welcher Regler für Aerogen 3 ?

 
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welcher Regler für Aerogen 3 ?

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Gepostet: 15.05.2023 - 17:39 Uhr  ·  #1
Hallo,
Ich bin neu hier und habe so gut wie überhaupt keine Ahnung von dem Thema - aber eine Windmühle und daher Fragen.

Mein Vater hat diesen Windgenerator so wie er ist, auf einem Boot betrieben. Er liefert aus zwei Kabeln 12V Gleichstrom und hat auch eine Überhitzungssicherung.

Ich möchte ihn im Binnenland auf/an einer Scheune installieren um die Ladung von einzelnen Autobatterien abwechselnd zu erhalten. (FZ mit langen Standzeiten und ca. 100 Ah Starterbatterien).
In der Beschreibung wird ein "Überladeschutz" empfohlen und macht für mich Sinn, da ich die Batterien nicht kaputtladen möchte. Nur, ich weiß nicht weiter! Könnte ich da einen ganz normalen, externen Lichtmaschinenregler aus dem Fahrzeug-Bereich verwenden? Und wenn ja, braucht so eine Windmühle eine Erregerspannung (wie im Auto) oder legt sie von allein mit der Stromerzeugung los?
Wenn nein, was brauche ich dann?

2. Wenn ich diese kleine (mobile) Windkraftanlage innerorts an ein landwirtschaftliches Gebäude schaube, ist sie ja nicht mehr mobil. Benötigte ich dafür in Hessen eine (Bau)genehmigung ?

Wenn ich hier Bilder hinbekomme noch ein paar Daten :

[img]20230513_223137[/img]

[img]20230514_114822.jpg[/img]

[img]20230514_115333.jpg[/img]

Ich bitte Euch "für Dummis/Laien" zu antworten und sage schon mal Danke für Eure Mühe!
Rolf
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Erdorf
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Re: welcher Regler für Aerogen 3 ?

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Gepostet: 15.05.2023 - 18:18 Uhr  ·  #2
Hallo,

Ich würde das Windrad einfach mal 1:1, d.h. ohne Regler an den Akku anschließen.
Bei grob 75 cm Durchmesser kann das gut sein, das es nicht zu einer nennenswerten Überladung kommt,
bei 100 Ah Starterbatterien.

Dann würde ich die Spannung der Akkus mal prüfen, bei Vollladung und viel Wind.
Bis 14.5 V ist unkritisch, darüber z.B. ab 15.0 V kommt es zu einer Überladung.

Kommt der Akku auf über 15.0 V kann man entweder
Dest. Wasser nachfüllen wenn das Wasser gespalten wurde verdampft ist.
Oder einen Dumpload Regler verwenden, wie z.B. den "Morningstar TriStar TS45" (ca. 200 Euro)

Wasser nachfüllen geht bei Starterbatterien, meist sogar noch recht einfach,
indem man den Aufkleber entfernt und die Zellen öffnet.
In seltenen Fällen muss man die Zellen aufbohren, z.B. 10 mm und z.B. mit Tape wieder verschließen.

Grüße
Carl
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Re: welcher Regler für Aerogen 3 ?

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Gepostet: 15.05.2023 - 21:16 Uhr  ·  #3
Dem schließe ich mich an,

habe aber einen weiteren sehr einfachen und extrem kostengünstigen Insider Spezi-Vorschlag zum Verhindern der Akku Überladung:

Ich gehe mal davon aus dass der Standort in Hessen keine sehr starken Windbedingungen hat was angesichts der großen Akkus bei denen nur die Ladeerhaltung wichtig ist - lange Standzeiten - optimal ist.

Eigentlich müsste man dann nur das Windrad direkt an den Akku schliessen wie Erdorf sagt. 75 cm Rotordurchmesser, das bringt bei Schwachwindgebiet mit mittleren Windgeschwindigkeiten von 3 - 4 m/sec. maximal 7 W die Stunde.

Die Akkus voll zu haben erhält sie in bester Form, nur zum Kochen sollten sie nicht zu lange kommen.

Sehr kurzzeitig ab und zu mal brausen verhindert Säureschichtung und Sulfatieren aber - wie Erdorf schon sagt muss auf den Flüssigkeitsnivel geachtet werden und destilliertes Wasser bei Bedarf nachgefüllt werden.

