Standort sieht auf den ersten Blick nicht ideal aus.

Dein windrad wird wohl erst bei 8 bis 10 m/s etwas Strom abgeben, bei 3 m/s ist auch nicht viel zu holen. Hast du schon mal gemessen was das windrad im Leerlauf schafft? Volt? 24v werden wohl eher selten erreicht, mpp laderegler arbeiten da schon früher aber wenn das nicht einstellbar ist wird das windrad eventuell zu früh belastet. Den gleichen laderegler nutze ich übrigens auch, mein windrad wird bei ca. 15v schon mit ca. 20watt belastet. Ist allerdings ein horizontales mit Durchmesser von 2.40m und einer gemessenen Leistung von 1000watt an der Batterie.
Ich würde das windrad mit einem einfachen gleichrichter direkt an die Batterie anschließen, so kannst du besser einschätzen wie viel und ob überhaupt Leistung von deinem windrad kommt.

Gruß von der Ostsee
Jörg
wieso
 
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Re: kleine Autarke Anlage mit einem Windrad Problem

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Gepostet: 20.01.2022 - 08:29 Uhr  ·  #3
Ich hoffe es kommt mal soweit , dass das Windrad wirklich Überschuss produziert .... bzw auch die PV

Ich seh da aber grad keine Gefahr , jedoch solltest Du trotzdem ,den Heitzwiederstand eher auf einen nicht brennbaren Untergrund montieren .

Und Ja wie Kollege Jörg gesagt , eventuell eher an einen einfachen Brückengleichtichter angeschlossen und direkt an die Batterie https://windandsolar.com/3-phase-rectifier-diagram/

Und auch mal ohne Anschluss an die Batterie mal messen ....

MPPT bei Hybridladeregler , heisst eigentlich nur (fals überhaupt) das dies nur für Solar gilt , für Wind eher nicht
Carl
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Re: kleine Autarke Anlage mit einem Windrad Problem

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Gepostet: 20.01.2022 - 09:09 Uhr  ·  #4
Den Vorschlägen mit Gleichrichter direkt an den Akku schließe ich mich an. Da der Verbrauch im Winter regelmäßig zu sein scheint, gewissermaßen als Grundlast, ist kaum zu erwarten dass ein kleines Windrad den Akku überladen wird.

Was man machen könnte wäre - falls ständig ein laufender Verbraucher am Akku hängt - einen Batteriewächter zwischen Akku und Last zu hängen. Den gibt es von KEMO für KFZ Bereich für etwa 18 Euro und der verhindert bombensicher (einstellbar die Voltzahl wann er den Akku vom Verbraucher trennt) dass der tiefentladen wird
WL01
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Re: kleine Autarke Anlage mit einem Windrad Problem

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Gepostet: 20.01.2022 - 09:11 Uhr  ·  #5
Zitat geschrieben von TWD1976

Hallo Zusammen,

seit 2 Jahren habe ich eine kleine Anlage für mein Gartenanwesen am Laufen, das keinen Stromanschluss hat. Die Leistung im Sommer reicht aus, nur im Winter verbrauche ich meistens mehr Strom im Standbybetrieb, als erzeugt wird und habe mir als kleine Verstärkung ein Windrad geholt.

Kurze Details: Ein Wechselrichter für den Inselbetrieb mit max 2kw und MPPT Lader. 2x 110 AH Autobatterien in Reihe und Geladen wird mir Zwei Solarpanel ca. 36V und je 100Watt.
Ich denke, dass ich das gleiche Windrad habe (eigentlich sogar drei davon). Und ja, solche ähnlichen Hybrid-Laderegler habe ich auch.

