Vertikales Windrad auf dem Dach

 
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Vertikales Windrad auf dem Dach

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Gepostet: 21.09.2021 - 15:50 Uhr  ·  #1
Hallo Zusammen,
Zunächst eine kleine Vorstellung, denn ich denke es gehört sich so.
Mein Name ist Heinz (tatsächlich) bin 57 und habe gerade ein Häuschen in der Nähe Frankfurts gebaut.
Da ich Wald und verwirbelten Taunuswind in der Nähe habe, hatte ich mich zwecks antesten erst einmal für ein billiges vertikales 48V/800W (so die Angaben) Windrad (Bild anbei) von ebay entschieden.
Am liebsten würde ich so direkt wie möglich ins Hausnetz einspeisen.
(Grundlast auch hoch wegen Elektroauto).
Hier erst einmal meine laienhaften Fragen.

1. soll ich die 3 Phasen (alle rot mit einem Durchmesser von ca. 1,5mm) durch das Leerrohr runter in den Keller legen (ca. 14Meter) um dann den Controller (3x grün am Eingang und rot/schwarz am Ausgang verlegen, oder den Controller oben am Dach anschliessen und nur rot/schwarz in den Keller? (Habe 60m PV 6mm2 (Querschnitt) Kabel hier liegen).
2. Wie kann ich jetzt im Keller am einfachsten wie oben erwähnt ins Hausnetz einspeisen ? (Hilft hier ein vom Nachbarn zum verleih zur Verfügung gestellter (Victron/Phoenix 48/375) Inverter ?
3. Könnt Ihr mir bitte mit den noch zu besorgenden Komponenten helfen ?
Für jeden konstruktiven Vorschlag bin ich dankbar.
Die Fragen der Legalität würde ich gern separat klären.


Mit nettem Gruß
Heinz
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Re: Vertikales Windrad auf dem Dach

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Gepostet: 21.09.2021 - 17:48 Uhr  ·  #2
Hi,
mal bitte einen Link zu dieser Windanlage. Hoffentlich ist das nicht auch so ein Kram wie hier: topic.php?t=6424 Soll heißen, 48V werden nur ab ca. 11 m/s erreicht. Eine Geschwindigkeit, wo ansich längst abgeregelt wird/wurde.

Auch geht für eine Windanlage nur ein Wind-WR. Kein PV-WR! Grund: Die spezielle Art des MPPT, welche für Wind nicht geht.
Wenn Du also bei bis 5 m/s ca. 24V AC erreichst, dann so ein WAL-WR, wie dort beschrieben.
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Re: Vertikales Windrad auf dem Dach

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Gepostet: 21.09.2021 - 19:19 Uhr  ·  #3
Hall Che,
nun da es so billig (wohl nich günstig) kann ich dies nicht ausschliessen.

Anbei der Link
Ebay Windrad
Und ne Beschreibung.
[img][/img]
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Re: Vertikales Windrad auf dem Dach

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Gepostet: 22.09.2021 - 07:27 Uhr  ·  #4
zu der praktischen Frage: Victron/Phoenix 48/375) Inverter nehmen Gleichstrom aus einem Speicherakku, dieser die 48 Volt DC / mit einem Ausgang für Wechselstrom 220 Volt AC .

Du kannst damit ein Hausnetz betreiben welches nicht an das öffentliche Netz angeschlossen ist und auf keinen Fall einfach so in die Steckdose eines Netzes mit Stromversorgung vom öffentlichen Betreiber einspeisen.

Rechne mal mit etwa 30 Wattstunden Leistung bei Deinem Windrad bei gutem Normal Durchschnittswind in Deiner Ecke, wahrscheinlich noch weniger.

Das liegt daran dass man pro Quadratmeter von Luft durchströmter Fläche nur einen Teil der darin enthaltenen Energie entnehmen kann und auch daran dass die Durchschnittsgeschwindigkeiten des Windes im Mittel in Bodennähe eher selten über 5 meter pro Sekunde liegen, bei 80% der Fläche in Deutschland so um die 3 m/sec. Erst bei größeren Windgeschwindigkeiten steigt der Ertrag dreidimensional um ein Vielfaches, große Windräder fangen erst bei etwa 6 m/sec Durchschnítt an, rentabel zu werden.