Das muss man aber sowieso von Zeit zu Zeit tun, Wasser verdunstet vor allem im Sommer.

Ich schlage also als Batterieschutz vor einen primitiven Batterie Wächter aus dem KFZ Bereich einzusetzen. Ich habe gute Erfahrungen damit gemacht.

Statt eines teuren Dumpload Windladereglers benutze ich bei solchen Kleinanlagen nur den 12 V Kemo Batteriewächter, sobald der erkennt dass die Spannung des 12 V Akkus max 13,3 V erreicht hat schaltet er einen Verbraucher ein der dann den überschüssigen Strom vom Windrad verheizt.

Das ist beim Kemo einstellbar, man kann das Abschalten und wieder einschalten bei unterschiedlichen Spannungshöhen beliebig hoch oder niedrig in einem vorwählbaren Wunschbereich einstellen.

Unkompliziert mit einer Stellschraube.

Der Verbraucher - das kann sonstwas sein, ein Heizelement, Glühbirne oder die Umwälzpumpe vom Teich, was auch immer,
- derWatt - Verbrauch eines solchen Teils sollte auf jeden Fall so hoch sein wie die maximale Leistung des Windrades bei starkem Wind!

Es ist ja dann nur an wenn der Akku zu voll ist.

Sinkt die Akkuspannung durch solchen Verbrauch wieder, schaltet der Batteriewächter den Verbraucher wieder weg und der Akku wird wieder auf das maximale (beim KEMO) Spannungsnivel von 13,3 V hoch geladen. Das ist die höchste einstellbare Schwelle beim KEMO Batteriewächter, das12 V Modell kostet etwa 18 Euro neu.

OK, ab und zu mag ein stationär stehender Akku etwas Säure Umwälzung mit höherer Spannung ganz gerne, so das der Akku kurzzeitig gast (kocht) z.B. zur Akkupflege, das macht man dann von Zeit zu Zeit mit einem gewöhnlichen Ladegerät oder aber der Akku wird von Hand etwas bewegt was dann auch effektiv die Säureschichtung verhindert.

Einmal im Monat dürfte reichen oder man trennt einfach den Batteriewächter für 2 Wochen in der Hoffnung das es mal ordentlich bläst und der Akku bei getrenntem Batteriewächter ein bisschen ins Brausen kommt. :-)
R0LF
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Re: welcher Regler für Aerogen 3 ?

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Gepostet: 15.05.2023 - 22:41 Uhr  ·  #4
Danke für Eure schnellen Antworten!

Ich wohne im Waldecker Land, die "richtige" Seite des Sauerlands. ;-)
Als Schwachwindgebiet würde ich die Gegend nicht bezeichnen, aber mit der See natürlich nicht zu vergleichen....

Also wenn ich Euch richtig verstanden habe, die Windmühle direkt an die Batterie! Und dann wie Carl sagt die Absorberkühlbox (frisst richtig Strom und kühlt das Bier) über den Batteriewächter.
Klingt gut! Danke für die Tipps!

Aber nur, dass ich nicht dumm sterbe... was spricht gegen den Lima-Regler? Funktioniert doch beim Motorgetriebenen Generator (Auto-Lichtmaschine) auch und schaltet bei 14 - 14,4 Volt ab? Die Kosten auch so um die 20 Euro...

VG Rolf
Carl
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Re: welcher Regler für Aerogen 3 ?

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Gepostet: 16.05.2023 - 04:41 Uhr  ·  #5
Der Lima Regler bei Windrädern verbraucht (soviel ich weiß) den Überschuss bei Abschaltung des Ladevorganges nicht, normalerweise schaltet da bei Windrädern ein Laderegler auf Elektrische Bremsung durch Kurzschluss oder wenn er eine Dump-funktion hat auf eine Heizpatrone o.ae.

Windladeregler sind für Windkraftanlagen spezialisiert weil bei Windrädern die Spannung mit der Drehzahl hochgeht, anders als bei Solarpaneelen wo sie relativ gleich bleibt.

Wird der Strom nicht verheizt oder das Windrad abgebremst so kann der Generator durchbrennen.

