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Windrad zum Heizen

(nicht zum Verheizen!)

SturmHeiner

Betreff:

Windrad zum Heizen

 ·  Gepostet: 22.06.2010 - 15:49 Uhr  ·  #16630
Hallöchen,
ich lese schon eine ganze Weile mit und habe schon einige wichtige Informationen erhalten.
Im Eigenbau hat es bisher nur zu einigen kleinen Windrädern (gebaut aus Lüfterrädern) gereicht, die sogar hin und wieder ein Lämpchen zum Leuchten bringen.
Doch jetzt wird es ernst!!!

Kürzlich habe ich bei Ebay einen Gittermast zum Schnäppchenpreis ergattert und nun will ich meine alten Pläne aus der Schublade holen und umsetzen. Dazu brauche ich Eure Hilfe.

Zur Situation: Wir haben ein altes Forsthaus mit riesigen Grundstück in Randlage gekauft und saniert (fast fertig). Es gibt eine neue Heizungsanlage mit Pufferspeicher insgesamt 3000l. In einen der beiden Speicher möchte ich eine Heizpatrone einbauen zur Heizungsunterstützung. Ich denke so an 1-1,5kW. Der Gittermast ist um die 8m hoch. Im Winterhalbjahr gibt es Wind ohne Ende. Der nächste Nachbar ist ausreichend weit weg.

Ich möchte ohne komplizierte, teuere evtl. anfällige Regelung auskommen. Ich habe bei Euch gelesen, dass man mit einer USV recht guten 230V Wechselstrom erzeugen kann. Die Heizpatronen können angeblich Schwankungen gut aushalten. Mein Motto wäre:viel Wind gleich viel Wärme, wenig Wind halt weniger Wärme und kein Wind - auch gut...
Ach so, den ganzen Sommer über bekommt das Windrad Ferien, da haben wir schon zuviel Wärme von den Solarmodulen.

Wer kann entsprechende Erfahrungen weitergeben. Ich bin besonders an Tipps für konkrete Windradtypen und für die Elektrifizierung interessiert.

Stürmische Grüße aus Mecklenburg

Gleichstrom

Betreff:

Re: Windrad zum Heizen

 ·  Gepostet: 23.06.2010 - 08:44 Uhr  ·  #16637
Hallo! Wenn ich es richtig verstehe, brauchst du den Strom für nichts anderes. Dann wäre ein Generator, der gleich die (etwa) passende Spannung liefert, geeigneter als der Umweg mit einer USV. Diese kommt übrigens nicht mit stark schwankender Eingangsspannung zurecht. Aber wozu überhaupt Strom erzeugen? Es geht auch mit einer Wasser-Wirbelbremse direkt. Wie man die am einfachsten ausführt, müsste man diskutieren. Ich habe das bereits des Öfteren hier angeregt, aber noch nie erhielt ich eine Antwort. Dabei passen Wirbelbremsen ohne Tricks ideal zur Leistungscharakteristik jedes Repellers. Ein praktisch unlösbares Problem für elektrische Generatoren.

XXLRay

Betreff:

Re: Windrad zum Heizen

 ·  Gepostet: 23.06.2010 - 11:15 Uhr  ·  #16642

Gleichstrom

Betreff:

Re: Windrad zum Heizen

 ·  Gepostet: 23.06.2010 - 18:14 Uhr  ·  #16644
Das ist nicht so leicht. 1) Wirbelbremse direkt am Repeller: Behälter gut isolieren, Leitungen über irgendwelche geeigneten Verbinder aus der Ölhydraulik koaxial durch das Drehlager führen. Ich kenne mich zwar nicht aus, aber bin sicher das man etwas brauchbares finden kann. Die Leitungen im Mast natürlich auch isolieren. Die Sole muß Frostschutzmittel enthalten (wie auch die Kollektoren). Ein automatischer Entlüfter an der Bremse ist empfehlenswert. Der Druck im Ausdehnungsgefäß (am Boden) sollte bei 8m Nabenhöhe wenigstens 1bar betragen. 2) Pumpe direkt am Repeller: Man koppele eine geeignete Wasserpumpe mit dem Repeller, und sorge für viel Strömungsverlust im Wärmetauscher des Speichertanks. Problematik wie 1), aber kühlere Leitungen und vielleicht weniger Verlust. Dafür muß aber der Querschnitt größer sein. 3) Wirbelbremse am Mastfuß: bequem, aber Umlenkgetriebe (PKW-Differential) am Repeller nötig. Gibt Probleme mit Schwingungen der Welle und Drehmoment gegen die Windfahne. 4) Hydraulikmotor am Repeller und zweiten an der Wirbelbremse: Probleme wie bei 1), aber auch ein paar Vorteile. Es kann eine Übersetzung realisiert werden. Die Wirbelbremse kann dem Speichertank nahe montiert werden. Die Verlustwärme der Hydraulikmotoren kann zum Teil in Nutzwärme gewandelt werden. Dazu sind die Anlagenteile zu isolieren und ein Wärmetauscher Öl-Wasser für das Hydrauliköl nötig.

