Kukate5 und passenden Generator

Ich denke auch, dass sechs Flügel die bessere Wahl sind. Auch wenn es ein Langsamläufer ist, aber bei 12 Flügeln hast du ja gar keine Schnellaufzahl mehr und somit auch einen geringeren Wirkungsgrad.

Ok, ihr zwei habt mich überzeugt..., 6 Flügel sollen es werden.

Zu dem Laderegler: den würde ich nun einfach mal vorsehen und Max nahezu blind vertrauen. Ich kenne mich zwar in Elektronik aus, aber beim lesen der englischen Beschreibung ist mir aufgefallen das ich meine Englischkenntnisse echt nachbessern sollte... Vielleicht findet sich auch mal eine deutsche Beschreibung. Kann man den nur dort bestellen oder gibts auch noch deutsche Anbieter? Ich hab noch nicht weiter gegoogelt...

Mit der Bremsscheibe überlege ich nun doch diese hinter das Getriebe zu setzen oder ich montiere einen Bremssattel mit dazugehöriger Hydraulik. Fehlt dann nur noch eine Art Bremskraftverstärker. Das sollte dann definitiv halten...

Die Welle würde ich nach Vorgabe (Wellendurchmesser in mm = Rotordurchmesser in dm) mit 60mm dimensionieren. Wie kann ich die axialen Schubkräfte abfangen? Als Lager würde ich zweiteilige Stehlagergehäuse nehmen mit doppeltem Pendelrollenlager. Ist da Spannring oder Stellring besser?

Die Flügelprofile habe ich ja theoretisch schon da. Es sind die Fibrolux/Summerwind Profile aus GFK. Sie ähneln den Crome Profilen sehr. Es sind 3x4m und 3x2m Profile da. Wenn ich auf 1,30m Profllänge gehe würden noch 1x4m und 3x2m für einen 2. Kukate5 übrig bleiben... Mal sehen...

So, nun hier wie schon angekündigt aktuelle Bilder...

Hier das kurze Maststück, auf das der Generator etc. befestigt werden soll, übergangsweise auf das Fundament aufgeschraubt. Den 5m Hauptmast habe ich erstmal zur Seite umgelegt. Dafür ist ein Kippgelenk vorgesehen.




Hier ist der Lagersatz zu sehen der evtl. als 'Drehkranz' verwendet werden soll. Als Welle würde dann ein ca. 130mm Stahlrohr dienen...

Hallo Silvio,
oioioi so viele Probleme. Ich werde dir einmal helfen, das ganze zu entwirren.
Wie du schreibst bist du autark und möchtest Batterien laden. Mit dem Überschuß dann Warmwasser machen.
Wie du schon richtig überlegt hast, brauchst du für eine 35m Gleichstromleitung, unendliche Kabelquerschnitte. Also solltest du den 230V Umweg gehen. Ich habe mir dies bezüglich auch schon einmal Gedanken gemacht und mich um die Tatsachen, also um die Spg. und Ströme gekümmert, die so ein Wechselrichter braucht und von sich gibt. Ich würde dafür einen Wechselrichter alla Windyboy nehmen. Da kannst du die Generatorkennlinie eingeben und du wirst sehen, dass du dann nicht mehr so viel "Generatorauswahl" hast.
Um die Permanentmagnete wirst du nicht drum rum kommen, es sei denn du willst deinen Generator "fremderregen", dafür brauchst du wieder eine Stromquelle am Windrad.

lieben Gruß Peter

Das mit dem WIndyboy ist doch Quatsch...!

Der funktioniert nur mit Netzanschluss. Bekommt er vom Netz keine Spannung und Frequenz, schaltet er ab. Batterieladung kann der nicht, das ist ein reiner Netzwechselrichter der ins Netz einspeist. Sicherlich gibts von SMA auch so Lösungen wie den Sunny Island. Damit kann mand ann ein Inselnetz aufbauen, auch in Verbindung mit Batterien und Dieselaggregaten usw...
Das Teil ist aber auch nicht der Wiesheit letzter Schluss und das ganze System kostet letztlich mehrere tausend Euro....das halte ich für Quatsch.

