Moin

besitze bereits eine
gute 4,1 KWh Solaranlage und möchte mich gern an das Thema Windkraft wagen.

Bereits vorhandene sind 2x 100Ah 12 V Solari Batterien für Solar, Boot Camper usw. Ein Holzrotor mit einem Durchmesser von 1.80 Meter und eine Lima aus einem BMW 170A.

Der Generator ist an sich für das Laden der Batterien perfekt, da Laderegler bereits verbaut, Gleichrichterdioden vorhanden, Spannungen passen usw. Leider brauchen die eine externe Erregerspannung und eine gewisse Drehzahl, damit die Arbeiten. Somit ist eine Lima aus einem Auto, würde ich mal behaupten nicht die beste Wahl.

Nach Recherche brauche ich einen Generator der sich selbst erregt also einen Permannentmagnet Generator am Besten mit niedriger Drehzahl. Ich möchte letztlich die beiden Batterien laden und nachts die Grundlast abfedern. Die Batterien sollen dann 100-200watt abgegeben die Stunde sofern dies möglich ist. Sofern Überschuss vorhanden wäre soll diese direkt zum WR geleitet werden, wenn nicht wäre dies aber nicht tragisch.

Das Meerwasseraquarium zieht leider ziemlich viel Strom wie wir feststellen mußten.

Ist das so realistisch oder eher nicht? Und wenn ja welchen Generator würdet ihr mir empfehlen? Ich finde nur den China Schrott mit unrealistischen Angaben

Danke euch

Hallo

Die meisten Limas erzeugen den Erregerstom ja selber sobalt die Ladekontrollleuchte erlischt.
Dazu ist natürlich einen gewisse Drehzahl nötig, da die diodenspannung überschritten werden muß.
Dafür starten sie ohne Rastung sehr leicht!
Wie hoch ist denn die Windraddrehzahl überhaubt, und die Getriebeübersetzung.

Gruß Aloys.

Aloys bei einem 1,80 m Rotor kann man sich denken dass die Drehzahl nicht überwältigend hoch ist, nicht einmal bei Starkwind, von KFZ Lichtmaschinen weiß ich nur dass vor 30 Jahren als ich so ein paar Heftchen dazu studiert habe so der Schnitt war dass diese erst bei 800 RPM anfangen zu laden.

An Standard Standorten in Deutschland (üblich ist die häufigste Windgeschwindigkeit 2-´bis max 4,5 m/sec je nach Bodenbeschaffenheit und Umgebung, eher selten höher an Küste und auf Bergkuppen oder in getunnelten Tälern in denen die Strömung verstärkt werden kann.

Da gab es auch Versuche mit Umwicklung auf mehr Windungen um das Erreichen der Ladespannung noch früher zu machen und auch die Tipps evtl Magnetstückchen in Süd & Nordpol Aussrichtung abwechselnd in die Schlitze wo die Windungen reinkommen zu stecken & verkleben um eine Selbsterregung flotter zustande zu bringen.

Ich rate User Blue Ice dazu dass Umwickeln und modifizieren am BMW Lader erstmal nicht zu versuchen und zuallererst die Windbedingungen am Standort zu prüfen.

Danach hat er doch recht mit seinem Gedanken an einen selbsterregtem Generator den er nicht nur nach Größe und Drehzahl für Ladebeginn sondern auch wegen der Achsdicke und Länge für eine stabile Nabenaufnahme des Rotors suchen sollte.

Danke euch beiden

Genau, dass ist das Problem mit den Fahrzeuglimas, die Selbsterregeung hört erst bei ca. 3000 U/Min auf. Selbst der Leerlauf mit 800 U/Min wäre nicht realistisch für das Windrad. Denke mal wenn es 60U/Min schafft, wäre das schon ziemlich schnell und ein Erfolg

Bei dem Rotor waren leider keine Wellen oder Lager dabei, da muss ich nochmal gucken hatte auch überlegt die Lager der Lima gegen c3 Lager (Leichtlauflager) zu tauschen, macht aber dann wohl alles eher keinen Sinn, die sind für Motoren konzipiert.

