1,8m Futurenergy Anlage mit Optimierungsbedarf

 
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1,8m Futurenergy Anlage mit Optimierungsbedarf

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Gepostet: 14.04.2021 - 20:57 Uhr  ·  #1
Guten Abend Gemeinde,
ich habe mich als neues Mitglied registriert und möchte mich erst einmal für die vielen nützlichen Informationen bedanken, die ich bereits hier aus unzähligen Beiträgen sammeln durfte.

Ich betreibe eine Kleinwindanlage auf Basis einer 1,8m Anlage von Futurenergy mit 5-blatt Repeller und 24V Generator. Es handelt sich um eine netzgekoppelte Anlage mit einem SMA WindyBoy 1100LV Wechselrichter und einem DC Schutz aus MorningStar Laderegler mit dem dazugehörigen Bremswiderstand. Das Windrad hat eine Nabenhöhe von 7m und wird aus der Hauptwindrichtung NW über eine landwirtschaftliche Nutzfläche frei angeströmt.

Bei der Programmierung der Lastkurve im WR hat FE mit einer Wertetabelle aus Spannungen und Abnahmeleistungen unterstützt.

Die Anlage läuft gut an, hat einige Stürme überstanden und natürlich auch Windenergie geerntet.

Wie finde ich heraus, ob das Windrad mit der Belastungskennlinie bereits das Optimum erreicht hat oder noch nachjustiert werden muss?
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Re: 1,8m Futurenergy Anlage mit Optimierungsbedarf

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Gepostet: 14.04.2021 - 21:32 Uhr  ·  #2
Hallo Windmüller,

Erst einmal herzlich Willkommen im Forum ^_^

Eine gute Kennlinie sollte den Rotor beim Start hoch drehen lassen und nicht zu früh belasten.

Weiterhin sollte eine gute Kennlinie bei viel Wind, viel Drehzahl vor dem Leistungsmaximum den Rotor stark belasten und damit bremsen und so verhindern dass der Rotor durchdreht oder der Generator überhitzt.

Im normalen Bereichen sollte dann der Rotor optimal mit idealem Wirkungsgrad laufen. Einige Rotoren sind hier gutmütiger und einfacher zu handhaben, andere Rotoren empfindlicher. Ein gutes Zeichen sind fehlende Windgeräusche vom Rotor.

Dreht der Rotor optimal sind die Windgeräusche am geringsten.
Dreht er zu schnell oder zu langsam, dann sind die Windgeräusche stärker.

Ich hoffe das hilft schon einmal ein Wenig ;-)
Hier im Forum gibt es Mitglieder die dir besser und detaillierter helfen können.

Grüße und viel Spaß im Forum und mit deinem Windrad :-)
Che
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Re: 1,8m Futurenergy Anlage mit Optimierungsbedarf

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Gepostet: 15.04.2021 - 08:36 Uhr  ·  #3
Was Du alles weißt! :-)

@ Windmüller83:
Lass es bleiben! Denn Du wirst dabei nicht glücklich. Einfach weil der Wind ein unsteter Geselle ist.
Wenn Du die Miete für einen Windkanal bezahlen wolltest - 400 EUR/h oder zumindest einen Messwagen zur Verfügung hättest, zur Messfahrt auf einem befestigten Waldweg senkrecht zur Windrichtung.

Sowas ist Sache des Herstellers. Sei also froh, dass der Angaben geliefert hat! Offensichtlich sogar für den Windyboy.
Der arbeitet ja mit richtiger ÜB-Kurve.
Man findet noch immer Prospekte, wo der Windmaster verwendet wurde. Bei dem war die ÜB-Kennlinie ja lediglich eien Gerade mit Steigung. Immerhin besser als ohne.

Nach meiner Einschätzung ist die FutureEnergy 1 kW augenscheinlich garnicht schlecht.
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Re: 1,8m Futurenergy Anlage mit Optimierungsbedarf

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Gepostet: 15.04.2021 - 09:01 Uhr  ·  #4
Zitat
Was Du alles weißt!