Nur mit einem Windyboy alleine kann man bei Batteriesystemen überhaupt nichts anfangen.

Zum Rest später mehr, bekomme gleich Besuch

So...jetzt ist später...

Der Midnite ist schon super geeignet für die Sache und erleichtert die Auswahl des Generators erheblich. Ich persönlich würde immer versuchen ein Inselsystem so einfach wie möglich zu gestalten, also möglichst direkte Akkuladung mit Dumpload und fertig. Da nun aber schon ein Generator vorhanden ist, kann man mit dem Midnite das ganze sehr komfortabel lösen und hat noch eine Menge Zusatzoptionen die ganz nett sind.

So ist das Teil beispielsweise auch netzwerkfähig und man kann alle Parameter der Anlage bequem vom Haus aus überwachen, automatische Ertragsprotokolle erstellen oder das ganze auch im INternet überwachen und anderen Leuten zur verfügung stellen (wenn man das denn will).

Theoretisch kann man damit sogar die Anlage übers Internet fernschalten und alle Systeminfos abrufen wenn man beispielsweise im Urlaub ist. Sicherlich alles Spielerei für die ich kein Geld ausgeben würde...aber wenns schon gratis mit dabei ist...wrum nicht!

Nun gibt es ja drei Ausführungen vom Minite classic.
Eine Version für Systemgesamtspannungen bis 150 V und dann noch zwei weitere mit 200 und 250 Volt. Letztlich unterschieden sie sich im maximalen Ladestrom der an die Batterie geht. bei der 150er Version sinds noch über 90 Ampere, bei der 250er "nur" noch knapp unter 70.

NUn darf man nicht den Fehler machen und Dreisatzrechnungen aufstellen. Wenn mein Generator also bei sagen wir mal 500 UPM die 50 Volt erreicht und den ersten Strom in die Batterie schiebt, so wird er nicht bei 1000 UPM 100 Volt erreichen...trotz variabler Spannungskennlinie.

Das würde nur dann auftreten wenn der Generator quasi keinen Widerstand hat...Dem ist aber nicht so. Linear ist nur die Leerlaufspannung, also die Spannung die anliegt wenn keine Last am Generator hängt. Wird nun eine Last angeschlossen, so bricht die Spannung etwas ein...oder auch etwas mehr.

In welchem Maße sie das tut, hängt vom Innenwiderstand des Generators ab. Deshalb ist es wichtig diesen zu ermitteln denn dieser Spannungsabfall muss auch bei der Berechnung der Leistungskurve die ins Gerät einprogrammiert wird, berücksichtigt werden, sonst wird das murks.

Wenn wir nun mal davon ausgehen, dass wir ab etwa 2,5 m/s laden (und das geht mit der Steuerung des Midnite ganz sicher, bei einem direkten Batterielader wäre das zu früh und würde die Anlage später stallen...hier aber nicht!) und Winde bis 10 m/s nutzen wollen, so ergibt sich ein Spannungsfaktor der Leerlaufspannung von etwa 4. Wenn wir nun mal von einer Batteriespannung von 55 Volt ausgehen, so lägen wir bei etwa 220 V Leerlaufspannung bei 10 m/s.
Unter Last wird die Spannung aber noch zusammenfallen...schätze mal bis auf etwa 120-150 Volt, je nach Innenwiderstand und Widerstand der Leitungen zum Gerät ( denn auch das muss mitgerechnet werden da es sich ja um einen Widerstand handelt )

Ich würde daher zur 200er Version greifen. Damit sind immer noch 75 A Ladestrom gut möglich und das sind bei 55 Volt immerhin 4 KW.