Vielleicht hat ja einer einen Geheimtipp wo ich verhältnismäßig kleine PM Generstoren, die man wie ich gelesen habe auch als Motor eisetzten kann?! für mein Projekt herbekomme.

Es muss sich ja auch drehen, wenn die Übersetzung zu groß ist, bringt das nachher ja auch nicht mehr, 1 zu 1, 1zu2? Kommt denke ich auf die Größe des PMG an. Eine variable Übersetzung wäre klasse um zu schauen, wie sich das Windrad verhält.

Danke

Hallo Blue-Ece,

Herzlich willkommen im Forum.


Nun zunächst müsste man wissen um wie viele Stunden es geht. Dann hätte man die nötige Energie z.B. in Wh.

Das Vorhaben hängt dann grob von folgernden Faktoren ab:
+ Standort
Ist regelmäßig, nachts Wind vorhanden? Wie ist das Gelände? Hoch bebaut, Bäume, freie Ausströmung? Hauptwindrichtung?
+ Windrad, Rotor, Größe, Generator, Effizienz
+ Laderegler, einfach oder MPPT?
+ Was ist dein Budget

Grüße

Was für Drehzahlen schafft der Rotor bei welchen Windgeschwindigkeiten?

Danke für die Aufnahme und für die schnelle Hilfe

8-10 Stunden 100-200 watt sofern möglich.
Wenn ich die beiden Batterien parallel schalten haben wir 200Ah zur Verfügung, laut Rechner im Netz sollen das über 2 KW Speichervolum sein, frage ist nur wie sich das dann am Wechselrichter bemerkbar macht, da gibt es ja auch wieder Verluste, aber einen kleinen Speicher hätten wir schon mal.

Windrichtung aus Westen (Hamburg)
Windrad soll hinter der Hütte stehen in 2 Meter Höhe mit direkter Anströmung, keine Bäume o.ä. Dennoch herrscht hier auch Windstille, Inland eben.

Also grob befaßt habe ich mich mit den Produkten von Victron, die haben theoretisch alles da, was man hierfür benötigt, Laderegler, Tiefentladungsschutz, Wexhselrichter. In welcher Dimension kann man denke ich erst sagen wenn der PMG final feststeht. Zudem wäre interessant ob es auch einen Entladeregler gibt womit man dann z.B. die Amperzahl reguliert und eben auf die 100 oder 200 watt die Stunde rauskommt. Die Unterschiede der beiden genannten Regler kenne ich nicht, würde aber schon einen elektronisch nehmen

Budget, also wenn das Projekt Erfolg verspricht und Ihr mir sagt, das kriegst Du mit den und den Komponneten ohne zu wickeln etc. pp. hin, bzw. ist realisierbar, dann wäre ich auch bereit mehr Geld als 40 Euro für die gebrauchte Lima in die Hand zu nehmen

Genau, das ist das Problem mit dem Erregerstrom, habe gelesen der schaltet sich erst bei einer Drehzahl von 3000 U/Min. vollständig ab. Das ist otopisch, wenn wir realistisch sind, würd ich 60 oder 120 U/Min tippen, dann haut da aber auch schon der Wind drauf. Ein Getriebe gab es dazu nicht, keine Wellen, kein Lager. Ich denke wir müssen uns von dem Gedanken der Lima trennen denn er Erregerstrom (4Watt) muss ja permanent Anliegen, kein Wind > Batterie leer, Batterie leer > kein Erregerstrom > also gar kein Strom zudem hat er schon einen ganz schön starken Anlaufwiderstand, wenn er erstmal dreht, dann geht's aber ich war schon erstaunt, so einfach lässt der sich nicht drehen, ggf. die Lager ersetzen oder es gleich sein lassen den wieder bei Kleinanzeigen rein und einen PMG organisieren

Victron ist schonmal Sahne auf dem Kuchen nur leider kann man keine der Solar Laderegler von Victron für Windräder einsetzen weil Windräder je nach Windgeschwindigkeit von Solar stark abweichende auf und absteigene Spannungen erzeugen.

