Ich denke ein 3 qm Canstein wird zu 90% der Zeit Leistungen unter 100 Watt erbringen.
Das ist richtig, allerdings wird auch 90% der Jahresenergieernte in nur 10% der Betriebszeit, nämlich in der mit
den hohen Windgeschwindigkeiten, erzielt.
Mit anderen Worten bringt die Auslegung auf geringe bis höchstens mittlere Windgeschwindigkeiten
unter Umständen erhebliche Nachteile beim Gesamtertrag und könnte ein Windrad somit im Nachhinein viel teurer
werden lassen als zuvor erwartet. Unter Umständen rächt sich anfängliches Geizen nachher sehr bitter.
Es kommt immer drauf an was man erreichen will.
Entsprechend kann auch der Innenwiderstand etwas höher sein. Werte um die 0,5 bis 1 Ohm halte ich hier
für noch vertretbar. Als Beispiel für worst Case...1 Ohm
Da bin ich völlig anderer Meinung.
Wenn man vor hätte damit einen 12V Akku zu laden wäre 1 Ohm deutlich zu viel. Selbst bei den von Dir im Beispiel
genannten lediglich 100 Watt Nutzleistung hätte man 100 Watt für den Akku und 65 Watt um die Spulen zu heizen,
schon hier wäre der Wirkungsgrad nur noch ca. 60% mit stark fallender Tendenz oberhalb 100 Watt.
Der 3m² Canstein müsste im unserem Beispiel gut 165 Watt Wellenleistung bereitstellen, was bei ca. 7,5m/s
der Fall wäre, um lediglich 100 Watt Nutzleistung in den Akku zu bekommen. Das Verhältnis ist eindeutig zu ungünstig.
Ein 3m² Canstein kann bei 8m/s ca. 190 Watt, bei 12m/s schon ca. 600 Watt und bei 15m/s auch
mal durchaus über 1200 Watt an seiner Achse bereistellen. Das sind alles noch Windgeschwindigkeiten die auch im
Garten irgendwann im Jahr mal vorkommen können, 8m/s und 12m/s sicherlich auch häufiger mal.
Ein direktes Laden eines 12V Akkus wäre bei solchen Leistungen allerdings auch bei geringeren Innenwiderstand als
1 Ohm kaum mehr sinnvoll. Man sollte dann schon eine höhere Spannungen anstreben z.B. 24 Volt oder 48 Volt Akkus,
allerdings dürfte der Innenwiderstand dafür nicht ansteigen.
Bei 12 Volt und lediglich 100 Watt Nutzleistung schon 65Watt Verlustwärme in der Spule in Wärme zu verheizen
wären zumindest für mich inakzeptabel angesichts des Aufwandes den so ein grosser Scheibengenerator darstellt.
Gerade angesichts des Aufwandes an Geld, Zeit, Material und auch Gewicht würde ich mir sagen " wenn schon dann
richtig ", also Innenwiderstand für 12V max. 0,3 Ohm und Ladebeginn bei ca. 25 U/min. Wenn sich das mit einem
Scheibengenerator mit vertretbaren Bauaufwand nicht realisieren lässt, dann lieber lassen oder ein Getriebe vorschalten.
Ein Abbremsen oberhalb von vielleicht 10m/s, um hohe Leistungen erst gar nicht entstehen zu lassen und damit die
Generatorkonstruktion zu vereinfachen, würde ich für sinnlose Verschwendung von kostenlos zur Verfügung stehener
Energie halten. Das gleiche gilt für das bewusste verheizen von "überschüssiger" Energie in Lastwiderständen.
Sowas sollte man wenn irgend möglich unbedingt vermeiden und so einen Notbehelf nur dann in Erwägung ziehen, wenn
einem absolut keine sinnvollen Lösungen einfallen wollen.
Vertikalwindräder wie der Canstein sind besser sturmfest zu bauen als Horizontalläufer, die sich bei Sturm ohne
weitere Schutzmassnahmen gerne selber "zerreissen". Das heisst die Ernte der ertragreichen hohen Windgeschwindigkeiten
ist mit einem langsam drehenden Vertikalen sicher besser möglich als mit einem schnell drehenden horizontalen "Selbstzerstörer".
Wenn mans genau nimmt ist so ein eisenloser Generator aber eigentlich schon fast eine Verschwendung für einen
Rotor mit solch einem starken Drehmoment. Da kämen eigentlich auch Generatoren mit Haltemoment in Frage
Es ist ja nicht nur eine Frage ob das Windrad den Generator andrehen kann, sondern das Halte- und Rastmoment
sowie das Eisen an sich sorgen für nicht ganz unerhebliche Verluste die es beim eisenlosen Generator nicht gibt.
Verluste will man sicher grundsätzlich immer vermeiden, egal ob schnell oder langsam drehendes, drehmoment schwaches
oder drehmoment starkes Windrad.
Grüsse
Bernd