Ja, so mit der Zeit zahlt es sich aus die Beiträge von den anderen zu lesen :D :happy: ^_^
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Re: 1,8m Futurenergy Anlage mit Optimierungsbedarf

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Gepostet: 15.04.2021 - 20:46 Uhr  ·  #5
Vielen Dank für die freundliche Aufnahme im Funkkreis und die Denkanstöße.

Ich war wirklich froh, dass zumindestens Futurenergy als Hersteller von Rotor und Repeller nicht mit der Bekanntgabe von Informationen zu einer möglichen Kennlinie gegeizt hat.

Aus folgenden Werten habe ich die Kennlinie für den Windyboy erstellt:

0 V, 0 W, 0 RPM
3 V, 0 W, 50 RPM
7 V, 0 W, 100 RPM
12 V, 0 W, 150 RPM
16 V, 0 W, 200 RPM
20 V, 0 W, 250 RPM
24 V, 55 W, 300 RPM
28 V, 106 W, 350 RPM
32 V, 162 W, 400 RPM
36 V, 225 W, 450 RPM
39 V, 313 W, 500 RPM
43 V, 409 W, 550 RPM
46 V, 538 W, 600 RPM
50 V, 673 W, 650 RPM
54 V, 850 W, 700 RPM
55 V, 1100 W, 750 RPM
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Re: 1,8m Futurenergy Anlage mit Optimierungsbedarf

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Gepostet: 15.04.2021 - 22:38 Uhr  ·  #6
Hallo Windmüller,

ich habe mit deiner Wertetabelle ein Diagramm gezeichnet und eine Trendlinie 3. Potenz eingezeichnet. Den höchsten Leistungswert habe ich heraus genommen, weil dieser eine Bremsen soll also eben nicht optimal belastet. Wie man sehen kann, liegen die Punkte schon ziemlich optimal auf der Trendlinie.

Ich habe ich mir die Mühe gemacht die originale Kurve noch einmal minimal zu glätten indem ich leicht einige Punkte angepasst habe. Beim Start habe ich bei 24 V nur 50 Watt angegeben, also 5 Watt weniger als original. Damit läuft die Anlage leicht schneller hoch. Die anderen Änderungen sind eher kosmetischer Natur. Wichtig ist, dass mindestens die beiden letzten Werte in keinem Fall in der Leistung reduziert werden, sonst kann der Rotor durchdrehen.
Das Ergebnis ist im zweiten Diagramm zu sehen. Und nochmal als Wertetabelle.

Spannung V Leistung Watt
0 0
3 0
7 0
12 0
16 0
20 0
24 50 (-5 Watt)
28 106
32 162
36 235 (+10 Watt)
39 313
43 420 (+11 Watt)
46 520 (-18 Watt)
50 673
54 850
55 1100

Du solltest noch abwarten was andere, z.B. che, hierzu meinen.

Ich wünsche weiterhin viel Freude mit deinem Windrad ;-)

Grüße
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Original Future Energy Belastungskurve
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Belastungskurve minimal optimiert
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Re: 1,8m Futurenergy Anlage mit Optimierungsbedarf

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Gepostet: 16.04.2021 - 05:09 Uhr  ·  #7
Hallo ,

Weil ich mich gerade erinnere ... hier ein Beitrag zum Thema aus einem UK Forum

https://www.navitron.org.uk/fo…972.0.html
Che
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Re: 1,8m Futurenergy Anlage mit Optimierungsbedarf

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Gepostet: 16.04.2021 - 07:54 Uhr  ·  #8
Das Glätten hat so wenig Effekt, dass es nebensächlich ist.
Durchgehen wird schon dadurch verhindert, dass ein Furl-System verbaut wurde.

@ Windmüller: Wäre wichtig zu wissen, welchen Vw Du die Wertepaare zugeordnet hast.
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Re: 1,8m Futurenergy Anlage mit Optimierungsbedarf

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Gepostet: 16.04.2021 - 09:57 Uhr  ·  #9
Die Zuordnung zu den Windgeschwindigkeiten fehlt mir.
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Re: 1,8m Futurenergy Anlage mit Optimierungsbedarf

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Gepostet: 16.04.2021 - 10:42 Uhr  ·  #10
Hallo Windmüller,

Kennst du denn die optimale Schnelllaufzahl des Rotors? Wenn man annimmt die Kurve vom Hersteller wäre korrekt,
dann kann man mit den RPM, glaube ich und dem Umfang die Windgeschwindigkeiten berechnen.
Hätte man echte Windgeschwindigkeiten, wie von Che gefordert könnte man diese dann vergleichen.