Und ja, das Windrad liefert im Leerlauf so ungefähr 6 bis 10V zwischen 2 Phasen. Nur ist diese Information irrelevant, wichtig ist, wieviel davon nach dem Gleichrichter/Laderegler überbleibt. Und da gibt es ein wesentliches Problem. Der Laderegler funktioniert nur wenn zumindestens so 13 -14 Volt anliegen. Und das schafft das Windrad nur bei einem Orkan und das nur kurzfristig. Also immer zusätzlich (am entsprechenden Anschluss) eine Batterie dranhängen. Nur hat das bei mir nichts gebracht, denn die Batterie wird nur dann aufgeladen, wenn (im 12V-Modus) zumindestens 15V anliegen, weil der Laderegler selbst ja auch einiges an Spannung und Leistung verbratet. Wenn man dann noch ins (eigene) Netz einspeisen will, ist ein Wechselrichter notwendig, der auch wieder erst ab so 17V auslöst (=triggert). Also kann es passieren, dass sich das Windrad mit über 5m/s dreht, der WR eine Leistung ins Netz abgibt, aber diese Leistung eigentlich nur aus der Batterie entnimmt. Was zur Folge hat, dass die Batterie nach so einer Stunde leer ist und der Laderegler nicht mehr funktioniert. Das einzige was Dir helfen kann, sind hier die Solarpanelen. Nur im Winter wird da nicht viel hereinkommen und in der Nacht sowieso nicht.
Levcuso
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Re: kleine Autarke Anlage mit einem Windrad Problem

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Gepostet: 20.01.2022 - 14:45 Uhr  ·  #6
Ich nutze den gleichen laderegler wie erwähnt. Von mpp Regelung kann man wohl nicht sprechen, allerdings wird von einer Boost Funktion gesprochen extra für langsam laufende windräder. Bei mir wird geladen ab ca. 15v an meiner 24v Batterie! Wann der laderegler bei einem 12v System anfängt zu boosten, weiß ich nicht, wäre aber in dem Fall auch einen Test wert.
wieso
 
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Re: kleine Autarke Anlage mit einem Windrad Problem

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Gepostet: 20.01.2022 - 15:53 Uhr  ·  #7
nur so am Rande weiss auch nicht ob es hier genau reinpasst , ich hatte ja auch mal meine Probleme mit zu wenig Volt von der Turbine um den Akku mitzuladen , meisst war ja die Akkuspannung von der PV sowieso angehoben , sodass das 24 V Windrad da gar nicht mehr dazu aufspringen konnte ...... Aber lange Geschichte in Irland damals , ca 6 Jahre her.


Egal , nur zur Info , hatte damals Schams solar angerufen ob deren MPPT Windladeregler auch hochregeln kann und nicht nur runter (Buck and Boost ) , das konnte aber damals nur der recht teure Midnite classic

Am Telefon hat mir bei Schams gesagt, das alle Power die beim Drehen des Windrads unterhalb der Batterie Spannung erfolgt dann verschwendet ist und Ihr MPPT Regler eher nur nach "unten" regelt ,..... dann hab ich aufgelegt (freundlich) und mir einen Netzwechselrichter besorgt der bei ca ab 10 Volt mir im 24 Volt Systhem was geliefert hat ( also etwas ist angekommen vom Windrad in meine Anlage


Kürzlich hat mich sehr gefreut , ihre Erweiterung / Verbesserung zu lesen

Zitat
Optional kann der windMax500 kann mit einem DC-Aufwärtswandler ausgestattet
werden, der ab einer Windgeneratorspannung von ca. 7Vdc bereits Energie in die Batterie
speist.
Die Batteriesystemspannung kann 12V, 24V oder 48V betragen.


Klasse gemacht !

http://www.schams-solar.de/dow…500_DE.pdf
Levcuso
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Re: kleine Autarke Anlage mit einem Windrad Problem

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Gepostet: 20.01.2022 - 16:35 Uhr  ·  #8
Habe gerade mal meinen laderegler beobachtet, an meinem 24v system, bei 8v vom windrad wurde immer noch mit 1A geladen... tiefer ging es momentan nicht, das windrad steht nie wirklich still... also ab wann genau die Boost Funktion einsetzt weiß ich nicht, denke aber wohl noch unter 8V, allerdings muss dann natürlich auch Leistung vom windrad kommen...

