Steuerung von Windkraftanlagen

Was ist ein Laderegler für eine Windkraftanlage?

Der Controller ist ein elektronisches Gerät, das dafür verantwortlich ist, die vom Generator erzeugte Wechselspannung in eine konstante Spannung umzuwandeln und die Ladung der Batterien zu steuern. Das Vorhandensein einer Steuerung im Betriebsschema der Windkraftanlage ermöglicht den Betrieb des Windgenerators im Automatikmodus, unabhängig von äußeren Faktoren (Windgeschwindigkeit, Wetterbedingungen usw.).

Die Funktion des Steuerns der Ladungsmenge wird durch einen Ballastregler oder Controller ausgeführt. Dies ist ein elektronisches Gerät, das die Batterie ausschaltet, wenn die Spannung ansteigt, oder überschüssige Energie an den Verbraucher abgibt - ein Heizelement, eine Lampe oder ein anderes einfaches und anspruchsloses Gerät für einige Leistungsänderungen. Wenn die Ladung nachlässt, schaltet der Controller die Batterie in den Lademodus und hilft so, die Energiereserven wieder aufzufüllen.

Die ersten Steuerungskonstruktionen waren einfach und erlaubten nur das Drehen bei Wellenbremsung.Anschließend wurden die Funktionen des Geräts überarbeitet und die überschüssige Energie rationeller genutzt. Und mit dem Beginn der Nutzung von Windkraftanlagen als Hauptenergiequelle für Sommerhäuser oder Privathäuser verschwand das Problem der Nutzung überschüssiger Energie von selbst, da derzeit in jedem Haus immer etwas angeschlossen werden kann.

Rotorzeichnungen

Der Erfinder liefert keine detaillierten Zeichnungen seiner Entwicklungen, sondern das Prinzip einer mathematischen Spirale dient als Modell für die Konstruktion der Schaufeln:

Entlang dieser Kurve ist jede der drei Schaufeln des Laufrads aufgebaut, die insgesamt eine durchgehende Oberfläche bilden, deren Umriss bei Betrachtung von der Seite der Form eines Kegels nahe kommt. Die Spirale ist nach dem Goldenen Schnitt aufgebaut, drei Blätter bilden einen Winkel zwischen den Achsen von 120°. Konstrukteure halten es für möglich, eine Vielzahl von Optionen zur Herstellung von Klingen zu verwenden, wobei die Verwendung einer archimedischen Schraube als Grundlage die Hauptbedingung ist.

Eine solche Fülle von Möglichkeiten erhöht die Chancen von Hobby-Windmühlenherstellern, die ein Gerät für ihre Bedürfnisse erstellen müssen.

Betriebsschemata von Windkraftanlagen

Für den Betrieb eines Windgenerators gibt es mehrere Möglichkeiten:

1. Autonomer Betrieb des Windgenerators.

Autonomer Betrieb des Windgenerators

1. Eine solche gemeinsame Arbeit gilt als sehr zuverlässiger und effizienter Weg der autonomen Stromversorgung. Bei Windstille funktionieren Sonnenkollektoren. Nachts, wenn die Sonnenkollektoren nicht arbeiten, wird die Batterie durch das Windrad aufgeladen.

Parallelbetrieb einer Windkraftanlage mit Sonnenkollektoren

1. Der Windgenerator kann auch parallel zum Netz arbeiten.Bei einem Stromüberschuss gelangt er in das allgemeine Stromnetz, und bei einem Mangel daran arbeiten die Stromverbraucher aus dem allgemeinen Stromnetz.

Parallelbetrieb der Windenergieanlage mit dem Stromnetz

Windgeneratoren können perfekt mit jeder Art von autonomer Stromversorgung und einem gemeinsamen Stromnetz zusammenarbeiten. Gleichzeitig Schaffung eines einheitlichen Stromversorgungssystems.

Savonius-Rotorgeneratoren

Dieser rotierende Windgenerator ist auch als heimischer Windpark beliebt. Die Grundlage der Konstruktion bilden mehrere Halbzylinder - zwei oder drei, seltener mehr, die auf einer vertikalen Drehachse befestigt sind. Um die Leistung einer Windmühle mit einem Savonius-Rotor zu erhöhen, werden manchmal Blöcke von Halbzylindern in zwei Reihen - übereinander - gebaut.