Wenn du Spaß an dem Thema hast, kannst du ja meine Werte mal ausprobieren. Die Werte werden, wie schon erwähnt nicht signifikant etwas ändern, vielleicht beim Anlaufen.

Du müsstest dann beobachten: Wind, Geräusche, Leistung, Drehfreudigkeit ...

Das würde (ohne Windkanal) viel Zeit in Anspruch nehmen weil du auf bestimmte Windgeschwindigkeiten warten musst.
Außerdem erfordert das vor allem Spaß an der Sache und noch dazu eine gute Beobachtungsgabe.

Schau mal, wenn du möchtest, ob du einen Unterschied im Anlaufen, erkennen kannst.
Falls ja, können wir hier ja mal überlegen ob noch mehr geht.

Viele Grüße
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Re: 1,8m Futurenergy Anlage mit Optimierungsbedarf

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Gepostet: 16.04.2021 - 20:04 Uhr  ·  #11
Moin, die neuen FE Anlagen haben KEIN FURLING mehr

Hast Du einen alten 24 V Generator?
Dann passt die KL NICHT.

OBACHT, DER WB geht oberhalb 63 V SOFORT aus
Dieser Rotor leistet sehr viel mehr als 1 kW bei 750 RPM.
Schöne Grüße..
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Re: 1,8m Futurenergy Anlage mit Optimierungsbedarf

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Gepostet: 16.04.2021 - 20:23 Uhr  ·  #12
Hallo zusammen,

die Schnelllaufzahl des 5-blättrigen Rotors ist mir leider nicht bekannt.

Es müsste sich noch um einen alten 24 PMG von FE handeln. An welchen Stellen passt da die Kennlinie nicht?

Der FE Rotor leistet auf jeden Fall mehr als 1 kW! Er schafft es regelmäßig bei starkem Wind die 1100W vom WindyBoy auszuschöpfen und die restliche Leistung in die Lastwiderstände zu schieben. Ich plotte auch direkt nach dem Gleichrichter mit und habe da schon 1800 Watt gesehen.

Die Empfindlichkeit des WB auf Überspannung ist bekannt. Der DC Schutz mit dem TriStar funktioniert zuverlässig. Ohne DC Schutz sind die WB nicht zu gebrauchen. Sie brauchen sehr lange um ihre Netzüberwachung durchzuführen um dann Energie aus dem Windrad zu ziehen.

Beste Grüße
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Re: 1,8m Futurenergy Anlage mit Optimierungsbedarf

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Gepostet: 16.04.2021 - 22:15 Uhr  ·  #13
Hallo Windmüller,

Zitat
Ich plotte auch direkt nach dem Gleichrichter mit und habe da schon 1800 Watt gesehen.

Hast du Spannung und Strom, am besten als Diagramm zu den gesehenen 1800 Watt?

Grüße
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Re: 1,8m Futurenergy Anlage mit Optimierungsbedarf

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Gepostet: 16.04.2021 - 22:42 Uhr  ·  #14
Ein Diagramm gibt es nicht. Ich habe mich mit "plotten" etwas unglücklich ausgedrückt.

Ich habe mir auf der Basis eines PZEM Messmodules und einem ESP8266 eine kleine Fernüberwachung mit der Möglichkeit zur Abschaltung der Anlage gebaut.

 
Che
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Re: 1,8m Futurenergy Anlage mit Optimierungsbedarf

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Gepostet: 16.04.2021 - 23:07 Uhr  ·  #15
Zitat
Hast Du einen alten 24 V Generator?
Dann passt die KL NICHT.
Man darf davon ausgehen, dass der Hersteller schon weiß, was er für das jeweilige Produkt für ne Kennlinie raus geben muss.