Nichtsdestoweniger viel Spass bei Deinem Vorhaben, auch mit wenig Ertrag läßt sich gut leben, Beleuchtung, Teichpumpe, Ventilator, TV, PC oder Handy laden, alles das geht, Du bräuchtest aber auf jeden Fall für den 48V Victron Inverter eine Speicherbatterie mit 48 Volt und zwischen Windrad und Batterie den Ladekontroller, der müßte dann auch die 48 V Nennspannung davon bedienen was aber Dein 48 Volt Windrad wie Che schon sagte erst bei Sturm erreicht.

Es müsste deshalb noch ein Step Up Konverter vor den Akku um auf genügend Ladespannung zu kommen.

Oder Du verzichtest auf den Victron 48/370 Inverter und speist in einen Akku mit weniger Spannung am besten dann nur12 V und benutzt falls nötig einen normalen 12V Wechselrichter für 220V Wechselspannung.

Ungeschützte Ladekontroller besser nicht am Windrad anbringen sondern in einem trockenen Raum.

Wenn Du den 48V Victron Inverter anders noch nutzen willst, das ginge mit 48 V Akku, passendem Ladekontroller und mindestens zwei linear auf 48 Volt verschalteten Solarpanelen und dann problemloser ohne Step Up Konverter.
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Re: Vertikales Windrad auf dem Dach

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Gepostet: 22.09.2021 - 07:33 Uhr  ·  #5
Hallo Heinz,

dein Windrad ist ein Einstieg in die Windrad Technik. Bitte erwarte nicht allzu viel Leistung von diesem Windrad.
Vor diesem Hintergrund rate ich von eine aufwändigen Installation, z.B. auf dem Dach, erst einmal ab.

Dennoch ist das Windrad geeignet sich intensiver, ohne gleich viel Kosten zu produzieren, mit der Technik auseinander zu setzen.

Der gelieferte Controller ist für Akkuladung gedacht. Man kann damit nicht ins Netz einspeisen. Bei Netz Einspeisung nimmt man üblicherweise eine min. 48 V Version und einen Netzeinspeiserichter. Dieser Netzeinspeiserichter muss manuell per Kennlinie auf dein Windrad und auf deine Windbedingungen einstellbar sein und eingestellt werden können.

Zu deinen Fragen:

1. soll ich die 3 Phasen (alle rot mit einem Durchmesser von ca. 1,5mm) durch das Leerrohr runter in den Keller legen (ca. 14Meter) um dann den Controller (3x grün am Eingang und rot/schwarz am Ausgang verlegen, oder den Controller oben am Dach anschliessen und nur rot/schwarz in den Keller? (Habe 60m PV 6mm2 (Querschnitt) Kabel hier liegen).

Damit die elektrische Bremse noch gut funktioniert sollte der Controller möglichst nah am Windrad installiert sein,
oder entsprechend dicke Leitungen verlegt sein. Der Controller sollte nicht draußen, dem Wetter ausgeliefert installiert werden. Welche Längen, bei welchem Kabeldurchschnitt, zwischen Controller und Windrad noch zulässig sind, sollte aus der Installationsanleitung hervorgehen. Bei einer 48 V oder 24 V Version max 800W, habe ich bei 6mm² und ca. 14 Meter wenig bedenken.

2. Wie kann ich jetzt im Keller am einfachsten wie oben erwähnt ins Hausnetz einspeisen ? (Hilft hier ein vom Nachbarn zum verleih zur Verfügung gestellter (Victron/Phoenix 48/375) Inverter ?
Der Victron/Phoenix scheint zu schwach (375Watt?), wohl möglich ist das auch ein Solar Inverter, was nicht geht für Wind.

3. Könnt Ihr mir bitte mit den noch zu besorgenden Komponenten helfen ?
Für jeden konstruktiven Vorschlag bin ich dankbar.


Wind Inverter zur Netzeinspeisung sind recht teuer und müssen dazu noch fachlich korrekt eingestellt werden. Was hälst du denn davon (erst einmal) ein kleines Inselnetz aufzubauen mit einer kleinen 48 V Akkubank und einem Standard Wechselrichter, wo du dann in eigenem Stromkreis 230 V Verbraucher anschließen kannst?