SturmHeiner

Betreff:

Re: Windrad zum Heizen

 ·  Gepostet: 24.06.2010 - 10:42 Uhr  ·  #16655
Danke für die ersten Antworten.
ich sehe mich als Nutzer, der mehr oder weniger bewährte Technik einbauen möchte. Das mit der Wirbelbremse erscheint mir noch etwas unausgegoren :-/ eher interessant für Erfinder
Dann schon lieber den Generator mit passender Spannung. Wer hat Erfahrung? Nennt mal ein paar Hersteller zwecks Informationsbeschaffung. Danke!

XXLRay

Betreff:

Re: Windrad zum Heizen

 ·  Gepostet: 24.06.2010 - 11:28 Uhr  ·  #16659

fiedje

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ich würde den Weg über den Strom nehmen

 ·  Gepostet: 26.06.2010 - 16:21 Uhr  ·  #16675
Aus dem Bauch raus würde ich mit dem Strom eine Wärmepumpe betreiben, damit wird auch gleichzeitig noch die Umgebungs- oder Erdwärme genutzt.
Vorteile:
bewährte Technologie, die wahlweise mit aus Windkraft- oder Sonnenenergie erzeugtem Strom betrieben werden kann. Zur Not könnte die Anlage dann mit einem Generator zu betrieben werden.
Frostschutz kann vernachlässigt werden, wenn man die Komponenten in geschützten Räumlichkeiten betreibt.

Gruss Friedhelm

mg327

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Re: Windrad zum Heizen

 ·  Gepostet: 26.10.2014 - 20:03 Uhr  ·  #42756
Hallo,

ich hoffe, es vestößt nicht gegen die Regeln ein so altes Thema wieder aufzugreifen, aber es paßt sehr gut.

Wir stellen gerade ernsthafte Überlegungen darüber an, Windkraft direkt zum Heizen zu nutzen und zwar in mehreren kleinen Anlagen. Als erstes kamen wir darauf, daß ein normaler Kühlschrank ja auch mit einem Motor (Kompressor), also einer Drehbewegung arbeitet - genau wie jede andere Wärmepumpe auf Kompressionsprinzip.
Dann kam durch ein Buch über Savonius Rotoren die Idee zur Wirbelstrombremse (Retarder). Der irre Vorteil darin ist die Tatsache, daß die immer Energie liefern, sobald sich das Windrad dreht und keinerlei Anpassung benötigen.
Wenn also, was bei uns möglich wäre, der Retarder im Haus liegt, kann er bei Wind nur wärmer werden, aber nie kälter - ist doch genial.
Ein LKW-Retarder ist aber sehr teuer, eine Wirbelstrombremse aus Metallschaum leider auch. Kann man das nicht selbst bauen? Vielleicht nicht so effizient, aber Wind haben wir genug.
Wie sieht es mit Wandlern aus PKW-Automatik-Getrieben aus? Lassen die sich nicht irgendwie verwenden?
Der Antrieb soll übrigens über Savonius Rotoren erfolgen, also niedrige Drehzahl.

Vielleicht können wir ja ein paar Ideen sammeln.

Grüße
Michael

FamZim

Betreff:

Wasserbremse

 ·  Gepostet: 26.10.2014 - 21:20 Uhr  ·  #42759
Hallo

Für Dauerbelastungsversuche wurden mal Wasserbremsen gebaut.
Sie waren ähnlich wie eine Turbine mit Lauf-und Leitschaufeln aufgebaut.
Nur nicht mit Schaufeln sondern stattdessen mit runden Scheiben .
Abwechselnt Aussen ein Ring, dann auf der Welle eine Scheibe, dann Aussen wieder ein Ring und so weiter mehrere hintereinander.
Der Abstand von Ringen und Scheiben sehr gering eingestellt, wurde dieses System nach Bedarf mit Wasser geflutet.
Das erzeugte dann Reibung ohne Verschleiß und damit Wärme.
Diese konnte dann über einen äusseren Wasserkreislauf entnommen werden.
Die Bremswirkung ist natürlich Drehzahlabhängig und dem Füllgrad entsprechent.
Durch die Drehung, wird das Wasser wie in einer Kreiselpumpe nach Aussen geschleudert, und in Achsnähe wieder eingeleitet.
Keine Magnete keine Spulen , nur Aluscheiben !

