Vertikale Windkraftanlage

Hallo Herbert,

Text also doppelt, dazu gekommen ist die Windmessung eines Tages, die nicht viel nützt.
Vielmehr muss der Jahresmittelwind für den Standort abgeschätzt werden nach
Forum/cf3/topic.php?t=6661

Für ein Beispiel Mittelwind 3,5 m/s habe ich Dir im Anhang die geometrische Größe für einen 2 kW Darrieus rechnerisch abgeschätzt. 2 kW bei der in Europa üblich gewesenen Referenz von 11 m/s.
Von der Fa. Flyt werden solchen Maßen gleich mal 5 kW zugesprochen. Ich nenne das den alltäglichen Internetbetrug, insbes. aus dem Reich der Mitte.

Mit 1000 kWh im Jahr zu heizen ist ein Katzenpfütz. Auch sind 6 m Höhe reichlich wenig. Es sei denn, es ist ein freies Feld ohne Hindernisse. Aber wer wohnt da schon?
Rein rechtlich besteht Genehmigungsfreiheit bis 10m Höhe nur für Außenlagen. In Niedersachsen bis 16m Gesamthöhe.
https://bundesverband-kleinwindanlagen.de/recht/

Zur Sturmsicherung muss beim Darrieus die Nenndrehzahl für etwa 9 m/s gedeckelt werden,
Das geht bei Einspeise-Wechselrichtern durch ne überhöhte Eintragung der höchsten Leistung.
Da gibt es bezahlbare nur bis 2 kW.
Spezielle Elektroniken zur Heizungssteuerung sind nicht mehr am Markt.
Braun-Windtechnik bietet dafür einen Einspeise-WR 5,5 kW, der auch zum Wasser Heizen parametriet werden kann.
Allerdings Preis pro kW ca.1000 EUR, also 5500.

Bedauere, keine besseren Nachrichten zu haben.

Hallo,
Als erstes einmal vielen Dank für Deine Stellungnahme.

Ja danke das du den 2. Eintrag gelöscht hast, hab noch ein bisschen Bedingungsprobleme ...

Ja die Stellungnahme ist für mich schon ein erster Schritt zur weiteren Ausrichtung:

Da wir eigentlich im Winter mit PV wenig anfangen können, aber definitiv mehr Energie benötigen (auch bei Nacht)
ging / geht die Überlegung an eine Windenergie.
Um einen Heizungsspeicher auf ca. 60 ' zu halten, kann / darf meines Erachtens die Leistung (W) auch schwanken.

Das Haus steht an einem leichten Hang und vollkommend freistehend.
Der Standort (Garten) für ein Windrad wäre eine Süd/West- Ausrichtung und ohne irgendwelche Hindernisse.
6 m müssten ausreichen, da der Hauptwind von unten (süd-/West) hoch kommt.

Ja die Windstärke ist sehr gering, wie schon erwähnt komme ich max 7-8m/s höchstens
D.h. ein Jahresschnitt von ca. 3 - 3,5 m/s.
Wobei von Nov. - März liegen die Windgeschwindigkeiten schon bei >4 - 5 m/s.

Dabei stellt sich generell die Frage ein vertikales oder horizontales Windrad
Dazu habe ich schon viele dafür und wieder gelesen, bin aber nicht recht schlau daraus geworden.

Für mein Verständnis, Vertikale Windräder starten meines Erachtens schon mit geringer Windgeschwindigkeit, bringen aber bei größerer Windgeschwindigkeit nicht mehr die Leistungssteigerung wie ein horizontales Windrad.

Muß zum Thema Windrad 2 Punkte betrachten.
1. nicht überhastet Einkaufen / realisieren
2. die Entwicklung der Windräder im Auge behalten.


Vielen Dank
Lg Herbert

Der Jahresschnitt ist eigentlich unwichtig wenn an den Tagen mit höherem Sonnenstand und mehr Stunden der Verbrauch schon mit Solar gedeckt ist.