Industriell gefertigte Savonius-Rotorgeneratoren haben oft eine ungewöhnliche Hightech-Optik, die an ausgebreitete Segel von Yachten erinnert. Aufgrund der Einfachheit des Designs werden sie oft unabhängig voneinander hergestellt. Aber nur wegen der Einfachheit des Designs, da die Leistung vertikaler Windmühlen dieses Typs - mit dem Darrieus-Rotor, mit dem Savonius-Rotor und anderen - dreimal geringer ist als die von horizontalen Strukturen.

Maße

Vorrichtungen zur Erzeugung von Energie aus Wind können unterschiedlich groß sein. Ihre Leistung hängt von den Abmessungen des Windrades, der Masthöhe und der Windgeschwindigkeit ab. Die größte Einheit hat eine Säulenlänge von 135 m, während der Durchmesser ihres Rotors 127 m beträgt, was einer Gesamthöhe von 198 m entspricht. Große Windkraftanlagen mit großer Höhe und langen Blättern eignen sich zur Energieversorgung kleiner Industrieunternehmen und landwirtschaftlicher Betriebe. Kompaktere Modelle können zu Hause oder auf dem Land installiert werden.

Derzeit produzieren sie eine marschierende Windmühle mit Flügeln im Durchmesser von 0,75 bis 60 Metern.Laut Experten sollten die Abmessungen des Generators nicht grandios sein, da eine kleine tragbare Einheit zur Erzeugung einer kleinen Energiemenge geeignet ist. Das kleinste Modell des Geräts ist 0,4 Meter hoch und wiegt weniger als 2 Kilogramm.

Technische Eigenschaften

Beim Kauf eines Ladereglers für einen Windgenerator müssen Sie dessen Datenblatt sorgfältig studieren. Bei der Auswahl sind die Eigenschaften wichtig:

• Leistung - muss der Leistung der Windkraftanlage entsprechen;
• Spannung - muss der Spannung der in der Windmühle installierten Batterien entsprechen;
• max. Leistung - gibt die maximal zulässige Leistung für das Controller-Modell an;
• max. Strom - gibt an, mit welcher maximalen Leistung des Windgenerators der Controller arbeiten kann;
• Spannungsbereich - Anzeigen max. und mind. Batteriespannung für einen angemessenen Betrieb des Geräts;
• Anzeigefähigkeiten - welche Daten über das Gerät und seinen Betrieb werden auf dem Display eines bestimmten Modells angezeigt;
• Betriebsbedingungen - bei welchen Temperaturen und Luftfeuchtigkeitswerten kann das ausgewählte Gerät betrieben werden.

Wenn Sie selbst kein Ladekontrollgerät auswählen können, wenden Sie sich an einen Berater und zeigen Sie ihm das Datenblatt Ihres Windrads. Das Gerät wird entsprechend den Möglichkeiten der Windanlage ausgewählt. Falsche Betriebsbedingungen und Abweichungen vom Spannungsbereich beeinträchtigen den Betrieb der gesamten Windanlage.

Vorteile und Nachteile

Das Vorhandensein zusätzlicher Geräte im Betriebsschema von Windkraftanlagen ermöglicht es Ihnen, die Parameter der empfangenen elektrischen Energie zu verbessern.

Der Regler als Element einer solchen Schaltung hat folgende Vorteile:

• Ermöglicht den Betrieb der Windkraftanlage im Automatikmodus.
• Die Verwendung eines Controllers verlängert die Lebensdauer der Batterien und bietet ihnen sichere Betriebsmodi.
• Die Möglichkeit der vollständigsten Nutzung der vom Windgenerator erzeugten Energie besteht in der Erwärmung von Heizelementen oder anderen Lasten in den Momenten, in denen die Batterien vollständig geladen sind.
• Die Betriebsbedingungen der Windkraftanlage werden verbessert (leichter Start bei Leichtwind etc.).

