Kraftübertragung

[Helmut]

Ein Windrad zu bauen, ob vertikal oder horizontal, ist ja eine relativ einfache Sache, doch wenn es dann um die Kraftübertragung geht, wird es kompliziert. Was ist das Vernünftigste und Preiswerteste, den Strom wie bei den Großen direkt hinter der Nabe, oder über einen Umweg in einem kleinen "Häuschen" neben dem Windrad herzustellen ?

Schönen Gruß Helmut.

[jb79]

Jedes zusätzliche Teil (Getriebe, Umlenkungen, Riemen usw.) macht natürlich auch wieder Verluste, so gesehen ist es am sinnvollsten den Generator direkt auf die selbe Achse zu setzen. Umlenkungen und Getriebe machen auch nur bei größeren Windrädern Sinn, denn es muß dann schon eine gewisse Energie aufgewendet werden um das Windrad überhaupt in Bewegung zu bringen.
Wenn du die Energie dann bis zum Verbraucher noch weiter transportieren mußt (weil du z.B. einen großen Garten hast) ist es auch sinnvoll, sie auf ein höheres Spannungsniveau zu bringen (z.B. auf 230V). Bei gleicher übertragener Leistung geht so nämlich weniger Leistung durch den Widerstand des Kabels verloren.

[Helmut]

Ja Jürgen das ist mir schon klar, aber wie ich hier gelesen habe, hat man an Starkwindtagen zB. die 50fache Stromausbeute wie an normalen Tagen und gibt es überhaupt Generatoren die in dieser Bandbreite arbeiten? Wenn ich die Kraft aber in ein Maschinenhaus leite, kann ich dort je nach Bedarf, etliche Generatoren hintereinander schalten. Neue Lichtmaschinen kann man bei eBay schon ab ca.30 Euro ersteigern und ist diese Alternative nicht viel preiswerter?

Schönen Gruß Helmut.

[Bernd]

Was das "vernünftigste" ist, ist immer abhängig davon was man mit der "vielen" Energie machen will.
Will man Wärme erzeugen, ins Stromnetz zurück speisen oder vielleicht auch Batteriebänke laden, das ist die Frage.
Darüber muss man sich zunächst Gedanken machen, erst danach kann man über mögliche Generatoren nachdenken.

Bei grossen Windrädern wie du sie gebaut hast Helmut hat man immer das Problem der geringen Drehzahlen
die einen direkt getriebenen Generator schnell sehr sehr teuer werden lassen können. Deshalb finde ich Getriebe
gerade für die grossen Modelle empfehlenswert bis absolut notwendig. Was sie an zusätzlichen Verlusten produzieren
(ist meist weit weniger als man denkt) holt man durch die höheren Drehzahl mehr als wieder herein,
vor allen was die viel geringeren Baukosten/Anschaffungskosten für den Generator anbelangen.

Lichtmaschinen, so wie man sie aus dem Auto ausbaut, sind ziemlich ungeeignet um damit Strom zu erzeugen denn
sie haben einen sehr schlechten Wirkungsgrad, gerade im Teillastbereich. Umgebaute Lichtmaschinen (mit Dauermagneten)
sind da schon besser. Leider liefern Lichtmaschinen in der Regel nur 12 Volt, was für höhere Leistungen aufgrund der riesigen
Verluste durch die hohen Ströme ohnehin nicht sinnvoll ist. Wiederum haben die umgebauten da einen Vorteil da ihre
Spannung nicht begrenzt ist.
Wie gesagt, normale Lichtmaschinen so wie sie vom Autoschrott kommen geben erst ein Watt in die Batterie wenn Ihnen von
Aussen um die 50 Watt für die Erregerspule zugeführt werden. Das heisst das Windrad muss über 50 Watt liefern bevor
das erste Watt Richtung Batterie oder Inverter geht. Das ist natürlich eine bittere Pille.

Wichtig ist auch zu wissen im welchen Drehzahlbereich das Windrad arbeitet, danach muss man dann das Getriebe
bemessen. Das ist natürlich auch erstmal zu klären damit man am Ende was gescheites heraus bekommt.