Genau dazu ist deine Windanlage gedacht, wobei man eigentlich an die Akkus noch ein Wenig PV anschießen sollte damit immer genügend Strom vorhanden ist. Als Akku Technologie bietet sich Blei oder Lipofe an. Lipofe ist zwar nominell teurer dafür deutlich einfacher in Handhabung. Zum Einsteigen, gerade dann wenn du keine PV dran anschießt, würde ich Lipofe empfehlen.

Liebe Grüße
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Re: Vertikales Windrad auf dem Dach

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Gepostet: 22.09.2021 - 07:40 Uhr  ·  #6
Carl hat recht,

möglicherweise liefert dein Windrad gar keine 48 V. Du könntest das Windrad erst einmal provisorisch aufstellen und
im Leerlauf (ohne Controller) zwischen zwei der 3 Phasen messen wie viel Spannung denn generiert wird wenn es Wind bei dir gibt. Davon abhängig kann es sinnvoll sein ein 24 V oder sogar 12 V Akkusystem aufzusetzen, was, wie schon erwähnt wurde nicht in dein Hausnetz einspeisen kann, aber du kannst daran Standard Wechselrichter anschließen und 230 V Verbraucher unabhängig vom Hausnetz betreiben.

Und nochmal 1 oder 2 Solarmodule, irgendwo, einigermaßen günstig, im Garten, am Zaun auf dem Dach vom Schuppen ... oder so aufgestellt, würden dein neues Inselnetz gut unterstützen.

Liebe Grüße
Che
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Re: Vertikales Windrad auf dem Dach

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Gepostet: 22.09.2021 - 07:58 Uhr  ·  #7
@ Wolf: Die Unseriosität beginnt schon damit, dass eine Leistung angegeben wird, ohne Baumaße zu nennen, geschweige denn eine zugehörige Windgeschwindigkeit.
Ich tippe mal auf D 0,6 H 1 , alles in Metern.? Kannste ja mal nachmessen.
Grüße, Che
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Vielen Dank !

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Gepostet: 22.09.2021 - 09:59 Uhr  ·  #8
Tolle Tipps, damit kann ich erst eimal arbeiten.
Tolle Clique hier.
Netter Gruß
Heinz
Che
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Re: Vertikales Windrad auf dem Dach

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Gepostet: 22.09.2021 - 19:30 Uhr  ·  #9
Da Du die Baumaße verschweigst habe ich ersatzweise ein Normalwindrad mit der Fläche 0,6 m² (0,6x1) durchgerechnet.
Ergebnisse im Anhang.
Das wäre für einen mittelguten Standort wie z.B. Berlin Stadtrand.
Leistungen davon unabhängig, nur Jahresertrag.

Nichts vormachen! Viel mehr wird es nicht werden. Wobei Geschwindigkeiten von 14 m/s wahrscheinlichkeits-energetisch im genannten Standort keinerlei Rolle mehr spielen. Bild 21 in http://www.geopolos.de/Entwick…c528057652

Um sich über die Masse der oft gleichen Angebote aus der selben Quelle heraus zu heben, schrecken gewisse chinesische Händler quasi vor keiner Falschangabe zurück. Andere auch, aber das Meiste kommt eben aus China.

Der mitgelieferte Controller weist darauf hin, dass es eine Lademaschine sein soll. Laderegler eben.
Wenn von der Art, wie wir das hier schon oft hatten, dann auch zum Vergessen.

Es ist sinnvoll, alles innerhalb von 4 Wochen zu testen. Rückgabefrist!

Tut mir leid, keine Besseren Auskünfte geben zu können.
Sollte das Windrad doch größer sein, können die Leistungswerte anhand der Fläche linear umgerechnet werden.

Grüße, Che
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Will nix verschschweigen.

