Leistungsentnahme regeln, aber wie optimal ?

Ladeelektronik, Messgeräte, Steuerungen etc.

Leistungsentnahme regeln, aber wie optimal ?

Beitragvon rob » Fr 1. Mär 2013, 21:06

Hallo,liebe Forumsgemeinde,
hatte hyridanlage(wind/solar)geplant möglichst viel eigenvergrauch zu decken.Windrad nur
deshalb um den geringen winter solarertrag etwas aufzubessern.Dabei war mir klar das das
nur wenig rentabel ist und pracktisch nur ne kleine bastelei hobby ist.Um das ganze
kostengüstig zu gestalten erwarb ich ei kostengünstiges windrad über eine italienischen
direktvermittlers(China)für 299€

hier erstmal die fakten:
Permanentmagnetdrehstromgenerator Nennleistung 500 Watt.max.585 Watt.laut leistungskurve
ist die voltzahl ab 500 upm auf 28 volt begrenzt.Bei 200 upm sollen 30 watt bei 350upm
bereits 150 watt erreicht werden.

erst mal ne zwischenfrage wie wird auf 28 volt begrenzt?
Motor1.jpg
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Kaum angekommen hab ich den generator ausgebaut 35A brückengleichricher von
conrad für 6,70€ euro dran.zunächst 3 watt ledstripe reststück angeschlossen.
Leichtes müheloses drehen mit 2 fingern an der welle und es leuchtet sofort strahlend
hell auf . erst mal vielversprechend.jetzt eine 18 w 5 meter ledstripe mit 300 led
nicht mehr ganz so leicht aber immer noch mit 2 fingern leuchtet hell auf.
dann test mit 12v festo akkuschauber.

Zunächst ohne Last (was ja kaum der fall ist)gemessen mit laser drehzahlmesser ampermessung mit stromzange:

350 upm 24,6 Volt
500 upm 34,5 Volt
1300 upm70,5 Volt

Last 18 watt ledstripe:
180 upm 10,2 Volt 0,67 A= 6,8 Watt 1. Gang (drehmoment sehr sehr leicht praktisch nur trägheit der masse)
230 upm 12,1 Volt 1,43 A= 17,3 Watt 1 .Gang (drehmoment sehr leicht)
350 upm 17,2 Volt 3,33 A= 57,2 Watt 1. Gang (dremoment mäßig maschine schaft noch leerlaufdrehlahl)
500 upm 23,7 Volt 6,2 A= 146,0 Watt ( Ab hier wurde der Drehmoment zu stark für die maschine 2.Gang)

Last 60 Watt 12V Autohallogenbirne:

330 upm 12,5 Volt 5,13A= 64,1 Watt 1.Gang leistungsende maschine bremsung leerlaufdrehzahl wird nicht ereicht

Last 60+55Watt=115 Watt 12V Autohallogenbirne:

300 upm 7,3 Volt 7,3A=53,3 Watt 1.Gang leistungsende maschine große ausbremsung

Batterie 12volt 7,2 Ah direkt angeschlossen:

190 upm 12,8 volt 0.1 A = 1,28 watt 1.gang kein widerstand
230 upm 15,1 volt 0,3 A= 4,53 watt 1.gang kaum widerstand
350 upm 17,0 volt 3,0 A= 51,0 watt 1.gang(dremoment mäßig maschine schaft noch leerlaufdrehlahl)

zu ergebnisse 1 aber auch 2 led ist anzumerken das drehen so leicht geht
das man das gefühl hat mann bräuchte vor dem Rotor nur husten um ihn in
bewegug zu setzen.Wäre erfreulich bei schwachwind.und 6,8 und 17,3 watt
könnte mann schon zwar langsam aber immerhin ne batterie laden.
wäre ne zu starke last dran hieße das stillstand und gar nichts würde produziert.

Diese ergebnisse führte mich zu folgenden überlegungen:

Mann kaufe sich 2 Pwt solarregler mit einstellbaren lastausgang.Laderegler 1 schließt
mann an eine kleine billige 12 v Batterie und das winrad an.Den lastausgang wird so eingestellt
das alles was 15 volt übersteigt an den lastausgang1 gegeben wird.
Wird nun tatsächlich mal mehr und höhere ströme produziert schaltet laderegler 1 dank des einstellbaren lastausgangs z.b.ab 15 volt durch
auf solarladereger 2 der in eine dann vorhandene 24volt solarbatteriebank miteinspeist.sollte diese nun voll sein sprich keine stromabnahme
mehr erfolgen tritt der eistellbare lastausgang des solarladereglers 2 in aktion und schaltet bei 28,1 volt z.b auf einen heizstab.