Zu den Nachteilen der im Betriebsschema des Windgenerators installierten Steuerung gehören eine Erhöhung der Kosten eines Gerätesatzes sowie die Wahrscheinlichkeit, dass eine Windkraftanlage im Automatikmodus ausfällt, wenn dieses Element ausfällt der Regelkreis.

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Die Rechtmäßigkeit der Installation einer Windkraftanlage

Alternative Energiequellen sind der Traum jedes Sommerbewohners oder Hausbesitzers, dessen Standort weit entfernt von den zentralen Netzen liegt. Wenn wir jedoch Rechnungen für den in einer Stadtwohnung verbrauchten Strom erhalten und die erhöhten Tarife betrachten, stellen wir fest, dass uns ein Windgenerator, der für den häuslichen Bedarf geschaffen wurde, nicht schaden würde.

Nachdem Sie diesen Artikel gelesen haben, werden Sie vielleicht Ihren Traum wahr werden lassen.

Ein Windgenerator ist eine hervorragende Lösung, um eine vorstädtische Anlage mit Strom zu versorgen.Darüber hinaus ist die Installation in einigen Fällen der einzig mögliche Ausweg.

Um Geld, Mühe und Zeit nicht zu verschwenden, entscheiden wir: Gibt es äußere Umstände, die uns beim Betrieb einer Windkraftanlage hinderlich machen?

Um eine Datscha oder ein kleines Häuschen mit Strom zu versorgen, reicht eine kleine Windkraftanlage aus, deren Leistung 1 kW nicht überschreitet. Solche Geräte werden in Russland mit Haushaltsprodukten gleichgesetzt. Ihre Installation erfordert keine Zertifikate, Genehmigungen oder zusätzliche Genehmigungen.

Um die Machbarkeit der Installation eines Windgenerators zu bestimmen, ist es notwendig, das Windenergiepotenzial eines bestimmten Gebiets herauszufinden (zum Vergrößern anklicken)

Für alle Fälle sollten Sie sich jedoch erkundigen, ob es lokale Vorschriften zur individuellen Energieversorgung gibt, die die Installation und den Betrieb dieses Geräts behindern könnten.

Ansprüche können von Ihren Nachbarn entstehen, wenn sie Unannehmlichkeiten im Zusammenhang mit dem Betrieb der Windmühle erfahren. Denken Sie daran, dass unsere Rechte dort enden, wo die Rechte anderer beginnen.

Daher müssen Sie beim Kauf oder Eigenbau einer Windkraftanlage für ein Eigenheim auf folgende Parameter achten:

Masthöhe. Bei der Montage einer Windenergieanlage müssen die in vielen Ländern der Welt bestehenden Beschränkungen hinsichtlich der Höhe einzelner Gebäude sowie der Standort des eigenen Standorts berücksichtigt werden. Beachten Sie, dass in der Nähe von Brücken, Flughäfen und Tunneln Gebäude mit einer Höhe von mehr als 15 Metern verboten sind.
Geräusche von Getriebe und Messern.Die Parameter des erzeugten Rauschens können mit einem speziellen Gerät eingestellt werden, wonach die Messergebnisse dokumentiert werden können

Es ist wichtig, dass sie die festgelegten Geräuschnormen nicht überschreiten.
Äther-Interferenz. Idealerweise sollte beim Erstellen einer Windmühle ein Schutz gegen Teleinterferenzen bereitgestellt werden, wo Ihr Gerät solche Probleme bereiten kann.
Umweltansprüche. Diese Organisation kann Ihnen den Betrieb der Anlage nur untersagen, wenn dadurch der Zugvogelzug behindert wird. Aber das ist unwahrscheinlich.

Wenn Sie das Gerät selbst erstellen und installieren, lernen Sie diese Punkte kennen, und achten Sie beim Kauf eines fertigen Produkts auf die Parameter, die in seinem Pass enthalten sind. Es ist besser, sich im Voraus zu schützen, als sich später zu ärgern.