Der Laderegler wird zwischen Windrad und Akku angeschlossen, beim Kemo Batteriewächter ist dieser direkt am Akku angeschlossen und sein Ausgang geht direkt zu Deiner Kühlbox, der Akku glättet die höhere Spannung vom Windrad, beim Kemo kommt nur die Akkuspannung an, nicht die Spannung die das Windrad gerade erzeugt..

Du solltest also den KEMO nicht zwischen Windrad und Akku anschließen, der Kemo ist nur für 12 V Akkuspannung oder bei dem etwas teureren Modell mit automatischer Akkuerkennung geht er mit mit 12V/24V aber nicht mit mehr Spannungshöhe als die Ladeschlussspannung der Akkus..

Solange der Akku noch nicht knackig voll ist macht etwas höhere Ladespannung die vom Windrad kommt nichts aus, erst wenn der Akku bei Ladeschlussspannung voll ist wird es brenzlig.

Ladeschluss ist normalerweise bei 14,4 V und wenn nicht mehr geladen wird fällt die Akkuspannung in die Ruhespannung zurück auf 13,8 V bei neuen Blei/Säureakkus. Altere Akkus verlieren Kapazität und lassen sich dann nicht mehr bis 13,8 V Ruhespannung aufladen, bis 12V Ruhespannung sind sie aber noch brauchbar für unsere Zwecke.

Bei Dir hat das Windrad INSIDE einen Überhitzungsschutz, aber wir wissen nicht ob das genügt bzw. Worin dieser besteht.

Wahrscheinlich besteht da der thermische Schutz darin dass die Wärme über das Generatorgehäuse wie bei einem Fahrraddynamo abgeleitet wird, möglicherweise reicht das um den Limaregler zu benutzen.

Der Fahrraddynamo ist einphasig, Dein Windrad ist es auch, also scheint der Generatortyp dem Dynamo zu entsprechen, er hat drinnen noch einen Brückengleichrichter der den erzeugten Wechselstrom in Gleichstrom verwandelt.

Alles bestens

Das ist eben ein spezielles Marine Windrad mit kleinerer Größe verglichen mit den Windrädern größerer Watt Leistung bei denen so ein Thermoschutz nicht mehr greift ☺

Nur eines noch, hänge keinen zu grossen Verbraucher an den Kemo, also nicht etwa eine Kochplatte oder so. Je höher die Last desto stärker erwärmt sich der KEMO, man muß dann eine Metallplatte darunter schrauben zur Wärmeabfuhr. Aber auch das hat Grenzen, wieviel maximale Wattleistung der Kemo verträgt steht bei mir leider nicht auf dem Datenblatt, auf das Gehäuse ist #145 A aufgedruckt, aber das kann auch die Typenbezeichnung sein denn 145 A x 12 V = 1740 Watt ! Das erscheint mir zu hoch !
Erdorf
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Re: welcher Regler für Aerogen 3 ?

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Gepostet: 16.05.2023 - 09:16 Uhr  ·  #6
Hallo Carl,

Zitat
Statt eines teuren Dumpload Windladereglers benutze ich bei solchen Kleinanlagen nur den 12 V Kemo Batteriewächter, sobald der erkennt dass die Spannung des 12 V Akkus max 13,3 V erreicht hat schaltet er einen Verbraucher ein der dann den überschüssigen Strom vom Windrad verheizt.


Ja, sehr gut das ist noch besser für solche Kleinstanwendungen.

Zum Lima Regler:
Der Regler funktioniert anders, er steuert den Erregerstrom der Lichtmaschine solange hoch bis die gewünschte Akku Spannung erreicht ist.

Was du ggf. brauchst, ist das Abführen von zu viel Strom vom Windrad. Man kann ein Windrad nicht einfach unbelastet laufen lassen. Dann dreht das durch, sprich zu schnell und kann sich selbst zerlegen. Deswegen muss das Windrad immer belastet sein oder kurz geschlossen werden.

Die Lösung von Carl mit dem 12 V Kemo ist ideal für solche Kleinstanwendungen.
Wobei ich erst einmal so anschließen würde und mal über eine längere Zeit messen würde.

viel Spaß mit dem Projekt.
Che
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Re: welcher Regler für Aerogen 3 ?

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Gepostet: 16.05.2023 - 10:19 Uhr  ·  #7
Zitat
und hat auch eine Überhitzungssicherung.
Darüber sollte man auch nachdenken!
Wenn das im Generator eingebaut wurde, gut.