Merke: Bei 3 m/sec Windgeschwindigkeit ist die Energie Ausbeute eines "2000 W" Windrades extrem gering, eigentlich egal welcher Bauart.

Bei häufigeren 4,5-5 m/sec in Herbst und Frühjahr ändert sich die Rentabilitätsrechnung langsam in Richtung Amortisation, erst bei 6 m/sec und mehr spricht man von einem sehr guten Standort (selten)

Dennoch kann 4 - 5 m/sec schon einen Beitrag leisten, mit der Windgeschwindigkeit steigt der Anteil nutzbarer Energie überprortional im Mehrfachen um einige Potenzen an.

Eine Heizpatrone kann mit "schmutzigem" Strom betrieben werden man braucht nicht zwingend Laderegler Wechselrichter und Akkubank, das verbessert die Kostenrechnung.

Allerdings ist es ab einer Windradgröße von spätestens 1 m / Durchmesser auch nötig über eine Sturmsicherung nachzudenken.

"Diese einfacheren Wärmepumpen ziehen die Wärme aus der direkt umgebenden Luft. Das bedeutet Limitierungen bei der Leistung weil der Keller sonst zum Gefrierraum wird." Wirklich?
Ist es nicht eher so, dass sie die Wärme aus der Außenluft ziehen? Im Winter möglichst in den relat. warmen Stunden am Tage.

Allerdings mit ner WEA ne Wärmepumpe direkt betreiben, das wird wohl nichts werden. Müsste dann in einen Akku zwischengespeichert werden und aus dem dann die Wärmepumpe betrieben.

Also grundsätzlich gibt es drei Arten der Wärmepumpen.
Die genannte Wärmepumpe, die die Energie aus der Umgebung (also aus dem Keller) entziehen.
Eine derartige Wärmepumpe ist rein für die Warmwasser geeignet, da die Wärmemenge eben recht gering ist. Es werden von den 2500 Watt lediglich 500 Watt aus der Wärmepumpe erzeugt, der Rest ist eben eine Elektroheizung, oder im konkreten Fall ein Elektroboiler.

Die zweite Art ist die (übliche) Luftwärmepumpe, die die Energie aus dem Freien entnimmt. Hier ist die Wärmemenge auch wesentlich größer. Der Kompressor sitzt eben in einem eigenen Gehäuse im Außenbereich. Hat aber den großen Nachteil, dass diese Art der Wärmepumpe dann besonders ineffizient ist, gerade wenn man diese Heizung brauchen würde, nämlich im Winter. In dieser Jahreszeit, also unter -10° muss der Außenbereich sogar beheizt werden, um ein Einfrieren des Kreislaufes zu verhindern.

Eine dritte Art ist die Erdwärmewärmepumpe, die die Energie aus dem Erdboden holt. Dort ist der Außenbereich im frostsicheren Boden untergebracht. Es gibt auch noch die Kombination mit einem Wassertank im frostsicheren Boden, oder Entnahme aus dem Grundwasser mit Tiefenbohrungen.

Hallo

So eine Brauchwasserwärmepumpe entzieht dem Keller schon Wärme, gibt sie aber bei nichtgebrauch des Wasser wieder in den Keller zurück, pluß die Leistung des Kompressors.
Das dauert so 2 bis 3 Tage.
Wenn sie wie früher ein Bdeofen genutzt wird und erst eine Stunde vor gebrauch eingeschaltet wirt und und nach gebrauch wieder aus , ist der Nutzen am grösten,
Ich habe einen 100 Litterbäuler, der auf hoher Temperatur gehalten ,jeden Tag etwa 2 kw verbraucht ohne Wasserverbrauch.
Die Wärme bleibt dann im Keller zike 80 W pro Stunde..
Erdwärmepumpen haben 2 Tiefenbohrungen die einen Kreislauf bilden, eine Leitung raus und die andere wieder rein um den Wasserspiege zu halten.
Die Pumpen brauchen ein Netz mit 50 Hz sonst arbeiten die nicht.
Ist mit Solar nicht einfach zu machen ohne Netzanschluß.
Für Camping gibt es aber 12 V Külschrenke oder Truhen mit Kompressor die haben dann wohl 12 V CD Motore sind aber sehr Teuer.
So etwas als Wäemepumpe ginge auch mit Solar.

