Schaltung der Verbraucher eines Windrad, Wärmepumpe, Heizstab

 
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Schaltung der Verbraucher eines Windrad, Wärmepumpe, Heizstab

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Gepostet: 16.03.2017 - 10:30 Uhr  ·  #1
Moin,
Ich plane die Anschaffung einer Kleinwindkraftanlage in der Größenordnung 5 – 6 KW. Wir bewohnen einen alten Resthof und beheizen diesen mit einer Nibe F2300 Wärmepumpe (3,5 KW elektrisch / 14 KW Heizleistung). Unser momentaner Stromverbrauch liegt bei ca. 13000KW/h / a. (Hausverbrauch + Heizstrom Ht/Nt) – Diesen möchte ich mit einem Windrad abfedern.
Die Nibe Wärmepumpe hat eine SG Ready Funktion, d.h. wenn Überkapazität im Netz ist, dann wird der Pufferspeicher (500l) hochgeheizt. Diese Funktion möchte ich mit einem Windrad nutzen.
Meine Vorstellung:
Windrad > 3,5 KW  Wärmepumpe läuft, Rest Hausstrom
Windrad < 3,5 KW  Hausstrom + integrierter Heizstab (9KW)
Ziel ist es einen möglichst hohen Eigenbedarf, nur wenn der Warmwasserspeicher voll ist (70°C), dann soll ins Netz eingespeist werden.
Wie lässt sich so eine Schaltung realisieren bzw. umsetzen und wie hoch wäre der finanzielle Aufwand ?
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Re: Schaltung der Verbraucher eines Windrad, Wärmepumpe, Heizstab

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Gepostet: 16.03.2017 - 11:41 Uhr  ·  #2
Hallo

Ich gehe davon aus das der Windradstrom den Antriebsmotor mit seinem hohen Anfangsstrom nicht in gang bekommt, ausser bei Sturm fieleicht.
Also alles ins Netz einspeisen und die Anlage so weiter laufen lassen wie bisher .

Gruß Aloys.
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Re: Schaltung der Verbraucher eines Windrad, Wärmepumpe, Heizstab

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Gepostet: 05.04.2017 - 17:36 Uhr  ·  #3
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Re: Schaltung der Verbraucher eines Windrad, Wärmepumpe, Heizstab

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Gepostet: 31.10.2017 - 02:53 Uhr  ·  #4
Moin,
@ Aloys
Das Windrad soll ja auch im Netzparallel Betrieb laufen. D.h. den Anlaufstrom wird das Netz puffern.

Eis gibt soetwas ja auch für Solar Anlagen
http://www.nibe.de/nibedocuments/15771/M11510-2.pdf
Auf der Seite 13 unten, so stelle ich mir das vor, nur mit einem Windrad anstatt PV
Zudem möchte ich den Windstrom in erster Linie für den Eigenbedarf nutzen, wenn keine Anforderung an die Wärmepumpe, dann Heizstab und Hausstrom
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Gepostet: 31.10.2017 - 08:32 Uhr  ·  #5
Mit Verlaub, erstmal messen was an Wind real kommt, dwd-windkarte wäre mal n Anfang. 3,5 kW auf 6kW Anlage ist ehrgeizig. Die Leistungsangaben sind meist bei 10-12 m/s Wind, die an vielen Standorten im Binnenland nur selten erreicht werden.
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Gepostet: 14.11.2017 - 20:24 Uhr  ·  #6
Moin Vitis,
Ich kenne die Leistungskurven der Windanlagen.
Ich wohne fast an der Elbe Mündung, da ist es selten windstill.
Desweiteren habe ich Winddaten für meinen Standort auf 19m. Die letzten 3 Jahre hattten wir einen Durchschnitt von 3,5 - 3,7 m/s über 12 Monate.
Da ich aber meine Wärmepumpe betreiben möchte, und die läuft Hauptsächlich von Oktober bis April. Da sind es über 4 m/s im Durchschnitt.

Genau für den Fall, das wir weniger als 9 oder 10 m/s Wind haben, aber die KWK trotzdem Strom produziert, suche ich eine Schaltung bzw. ein Gerät ( Homemanager), welches den Strom an meinen Hausverbrauch und an den Heizstab gibt.
Wenn der Wind also den ganzen Tag mit ca. 7 - 8 m/s weht, dann soll die Produzierte Energie (ca. 2 kw) auf den Heizstab gehen, Rest Eigenbedarf vom Haus.
Wenn längere Zeit der Wind mit > 12 m/s weht, dann soll die Wärmepumpe ein Signal über die Smartgrid Funktion bekommen und den Speicher hochheizen.
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Re: Schaltung der Verbraucher eines Windrad, Wärmepumpe, Heizstab

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Gepostet: 15.11.2017 - 07:56 Uhr  ·  #7
tjaha ... das ist schon eine regelungstechnische Herausforderung ... Du bräuchtest dann mehrere Regler mit sich überschneidender EIngangskennlinie / Belastungskurve ...

Einmal Schwachwind, Spannung 0-1 (ich nummeriere hier der Vereinfachung nach durch), der nach Deiner Schilderung dann windabhängig und Eigenbedarfsabhängig die heizpatrone aufschaltet, das wäre schonmal eine Herausforderung.
Strommessung des Eigenbedarfs kann man z.B. per digitalem Stromzähler mit S0-Schnittstelle machen. Die Heizpatronen könnte man per PWM oder Phasenanschnitt regeln, so könnte man die Strommenge x quasi als Senke ausregeln.
Dann brauchst DU noch die Eingangsspannung für eine Belastungskurve des Generators.
Dann bei Starkwind Spannung 1-2 soll die WP aufgeschaltet werden, wobei die Nibe wenn ich recht weiß moduliert, also auch hier brauchst Du den aktuellen Strombezug der WP und das aktuelle Stromangebot vom Generator, die WP soll aber wohl wahrscheinlich bei sekündlicher Flaute nicht gleich offline gehen vermutlich ...
Bei weiterem Überangebot seitens des Generators brauchst Du dann noch nen Mischer, damit die WP den Puffer lädt und zusätzlich nochmal einen Eingriff in die Steuerung, dass die Heizpatrone als Backup aufgeschaltet werden kann.

Unter uns, mit der Nummer kannst Du Mannjahre verbraten bis das zuverlässig läuft und der Markt für sowas ist recht begrenzt ... mir wäre eine solche Fertiglösung nicht bekannt.
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Gepostet: 15.11.2017 - 15:45 Uhr  ·  #8
Hallo , vielleicht ist ja diese Steuerung was fuer dich https://www.power-dog.eu/
dann kenn ich noch https://www.immersun.co.uk/product/

Oder eine 5 kw Windturbine mit diesem Regler in meiner Nachbarschaft http://coolpowerproducts.com/
Der Heitzstab mit 9 kw wuerde ich aber verkleinern

Persoenlich wuerde ich aber mit einer Speicherbatterie arbeiten

Gruss Lars
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