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Gepostet: 22.09.2021 - 20:35 Uhr  ·  #10
Hallo Che,
Hallo Zusammen,

ich will nix verschweigen, macht ja auch keinen Sinn.
Bin nur nich alle 5 min am PC sorry.
Ich hab mal rumprobiert um zu gucken wie es um mein Billigwindrad ca. 0,52m (Durchmesser) x ca. 0,85 m (Höhe) steht.
Mein Akkuschrauber macht 100U/min im 1.Gang.
Auf das Windrad gesetzt und losgelegt.
Ergebnis war 10V bei 100U/min hinter dem Controller

Hier meine Rechnung:
U=DxPI
Also U=0,52 x 3,1415
U=1,633m x 100 U/min
Also 163,3 Meter/min.
Macht in der Sekunde also 163,3/60 = 2,72m/s für 10Volt
Das wären ca. 4-6kt Wind/ca. Windstärke 2Bft.
Das ginge doch ! Oder ?
Natürlich muss man den Widerstand die Reibung usw. abziehen und es brauch schon mehr Wind um diese Drehzahl zu erreichen.
Aber an sich ……
Kann man das die Leitung in V Linear oder anders (wahrscheilich anders ;-)) hochrechnen ?
Mit nettem Gruß
Heinz
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Re: Vertikales Windrad auf dem Dach

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Gepostet: 22.09.2021 - 21:51 Uhr  ·  #11
Akkuschrauber Test ? Was sagt so ein Test ?
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Re: Vertikales Windrad auf dem Dach

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Gepostet: 22.09.2021 - 22:36 Uhr  ·  #12
Zitat geschrieben von wieso

Akkuschrauber Test ? Was sagt so ein Test ?


Ergibt eine Aussage darüber welche Drehzahl ein vertikales Windrad braucht um eine gewisse Leistung zu erbringen.
Ist das falsch ?
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Re: Vertikales Windrad auf dem Dach

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Gepostet: 22.09.2021 - 22:43 Uhr  ·  #13
...................... nein nix falsch , sorry


Nur davon dan auf reale Werte umzurechnen ist halt eher schwierig
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Re: Vertikales Windrad auf dem Dach

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Gepostet: 23.09.2021 - 07:50 Uhr  ·  #14
Zitat geschrieben von HowlingWolf

Hallo Che,
Hallo Zusammen,

ich will nix verschweigen, macht ja auch keinen Sinn.
Bin nur nich alle 5 min am PC sorry.
Ich hab mal rumprobiert um zu gucken wie es um mein Billigwindrad ca. 0,52m (Durchmesser) x ca. 0,85 m (Höhe) steht.
Mein Akkuschrauber macht 100U/min im 1.Gang.
Auf das Windrad gesetzt und losgelegt.
Ergebnis war 10V bei 100U/min hinter dem Controller

Hier meine Rechnung:
U=DxPI
Also U=0,52 x 3,1415
U=1,633m x 100 U/min
Also 163,3 Meter/min.
Macht in der Sekunde also 163,3/60 = 2,72m/s für 10Volt
Das wären ca. 4-6kt Wind/ca. Windstärke 2Bft.
Das ginge doch ! Oder ?
Natürlich muss man den Widerstand die Reibung usw. abziehen und es brauch schon mehr Wind um diese Drehzahl zu erreichen.
Aber an sich ……
Kann man das die Leitung in V Linear oder anders (wahrscheilich anders ;-)) hochrechnen ?
Mit nettem Gruß
Heinz
Da ich ein ähnliches Windrad habe und auch damit gerade herumexperimentiere:
Meines lieferte gestern bei mittelmäßigem Wind (also laut meiner Wetterstation max. 21,9 km/h, Spitzen 33,2 km/h == 6,08 / 9,2 m/s) zwischen 21 und 24,4 Volt. Der reglementierende Faktor ist (zumindestens bei mir) der Laderegler. Der bringt die Leistung (also Watt) erst so zwischen 23 und 25 Volt. Darunter geben sie keine Leistung ab. Bei einem 24V Laderegler also weit über 24V (Anlaufspannung muss berücksichtigt werden) und bei einem 48V Laderegler wahrscheinlich (auf diese Spannung kam ich bisher noch nie) über 48V. Eventuell kann man dies vielleicht noch nachjustieren.