Bevor von Fremden aus der Ferne bezüglich Furling geargwöht wird, wäre es vielleicht besser, dass der Besitzer sich dazu äußert.
Ist da also ne Furl-Einrichtung verbaut?
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Re: 1,8m Futurenergy Anlage mit Optimierungsbedarf

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Gepostet: 16.04.2021 - 23:29 Uhr  ·  #16
Hallo,

Die Anzeige der Leistung + Spannung + Strom ist leider nicht präzise genug, als dass ich daraus Aussagen und Handlungsoptionen ableiten könnte.

Das Haupt Problem scheint ja hier schon zu sein dass der Windboy zu wenig Leistung hat. Das ist ohne neuen Wechselrichter sowieso nicht lösbar. Also geht es hier ja nur um den Bereich bis 1100 Watt.

Ich hatte, bei dem von mir dargestellten Diagramm, extra den 1100 Watt Wert ausgeklammert. Dieser sticht auch sehr hervor und hat mehr mit dem Windboy als mit dem Rotor zu tun. Wenn du möchtest könntest du an diesem 1100 Wattwert festhalten und am unteren Wert festhalten und dann die ganze Kurve über Trendlinie 3. Potenz anpassen.

@Che und Cerco
Wissen schützt nicht vor Fehlern. Können wir immerhin bestätigen oder widerlegen ob das eine 24 V Kennlinie ist?
Cerco, warum bist du der Meinung dass die Kennlinie nicht passt?
Der Generator wird bei 24 V, 55 W, 300 RPM angefangen zu belasten, passt das nicht für ein 24 Volt System.

Danke an alle und Grüße
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Re: 1,8m Futurenergy Anlage mit Optimierungsbedarf

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Gepostet: 17.04.2021 - 08:09 Uhr  ·  #17
Was schafft denn der Generator maximal? Als Nennleistung sind ja 1KW angegeben.
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Re: 1,8m Futurenergy Anlage mit Optimierungsbedarf

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Gepostet: 17.04.2021 - 15:55 Uhr  ·  #18
Hallo zusammen,

auf Anfrage von che, im Anhang die Excel Datei mit der ich die Kennlinie geglättet und den Anlauf leicht verbessert hatte.

Der letzte Wert mit 1100 Watt ist nicht mit in der Berechnung der Trendlinie drin, weil dieser Wert stark heraus sticht und
es für mich so aussah als ob man an dieser Stelle damit den Rotor überbelasten und bremsen wollte.

Es sind sowohl die originalen Werte als auch meine geglätteten Werte vorhanden.
Die geglätteten Werte sind im Diagramm aktiv.

Grüße
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Re: 1,8m Futurenergy Anlage mit Optimierungsbedarf

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Gepostet: 17.04.2021 - 22:59 Uhr  ·  #19
Die derzeit verbauten Generatoren von FE sind auf die KL des 3 Blatt Rotors optimiert, und passen zu den 750 RPM

Die alten PMG FE 1024 sind 16 polige Maschinen.Passte prima zu den 5 Blatt Rotoren
Alle Rotoren haben grosse Leistungsreserven.
Die erste Version hier als 24 V mit über 55 A gesehen .(30 VDC)
Dabei ist der Wirkungsgrad des Gen schon unter 60 Prozent.
Daher...
Das kann am Windy Boy in Richtung höherer Drehzahlen natürlich geschoben werden.
Dann bei sehr viel Wind sicher die 1800 W..
Die alte Serie hatte ein Furling System,
die neue eine feine Steuerung mit Windmessung und WiFi,
integrierter automatischer Bremsschaltung.


Einfach mal ein Foto von der Maschine,und von dem PMG.

Dann wissen wir mehr...
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Re: 1,8m Futurenergy Anlage mit Optimierungsbedarf

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Gepostet: 18.04.2021 - 07:00 Uhr  ·  #20
 


Es scheint sich tatsächlich um eine andere Variante des Futurenergy PMG mit der Bezeichnung FE1024 zu handeln. Dann scheinen das wirklich zwei unterschiedliche PMG mit unterschiedlichen KL zu sein. Das spricht natürlich auch für den 5-Flügler mit seiner geringeren SLZ.

Kann jemand mit der Kennlinie für den FE1024 behilflich sein?
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