Stromerzeugung mit Windmessanlagen

[jannie]

Moin,
klar, wenn es dauernd Starkwind hat. Nur mit 25 Watt (sprich 2 Ampere) bewegste auf einem Boot nicht gerade viel. Da sollte der Windgenerator schon ne Nummer grösser sein.
Aber hier ging es ja eigentlich nur um die Erhaltungsladung für eine 75 AH Batterie.
gruesse
Hanse

[jannie]

Zitat von Rock'n'Roll-Crew

Das ist auch interessant. Mit dem Einstrahlwinkel.
Hab mich mal gefragt, ob man die Solarmatten nicht besser aussen an den Rumpf kleben, oder unter die Reling hängen würde, um zusätzlich noch die Reflexionen des Wassers einzufangen...
Oder wäre das Nonsens?
Z.B. ein 5m langer und 20 cm breiter "Streifen" auf Höhe Scheuerleiste(n) anbringen...
Sieht auch nur ähnlich bescheuert aus wie der Hubschrauber auf der Reling...

Moin,
am besten funktionieren die Solarmodule, wenn sie genau 90 Grad zum Sonneneinfallwinkel stehen. Da sich die Erde aber leider dreht, müsste man die Solarmodule kontinuierlich nachführen. Macht aber kein Mensch. Man nimmt einfach eine Mittelwert um die 40 Grad für die Aufstellung und fertig ist der Lack. Praktischerweise sollten die Dinger dann aber grob nach Süden zeigen. Macht auch kaum wer, weil das Boot vor Anker ja auch schwoit (ist auf dem Hausdach etwas einfacher). Also einfach platt auf die Kajüte damit (so ist es bei uns).
gruesse
Hanse

[Rock'n'Roll-Crew]

Danke Hanse.

Aber trotzdem interessant.
Angenommen, man nimmt so eine Solarplatte 1,00m x 0,40m.
Die würde ziemlich exakt zwischen zwei Relingspfosten passen. Hängt sie senkrecht hin, mit zwei Teleskopstützen an den unteren Ecken, die ebenfalls an den Relingsstützen angreifen.
Dann kann man die Platte wie ein Dachfenster einfach im Winkel verstellen. Also grob Richtung Sonne. Während längerer Fahrtensegelei würde das bestimmt jeder machen. Sitzt ja eh daneben.
Oder man befestigt sie in ihrer Mitte an den Relingsstützen, so dass man sie quasi um 360° verdrehen kann...


Aber das mit der Windkraft lässt mich nicht los.
Auf einem Segler wäre doch der Masttop eine wesentlich effizientere (und elegantere) Stelle, um so einen Generator anzubringen.

75Ah-Batterie, die üblichen Verbraucher.
Welchen Durchmesser müssten die Halbkugeln von so einem vertikal rotierenden Propeller (wie an den Windmessanlagen) haben, um ausreichend Ladespannung zu produzieren?

[sea u in denmark]

Zur Eingangsfrage:
Sicher könnte ein Windmeßgerät so gebaut sein, daß es mit einem Dynamo eine Spannung macht, und ein Voltmeter einfach mit Windstärken beschriftet ist. Dann könnte man damit auch einen kleinen Ladestrom erzielen. Aber dann wäre das Windrad wohl so schwergängig, daß es bei schwächeren Winden nicht anliefe, also auch nicht messen würde.
Deshalb baut man Windmesser so, daß sie möglichst leicht anlaufen, und dann ihre Geschwindigkeit ohne Bremswirkung gemessen wird.
Windgeneratoren müssen also anders wirken als Windmeßgeräte, wobei die Schöpfkellenform dabei sicher auch möglich wäre. Offensichtlich ist die Propellerform effektiver, sonst hätte man sie nicht regelmäßig für professionelle Windräder gewählt.
Die Schöpfkellenform aber hätte den Vorteil, daß man sich um die Windrichtung nicht kümmern muß, daß sie im Masttop praktisch keinen Platz weg nimmt und sich dort nicht mit irgendwelchen Strippen der Takelage verheddern kann.
Falls diese Form keinen sehr viel schlechteren Wirkungsgrad hat, könnte ich mir schon vorstellen, daß ein derartiges Gerät - sicher etwas größer als bei den Meßgeräten - sich dort bewähren könnte. Vielleicht sollte man mal eine alte Lichtmaschine mit drei Schöpfkellen versehen und im Garten auf einen Pfahl stellen?

sea u in denmark

[Sunnyxxl]

