optimaler Generator

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Hallo zusammen

Ich erwäge einen C-Rotor in der Grössenordnung 4kW zu bauen. Welches ist der effizienteste Generator dazu? Ich dachte bis jetzt daran einen Gleichstomgenerator 230V zu verwenden, über welchen der Ankerwiderstand durch eine Elektronik verändert werden kann. Damit kann ich den Rotor genau so bremsen, dass er immer im optimalen Wirkungsgrad betrieben wird. Was sind da euere Erfahrungen?

Wenn ich einen Permanenterregten Generator nehme, kann ich ja nicht beeinflussen, wieviel Leistung produziert werden soll.

Grüsse

[Bernd]

Die Regelung wieviel Energie dem Generator entzogen wird übernimmt normalerweise der Einspeisewechselrichter,
sofern einer verwendet werden soll.

Der effizienteste Generator ist immer der, der für das Einsatzszenario am passensten ist.
Was hast du denn eigentlich vor ? Wo soll der Saft hin ? Was willst du mit ihm anstellen.
Beschreib mal was du anstellen willst, vorher können wir Dir null raten.


Grüsse

Bernd

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Hallo Bernd

Besten Dank für deine Nachfrage. Also ich möchte einen C-Rotor bauen in der Grössenordnung 3-4kW. Ich bin momentan aber noch am abschätzen, ob sich das lohnt oder ob ich mein Projekt eher lassen soll. Nun zum Einsatz des Rotors:

Auf meinem Hausdach, eingespiesen sollte möglich sein ich dachte auch an den Einsatz eines Wechselrichters die Belastung des Windrades übernimmt, ich dachte aber auch an einen autarken Betrieb, wo eben eine separate Elektronik diese Regelung übernimmt.

Was für Generatoren kommen da in Frage und wo können diese gekauft werden? Die Spannung sollte etwa bei 110-220V liegen.

[Bernd]

Falls es sich rechnerisch lohnen soll, du Dir also Gewinn erhoffst, dann würde ich es doch lieber sein lassen.
3 bis 4 kW ist auch schon riesen groß und das wirst du nicht mehr auf ein Dach bauen können, denn
der Rotor müsste schon so in der Gegend von 20 m² groß werden.

Fertige Generatoren mit Getriebe, da fallen mir nur Servomotoren mit Getriebe ein.
Vermutlich wird es darauf hinaus laufen das du einen Generator mit einem Getriebe selber koppeln musst.

Grüsse

Bernd

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Also in erster Linie soll es keinen Gewinn bringen, da dies eh schwierig sein dürfte. Ich dachte an einen C-Rotor Mast 7m hoch Durchmesser etwa 4m und Blattlänge ebenfalls 4m. Ich denke es dürft schon möglich sein daraus 4kW zu gewinnen, oder liege ich da falsch?
Das Getriebe könnte ich auch separat verbauen, ich dachte an ein Planetengetriebe.

[Bernd]

Bei einem 4 x 4m grossen Rotor, also 16m² Fläche, liefert der Wind bei den oft als Vergleichsgrundlage genommenen
12m/s eine Windenergie von 16 kW. Das sind dann 100%. Je nachdem welchen Wirkungsgrad man für sein Windrad
annimmt kann man davon mehr oder minder viel ernten.
In deinem Fall entsprechen 4kW bei 12m/s und 16m² Fläche einem Wirkungsgrad von 25% was durchaus realistisch ist.
Je nach Standort wird man diese Leistung aber nur selten im Jahr erreichen können.

Da wir nun den Durchmesser wissen können wir auch gleich die Drehzahlen berechnen.
Ein 4m C-Rotor wird unter Last bei 12m/s etwa mit ca. 0,6 U/sek bzw. ca. 36 U/min rotieren.
Bei der angenommenen Nutzbeginn Windgeschwindigkeit von 3m/s ist es dann 1/4 dessen bzw. ca. 6 U/min.
Das ist natürlich wirklich sehr langsam.

Aus der Kenntnis Der Drehzahlen für Nutzbeginn und Drehzahl bei voller Leistung (angenommen für 12m/s) kann man
nun daran gehen sich die entsprechende Kombination aus Getriebe und Generator zu überlegen.
Wenn der Generator für Einspeisezwecke dienen soll dann muss er samt Getriebe so gestaltet sein das er bei Nutzbeginn die
Startspannung für den Einspeisewechselrichter erzeugt, das heisst man muss sich erstmal einen Einspeisewechselrichter
aussuchen und dann schauen in welchen Spannungsbereich der arbeitet.

Wenn die Startspannung beispielsweise 100 Volt beträgt, dann muss der Generator eben diese Spannung bei einer
Windgeschwindigkeit von 3m/s bzw. der resultierenden Rotordrehzahl von 6 U/min erzeugen können.

Gängige Servomotoren als Generator eingesetzt erzeugen meist um die 8 Volt bei 100 U/min.
Das heisst so einen Servomotor müsste man auf ca. 1250 U/min beschleunigen um auf die gewünschte Spannung zu kommen.
Die nötige Übersetzung wäre also in meinem Beispiel 1 : 210.

Man könnte auch einen speziellen Scheibengenerator kaufen, wie z.B. den grossen aus dem Kleinwindforum und die Spulen
so wickeln das er eine relativ grosse Spannung bei relativ kleinen Drehzahlen erzeugt. Dann fällt die nötige Übersetzung
wesentlich kleiner aus. Auch von der Leistung her würde dieser Generator gut passen.

Grüsse

Bernd