Verhälnis Größe Windkraftanlage zu Generator

murphy

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Verhälnis Größe Windkraftanlage zu Generator

 ·  Gepostet: 16.08.2011 - 16:16 Uhr  ·  #22817
Hallo Leute,

ich bin ganz neu hier in dem Forum und hab schon seeehhhr viel nützliche Sachen hier gelesen.
Erst einmal Respekt für die einfachen und verständlichen Formulierungen..:-)
Nun zu meinem Problem.
Ich würde mir gern eine Kleinwindkraftanlage zur Netzeinspeisung zulegen. Da wir im Haus komplett eine
Elektrofußbodenheizung haben bin ich auf die Idee gekommen evtl. den nötigen Strom
mit einem Windrad zu produzieren. Leider sind die Windräder im Bereich bis 5kW sehr teuer, im Moment unwirtschaftlich für mich. Da wir an einem Berg mit relativ oft viel Wind wohnen bin ich auf die Idee gekommen
mir evtl. eines selber zu bauen. Anleitungen gibt es hier ja zur genüge, sehr gute.
Ich würde gern ein vertikales bauen, analog zu www.autark-wohnen.com da dies wahrscheinlich im Wohngebiet
wenig Geräusche verursacht.
Was ich mich nun frage, wie bekomme ich die Größe heraus, damit das Windrad, sagen wir bei 2-3m/s Wind anfängt zu laufen? Als Generator, hatte ich mir so in meinen Phantasien ausgemalt, der aus dem Shop bis 4kW.
Ich meine das Windrad muss doch ein bestimmtes Drehmoment aufweisen, damit es den Generator zum Laufen bringt.

Vielleicht habt ihr ja eine Idee, wie ich da theoretisch vorgehen müsste!?

Vielen Dank für ALLE Kommentare.

XXLRay

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Re: Verhälnis Größe Windkraftanlage zu Generator

 ·  Gepostet: 16.08.2011 - 16:28 Uhr  ·  #22819
Die Anlage, die du dort siehst, sit vom Typ eightwind (früher auch agewind). Unter diesem Begriff sollte dir die Suchfunktion des Forums wichtige Informationen liefern können.

Horizontale Anlagen müssen nicht lauter als vertikale sein. Es kommt lediglich auf die Auslegung an. Das Geräuschargument wird immer gern gennant, auch wenn es völlig "aus der Luft gegriffen" ist.

Formeln zur Berechnung der Größe eines Windrades findest du im Leistungsbeitrag im Grundlagenbereich.

murphy

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Re: Verhälnis Größe Windkraftanlage zu Generator

 ·  Gepostet: 16.08.2011 - 16:44 Uhr  ·  #22820
Hallo XXLRay,

vielen Dank für die schnelle Antwort. Jap ich habe bereits schon einmal gegogelt nach solch einer Anlage. Die schreiben da halt auch, dass die Anlage nicht nicht soo hoch aufgebaut werden muss. Weiterhin sieht diese so aus, als ob ich sie relativ "einfach" nachbauen könnte (Holz in Leichtbauweise) verstärkt mit Fasermatten und Harz/Härter. Ich würde sagen horizontale Anlagen sind schwerer zu bauen!?
Ich werde dann mal hier im Forum suchen.

Vielen Dank.

Grüße

murphy

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Re: Verhälnis Größe Windkraftanlage zu Generator

 ·  Gepostet: 16.08.2011 - 17:50 Uhr  ·  #22821
Hallo,

ok, ich habe mich mal mit den Grundlagen beschäftigt :D und auch zum größten Teil verstanden.
Was mir aber fehlt in der Berechnung ist die zu durchströmenden Fläche bei der Anlage z.B. die ich mir ausgesucht hatte. Da der Lufteinlass ja nur die Hälfte des Rotorblattes ist, also quasi der Radius was nehm ich dann für einen Wert? Durchmesser durch 2 mal Höhe?
Hab ich das richtig verstanden, dass ich bei der Leistung des Windrades, wenn ich z.B.: einen 4kW Generator einsetzen würde, > 4kW haben müsste bzw. in der Rechnung herausbekommen muss?

Gracias

XXLRay

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Re: Verhälnis Größe Windkraftanlage zu Generator

 ·  Gepostet: 17.08.2011 - 09:17 Uhr  ·  #22827
Zitat geschrieben von murphy
Ich würde sagen horizontale Anlagen sind schwerer zu bauen!?

Nein, definitiv nicht. Schau dir mal dat blaue Dingen von Menelaos, das Volkswindrad von soderica oder mein Projekt Rohrflügler mit JX Motor Co.,Ltd MY68 24V 100W an. Das sind einfach umzusetzende Horizontalachser.

Zitat geschrieben von murphy
Was mir aber fehlt in der Berechnung ist die zu durchströmenden Fläche bei der Anlage z.B. die ich mir ausgesucht hatte. Da der Lufteinlass ja nur die Hälfte des Rotorblattes ist, also quasi der Radius was nehm ich dann für einen Wert? Durchmesser durch 2 mal Höhe?

Schau dir das Windrad von Vorne an. Du malst (gedanklich) einen Rahmen der alle starren und beweglichen (Anbau-)Teile umfasst. Das ist die Angriffsfläche für den Wind, also die durchströmte Fläche. In deinem Fall dementsprechend Breite mal Höhe des Kastens um das Windrad aus Windrichtung gesehen.

Zitat geschrieben von murphy
Hab ich das richtig verstanden, dass ich bei der Leistung des Windrades, wenn ich z.B.: einen 4kW Generator einsetzen würde, > 4kW haben müsste bzw. in der Rechnung herausbekommen muss?