Gruß jörg
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Re: kleine Autarke Anlage mit einem Windrad Problem

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Gepostet: 21.01.2022 - 15:37 Uhr  ·  #9
Habe heute dann mal fast den Anlauf meines windrades auf der Anzeige des ladereglers beobachten können. Beim ablesen war das windrad schon bei 3,8v und 1,1A ladeleistung... also scheint der laderegler von Anfang an Strom zu ziehen...
Mein 2.40m windrad scheint es nicht zu stören, wie das wohl bei kleineren windräder ist??
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Re: kleine Autarke Anlage mit einem Windrad Problem

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Gepostet: 27.01.2022 - 17:51 Uhr  ·  #10
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Re: kleine Autarke Anlage mit einem Windrad Problem

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Gepostet: 27.01.2022 - 19:05 Uhr  ·  #11
P.S. Du solltest mal die real erreichbare Leistung berechnen. Setze für so einen Savonius/Deirreius nicht mehr als 20% elektrischen Wirkungsgrad an: https://rechneronline.de/windkraft
Dein Ding sieht mir nach 1 Meter Durchmesser und 1,5 Meter Höhe aus. Also Wirkfläche von 1,5 m². Das entspricht einem Radius von r = sqrt(1,5m² /pi) = 0,7 m. Damit kommt der Rechner bei windigen 10 m/s und 20% Wirkungsgrad auf beachtliche 185 Watt.

Bei 3,1 m/s halt nur noch 5,5 Watt. Da ist auch mit step up booster nicht mehr viel zu holen.
Erdorf
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Re: kleine Autarke Anlage mit einem Windrad Problem

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Gepostet: 27.01.2022 - 23:46 Uhr  ·  #12
cooles Video mit dem Stepup Converter.

Und ja, permanente 20 Watt sind viel wert = 480 Wh pro Tag also fast 0,5 kWh.
hast du den Stepup nun immer drin? Wie machst du das wenn mehr als 10 A vom Windrad kommen?

Danke
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Re: kleine Autarke Anlage mit einem Windrad Problem

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Gepostet: 28.01.2022 - 11:22 Uhr  ·  #13
Damals hatte ich nur ein 240W Solarmodul schräg vorm Fenster. Inzwischen sind 1kW auf dem Dach, 3 kW auf dem Anbau hinzugekommen und weitere 3 kW kommen daneben wenn ich die Freude für automatischen Schneeschieber gefunden habe.

Ich glaube ich hatte mir eine Mosfetschaltung ausgedacht mit der ich bei Sturm das Windrad auch hätte trennen und kurzschließen können. Allerdings ist mir damals gleich bei erstem Test der "teure" Mosfet aus China durchgebrannt und mir war die Freude vergangen.

Bei mehr als 10A würde mein 600W Windrad ja eh mehr als die 24V Batteriespannung erzeugen. Da würden wohl 20A Schottkydioden parallel reichen.
Vermutlich schaltet der Step-Up Booster eh ab wenn die Eingangsspannung höher als die Ausgangsspannung ist, und der Strom fließt durch die Spule und die Diode: https://de.wikipedia.org/wiki/Aufw%C3%A4rtswandler
Wenn sich die max 10A auf den Mosfet beziehen, dann halten die Spule und die Diode vielleicht mehr aus. Eine parallele Schottkydiode ist aber bestimmt nicht verkehrt.

Allerdings scheint die Stromüberwachung mit einen 0,01 Ohm SMD Widerstand zwischen Minus-In und Minus-Out zu liegen: https://ae01.alicdn.com/kf/Hd7…08a0d0.jpg
Das wären bei 20A dann doch mit 4W zu viel.
Man muss mit Mosfet oder Relais beide Adern überbrücken. Hab vergessen ob ich auch dafür eine Mosfet-Schaltung gefunden hatte.
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