Du benötigst einen Windladeregler oder Windsolar Hybrid Regler.

Dem Akku ist es egal. man kann beides, Solar und Wind in den gleichen Akku einspeisen wenn die unterschiedlichen Regler beide für die gleiche Akkuspannung und den Akkutyp ausgelegt sind.

Oh, danke für den Tipp, das wusste ich noch nicht, da mache ich mich mal schlau

Bzgl. des Generatora hat keiner eine Idee woher man den beziehen kann?

"Windrad soll hinter der Hütte stehen in 2 Meter Höhe" Die Hütte 2m oder das Windrad? Letzteres macht man nicht, schon weil dann jeder in den Rotor rein greifen kann und sich verletzen.

Mindestens 4m. Und auch da hat man gegenüber 10m nach der Höhenformel nach Hellmann nur 88% Windstärke.
Energetisch aber nur 68% (0,88³).

Auf 4m kommt man aber schon mit ner Stehleiter ran. Außerdem braucht man sich um Blitzschutz i.A. nicht sorgen.

Hallo Blue-Ice,



So einfach ist das leider nicht.
Du gibst an das 60 .. 120 RPM erreichbar wären.
Stimmt meine Annahme dass du die Akkus parallel geschaltet hast und ein 12 V System hast?

Käufliche Generatoren werden dann recht teuer, weil es selten ist.
Man braucht bei einem 12 V System viele und dicke Windungen um Ladespannung und Ladestrom zu bekommen.
Käuflich einfach:
Generatoren die viel Spannung oder viel Strom erzeugen können.

Hier im Forum wird gerne ein Scheibengenerator selbst gebaut.
Siehe: Forum/cf3/index.php?f=72

Ob Kauf oder Selbstbau:
Es braucht eine gute Datenlage für einen passenden Generator
+ Windbedingungen am Standort, Stärke, Häufigkeit
+ Anwendung
Bei dir wäre eine Schwachwind Ausrichtung erforderlich weil dieser häufiger verfügbar ist und
du mit z.B. einmal pro Woche stärkerem Wind vermutlich wenig anfangen kannst
+ Repeller
RPM und dazugehöriges Drehmoment
Je mehr RPM desto mehr Spannung, die Ladespannung des Akkus muss jedoch mindestens erreicht werden
Je mehr Drehmoment desto mehr Strom kann fließen
Am Akku ohne teure Ladetechnik bestimmt der Strom überwiegend die Ladeleistung und wir liegen bei 40 .. 70% Generator Wirkungsgrad.

So ist das leider.


Es klingt lohnenswert das näher zu beleuchten.
Das kann ja nur Wärme, Wasser Pumpen oder Licht sein.
Man kann dämmen z.B. mit 10 cm Styrodur, von unten und von hinten immerhin.
Vielleicht gibt es noch andere praktikable Möglichkeiten, wie fast komplett abdecken über Nacht?
Bei Pumpen gibt es auch große Unterschiede in der Effizienz.
Wichtig ist der Volumenstrom (Liter/Minute) und die dazu notwendige elektrische Leistung.
Größere Leitungsdurchmesser und möglichst druckloses Pumpen erhöhen auch die Effizienz.
Bei Licht kann sich modernere LED Technik lohnen.

Grüße

Wieviel Energie kannst Du denn mit einem Rotor mit 1,8 m Durchmesser ernten, dass sollte die erste Frage sein. Dafür gibt es tabellen die Dir erlauben abzuschätzen wieviel Energie bei unterschiedlichen Windgeschwindigkeiten geerntet werden kann.

Solltest Du es schaffen, einen passenden Generator zu finden und Dein Rotor gute Eigenschaften haben - er ist aus Holz, wahrscheinlich ein Eigenbau - so wären bis zu 40% der in der Strömung enthaltenen Energie möglich.

Theoretisch sind bis maximal 59% möglich - es kommen Abzüge durch elektrische und mechanische Verluste dazu, mehr als 59% kann mann nur mit einer Litfasssäule ernten, also drum herum!

