Wieviel Leistung bringt folgendes Windrad

 
Goldrausch
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Wieviel Leistung bringt folgendes Windrad

 ·  Gepostet: 23.12.2009 - 00:21 Uhr  ·  #1
Ich habe eine Kleingarten mit einer 80 Watt Solaranlage, diese Solaranlage
möchte ich nun mit einem kleinem Windgenerator erweitern.



Meine Frage ist nun vieviel Watt bringt dieses Windrad (am Tag) Durchmesser 38 cm
Standort Köln
Masthöhe 2,5 m



Das ganze soll dann in einer Wetterfahne Integriert werden damit das Gesamtbild noch stimmt.

Menelaos
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Re: Wieviel Leistung bringt folgendes Windrad

 ·  Gepostet: 23.12.2009 - 02:13 Uhr  ·  #2
Hallo Goldrausch,
Erwarte nicht dass ein WIndrad dieser Größe überhaupt irgendeinen merklcihen Ertrag bringt. Mit etwas Glück kannst du der Selbstentladung deines Bleiakkus entgegenwirken, vielleicht auch ein paar kleine LEDs direkt betreiben, ansonsten ist es nur ein Spielzeug, nicht mehr und nicht weniger...

Gruß
Max
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Re: Wieviel Leistung bringt folgendes Windrad

 ·  Gepostet: 23.12.2009 - 07:43 Uhr  ·  #3
Goldrausch
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Re: Wieviel Leistung bringt folgendes Windrad

 ·  Gepostet: 23.12.2009 - 11:53 Uhr  ·  #4
Was für ein Windrad bräuchte ich um am Tag 120 Watt zu erzeugen also ca 5 Watt in der Stunde
XXLRay
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Re: Wieviel Leistung bringt folgendes Windrad

 ·  Gepostet: 23.12.2009 - 13:33 Uhr  ·  #5
Goldrausch
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Re: Wieviel Leistung bringt folgendes Windrad

 ·  Gepostet: 23.12.2009 - 15:03 Uhr  ·  #6
OK hier ist die Formel:

Leistung[W] = 0,5 * Luftdichte[kg/m³] * (Windgeschwindigkeit[m/s])³ * Durchströmte Fläche[m²] * Wirkungsgrad

Und jetzt sag mir mal als ich bei Luftdichte einsetzen soll und bei dem Wirkungsgrad ich schätze mal Wirkungsgrad 90 %
Windgeschwindigkeit habe ich schon raus gefunden liegt zwischen 3 und 3,5 m/s
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Re: Wieviel Leistung bringt folgendes Windrad

 ·  Gepostet: 23.12.2009 - 15:26 Uhr  ·  #7
Zitat geschrieben von Goldrausch
Und jetzt sag mir mal als ich bei Luftdichte einsetzen soll und bei dem Wirkungsgrad ich schätze mal Wirkungsgrad 90 %

Steht beides im Beitrag, in dem du auch die Formel gefunden hast:
Zitat
Auf Meeresspiegelhöhe beträgt die Dichte der Luft etwa 1,25kg/m³ bei 20°C.

Zitat
Der gesamte Wirkungsgrad einer durchschnittlichen Kleinwindanlage mit horizontaler Achse kann für grobe Abschätzungen mit etwa 0,3 (30%) angenommen werden.
Goldrausch
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Re: Wieviel Leistung bringt folgendes Windrad

 ·  Gepostet: 23.12.2009 - 15:50 Uhr  ·  #8
Zitat
Auf Meeresspiegelhöhe beträgt die Dichte der Luft etwa 1,25kg/m³ bei 20°C.


ich betreibe aber die Windanlage nicht auf Meereshöhe
sondern meine Stadt liegt ca. 210 m über dem Meeresspiegel

Auch so kommt mir die Formel ein bisschen Komisch vor
Wenn ich einen Rotor habe mit einem Durchmesser von 2m
dann hätte ich einen Ertrag von nur 2 Watt in der Stunde

Bei folgenden Werten:
Windgeschwindigkeit: 3,5 m/s
Rotor Durchmesser: 2m
Luftdichte 1,25kg/m³
Wirkungsgrad 30%

Hier steht z.B. das ein 115 cm Rotor bei 12,5 m/s 400 Watt brigt und mit dieser Formel komme ich nicht mal
annähernd dran statt 400 Watt erhalte ich 2,33 Watt bei 12,5 m/s

http://www.yatego.com/freizeit…raftanlage
Mark
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Re: Wieviel Leistung bringt folgendes Windrad

 ·  Gepostet: 23.12.2009 - 16:29 Uhr  ·  #9
Leistung[W] = 0,5 * Luftdichte[kg/m³] * (Windgeschwindigkeit[m/s])³ * Durchströmte Fläche[m²] * Wirkungsgrad

2m Durchmesser bei 3m/s 30% wirkungsgrad
0.5 * 1.25 * 3³(=27!) * 3,14 * 0.3 = 15,9watt
bei 6m/s = 127.17 watt

0,19^² *3,14 = 0,11m²
dein windrad 38cm deckt gerade mal eine kreisfläche von 0.11m² ab
0.5 * 1,25 * 27 *0,11 *0,3 =0.55
bei 6m/s = 4,45w

sollte alles richtig sein

ok rechnen wir mal den air X nach 115cm hat ne kreinsfläche von 1.038qm bei 12.5m/s = 1953 wirkungsgrad nehmen wir mal 33% an

0,5*1,25*1953*1,038*0,33=418watt

wolla

Gruß
Pleiades
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Re: Wieviel Leistung bringt folgendes Windrad

 ·  Gepostet: 23.12.2009 - 16:32 Uhr  ·  #10
Moin moin,

die Formel stimmt schon.
Wenn du's absolut genau haben willst, kannst du HIER gerne den Luftdruck für deine Höhenlage berechnen und mittels folgender Formel in die einzusetzende Dichte umrechnen:
Luftdichte in kg/m3 = 0,349 × (Luftdruck in hPa) / (Lufttemperatur in Kelvin)

Aber glaub mir, die Unterschiede sind für solch eine Näherungsrechnung minimal und liegen hinterm Komma...