Wenn es aber ne externe Beschaltung war, die z.B. bei Überstrom anspricht, so wäre sowas weiterhin nötig.
Und wenn es nur ein LS-Schalter (Leitungsschutzschalter, heute übliche Sicherungen) für 10A ist.
Kommt zwar nicht unter 11,3A , nach 60 min. Kann aber toleranzbedingt auch bis 14,5A sein.
Für 10 min könnt Ihr euch mit dem Anhang die Stromstärken selber bestimmen. Liegen geringfügig drüber.

Der Vollständigkeit halber noch: Wenn es ein Gleichstromgenerator wäre, mit Bürsten, würde zum Akku hin ne Sperrdiode nötig werden. Im 3. Bild eingangs ist aber ein Rectifier enthalten. Der übt diese Funktion aus.
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Carl
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Re: welcher Regler für Aerogen 3 ?

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Gepostet: 16.05.2023 - 11:01 Uhr  ·  #8
In der Zeichnung sieht man da wenig Platz der für elektronische Schaltungen da wäre. In der Beschreibung steht dass der Generator (also der selber) einen Thermoschutz hat.

All das deutet darauf hin dass der Thermoschutz wie bei Fahrradnabendynamo und auch beim berühmten "Reifenquäler" läuft, es ist ja auch ein einphasiges Generatormodell, also in dem Sinne auch ein Dynamo.

Wärme wird über die Masse (Generatorblock, Gehäuse, evtl. Kühlrippen am Gehäuse, sieht man auf der Zeichnung aber nicht klar) absorbiert, kann nichts passieren außer dass der Generator im ungefährlichen Maß etwas wärmer wird. Das ist alles auf einander abgestimmt für Betrieb auf Booten wo niemand mit komplexen elektronischen Schaltungen arbeiten möchte.

Und danke Erdorf für die Aufklärung, der Limaregler taugt also auf keinen Fall für das Windrad hier, könnte man aber im Gedächtnis behalten für Windräder mit fremderregten Generatoren.
Che
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Re: welcher Regler für Aerogen 3 ?

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Gepostet: 16.05.2023 - 11:55 Uhr  ·  #9
Dann hat er evtl. einen Bimetallschalter, der eng an die Wicklung anliegt und daher nicht zu sehen ist.
Aber Spekulation.
Bei Akkuverwendung generell mit Sicherungen zu arbeiten ist so verkehrt nicht! Können ja auch Deine ins Feld geführten Überlstromschalter sein. Nur kennt man von denen keine Auslösecharakteristik.
Carl
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Re: welcher Regler für Aerogen 3 ?

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Gepostet: 16.05.2023 - 12:46 Uhr  ·  #10
Was soll das, es ist ein kleines Windrad mit maximaler Leistung von 120 Watt! Les bitte gründlich den Tread durch bevor Du hier was postest.

Wer hat denn hier einen Überstromschalter ins Feld geführt? Du doch selber Che.
Che
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Re: welcher Regler für Aerogen 3 ?

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Gepostet: 16.05.2023 - 16:24 Uhr  ·  #11
DAS IST HIER KEIN PLATZ FÜR NE FRÜHJAHRSOFFENSIVE! Auch wenn Du gerade mal das Gefühl hast, mich übertrumpfen zu können.

Jawohl, man ne "Überhitzungssicherung", so war der originale Begriff, auch extern erreichen, indem man z.B. gegen Überschreitung des angegebnenen Maximalstroms (10A) absichert.
Erdorf
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Re: welcher Regler für Aerogen 3 ?

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Gepostet: 16.05.2023 - 17:11 Uhr  ·  #12
Und was soll dann passieren, wenn die 10 A Sicherung trennt?
Dann dreht das Windrad unbelastet durch ...
Das ist auch nicht besser.

Ja, klar eine Sicherung am Akku ist schon ratsam,
z.B. um im Falle eines Kurzschluss im Windrad, den Strom vom Akku zu begrenzen.

Ich würde es in diesem Fall nicht komplizierter machen als nötig,
sondern messen und beobachten und ggf. dann verbessern.

Grüße
R0LF
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Re: welcher Regler für Aerogen 3 ?