• Die Realisierbarkeit einer Windmühle wird in erster Linie durch einen ausreichend hohen und stabilen Winddruck in der Umgebung begründet;
• Es ist eine ausreichend große Fläche erforderlich, deren Nutzfläche durch die Installation des Systems nicht wesentlich verringert wird.
• Aufgrund des Lärms, der mit der Arbeit der Windmühle einhergeht, ist es wünschenswert, dass zwischen der Wohnung der Nachbarn und der Anlage mindestens 200 m liegen;
• Die stetig steigenden Strompreise sprechen überzeugend für einen Windgenerator;
• Die Einrichtung eines Windgenerators ist nur in Gebieten möglich, deren Behörden nicht eingreifen, sondern die Nutzung grüner Energiearten fördern;
• Kommt es im Baubereich der Mini-Windkraftanlage zu häufigen Unterbrechungen, minimiert die Installation die Unannehmlichkeiten;
• Der Betreiber der Anlage muss sich darauf einstellen, dass sich die in das fertige Produkt investierten Mittel nicht sofort auszahlen.Die wirtschaftlichen Auswirkungen können in 10-15 Jahren spürbar werden;
• Wenn die Amortisation des Systems nicht der letzte Moment ist, sollten Sie darüber nachdenken, ein Minikraftwerk mit Ihren eigenen Händen zu bauen.

Kabelverdrehschutz

Wie Sie wissen, hat der Wind keine konstante Richtung. Und wenn sich Ihr Windgenerator wie eine Wetterfahne um die eigene Achse dreht, dann verdreht sich ohne zusätzliche Schutzmaßnahmen das Kabel vom Windgenerator zu anderen Anlagenteilen schnell und ist innerhalb weniger Tage unbrauchbar. Wir bieten Ihnen mehrere Möglichkeiten, sich vor solchen Problemen zu schützen.

Methode eins: lösbare Verbindung

Die einfachste, aber völlig unpraktische Art des Schutzes ist die Installation einer lösbaren Kabelverbindung. Der Stecker ermöglicht es Ihnen, das verdrillte Kabel manuell zu entwirren, indem Sie den Windgenerator vom System trennen.

w00w00 Benutzer

Ich weiß, dass manche Leute so etwas wie einen Stecker mit einer Steckdose nach unten stellen. Das Kabel verdreht - von der Steckdose getrennt. Dann - aufgedreht und den Stecker wieder gesteckt. Und der Mast muss nicht abgesenkt werden und Stromabnehmer werden nicht benötigt. Ich habe dies in einem Forum über hausgemachte Windmühlen gelesen. Nach den Worten des Autors zu urteilen, funktioniert alles und verdreht das Kabel nicht zu oft.

Methode zwei: Verwenden eines harten Kabels

Einige Benutzer raten, dicke, elastische und starre Kabel (z. B. Schweißkabel) an den Generator anzuschließen. Die Methode ist auf den ersten Blick unzuverlässig, hat aber das Recht auf Leben.

user343 Benutzer

Auf einer Seite gefunden: Unsere Schutzmethode ist die Verwendung eines Schweißkabels mit einer Hartgummiummantelung.Das Problem der verdrillten Drähte bei der Konstruktion von Kleinwindrädern wird stark überschätzt, und das Schweißkabel #4 ... #6 hat besondere Qualitäten: Hartgummi verhindert das Verdrehen des Kabels und verhindert, dass sich das Windrad in die gleiche Richtung dreht.

Methode drei: Installation von Schleifringen

Unserer Meinung nach hilft nur der Einbau spezieller Schleifringe, das Kabel vollständig vor dem Verdrehen zu schützen. Es ist diese Schutzmethode, die Benutzer Mikhail 26 bei der Konstruktion seines Windgenerators implementiert hat.

Über selbstgebaute Windmühlen für zu Hause

Ein besonderes Interesse an der Windenergie zeigt sich auf der Ebene des häuslichen Bereichs. Verständlich, wenn man aus dem Augenwinkel auf die nächste Rechnung für verbrauchte Energie schaut. Daher werden alle möglichen Handwerker aktiviert, die alle Möglichkeiten nutzen, Strom günstig zu bekommen.

Eine dieser Möglichkeiten, ganz real, ist eng verwandt mit Windmühle aus einem Auto Generator. Ein fertiges Gerät - ein Autogenerator - muss nur mit korrekt hergestellten Klingen ausgestattet werden, um einen Teil der elektrischen Energie von den Generatoranschlüssen entfernen zu können.