Gruß Aloys,

Vielleicht sollten wir den Herbert mal fragen, ob er Wärmepumpentechnik hat oder sich anschaffen will.

@ WL01: " In dieser Jahreszeit, also unter -10° muss der Außenbereich sogar beheizt werden, um ein Einfrieren des Kreislaufes zu verhindern." Wirklich? Dann schau mal nach bei welcher Temp. z.B. Propan fest wird!
Vielmehr bildet sich am Außen-Luftwärmetauscher Rauhreif. Das kann schon bei + 3°C einsetzen, und bildet immer dickere Schichten, die wärmeisolirend wirken. Also dreht man den Kältemittelkreislauf periodisch kurzzeitig um, zum Abtauen.

Ich würde in diesen politisch unsicheren Zeiten mir ne strategisch sichere Heizung anlachen.
Das können Holzpellets sein. Oder, falls man an Brennholz günstig ran kommt, ein Scheitholzkessel,
kombiniert mit einem Tagesspeicher.

Da auch die Heizung etwas Strom braucht, ist ne netzgekoppelte Insellösung sinnvoll, welche bei Netzausfall auch autark arbeiten kann. Und zur Sicherheit noch ein kleineres Notsromaggregat, mit ausreichend Kraftstoffvorrat.

@ Herbert:
Leider gibt es meines Wissens nach keine einfachen Heizungssteuerungen für Windkraft mehr.
Da gab es zumindest bis 2018 die DLC 2000 für lediglich 357 EUR, allerdings für Hochspannungsgenerator, s. Anhang.

Dann hatte Braun-Windtechnik einen Kasten mit 3-stufiger Relaisumschaltung, für wesentlich mehr Geld.
Alles nicht mehr zu haben.

Was noch geht:
Direktumwandlung von mechan. Energie in Wärme, durch magnet. Wirbelstrombremsen, Wasserwirbel-Bremsen, oder unter Ausnutzung der Flüssigkeitsreibung (Friktionsbremsen).
Aber da wird man wohl selbst entwickeln müssen. Außerdem den Flüssigkeitskreislauf bis zur WEA wärmedämmen,
und auf Senkrechtachser angewiesen sein, oder auf Normalwindräder ohne Richtungsnachführung. Sonst müsste der Wasserkreislauf auch noch über das Schwenkgelenk gelenkig geführt werden.

Im Anhang eine Lösung für eine Wirbelstrombremse von Ardo. Aber er schreibt selber, dass das (in dieser Kleinheit wahrscheinlich) nicht zum Heizen taugt, sondern nur gegen das Abkühlen.

Was noch fehlt wäre eine Wärmedämmung am Aggregat, auch am Magnetspalt.

Dann falsche Brille, denn momentan von anderen 26x runter geladen oder betrachtet.

@Frank: So ist es, ich hatte das Foto wohl gesehen , "Anhang" anders gedeutet, z.B. Link zu einer näheren Beschreibung.

Nachtrag:
Literatur dazu steht wahrscheinlich nicht im Netz, weil das Thema so alt ist.
Was ich in einem Buch gefunden habe bezieht sich auf eine Quelle von 1932, s. Anhang.
Hier ging es um die Zeigerdämpfung von elektrischen Messgeräten.

Insbes. mit Gleichung 23 kann man was anfangen. Über den Querschnitt von eckigen Magneten lässt sich ein Ersatzdurchmesser errechnen. Leistung dann nicht M * fn, schon garnicht M * n,
sondern M * Omega. Letzteres ist die sog. Kreisfrequenz = fn * 2 Pi, mit fn = n/60. Schreibe ich so deutlich, weil ich vor langer Zeit auch schon darüber gestolpert bin, über die 2 Pi, und ne Welle wesentlich zu dick dimensioniert habe.