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Gepostet: 16.05.2023 - 19:45 Uhr  ·  #13
Huch jetzt sind die Fachleute ins Diskutieren geraten und ich verstehe immer weniger 😇!

Ich versuche es mal, wie Carl es vorgeschlagen hat - klingt für den Laien am einfachsten! Vor Allem, da mein Vater damals das gute Stück, an der Ostsee, ohne jeden Regler/Verbraucher direkt an die Batterie angeschlossen hatte. Die hat's ja offensichtlich überlebt - war allerdings auch ein riesen Klotz (zumindest in meiner Erinnerung) 😎

Ich hatte ja befürchtet, ihr würdet mich mit meinem kleinen, 30 Jahre alten Windgenerator gar nicht ernst nehmen... Aber Ihr habt meine Fragen prima beantwortet!
Ganz herzlichen Dank für Eure tollen Ratschläge!
Rolf 🍀
Carl
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Re: welcher Regler für Aerogen 3 ?

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Gepostet: 16.05.2023 - 20:12 Uhr  ·  #14
Danke Rolf, ich bin selber Laie und verstehe sehr gut was Du meinst. Es übersteigt die menschliche Geisteskapazität proportional mehr zu wissen als alles was der Einzelne wissen könnte wenn die individuelle Kapazität dafür ausreichen würde.

Allerdings gibt es Mitmenschen die den Drang verspüren anderen vorzumachen dass sie die unfehlbare Krone des Wissens sind.
Che
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Re: welcher Regler für Aerogen 3 ?

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Gepostet: 17.05.2023 - 09:42 Uhr  ·  #15
Über Motive anderer Leute, Lösungen möglichst zu optimieren, hast Du nicht zu befinden.
Sie sind bei mir von redlicher Natur!

Zitat
Und was soll dann passieren, wenn die 10 A Sicherung trennt?
Dann dreht das Windrad unbelastet durch ...

Wenn der Generator durchbrennt wegen Überstrom, dann hätte man das Durchdrehen ohne Last ebenso. ;-)

Aber wenn es Erfahrungsberichte noch vom Vater gibt, denn man tau!
Carl
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Re: welcher Regler für Aerogen 3 ?

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Gepostet: 17.05.2023 - 10:09 Uhr  ·  #16
Du könntest uns eine Menge Zeit und Mühe sparen wenn Du vor Deinen Ausführungen das Datenblatt und die Beschreibung des Windrades durchgelesen hättest.

Statt dessen heraufzubeschwören das dieses Marine Windrad ohne elektronische Steuerung oder Überstromsicherung durchbrennen könnte beschert uns hier nur unnötigen Forenmüll.
FamZim
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Re: welcher Regler für Aerogen 3 ?

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Gepostet: 17.05.2023 - 11:11 Uhr  ·  #17
Hallo

Durchbrennen bedeutet nicht automatisch das die Spulen keinen Durchgang mehr haben.
In den meisten Fällen versagt die Isolierung und die Windungen kommen aneinander .
Sie schließen praktisch den G kurz, und das fürt zum abbremsen des Windrades, ähnlich wie Kurzschluß zum normalen abbremsen.
Es muß nicht unbedinkt das CU schmelzen dabei , es ist ja kein Motorbetrieb mit unbegrenzter Eingangsleistung.
Das heißwerden einzelner Windungen heizt die anderen natürlich mit auf und das Bremsen verstärkt sich.
Wenn das Windrad diese Leistung liefern kann, bei Sturm, wird es danach immer bremsen ohne Nutzen.

Gruß Aloys.
Carl
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Re: welcher Regler für Aerogen 3 ?

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Gepostet: 17.05.2023 - 13:28 Uhr  ·  #18
Hallo Aloys,

bei dem Generator handelt es sich laut Beschreibung (Fotos vorne im Thread) um eine einphasige Wicklung, soweit ich das verstehe wäre das eine Dynamo Wicklung., oder?

In der Beschreibung steht aber auch dass das Windrad direkt (also ohne Laderegler) an eine Akkubank angeschlossen werden kann, Mindestkapazität bei diesem Baumodell 100 Ah.

Nur gegen Überladung des Akkus sei Vorsorge zu tragen, nicht aber ein Schutz gegen Durchbrennen des Generators.

