X-Typ Windturbine mit SUN2000G2-WAL

Hallo,

ich spiele gerade mit einer vertikalen Windturbine herum.

Mein Setup:
- X-Typ Windturbine mit drei aerodynamisch geformten Klingen, Durchmesser 90cm, Höhe 120cm. (s. Bild im Attachment, jedoch ohne den zusätzlichen Savonius-Rotor (farbig) an der Achse.
- Maglev PMG Generator mit 48V AC Nennleistung und drei Phasen.
- SUN-2000G2-WAL netzgekoppelter Windwechselrichter
- 4,5m Mast

Jetzt habe ich ein paar Fragen:
1. Im Expertenmenü des WR kann man den Typ, den Spannungsbereich und noch andere Parameter einstellen. Gibt es eine Übersicht für diese Parameter und was sie bewirken ?
2. Die Turbine ist ja ein Auftriebsläufer und so seine Startschwierigkeiten. Wäre ein zusätzlicher Savonius wie auf dem Bild als "Starthilfe" sinnvoll ?
3. Würde eine Änderung des Pitchwinkels das Startverhalten ebenfalls verbessern ? Und wenn ja, welche Kante müsste von der Halterung etwas entfernen (Luv oder Lee) ?
4. Welche Auswirkungen haben die Einstellungen "22-65V" und "45-90V" ?
5. Welche Einstellungen für "adjust curve" sind sinnvoll ?

Insgesamt kommt die Turbine bei Wind nicht so recht in Fahrt. Drehe ich sie per Hand, komme ich schon auf eine Leistungsabgabe von ca. 20W (mehr schaffe ich dann nicht )
Bei ca. 3 m/s fängt sie an, sie zu drehen und bei ca. 4m/s komme ich dann in den Bereich, wo eingespeist werden könnte (ich weiß, dass der WR selbst einiges braucht). Leider geht es dann aber nicht weiter. Die angezeigte Leistung bleibt bei 0 oder ganz knapp darüber. Auch bei 7m/s oder mehr.

Zur Klingenform habe ich auch noch eine Frage:
Sie sind aussen konkav und innen (zur Achse) konvex. Luv-seitig ist die schmale Kante und Lee-seitig die breite Kante. Der Hersteller hat ausdrücklich darauf hingewiesen, sie so zu montieren. Ist das so ok oder würde es für den Start etwas bringen sie um 180° zu drehen und welche Auswirkungen würde das haben ?

Vielen Dank für Eure Hilfe.

Vielen Dank Che. Mir geht es mehr um das Experiment Kannst Du noch etwas zu meinen Fragen sagen? Insbesondere die Erweiterung um einen "Savonius" und die Klingenform. Ich habe soetwas schon live gesehen und die liefen eigentlich ganz gut. Mit den WR-Einstellungen habe ich auch schon etwas experimentiert und es scheint als ob der WR die Windturbine ausbremst sobald er Last erzeugt. Ohne WR läuft die Turbine schneller. Und per Hand gedreht kommt sogar etwas Leistung heraus. In den meisten Artikeln wird berichtet, dass Auftriebsläufer immer Startschwierigkeiten haben und deshalb eine elektrische oder halt einen Savonius als Starthilfe haben.

Super Che, Vielen Dank für die Info.

Ich habe das Ganze mal theoretisch durchgerechnet und das Ergebnis ist, dass die Nachrüstung eines Savonius zumindest das Startverhalten und die Effizienz bei geringeren Windgeschwindigkeiten (<=11m/s) etwas erhöht, sodass der Wechselrichter dann "aktiv" werden kann. Bei meiner Phase-zu-Phase Messung lag die Grenze bei ca. 18V. Dann wurde begonnen einzuspeisen. Nur ein paar Watt aber immerhin.
Bei höheren Windgeschwindigkeiten bremst der Savonius allerdings die Turbine. Da bei uns solche Windgeschwindigkeiten nicht zu erwarten sind, kann ich das zunächst vernachlässigen.
Jetzt muss nur noch die Lastkurve des WR dazu passen damit dieser nicht wider alles ausbremst.
Ich starte mal mit 22-65V und den Werten 23V=0,5A / 26V=1,0A / 30V=1,5A / 34V=2,5A / 38V=4,0A / 42V=7,0A / 46V=11,0A / 50V=17,A /52V=20,0A.
Mal schauen was dabei heraus kommt. Ist schon spannend.

Stimmt mein Fehler. Hätte ich besser formulieren müssen.

"...bei geringeren Windgeschwindigkeiten (<=11m/s)" sollte heißen: Eher im Bereich 4-7m/s und in Böen 11m/s.

Dass dieses China-Produkt in keiner Weise auch nur annähernd die versprochene Leistung bringen kann, war von Anfang an klar. Trotzdem wollte ich mal testen, ob man zumindest in den Bereich von 20-100W kommt und in Böen vielleicht sogar 200W. Theoretisch wäre das möglich, allerdings kommt dann der WR...

Kann man so nicht verallgemeinern.
Wenn dadurch erst eine passende Solidity erreicht wird, die für Cp brauchbare TSR notwendig ist, so sind schmalere Blätter notwendig. Was leidet ist allerdings die Selbstanlauffähigkeit, die aber wieder besser wird, so ab 1,5m D.

Damit Mitch weiß, warum ich sage Anlauf bei 3 m/s reicht, aufgesattelt auf die Häufigkeitsverteilung noch folgende Darstellung.



Energetisch wirken sich die selteneren Ereignisse mit höheren Windgeschw. mehr aus, wegen v³ in der Energiegleichung.

Dennoch würde man z.B. für Berlin schon bei ca. 9 m/s mit der Abregelung beginnen, damit bei 11 m/s die Leistung nahezu gedeckelt ist.
Schadet auch bei anderen Standorten nicht wirklich, weil der Generator dann sehr viel kleiner und billiger bleiben kann.

Bisher konnte ich beobachten, dass die Windturbine auch ohne WR so ihre Anlaufschwierigkeiten hat, aber wenn sie erstmal auf Tour ist dann dreht sie wesentlich schneller als mit WR. Ist auch logisch, weil ja keine Last anliegt, die ein Gegendrehmoment erzeugt. Leider kann ich nicht messen, wie viel RPM es tatsächlich sind. Ich habe dafür einen "Windkanal" mit einem Laubbläser simuliert. Ist ungenau aber zumindest eine relativ gleichbleibende "Windgeschwindigkeit" Daher die Frage wie man das Drehmoment erhöhen oder den WR optimieren könnte.
Ich weiss: Aus einem alten Hering kann man keinen Lachs machen.