Unter Umständen hast du den Beitrag Der richtige Generator im Grundlagenbereich noch nicht gelesen. Der sollte einige Fragen beantworten. 4kW ist in deinem Fall die Nennleistung des Generators, also die, die er auf dauer abgeben kann, ohne durchzubrennen. Dementsprechend sollte bei 4kW die Sturmsicherung einsetzen und die Leistung begrenzen. Jetzt kannst du dir aussuchen, wann das sein soll. 9m/s wären für den Anfang ein ganz guter Wert. Es ist richtig, dass dann 4kW der Wert ist, der bei der Berechnung der Windradleistung bei 9m/s herauskommen soll.

Dir sollte aber klar sein, dass dein Windrad nie permanent 4kW abgeben wird, sondern in der der Regel deutlich weniger.

murphy

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Re: Verhälnis Größe Windkraftanlage zu Generator

 ·  Gepostet: 17.08.2011 - 10:50 Uhr  ·  #22828
Hallo,

also wenn ich das hier so lese und rechne dann weiß ich warum die Windräder bei uns in der Nähe so riesig sind :-) Ich habe mal spaßeshalber die Größe / Leistung des Windrades errechnet für einen 4kW Generator und bin bei Windstärke 10m/s und einem Wirkungsgrad von 0,2 auf 32 m2 zu durchströmender Fläche gekommen. Das wiederrum würde einen "Kasten" von sagen wir 5*6m nach sich ziehen. Verdammt ich wollte doch kein Haus bauen :-)

Im Moment ist meine Motivation ein bischen in die Knie gegangen aber das wird schon wieder...:-)

Vielen Dank erst einmal.

Grüße

XXLRay

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Re: Verhälnis Größe Windkraftanlage zu Generator

 ·  Gepostet: 17.08.2011 - 11:49 Uhr  ·  #22829
Maße in der Richtung hatte ich erwartet. Leider wecken einige unseriöse Hersteller und Anbieter immer wieder unrealistische Erwartungen an die Windkraft. Wir scheuen uns aber auch nicht, Photovoltaik vorzuschlagen, wenn es sinnvoller ist. Hast du darüber schonmal nachgedacht und das durchgerechnet? Eine kleinere WKA kann ja als Unterstützung dienen.

murphy

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Re: Verhälnis Größe Windkraftanlage zu Generator

 ·  Gepostet: 17.08.2011 - 12:01 Uhr  ·  #22831
Photovoltaik, jap damit habe ich mich auch schon beschäftigt.
Erstes Problem, ich habe einen ca. Verbrauch an Strom, nur für die Heizung, von >= 10000 kWh.
Zweites Problem, ich hätte nur eine Dachfläche in Südausrichtung von ca. 20m2.
Solarzellen sind zu teuer und sie liefern ja auch nur tagsüber Strom. Da wir an einem Berg wohnen,
erstes Haus und damit Richtung Süden und Westen freie Bahn haben, haben wir auch guten Wind, zumindest oft, da oben.
Ich weiß, dass es utopisch ist die >=10000kWh selber zu produzieren, zumindest mit den zur Verfügung
stehenden Mitteln. Die Investition sollte eigentlich die 15TEUR Marke nicht übersteigen.
Deswegen bin ich auch zum "Selbstbau" gekommen.
Eine horizontale Anlage, sagen wir in einer Höhe von 12m werde ich bestimmt nicht genehmigt bekommen, Begründung (im Bebauungsplan oder Flächennutzungsplan untersagt) oder würde die Ansicht stören. Deswegen bin ich zu einer vertikalen Anlage gekommen. Ich habe ja auch schon welche gefunden, z.B.: www.windkraft-anlagen.com die A3K. Diese hat aber ihre Nennleistung erst bei 12m/s Wind. Rein kostentechnisch wäre es so wie ich es mir vorstellen würde. Ich habe jetzt einmal angenommen, dass die Anlage 10 Std. am Tag mit einer Leistung von 2kW läuft, sind im Jahr (mit 300 Tagen gerechnet) 7200 kWh. Das wäre schon einmal was. Ich weiß aber nicht, erstens taugt das Teil was? Sind die errechneten Werte von mir utopisch? EIgentlich möchte ich mir erstmal eine Wetterstation kaufen um die Windverhältnisse, sagen wir ein halbes Jahr zu dokumentieren, und dann mal gucken ob sich so eine Anlage lohnen würde.

Für Anregungen, überlegungen etc. wäre ich euch sehr dankbar.

Grüße aus Thüringen

XXLRay

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Re: Verhälnis Größe Windkraftanlage zu Generator

 ·  Gepostet: 17.08.2011 - 12:20 Uhr  ·  #22832
Tut mir leid, eine A3K kann ich auf der Seite nicht finden. Mit den Formeln im Grundlagenbereich kansnt du dir aus den Maßen und der Leistungsangabe bei 12m/s den Wirkungsgrad ausrechnen. Dann rechnest du dir damit die Leistung bei 3m/s aus und hast schonmal eine grobe Abschätzung. Die Idee mit der Wetterstation kann ich nur befürworten. Den Sensor am besten am geplanten Standort in entsprechender Höhe installieren.

murphy

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Re: Verhälnis Größe Windkraftanlage zu Generator

 ·  Gepostet: 17.08.2011 - 12:23 Uhr  ·  #22833

XXLRay

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Re: Verhälnis Größe Windkraftanlage zu Generator

 ·  Gepostet: 17.08.2011 - 12:29 Uhr  ·  #22835

murphy

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Re: Verhälnis Größe Windkraftanlage zu Generator

 ·  Gepostet: 17.08.2011 - 12:39 Uhr  ·  #22837
Ok, verdammt ... du zerstörst gerade meine Phantasien :-) aber besser so als sich später zu ärgern !