Weil außerdem auch vermerkt ist dass der Generator einen inneren thermischen Schutz hat deutet das für mich nach den bisherigen Angaben insgesamt darauf hin dass es sich um den gleichen thermischen Schutz wie z.B. bei Nabendynamos etc. handelt und nicht um eine elektronisch gesteuerte Schutzfunktion,

Auf der Zeichnung (auch vorne im Thread) sieht man da auch keinen Platz den eine elektronische Steuerung einnehmen könnte und da die Beschreibung sagt dass der Akku direkt angeschlossen werden kann würde ein kleiner Bimetall Wärmesensor keinen Sinn machen eben deshalb weil überhaupt kein Laderegler vorgesehen oder notwendig ist dem das Signal vermittelt werden könnte.

Direkt-Anschluss an den Akku, so heißt es dort.

Sprich - in dem Fall kann der Generator durch zu hohe Drehzahlen in dem Bereich die bei Sturm möglich wären gar nicht zu Schaden kommen.

Wenn das Dir so nicht als korrekt erscheint bitte kläre mich auf, der Experte bist nun einmal Du mit Deiner beruflichen Erfahrung!
Che
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Re: welcher Regler für Aerogen 3 ?

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Gepostet: 17.05.2023 - 16:47 Uhr  ·  #19
Meine Ausführungen als Müll zu bezeichnen ist das nicht frech, lieber Herr? Wo bleibt die sonst angemahnte Höflichkeit?

Und da Du Dich doch mehrgfach überhoben hast mit Aufforderung, die Beschreibung zu lesen:
"bei dem Generator handelt es sich laut Beschreibung (Fotos vorne im Thread) um eine einphasige Wicklung,"
Ist falsch!
Gilt für die Version AEROGEN 25. Bei AERO3GEN steht was von 3-Phasen. Und der ist rot eigekästelt.
Also immer schön vorsichtig mit den Leuten! Man kann sich sonst ganz schell blamieren.

Die Argumentation von FamZim ist richtig. Könnte man dadurch umgehen, dass vor der Sicherung noch ein Laderegler kommt.
Ein für Wind geeigneter, der auf Ersatzlast umschaltet, wenn Batterie voll (oder Sicherung gekommen).

In der Beschreibung, nur gut zu lesen in extra Tab und dann mit Vergrößerung, steht aber eindeutig, dass der Generator einen Überhitzungsschutz hat. Ob der dann einfach trennt?? Aber egal.

Also, und man entschuldige meine Einlassungen.
Carl
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Re: welcher Regler für Aerogen 3 ?

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Gepostet: 17.05.2023 - 18:52 Uhr  ·  #20
Ist richtig für den Aero3gen, der hat tat tatsächlich 3 Phasen, kann man nachlesen.

Man kann aber auch nachlesen dass beide Generatoren gegen Überhitzung thermisch gesichert sind. Außerdem weist in der Zubehörliste die Auflistung von nur dem Überladeschutz des Akkus nicht jedoch eines Ladereglers was ja logisch wäre wenn einer gebraucht würde darauf hin dass Maßnahmen zum Generatorschutz nicht nötig sind.

Es heißt ja auch explizit dass die elektrischen Anschlüsse 2 Kabel (Litzen) sind zum direkten Anschluss an den Akku.

Der Überladeschutz wird beim Aero3gen empfohlen, für diese singuläre Schutzfunktion.

Die Rede ist nur von möglichem Überladen des Akkus als Gefahr, nicht von einer notwendigen Vorrichtung die den Generator abbremst oder über Dumpload überschüssige Energie in einem Heizelement verbraucht.

Es wird der thermische Schutz des Generators genannt, mehr nicht.

Muß man da etwas dazu dichten?

Unter Forenmüll verstehe ich unnötigen Datenverbrauch in fruchtlosen Diskussionen und durch persönliche Angriffe verursachten Resourcenverbrauch, Müll eben. Wenn jemand andere unhöflich oder respektlos anredet verursacht das in der Regel Gegenreaktionen, das zieht sich dann sinnlos in die Länge.

Ich habe mit keinem anderen Forenmitglied Probleme, bin jedoch nicht der Einzige der von Che provoziert wird. Mit Fachwissen hat Überheblichkeit garnichts zu tun.
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