Die Kennlinie kann ich ausrechnen, habe dafür mal ein Tool geschrieben. Ich stelle es hier aber mal nicht ein da es kompliziert zu bedienen ist und das ganz sicher schief geht wenn es jemand anders damit versucht denn viele Dinge die da enthalten sind müssen per Hand abgeändert werden...es ist nicht immer nur alles reine Mathematik, in der Praxis schon gleich gar nicht

Die Kennlinie würde ich so gestalten, dass der Repeller bei kleinen Windgeschwindigkeiten unterfordert ist, also mit größerer SLZ läuft als ausgelegt. Dadurch läuft die Anlage bei Schwachwind ruhiger und rutscht bei " Windlöcher" wieder näher ans Optimum der SLZ heran- so wollen wir das haben.

Bei mittleren Winden wollen wir, dass die Generatorkennlinie möglichst der des Rotors entspricht damit das ganze schön leise läuft und gut angeströmt wird. Im oberen beriech machen wir es genau umgekehrt. Der Rotor wird überfordert, die Kennlinie also so programmiert, dass der Generator den Rotor ein mit zunehmender Tendenz abwürgt. Tut man das nicht, bekommt man ihn bei noch größeren Winden nicht mehr unter Kontrolle da die Generatorleistungskurve linear ansteigt, die des Windes am Rotor aber in der dritten Potenz.

Läuft der Rotor also ab 8 m/s oder so etwas langsamer als er "sollte", fällt der Wirkungsgrad des Rotors ab und man kann so bezwecken, dass eine maximale Leistung nicht so schnell überschritten wird. Zudem ist es günstig wenn starke Böen kommen. Der Rotor dreht dann ohnehin schon etwas langsamer als es seinem Optimum entspricht, arbeitet also mit verminderter SLZ. Eine Böe die mit sagen wir mal doppelter Geschwindigkiet daher kommt, wird den Rotor nicht sofort arg beschleunigen können, da die SLZ erstmal noch weiter absinkt und es an den Profilen zu Strömungsabriss kommt. So wollen wir das haben damit das System sicher arbeiten kann. Spitzenleistungen interessieren uns herzlich wenig.

Was es auf jeden fall noch geben sollte sind zudem drei Dinge:

1. Dumpload:

Wird zu viel Leistung erzeugt und die Batteriespannung steigt an, so muss der Überschuss verbraten werden, beispielsweise in einer Heizpatrone oder einem sonstigen Widerstand. Dieser Widerstand muss so gewählt werden, dass er zum Gesamtsystem passt.

2. Überspannungsschutz:

Es muss verhindert werden, dass die Systemspannung bzw. Leerlaufspannung vor dem Midnite über dessen Limit ansteigen kann. Dafür braucht man eine Schaltung die bei erreichen von sagen wir mal 200 -210 Volt etwas gegen weiteren Spannungsanstieg unternimmt. Sie muss also eine Last zuschalten oder diese vergrößern. Auch hier kommt wieder ein Dumpload ( und das kann auch der gleiche sein ) ins Spiel...oder aber auch Kurzschluss.
Sowas kann man bei midnite auch mitbestellen, frage mich aber warum das so dermaßen teuer ist- das bauen wir also lieber selbst oder gucken anderswo ob man das bekommt...oder eben man bestellt doch das ganze Paket bei denen und hat Ruhe...wie auch immer

3. Notstopschalter:

Noch vor den clipper ( also die Überspannungsschutzschaltung) würde ich einen Notstopschalter installieren mit dem man das ganze über Kurzschluss oder sanften Kurzschluss über einen Widerstand bremsen kann sollten nachfolgende Geräte mal versagen!


Die mechanische Bremse würde ich ganz einfach halten. Hydraulisch wäre mir schon zu aufwendig und anfällig. je einfacher desto besser. Ein Federkraftsystem ist einfach zu bauen, robust und unauffällig und eine einfache Strippe die den Mast runterläuft reicht aus um das ganze zu bedienen.

So eine Bremse am WIndrad sollte immer nach dem Fail-safe-Prinzip arbeiten. Das bedeutet dass sie bremsen können muss, ohne dass mechanischer, Hydraulischer oder elektrischer Aufwand betrieben werden muss. Im Normalzustand ist die Feder also gespannt und kann jederzeit auslösen. Durch einen einfachen heißhaken kann man das ganze von unten ohne viel Kraft spannen. Durch einen Fliehkraftregler und/oder einen Vibrationssensor ( bei crome ist das diese Kugel auf dem Rohrstück) wird das ganze ausgelöst. Man sollte aber auch von unten manuel bremsen können. Das kann man dann über ein Zweiwege-Paternostersystem lösen.

