Überschlägige Berechnung, Normalwindrad und Senkrechtachser

 
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Überschlägige Berechnung, Normalwindrad und Senkrechtachser

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Gepostet: 14.12.2023 - 16:37 Uhr  ·  #1
Hallo,
im Anhang abgespeckt meine Berechnungsmethoden, mit denen man für Normalwindräder überschlägig den notwendigen Rotor-D berechnen kann, zum gewünschten Jahresertrag, wenn man den Jahresmittelwind am Standort einigermaßen kennt.

Ab zu schätzen z.B. mit dem Globalwindatlas. Anleitung hier: Forum/cf3/topic.php?t=6661
Werte gelten aber nur ohne Hindernisse in der Nähe, die den Wind abschatten.

Bei VAWT (Senkrechtachsern) erhält man die Wirkfläche, und muss durch Verändern der Höhe einen dazu passenden Durchmesser ermitteln.


EXCEL kann auch rückwärts rechnen.
Das wird notwendig, wenn man einen Durchmesser (bei VAWT die Wirkfläche) vorgegeben bekommt und den Jahresertrag dafür haben möchte.
Stichwort ist <Zielwertsuche>, bei meiner Office 2010 Version zu finden unter <Daten>, <Was wäre wenn Analyse>.
Kann bei anderen Software Versionen woanders versteckt sein. Müsste man die <Hilfe> bemühen.
Ob das auch in Free- oder Open Office geht, kann ich nicht sagen.

Können die Windräder nicht bei der optimalen TSR drehen, ermöglicht durch die richtige Übertragungskurve im WR/Laderegler bzw. unter Nutzung eines geeigneten MPPT, dann berechnet die Software zu optimistisch.

Wenn z.B. ohne Kennlinie/MPPT mit einfachem Laderegler direkt in eine Batterie geladen wird, dann reduzieren sich die Leistungen und Jahreserträge z.T. erheblich, zumindest bei höheren Windgeschwindigkeiten.
In diesem Beispiel bei 11 m/s auf 69%, unterhalb von 8 m/s aber nur wenig.

Generell bleibt eine WEA auch ständig mehr oder weniger hinter der optimalen TSR und Windrichtung zurück,
was weitere Einbußen erzeugt.
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