Gruß Aloys.

doelle4

Betreff:

Re: Windrad zum Heizen

 ·  Gepostet: 27.10.2014 - 00:32 Uhr  ·  #42761
Also Wärme zu erzeugen ist nicht so schwer und das wird dir gelingen.
Merkbar für Heizwecke wird diese aber kaum sein da die Körperabwärme einer einzelenen Person im Haus schon mehr beträgt als ein normal dimensionierter Savonius im Schnitt liefern kann.
Ich denke das solltest du wissen bevor du ans Werk gehst.
Gruß Hans

wieso

Betreff:

Re: Windrad zum Heizen

 ·  Gepostet: 27.10.2014 - 06:21 Uhr  ·  #42762
Zitat geschrieben von fiedje

Aus dem Bauch raus würde ich mit dem Strom eine Wärmepumpe betreiben, damit wird auch gleichzeitig noch die Umgebungs- oder Erdwärme genutzt.
Vorteile:
bewährte Technologie, die wahlweise mit aus Windkraft- oder Sonnenenergie erzeugtem Strom betrieben werden kann. Zur Not könnte die Anlage dann mit einem Generator zu betrieben werden.
Frostschutz kann vernachlässigt werden, wenn man die Komponenten in geschützten Räumlichkeiten betreibt.

Gruss Friedhelm



Auch wenns schon aelter ist , aber genau so seh ich dies auch ..... Waermepumpe klingt gut
Windturbine an Batterie und Waermepumpe auch .... eigentlich simple , macht nur niemand :'(

doelle4

Betreff:

Re: Windrad zum Heizen

 ·  Gepostet: 27.10.2014 - 14:33 Uhr  ·  #42769
Zitat
Windturbine an Batterie und Waermepumpe auch .... eigentlich simple , macht nur niemand

Naja ist nicht so das niemand macht, ich beheize mein mit einer Split Kilmaanlage Haus zu 80% übern Winter.
Bei mir ist halt das Netz mein "Ausgleichsspeicher" und habe PV als Ergänzung zu Wind da Wind allein zu dürftige Erträge bringt.
10 KW/h Verbrauch pro Tag sollten da schon eingeplant sein, macht bei guter Split Wärmepumpe etwa 40 KW Wärme was ca 3,5-4 Liter Heizöl oder 10 KG Holz entspricht.
Gruß Hans

wieso

Betreff:

Re: Windrad zum Heizen

 ·  Gepostet: 27.10.2014 - 22:46 Uhr  ·  #42774
Zitat
Naja ist nicht so das niemand macht,


....ehrm ..... ich kenne niemand der via Windturbine eine Waermepumpe betreibt

doelle4

Betreff:

Re: Windrad zum Heizen

 ·  Gepostet: 27.10.2014 - 23:44 Uhr  ·  #42775
Direkt gehts ja auch nicht.
Aber über Akkubank oder indirekt mit Netzeinspeisung sieht die sache doch gleich besser aus
Gruß Hans

mg327

Betreff:

Re: Windrad zum Heizen

 ·  Gepostet: 28.10.2014 - 19:15 Uhr  ·  #42784
Danke für die große Resonanz.

Also erst einmal bleiben 100Watt ja 100Watt - egal in welcher Energieform sie vorliegen. Der riesige Vorteil der Wärme ist jedoch, daß sie bei den meisten anderen Energieformen (leider ungewollt) als Abfall entsteht, den man normalerweise kaum bis gar nicht nutzen kann. Erzeuge ich aber gleich Wärme an Ort und Stelle, habe ich 100% Wirkungsgrad, denn ich bekomme genau das, was ich haben will.