Richtig, es funktioniert nur bei windigem Wetter effektiv.

Ein Beispiel aus der Praxis der Hausnutzung von Windgeneratoren. Ein gut gestaltetes und recht effektives praktisches Design einer Windmühle. Ein dreiblättriger Propeller ist verbaut, was bei Haushaltsgeräten eher selten vorkommt

Für den Bau von Windmühlen ist die Verwendung praktisch jedes beliebigen Fahrzeuggenerators akzeptabel. Aber sie versuchen normalerweise, ein leistungsstarkes Geschäftsmodell zu finden, das große Ströme liefern kann. Hier, auf dem Höhepunkt der Popularität, ist das Design von Generatoren aus Lastwagen, großen Personenbussen, Traktoren usw.

Neben dem Generator für die Herstellung einer Windmühle werden eine Reihe weiterer Komponenten benötigt:

• Propeller zwei- oder dreiblättrig;
• Autobatterie;
• elektrisches Kabel;
• Mast, Stützelemente, Befestigungselemente.

Das Propellerdesign mit zwei oder drei Flügeln gilt als optimal für einen klassischen Windgenerator. Aber ein Haushaltsprojekt ist oft weit entfernt von technischen Klassikern. Daher versuchen sie meistens, fertige Schrauben für den Hausbau aufzuheben.

Ein Laufrad eines Autolüfters, das als Propeller für eine Heimwindkraftanlage verwendet wird. Leichtigkeit und eine große nutzbare Fläche für die Luftwaffe ermöglichen den Einsatz solcher Optionen

Dies kann beispielsweise ein Lüfterrad von einem Außengerät einer Split-Klimaanlage oder von einem Lüfter desselben Autos sein. Aber wenn Sie den Traditionen der Konstruktion von Windkraftanlagen folgen möchten, müssen Sie einen Windmühlenpropeller von Anfang bis Ende mit Ihren eigenen Händen bauen.

Bevor man sich für die Montage und Installation einer Windkraftanlage entscheidet, lohnt es sich, die klimatischen Daten des Standorts auszuwerten und die Amortisation zu berechnen. Eine wesentliche Hilfestellung dabei leisten die Informationen eines sehr interessanten Artikels, den wir zur Durchsicht empfehlen.

Installation

Die Installation einer Windmühle ist ein sehr komplizierter Vorgang. Zuallererst sollten Sie Hypotheken in der Stiftung kaufen und Details befestigen. Dann sollten Sie einen Betonsockel gießen, der Ihre Einheit hält. Beim Gießen des Fundaments müssen Sie die zuvor gekauften Befestigungselemente sofort installieren. Nachdem das Fundament gegossen wurde, muss es 21 Tage stehen, bevor der Mast installiert werden kann.

Außerdem ist die Arbeit schwieriger.Sie können es nicht selbst tun, Sie benötigen speziell geschultes Personal und schweres Gerät (ein Kran ist ein Muss). Die Montage einer Windkraftanlage für ein Haus dauert mindestens einen ganzen Tag.

Alle Arbeiten im Zusammenhang mit der Montage und Installation von Geräten (dazu gehören das Anschließen an das Netzwerk, das Anschließen aller Kabel, das Zusammenbauen der gesamten Einheit usw.) dürfen ausschließlich von qualifiziertem Fachpersonal durchgeführt werden.

Eigenaktivität in dieser komplexen Materie ist nicht erwünscht. Die Installation aller Geräte erfolgt in einem trockenen Raum mit einer Temperatur von 10 bis 30 Grad Celsius. Facharbeiter, die die Anlage montiert und installiert haben, müssen ein Leistungspaket erbringen, wonach sie den Windgenerator während des Betriebs reparieren müssen.