die befürchtung bei direkten verwenden 24 volt laderregers ist ;ich möchte die solarbatteriebank mitnutzen
die wird aber auch gleich zu anfang 460 ah haben.der solarladereger erkennt das und könnte also 10 % sprich 46 Ampere
zur ladung frei geben.das würde 46 mal 24volt 1104 watt zur ladung freigeben.selbst wenn die batterie nur 10%
aufnahmefähig ist bedeutet das 110 Watt.das würde zum abwürgen der drehzahl führen bei wenig wind und den
hab ich oft.
stillstand null produktion.hatte ja mal im test 115 watt h4 glühlampen drann ,mußte den generator
festhalten damit das gehäuse nicht mitdreht!!

der laderregler 1 müßte ja 50a durchschalten können und würde ca 90 € kosten ladereger 2 30a würde 40€ kosten

deshalb frage an die experten hier im forum ob das diese überlegungen richtig sind und oder bessere/preiswertere
lösungen zu empfehlen sind.

ich will ja nur alles richtig machen und das winrad soll sich nur öfters mal in bewegung setzen.was fürs auge eben.
die erträge werden so oder so in dieser region verschwindend gering sein....

grüße rob
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Re: Leistungsentnahme regeln, aber wie optimal ?

Beitragvon andreas » Fr 1. Mär 2013, 22:06

Hallo,

diese Solarregler sind allesamt nicht Windrad-tauglich. Hier wurde einiges dazu geschrieben, wie man die Sache realisieren kann. Das sind allerdings Eigenbauten, kaufen kannst Du die wohl nicht.

MfG. Andreas
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Re: Leistungsentnahme regeln, aber wie optimal ?

Beitragvon rob » Fr 1. Mär 2013, 23:58

Das solarladereger ungeignet war mir eigenlich schon klar.aber da der laderegler 1 der ja durch die angeschlossene 12v batterie auf
12volt läuft dürfte mit den dann anliegenden spannungen von 10,8 v bzw.12,1 v keine probleme haben diese zu verarbeiten.verwendet man
hier beispielweise ne 10 Ah batterie wird diese durch die steuerung mit max.1a sprich 12watt geladen.damit ist die leistungsabnahme zunächst
auf 12watt begrenzt.scheint so (siehe test ergebnisse oben)das der generator keine schwierigkeiten hat diesen drehmoment zu überwinden
und das schon bei niedrigsten drehzahlen.
die überlegung: 50x 12w im jahr ist mir lieber als 5x 100w im jahr zumahl sich optisch das windrad öfters mal in bewegung ist und die möglichtkeit
besteht die 5x100 watt bei starkwind trotzdem mit ladereger 2 abzugreifen .an selbstbauten wollte ich mich nicht umbedingt heranwagen.

"die" optimal universallösung wird und kann es vermutlich nicht geben....

wollte halt ne praktische preiswerte lösung...mittels kapazitäswahl der batterie könnte man nach meiner theorie die anfangsleistungsentnahme
noch vareiren.
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Re: Leistungsentnahme regeln, aber wie optimal ?

Beitragvon Famzim » Sa 2. Mär 2013, 10:50

Hallo Rob

Ich kann Dich beruhigen was den leichten Anlauf des Windrades betrifft.
Es bleibt doch unbelastet bis die Spannung zum laden der 12 V Batterie ausreicht, und das sind nach Deiner Messung 190 U/min.
Erst bei höherer Drehzahl entsteht eine Belastung des Windrades.
Es gibt immer einfache "preiswerte" Lösungen.
Ich würde für den 12 V Akku einen Brückengleichrichter einsetzen.
Dort eine 12 V Glübirne, etwa 10 W für die Strombegrenzung auf 1 A in reie schalten und dann an einen kleinen Solarladeregler und den 12 V Akku schalten.
Diese Schaltung läd nun den "kleinen" mit max 1 A (je nach Generatorspannung) über den Regler bis dieser die Ladung unterbricht bei vollem Akku.
Für den 24 V Akku kommt ein eigener Brückengleichrichter, der dann ab einer Drehzahl von 350 U/min die Ladung des großen Akkus beginnt.
Dieser ist vollkommen unabhängig von der Schaltung des kleinen.
Dieser läd nun in den großen durch dierektanschluß alles was geht in den Akku ein.
Der parallel angeschloßene Solarladeregler übernimmt das verhindern einer Überladung mit dem Lastwiderstand.
Ich denke es spielt keine Rolle warum die Akkuspannung angestiegen ist, ob durch die Solarzellen oder den Generator.
Er schaltet ja nicht den Solargenerator ab, sondern verbraucht die übrige Leistung sinnvoll, um den Akku zu schützen.

Gruß Aloys.
Famzim
 
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