Hallo allerseits,
mein Name ist Mario. Drei weitere Kollegen und ich planen eine Kleinwindanlage (Versuchsanlage) für ein Projekt an der Technikerschule, welches auch gebaut werden soll.
Da wir zur Zeit den Generator planen und ich nicht weiß, in welche Kategorie ein komplettes System am besten passt, fange ich mal hier an.
Zur Zeit sind wir noch in der Planungsphase. Festgelegt haben wir bisher:
- C-Rotor mit 3 Flügeln, Durchmesser x Höhe: 0,7m x 0,7m
- Dual-Scheibengenerator, 3-phasig, Durchmesser 20cm bis max 25cm, nicht zu schlechter Wirkungsgrad
- Laderegler für 12V-Akku auf dieser Basis http://www.timnolan.com/index.php?page=arduino-ppt-solar-charger
- Dazugehörige Lüfterwand mit 9x 20cm Lüfter für ca. 6m/s max
Das ganze soll bis Ostern incl. Doku stehen!!
Budget max. 1000€
Nun erstmal zu dem Generator:
Wir haben bereits eine ganze Weile mit dem Berechnungs-Excel-Tool von DanielCV herumgerechnet und uns an vermeintlich optimale Werte herangetastet. Dabei sind mir einige Unstimmigkeiten in dem Sheet aufgefallen, dazu später oder an anderer Stelle mehr.
Eine der zur Zeit favorisierten Versionen hat folgende Eckdaten:
- 3phasig
- 4 Spulen pro Phase
- Rotordurchmesser 20cm
- 119Wdg/Spule mit 0,5mm Drahtac
- Magnete 40x10x10, Luftspalt 10,7mm
- Ladebeginn (12>V) bei 3m/s
- Wirkungsgrad bei 12V (3m/s) 91%
Ich habe mal ein bisschen gekritzelt und so könnte der Rotor mit der Magnetanordnung aussehen:
Die FEMM-Simu am "Innenkreis" dazu sieht so aus:
Den Stator überlagert mit dem Rotor stelle ich mir so vor:
Was meint ihr, könnte das was geben?
Wir haben noch alternative Berechnungen mit 15 und 18 Spulen gemacht, wobei der Abstand der Magnete immer beibehalten wurde. Der Wirkungsgrad geht dabei schön hoch (dickerer Draht mit weniger Wdg pro Spule), aber auch die "Materialschlacht" im Hinblick auf die Projektgröße.
Zur Wirkungsgradberechnung:
Habe ich das richtig verstanden, daß das Excel-Sheet den Wirkungsgrad immer auf die Systemspannung (hier 12V) bezieht und mit einem Laderegler dahinter dies so nicht zu gebrauchen ist?
Ich habe das Sheet so abgeändert, daß aus einer angenommenen Windgeschwindigkeit von zB 6m/s (in Feld D76) eine um den entsprechenden Faktor (hier mal 2) multiplizierte Spannung als Basis zur Wirkungsgrad- bzw Stromberechnung (in Feld F74) herangezogen wird. Dies erhöht den Wirkungsgrad bei höheren Geschwindigkeiten.
Das soll für's erste reichen...
Grüße,
Mario