Vorteile der Nutzung einer Windkraftanlage zu Hause:

1. Der größte Vorteil ist kostenloser Strom. Sobald Sie die gesamte Ausrüstung und Installation dieses Geräts bezahlt haben, müssen Sie nicht mehr für Strom bezahlen. Jetzt machst du deine eigenen.
2. Es kommt sehr häufig vor, dass es in schwierigen Zeiten des Jahres zu Stromausfällen kommt. Dies geschieht häufig aufgrund einer unterbrochenen Leitung oder eines Problems mit dem Transformator. Durch die Installation eines Windgenerators zu Hause werden Ihre Elektrogeräte nicht mehr vom Wetter beeinflusst. Bei schwierigen Wetterbedingungen arbeitet die Windmühle sogar noch schneller als normal.
3. Diese Geräte sind umweltfreundlich und erzeugen praktisch keine Geräusche während des Betriebs. Dies ist eine viel bessere Energieoption als die, die das Ökosystem des Planeten zerstört.
4. Die Windmühle ist technisch sehr gut.Schließlich kann es in Kombination mit mehreren Energiequellen arbeiten, zum Beispiel: einem Dieselkraftwerk, Sonnenkollektoren und so weiter. Dies ist praktisch, wenn eine Stromquelle Ihr Zuhause nicht mit voller Stärke versorgen kann.

Nachteile von Windgeneratoren:

1. Der erste wesentliche Nachteil ist natürlich die Wetterabhängigkeit. Die Windmühle funktioniert nicht, wo der Wind schwach ist. Es ist sinnvoll, es nur an der Küste des Meeres und an Orten mit erhöhtem Wind zu installieren. Durch die Installation eines Windgenerators zu Hause in einem Gebiet mit unterdurchschnittlichen Windströmungen werden Sie niemals erreichen, dass diese Art der Stromerzeugung die Hauptproduktion ist.
2. Der Preis ist auch nicht sehr angenehm. Ein solches Vergnügen ist sehr, sehr teuer. Diese Einheit kann sich bestenfalls bereits nach 10 Jahren amortisieren. Der Generator selbst, der Mast und das Windrad machen nur 30 Prozent der Kosten der gesamten Struktur aus, den Rest übernehmen die Batterien und der Wechselrichter. Außerdem sind die Batterien selbst heute nicht langlebig und Sie müssen sie sehr oft ersetzen, was auch mit starken Schlägen auf Ihre Tasche trifft.
3. Die Sicherheit dieser alternativen Energiequelle ist nicht die fortschrittlichste. Klingen mit starkem Verschleiß können sich einfach lösen und erheblichen Sachschaden oder noch schlimmer Menschenleben verursachen.

Video zur Installation von Windkraftanlagen:

Teile und Verbrauchsmaterialien

Für die Herstellung eines rotierenden Windgenerators mit geringer Leistung (nicht mehr als 1,5 kW) werden die folgenden Komponenten benötigt:

• 12-Volt-Autolichtmaschine;
• 12-Volt-Batterie;
• Konverter von 12 V auf 220 V, ausgelegt für Leistungen von 700 W bis 1500 W;
• zylindrischer Behälter aus Metall.Sie können einen normalen Eimer oder einen ziemlich großen Topf verwenden;
• ein Relais zum Laden von Batterien aus einem Auto und eine Glühlampe zur Ladesteuerung;
• Druckschalter für 12 V;
• Voltmeter;
• Angaben zu Gewindeanschlüssen;
• Drähte mit einem Querschnitt von 2,5 und 4 Quadraten;
• Schellen zur Befestigung des Windgenerators am Mast.

Sie benötigen außerdem die folgenden Werkzeuge:

• Scheren für die Blechbearbeitung (kann durch Winkelschleifer ersetzt werden);
• Roulette;
• Marker;
• Schraubendreher;
• verschiedene Schraubenschlüssel;
• bohren mit Bohrern;
• Zangen und Seitenschneider.

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

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Wenn man die Aussichten für die eigene Herstellung von Elektronik unabhängig von ihrem Zweck einschätzt, muss man sich der Vorstellung stellen, dass das Zeitalter des „Selbstgemachten“ zu Ende geht. Der Markt ist übersättigt mit vorgefertigten elektronischen Geräten und modularen Komponenten für nahezu jedes Haushaltsprodukt. Jetzt bleibt dem Hobby-Elektroniker nur noch das Zusammenbauen von Heimbausätzen.