Ich kann ja mal eine einfache Zeichnung machen auf der man sieht wie ich mir das so vorstelle...

Nun noch eben zu den Summerwind-Profilen.

Soweit ich mich entsinne waren das NACA 0018- Profile...oder?

Die halte ich für nicht so geeignet. Zudem habe ich keine Polaren für dieses Profil und die entsprechenden Simulationsprogramme hauen auch nicht immer richtig hin...wie unser Windfried ja herausgefunden hat...

Ich würde eigentlich schon die Crome-Teile verwenden....aber nun haste die anderen ja schon...hm...könnte schwer werden, damit auf Anhiebt die etwa richtige SLZ zu erreichen...was auch schlecht nachzumessen ist...und wir brauchen schon recht genaue Angaben für die Programmierung des Midnite.

Das Getriebe was du da bei Ebay gefunden hast erscheint mir zu schwach dimensioniert, das sollte schon deutlich robuster sein. Richtig robustes zeug gibts auch bei "Getriebebau Nord". Diese kommen auch in der Easywindanlage vor, die ja in der gleichen Größenordnung spielt. Allerdings kostet so ein Teil auch tausende Euro...das würde ich also lassen und etwas ähnlich stabiles im Selbstbau versuchen...aber wer weiß, ab und an tauchen in der Bucht ja auch nette Sachen auf


Gruß
Max

Wow Max..., da haste Dich aber mächtig ins Zeug gelegt. Vielen Dank dafür...

Also das mit der Midnite scheint mir wirklich ne sehr gute Lösung zu sein. Das plane ich jetzt einfach so ein. Gibt es die auch in Deutschland zu kaufen?

Was das Getriebe betrifft hast Du sicher Recht das es etwas zu schwach ist. Es gibt noch größere der gleichen Baurei. Was mich eigentlich primär interessiert ist ob es generell möglich isr das Planetengetriebe auch anders herum zu betreiben. Denn lt. Beschreibung ist es ja für einen Motor zur Drehzahlminimierung da. Kann ich jetzt den Rotor an der lt. Datenblatt beschriebene Abtriebswelle betreiben ohne das Teil zu zerstören?

Wenn das mit den Summerwindprofilen klappen würde wäre ganz gut. Wie gesagt ich habe sie da und wüßte sonst nicht was ich damit machen sollte. Wenn es überhaubt nicht funktionieren würde kann man ja die Flügel leicht tauschen... Wie denkst Du Max?

Moin Dani,

Ja...den meine ich, ich würde aber die 200 V Version statt der 250er nehmen die du nun verlinkt hast. In Deutschland habe ich die Teile noch nicht gesehen aber im Amiland gibt es so einige Händler, teilweise auch günstiger als bei Midnite solar selbst. Es lohnt sich sicherlich da nochmal zu schauen....dafür gibt es aber sicher noch genügend verregnete Tage...

Ob man ein Getriebe auch andersrum verwenden kann hängt etwas vom Innenleben ab. Bei Schrägverzahnung beispielswiese ist das nicht so die tolle Idee...bei gerader Verzahnung in der Regel kein Problem.

Gruß
Max

Also ich merke schon...der Selbstbau vom Getriebe ist nicht so das was man eigentlich will...ganz so leicht und günstig ist es dann doch nicht wenn man nicht gut ausgestattet ist was entsprechende Werkzeuge und Drehbank usw. angeht...

Ich möchte da nochmal eine Alternative ins Spiel werfen. Damit habe ich auch schon konstruiert, allerdings in einem anderen Bereich:

http://www.mercateo.com/p/live…rm_B3.html

Schau dir mal das Datenblatt dazu unter Baugröße 7 an. Dies ist das größte Getriebe, da hast du viel Luft nach oben. Das wird dann nötig wenn man eben auch mal Bremst und die Schwungmasse des Rotors mit abgebremst werden muss.