Windrad formal: 600 Watt und 48 Volt-Generator, Laderegler 48V, Netzwechselrichter 24 bis 36 Volt. (hier)
Da ich drei Windräder von dieser Sorte habe, werde ich, wenn ich alle drei aufgestellt habe, Versuche mit Reihenschaltungen machen, um so auf eine höhere Voltzahl zu kommen.
Derzeit natürlich noch Null Ertrag.
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Re: Vertikales Windrad auf dem Dach

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Gepostet: 23.09.2021 - 14:42 Uhr  ·  #15
Hallo, ist auch ne Idee.
Denke ich ziehe erstmal da Kabel hoch und stelle das Windrad auf und schliesse an. Das braucht eh noch ein bisschen.
Dann kommt alles im Keller dran.
Che
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Re: Vertikales Windrad auf dem Dach

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Gepostet: 23.09.2021 - 20:59 Uhr  ·  #16
Tja Wolf.
Zitat
Ich hab mal rumprobiert um zu gucken wie es um mein Billigwindrad ca. 0,52m (Durchmesser) x ca. 0,85 m (Höhe) steht.
Ist ja noch viel schlimmer als ich dachte. Es sind die geringen Re-Zahlen, welche solche Spielzeuge diskreditieren.
Zitat
Mein Akkuschrauber macht 100U/min im 1.Gang.
Ja wenn das so drauf steht, dann vermutlich im Leerlauf.
Kannst nicht davon aus gehen, dass das bei Belastung so bleibt. Brauchste schon einen Drehzahlmesser. Für ca. 25 EUR bereits mit Laserabtastung zu haben.
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Re: Vertikales Windrad auf dem Dach

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Gepostet: 26.09.2021 - 11:45 Uhr  ·  #17
Ja, es geht erst einmal darum mit Spielzeugen herumszuspielen um dann langsam besser zu werden.
Würde ich es jetzt gleich perfekt angehen wollen, dann würde ich mich vermutlich im Detail verlieren und entmutigend wäre es auch, zumal ich kein Mathematiker bin und nicht werden will.
Perfekt funktionieren muss ich auf der Arbeit, in der Freizeit muss das nicht so sein.

By the way, das Windrad/der Generator unten hat so wenig Widerstand, dass da von denn 100 Umdrehungen bestimmt auch annähernd soviel ankommen.
Nein, lasern werde ich es/die Umdrehungen vorerst nicht.

Jetzt habe ich gerade erst einmal festgestellt, dass das blöde Leerrohr um so viele Ecken zu gehen scheint, dass ich nicht einmal den Klingeldraht/Steuerkabel bewegt bekomme.
Grrrrr.
Hat da jemand Tipps ?
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Re: Vertikales Windrad auf dem Dach

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Gepostet: 26.09.2021 - 13:14 Uhr  ·  #18
Zitat geschrieben von HowlingWolf
Jetzt habe ich gerade erst einmal festgestellt, dass das blöde Leerrohr um so viele Ecken zu gehen scheint, dass ich nicht einmal den Klingeldraht/Steuerkabel bewegt bekomme.
Grrrrr.
Hat da jemand Tipps ?
Durchzugsfeder, Kabel mit Fett einschmieren, sonst nur .... neu stemmen.
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Re: Vertikales Windrad auf dem Dach

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Gepostet: 26.09.2021 - 13:27 Uhr  ·  #19
Zitat geschrieben von WL01

Durchzugsfeder, Kabel mit Fett einschmieren, sonst nur .... neu stemmen.


Das Haus ist neu und aus Holz 😭
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Re: Vertikales Windrad auf dem Dach

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Gepostet: 26.09.2021 - 16:29 Uhr  ·  #20
Eben musste ich mal herzlich lachen und an „Che“ denken.
Habe mir gedacht ich gebs mir und meinem Windrad.
Multimeter am Controller (also an den den 2 phasen rot und schwarz) angeschlossen. Un den natürlich mit den 3 grünen an den Rotor.
Ist ja klar.
Und dann mal die Drehzahlen bis auf 1500U/min erhöht.
Und … dann hatte ich 41Volt.
Der Gag ist, die 1500U/min entsprechen fast 41m/s, dies entspicht wiederum 147km/h.
Da sind wir dann bei Windstärke > 12 und das Haus ist zwar weggepustet aber ich steh dann da mit dem Windrad/dem Mast in der Hand und freu mich 😂😂😂.
Ein Trost ist, dass Windrad/der Generator läd schon sehr früh.
Naja muss immernoch erstmal das Kabel aufs Dach bekommen.
@WL01 ich werd im Winter vielleicht mal meine Motorradbatterie dranhängen vielleicht bringt das was.
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