Ok. was ganz empfindlich den Ertrag beeinflusst ist die Windgeschwindigkeit und zwar extrem anders als sich der Laie das so vorstellt:

Nämlich bei käuflich angebotenen Windrädern wird meist eine Nennleistung angegeben die erst bei Erreichen von Windgeschwindigkeiten erreicht wird die bei uns im Innenland genauso wenig wie an exponierten Lagen wie Küste und Gebirge nur im Ausnahmefall und dann auch darüber eintreten können.

Sagen wir für Deine Rotorgröße hättest Du einen passenden Generator dessen Nennleistung bei 1 kw liegt die Du dann bei einer Windgeschwindigkeit bei frühestens 12 m/sek erreichst. Optimistisch über den Daumen.

Unwahrscheinlich dass Du jemals 1 kw zu sehen bekommst. Schlimmer noch - mit sinkender Windgeschwindigkeit, also bei mittleren 3 m/sek Wind im Innenland in bodenrauer oder bebauter Umgebung sogar extrem viel weniger und dann noch mit Turbulenzen die den Wirkungsgrad Deiner aerodynamischen Flügel stark mindern können.

Du erhältst bei 3 m/sek nicht etwa 1/4 von den 1 kw (1000 W) die Du bei 12 m/sek im Idealfall erreichen könntest.

Nein, und da schaue ich jetzt in meine Tabelle von Horst Chrome der bei Windgeschwindigkeiten von 3 m/sek an in Einzelschritten aufsteigend den Energieertrag in Watt für ein Windrad mit 1 m Rotordurchmesser bei einem Wirkungsgrad von 30% angibt und sehe da dass dies bei 3 m/sek dafür nur 5 W sind. Bei 12 m/sek sind es bei ihm 301 W, also nicht 4 mal soviel, nicht im Entferntesten!

Rechnen kannst Du ja selber, meinetwegen auch mit höherem Wirkungsgrad, 40% wäre machbar und 1,8 m Rotordurchmesser hast Du und wenn bei Dir nicht so oft mehr als 3 m/sek Wind aufschlägt kannst Du ziemlich genau abschätzen was Dich erwartet.

Bei 4 m/sek wären es bei Chrome 11 W, bei 5 m/sek sind es 22 W, bei 6 m/sek sind es 38 W und mehr würde ich als häufigste Windgeschwindigkeit in Bodennähe bis 10 m in Deutschland nur äusserst selten erwarten.

Kann man schon mal verlinken:
Forum/cf3/topic.php?t=6884
Forum/cf3/topic.php?t=6661
und auch diese Quelle,
bevor man sich selber abmüht. https://istabreeze.store/
Ist nur in Wirklichkeit nicht immer alles so, wie beworben.

Ich habe in den Grundlagen einen Beitrag von XXLRay gefunden:
Thema "Der richtige Generator"
Das hilft vielleicht zum Verständnis, dass wir hier nicht mal eben einen Link posten können.

Forum/cf3/topic.php?t=3064

Grüße

Xxl RAY´s Beitrag ist sehr lesenswert. Man könnte bestenfalls noch hinzufügen dass es für die Auswahl des richtigen Generators auch wichtig sein kann die individuellen Standortbedingungen zu kennen.

Für einen Standort mit hauptsächlich Schwachwind wäre es wichtig diesen Bereich besonders optimal nutzen zu können wenn man auf das wenige was dort überhaupt geerntet werden kann Wert legt. Das heißt ein früher Anlauf und wenig Rastmoment durch Magnetismus, Lagerreibung und Masseträgheit ist von Vorteil, bevorzugt werden dafür Generatoren ohne Eisen in den Wicklungen sogennante eisenlose oder coreless Generatoren.

Ist es ein Standort wo die häufigste Windgeschwindigkeit bei über 4,5 m/sek liegt würde man konventionelle selbsterregte Motoren oder Generatoren mit späterem Anlauf gut einsetzen können und spart dabei evtl. die Mehrkosten für größervolumige Coreless Scheibengeneratoren.

Es hängt sehr vieles von den Standortbedingungen ab. nicht nur die optimale Generatorwahl, auch die Wahl der Rotorbauart und die Art der Flügelprofile.