Den Umweg, einen Kompressor (Wärmepumpe) mit Strom zu betreiben, den man aus Windkraft gewinnt, kann ich leider nur bedingt nachvollziehen. "Bedingt" im Hinblick auf handelsübliche Lösungen. Schaut man es sich aber mal etwas genauer an, so setze ich hier Rotationsenergie in elektrische Energie um, nur um sie danach wieder in Rotationsenergie umzuwandeln - evtl. noch mit dem ebenfalls verlustbehafteten Zwischenspeichern in Batterien und anschließendem Wechselrichten. Au Mann, für mich hört sich das ja noch komplizierter an, als jemandem von hinten durch's Auge in die Brust zu schießen.
Aber mal den Spaß beiseite, es war ja erstmal eine Idee, der folgende Tatsache zugrunde lag: Ein Kompressor ist erst einmal ein einfacher Motor (elektrisch gesehen), also erzeugt er eine Drehbewegung. Ein Windrad dreht sich ebenfalls --> Warum soll es nicht möglich sein, den Kompressor direkt zu drehen? Das wäre dann bis dahin fast 100%iger Wirkungsgrad, wenn man von der Reibungsverlusten in den Lagern absieht, aber die sind ja immer da, egal was gedreht wird.

Ich werde mir mal den Spaß machen und einen alten Kühlschrank-Kompressor zerlegen - keine Angst, ich weiß wo das Kühmittel rauskommt - dann werde ich ihn probeweise mit einer anderen Drehbewegung betreiben, wenn er dann kalt wird (was eigentlich passieren müßte) wäre meine Theorie bewiesen. Dann muß man nur noch das Gleiche mit einer Klimaanlage hinkriegen und man hätte ca. 2KW Heizleistung oder sogar mehr.

doelle4

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Re: Windrad zum Heizen

 ·  Gepostet: 28.10.2014 - 19:48 Uhr  ·  #42786
Ja das ist Fakt das 100Watt 100 Watt sind.
Versorgt man damit eine gute Wärmepume werden daraus 300-500 Watt Wärme, ist auch Fakt.
Klimatechnik ist aber ein eigenes Steckenpferd wo je nach Kühlmittel und Kompressordruck ein max bestimmter Temperaturhub möglich ist. Effektiv sind da ca 30-40 Grad desto höher dieser ansteigt desto mehr sinktder Wirkungsgrad runter.
Darumm sind großflächige Wärmeaufnahme und Wärmeabgabeflächen nötig ,ein Radiator reicht dazu nicht.
Dies wird bei deiner Bastelei ein Problem sein sodass du ein ganz miesen Wirkungsgrad erhältst.
Gruß Hans

XXLRay

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Re: Windrad zum Heizen

 ·  Gepostet: 29.10.2014 - 07:21 Uhr  ·  #42791

...

Betreff:

Re: Windrad zum Heizen

 ·  Gepostet: 29.10.2014 - 07:57 Uhr  ·  #42792
Zitat geschrieben von XXLRay

Problem beim direkten Betrieb wird sein, dass das Windrad so gut wie nie im optimalen Arbeitsbereich läuft weil die Belastung durch den Kompressor nicht entsprechend geregelt ist.


Ganz genau, je nach Wind unterschiedliche Idealdrehzahl, wenn ich mir überle wie lang ich schon an der Belastungskennlinie vom WR tüftle ... Und da sind einige Prozent Gewinn bei Optimierung drinnen.

Ich für meinen Teil hab meine Wärmepumpen am Netz hängen, in das speist PV und Wind ein. Hab dann mit Absenkungen, Anhebungen und Puffern gespielt bis die Laufzeiten der Pumpen in die mittlere tägliche Ertragszeit fallen. An normalem Tag kommt ab morgens 9 bis mittags 4 wind und PV. Kommt dann eben nix, dann aus dem Netz und fertig.

mg327

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Re: Windrad zum Heizen

 ·  Gepostet: 02.11.2014 - 19:56 Uhr  ·  #42819
Ja, ich denke das war eine Schnapsidee - die miesen Wirkungsgrade von Kompressoren im unteren Drehzahlbereich habe ich hier nicht berücksichtigt. Die Wärmedifferenz wäre nicht das Problem, wir haben jede Menge Platz zum zwischenspeichern (Wasser).
Ich denke, wir werden den Wind für die Stromerzeugung (12V) und zum Wasser pumpen verwenden.
Zum Heizen bastel ich dann mal weiter an einer effektiven Abwärmenutzung unseres Kamins - wenn sich das für die drei Winter, die wir noch hier in der Kälte sein müssen überhaupt lohnt...

Danke nochmal
Michael

...

Betreff:

Re: Windrad zum Heizen

 ·  Gepostet: 03.11.2014 - 09:05 Uhr  ·  #42820
für drei Kälteperioden wird sich das nicht rentieren, esseidenn Du bewertest es als Zeitvertreib oder Hobby.