Das die im Wind enthaltene Energie so extrem mit der Windgeschwindigkeit zunimmt ( doppelte Windgeschwindigkeit
gleich 8 fache Leistung) ist tatsächlich ein Problem für Windrad und auch Generator bzw. vor allen für das was hinter dem Generator folgt.
Die meisten Windräder operieren daher nur in einem Bereich von etwa 3 m/s bis etwa 12 m/s.
Danach wird das Windrad meist mechanisch oder elektrisch abgebremst oder bei horizontalen aus dem Wind gedreht.
Das Problem in der Nutzung liegt meist darin das der Verbraucher nicht für so einen riesigen Leistungsbereich geeignet ist,
bzw. wäre es sehr teuer den Verbraucher so zu gestalten das er damit klar kommen könnte.

Am ehesten sehe ich da noch Heizpatronen für Wasser als Lösung an die für wenig Geld einen sehr grossen Leistungsbereich
abdecken könnte. Bei Invertern ist es meist der geringe Spannungsbereich der die Nutzung eines grossen Leistungsbereiches
unmöglich macht. Batterien nehmen Schaden wenn man sie mit all zu hohen Strömen lädt.
Denkbar auch das man nur die hohen Leistungen Richtung Heizpatrone schickt und die Leistungen zuvor anderweitig nutzt.

Das man den Generator bei einem Vertikalwindrad nach unten verlagern kann sehe ich insbesondere bei grösseren Modellen
als grossen Vorteil an. Da unten lassen sich Änderungen viel einfacher vornehmen als oben am Masten.

Grüsse

Bernd

[Helmut]

Hallo Bernd und ich dachte immer Lichtmaschinen wären besonders gut für Windräder geeignet, so kann man sich also täuschen wenn man keine Ahnung von Elektrik hat. Bei meinen Windrädern denke ich dabei an die Philippinen, dort ist der Strom noch teurer als bei uns und auf einigen abgelegenen Inseln kostet eine Kwh schon über einen Euro und wird auch gezahlt. Ich selber habe dort über 2 Jahre gelebt, meine Frau kommt von dort und irgendwann werden wir ganz dorthin ziehen und dann wäre es schön, seinen Strom selber zu produzieren und vielleicht sogar ein Business daraus zu machen. Es werden dort zwar schon von Deutschland über die Entwicklungshilfe große Windräder aufgestellt, aber bei den Kleinen wäre man praktisch im Moment konkurrenzlos.

Schönen Gruß Helmut.

[Bernd]

Wenn man den eigenen Strom produzieren will gibt es einmal die Möglichkeit in das Stromnetz zurück
zu speisen um somit die eigene Rechnung zu reduzieren, oder aber man speichert Strom in grossen
Batterien und wandelt diesen dann mit hilfe eines Inverters in 230 Volt bei Bedarf um. Letzteres nennt man
Insellösung weil man dann keinen Kontakt mehr zum öffentlichen Netz benötigt.

Günstiger ist auf jeden Fall die Rückspeiselösung ins öffentliche Netz, da man hier keine Batteriebänke
benötigt. Auf jeden Fall würde ich aber nicht auf 12V setzen, das macht nur Sinn bei ganz kleinen Windrädern
fürs Gartenhaus oder so.
Bei grossen, langsam drehenden Windrädern würde ich ein Getriebe bevorzugen damit der Generator
bezahlbar bleibt.

Grüsse

Bernd

[Helmut]

Jeden Elektromotor kann man auch als Generator nutzen, habe ich mal irgendwo gelesen, was ist davon zu halten?

Schönen Gruß Helmut

[jb79]

Jein.

Für einige Motoren (die mit Permanentmagneten) mag das richtig sein, sie liefern Strom/Spannung sobald sie in Bewegung gesetzt werden.
Die anderen brauchen eine Art "Fremderregung", sei es durch eine seperate Erregerspule oder durch den Anschluß an eine Spannungsquelle, in die dann durch Erhöhung der Drehzahl eingespeist wird. Die zweite Art liefert meist auch ohne Erregung eine Spannung, die entsteht aber dann durch Remanenzmagnetismus, das ist ein schwaches magnetisches Feld, das nach dem Entfernen eines Magnetfeldes in einem magnetischen Teilchen zurückbleibt. Diese Spannung ist aber sehr klein und bricht bei Belastung meist komplett zusammen, ist also technisch nicht nutzbar.

[Bernd]

Gern können wie ein paar Arten von Generatoren aufzeigen, aber ich würde vorschlagen Fragen in
dieser Hinsicht im Generatorbereich zu stellen, denn sonst schweift man total vom ursprünglichen
Thema ab und dann sind solche Infos später über die Suchfunktion auch kaum mehr zu finden.
Daher Fragen bitte möglichst in der passenden Rubrik stellen, danke.

Grüsse

Bernd