Wenns dir um die 600 Tacken nicht schade ist, dann würde ich dir zu diesem Getriebe raten. Lies dir mal die Spezifikationen durch. Ich würde den Rotor vom Generator Getriebe entkoppeln. Dafür gibt es Wellenkupplungen mit so Gummimuffen drin. Bis zu einem gewissen Maß kann man damit auch Fluchtungsfehler und Spannungen ausgleichen- das Getriebe wirds dir danken

Bei Größe 7 hast du eine 50er Welle mit 100er Länge am Eingang. Dafür gibts passende Kupplungen als Standardmaß. Da deine Rotorwelle ja auch 50mm haben sollte und entsprechende Stehlager dafür auch nicht teuer sind, würde ich das direkt so verwenden. Klar ist das Getriebe etwas überdimensioniert aber dadurch hält es auch lange und hat Reserven.
Zudem gibt es wie du dem Datenblatt entnehmen kannst die unterschiedlichsten Übersetzungsverhältnisse. Nimmste das mit i=9,8 kannst du 700 Nm Drehmoment vom Rotor übertragen...hui...

Du kannst auch Baugröße 6 nehmen. Die Daten sind quasi die gleichen und du sparst noch mal was so um die 70 Euro. Dafür hast du dann aber nur einer 40er Welle am Eingang- geht sicher auch, die 50er ist aber praktischer, da du dann weniger Sorgen bei der Beschaffung der Kupplung hast...ich würde die 7 nehmen. Alle andern Baugrößen scheiden aus, da entweder das Übersetzungsverhältnis nicht passt oder aber die Leistung bzw. das Nenndrehmoment zu klein ist.

Gruß
Max

Der Mast ist ne Eigenkonstruktion. Ich hatte nachts halb zwei mal so ne Idee und lag butzmunter im Bett. Bin da aufgestanden, ins Büro gefahren und hab bis morgens um 8 die technische Zeichnung gemacht, zum Metallbauer gefaxt und mich nachmittags mit ihm getoffen. Abends hatte ich mir an diesem Tag gleich nen Minibagger organisiert und das Fundament ausgehoben und den nächsten Tag eingeschalt. Für den Stahlkäfig habe ich 3 ganze Tage die 14mm und 12mm Bewehrung gebogen und verdrillt. Ich glaube es waren so etwa 350 Meter insgesamt. Dann den fertigen Käfig mit dem Kran in die Grube gestellt, ein Betonleerrohr dazu und noch 8 Kubikmeter Beton reinlaufen lassen... Aber ich glaube das kennst Du..., wenn einen eine Idee nicht 'in Ruhe' lässt...

@XXLRay: Es ist traurig, aber wohl war. Die Beratung vieler Händler ist einfach nur traurig...

@Max: Der Link endet leider nicht bei dem Getriebe. Ich versuche es dann nochmal... Ansonsten klingt das super und auch hier vertraue ich Dir einfach mal... Die Hauptwelle vom Rotor zum Getriebe würde ich allerdings mit 60mm auslegen. Sicher ist sicher. Siehst Du da schwierigkeiten bei der Kupplung? Ansonsten klingt das sehr interessant. Perfekt wäre wenn ich den Generator mit der 24er Welle gleich an das Getribe bekomme..., aber dann passt das mit der Bremsscheibe nicht mehr... Übrigens muss ich Dir recht geben, auf meiner Zeichnung sieht die Bremsscheibe mit 230mm Durchmesser schon etwas winzig im Vergelich zu dem 5m Rotor.

Die Rohre des Nabensternes habe ich mit 51,0mm Rohr mit 2,6mm Wandung geplant. Das Rohr, welchen mit dem Flügel dan darein gesteckt wird hat einen Durchmesser von 44,5mm mit ebenfalls 2,6mm Wandung. Ist das ausreichend?

@Dani: Ja, das Buch habe ich hier... Was mir noch fehlt sind die Baupläne. Horst Crom war allerdings diese Woche weder per Mail noch telefonisch erreichbar...