Bei einem Durchmesser von 2 m komme ich allerdings mit der Formel auf vom Windrad nutzbare 25,25 Watt (vor Abzug aller Verluste). Bitte überprüf nochmal deine Einheiten, ob da alles stimmt.

Bei der Beispielrechnung für 115cm ergibt meine Rechnung 380 Watt - wer aber hat schon so oft einen Sturm von 12,5 m/s vor der Haustür, als dass dies ein realistischer Vergleichswert wäre?!

Gruß
Thorsten
Goldrausch
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Re: Wieviel Leistung bringt folgendes Windrad

 ·  Gepostet: 23.12.2009 - 16:35 Uhr  ·  #11
OK ich habe mein Fehler gesehen ich habe das hoch 3 bei der Windgeschwindigkeit vergessen.
Goldrausch
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Re: Wieviel Leistung bringt folgendes Windrad

 ·  Gepostet: 23.12.2009 - 17:01 Uhr  ·  #12
Eine ganz andere Frage kann ich für das Solarmodul und den Generator
den selben Laderegler benutzen oder wird dann aus dem Generator ein Motor der von der Solar-spannung angetrieben wird.


Harzer
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Re: Wieviel Leistung bringt folgendes Windrad

 ·  Gepostet: 23.12.2009 - 17:23 Uhr  ·  #13
Hallo,
wenn der Gen ein DC-Gen ist und keine Diode verwendet wird,
dann wird das Panel wohl den Gen/ Motor antreiben.
Laderegler für Sonne und Wind haben getrennte Anschlüsse.
Goldrausch
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Re: Wieviel Leistung bringt folgendes Windrad

 ·  Gepostet: 23.12.2009 - 17:47 Uhr  ·  #14
Wenn ich ein DC Generator nehmen mit einer Diode dann muss das doch Funktionieren oder ?

Erdorf
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Re: Wieviel Leistung bringt folgendes Windrad

 ·  Gepostet: 23.12.2009 - 18:02 Uhr  ·  #15
Du müsstes aber dann auch für die Solarzellen eine Diode nehmen,
sonst treibt der Wind Generator die Solarzellen an und die leuchten O-)

Nein leuchten tun sie nicht aber sie heizen ;-)

Jede Diode nimmt ca, 0,7 V Spannung.
Multipliziert man die Spannung mit dem Strom dann hast du die Verlustleistung durch diese Schaltung,
sowie die erforderlich Leistungsklasse.

Meistens ist es besser getrennte Laderegler (Ausfallsicherheit, ...) zu verwenden.
Auch deswegen, weil man bei Wind oft eine automatische Bremse haben möchte.
Ob das in dieser Leistungsklasse erforderlich ist weiß ich nicht,
aber bestimmt jemand hier im Forum ...

Gruß Frank
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Re: Wieviel Leistung bringt folgendes Windrad

 ·  Gepostet: 23.12.2009 - 18:03 Uhr  ·  #16
Das Problem wird erst kommen wenn die Batterie voll ist.

Schau mal so ein einfacher Laderegler wie hier im Video kann Sonne und Wind und hat einen Anschluß für die Ersatzlast.

http://www.myvideo.de/watch/5356715/Windrad_am_Laderegler

Frag mal bei Menelaos nach der hat die Dinger damals besorgt und hat vielleicht noch einen und gibt ihn ab.
Meine habe ich verkauft als ich auf Netzeinspeisung umgestiegen bin.

edit. Huch Frank war schneller!
Goldrausch
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Re: Wieviel Leistung bringt folgendes Windrad

 ·  Gepostet: 23.12.2009 - 18:05 Uhr  ·  #17
XXLRay
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Re: Wieviel Leistung bringt folgendes Windrad

 ·  Gepostet: 23.12.2009 - 19:22 Uhr  ·  #18
Ja, 150 Umdrehungen pro Minute für 12V sollte ein Windrad der geplanten Größe ohne große Probleme schaffen. Da aber komplett die Leistungsangabe fehlt, kann man zur Eignung absolut nichts sagen. Um einen passenden Generator für ein Windrad zu finden, brauchst du eine Drehzahlabhängige Leistungskurve, die am besten unter Last beim Laden einer Batterie aufgenommen wurde.
Menelaos
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Re: Wieviel Leistung bringt folgendes Windrad

 ·  Gepostet: 26.12.2009 - 19:18 Uhr  ·  #19
moin moin!

Den von Lutz beschriebenen Laderegler gibt es hier im Forum-onlineshop. Auch gibt es da noch einen kleineren bis 100 Watt, der sollte für dein kleines WIndrad auch dicke ausreichen.

Gruß
Max
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Re: Wieviel Leistung bringt folgendes Windrad

 ·  Gepostet: 03.01.2010 - 00:29 Uhr  ·  #20
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