Zitat von sea u in denmark

Zur Eingangsfrage:
Sicher könnte ein Windmeßgerät so gebaut sein, daß es mit einem Dynamo eine Spannung macht, und ein Voltmeter einfach mit Windstärken beschriftet ist. Dann könnte man damit auch einen kleinen Ladestrom erzielen. Aber dann wäre das Windrad wohl so schwergängig, daß es bei schwächeren Winden nicht anliefe, also auch nicht messen würde.
Deshalb baut man Windmesser so, daß sie möglichst leicht anlaufen, und dann ihre Geschwindigkeit ohne Bremswirkung gemessen wird.
Windgeneratoren müssen also anders wirken als Windmeßgeräte, wobei die Schöpfkellenform dabei sicher auch möglich wäre. Offensichtlich ist die Propellerform effektiver, sonst hätte man sie nicht regelmäßig für professionelle Windräder gewählt.
Die Schöpfkellenform aber hätte den Vorteil, daß man sich um die Windrichtung nicht kümmern muß, daß sie im Masttop praktisch keinen Platz weg nimmt und sich dort nicht mit irgendwelchen Strippen der Takelage verheddern kann.
Falls diese Form keinen sehr viel schlechteren Wirkungsgrad hat, könnte ich mir schon vorstellen, daß ein derartiges Gerät - sicher etwas größer als bei den Meßgeräten - sich dort bewähren könnte. Vielleicht sollte man mal eine alte Lichtmaschine mit drei Schöpfkellen versehen und im Garten auf einen Pfahl stellen?

sea u in denmark

Hast Du mal eine belastete Lichtmaschine von Hand gedreht? Ich erinnere mich an Windgeneratoren mit senkrecht stehenden Lamellen, etwa 20cm hoch und 8cm breit. Die Stromabgabe lag im 100er mA- Bereich! Wie oben schon beschrieben: Ich erzeuge keine Energie, ich wandle sie nur um! Vielleicht ist jemand hier im Forum, der etwas über die notwendige Größe der Rotorblätter sagen kann, ansonsten hilft ein Blick in diverse Kataloge, da sind Windenergieanlagen mit Leistung und Größe angegeben.
Gruß Ulli

[Rock'n'Roll-Crew]

Zitat von Sunnyxxl

ansonsten hilft ein Blick in diverse Kataloge, da sind Windenergieanlagen mit Leistung und Größe angegeben.
Gruß Ulli

Leider nicht für den Masttop.
Wenn ich schon ein Boot mit solch sexy Linien wie meinem habe, stelle ich mir bestimmt keine Windmühle ins Cockpit.
Dann lieber ein Pedalantrieb, mit dem ich einen Propeller im Masttop zum Rotieren bringe.

[Vierzigplus]

Zitat von Rock'n'Roll-Crew

Leider nicht für den Masttop.
Wenn ich schon ein Boot mit solch sexy Linien wie meinem habe, stelle ich mir bestimmt keine Windmühle ins Cockpit.
Dann lieber ein Pedalantrieb, mit dem ich einen Propeller im Masttop zum Rotieren bringe.

Gibt es denn keine Lösung, bei der man einen mobilen Windgenerator mit einem Schlitten und dem Großfall in der Keep am Mast hochzieht?
Wenn man wieder lossegelt, staut man das Teil wieder in die Backskisten.

[Sunnyxxl]

Hallo David,
das hatte ich schon begriffen. Ich wollte mit dem Verweis nur deutlich machen, das die Geräte bei einer bestimmten Leistung eine gewisse Größe haben müssen. Ob Du so was grosses in den Mast bauen willst? Es gibt dann auch noch so was wie Windlast etc. Die Frage des Anfangströöts sollte ja inzwischen hinreichend beantwortet sein.
Gruß Ulli

[Rock'n'Roll-Crew]

Zitat von Sunnyxxl

. Die Frage des Anfangströöts sollte ja inzwischen hinreichend beantwortet sein.
Gruß Ulli

Hi Ulli,
ja, vielleicht..., auch nicht.
Man darf Ideen ja auch gern ein wenig weiterspinnen, auch wenn sie sich von der Ausgangsfrage entfernen.

[Sunnyxxl]

Ja, natürlich.
Nur der Gedanke, mit einer Windmessanlage Verbraucherstrom zu erzeugen, sollte vom Tisch sein, meine anderen Beiträge sollten auf Physikalische Gegebenheiten hinweisen. Ansonsten: Die Gedanken sind frei und Fantasie ist gefragt!
Gruß Ulli

[Rock'n'Roll-Crew]

Zitat von Sunnyxxl

Ja, natürlich.
Nur der Gedanke, mit einer Windmessanlage Verbraucherstrom zu erzeugen, sollte vom Tisch sein,Gruß Ulli

Hmmm.
Angenommen, man hätte Schaufelräder von 20cm Durchmesser im Masttop.(diese Halbkugeln)
Diese produzieren kontinuierlich Verbraucherstrom.

Dann hat man eine Möglichkeit, diese Anlage komplett in "Leerlauf" zu schalten, so dass sie sich widerstandsfrei vom Wind bewegenlässt und so den Wind misst...

[Sunnyxxl]

.....grundsätzlich richtig, aber die Messräder der Messanlagen haben aus gutem Grund eine sehr geringe Masse, sie sollen sich ja auch bei 0-1 Bf drehen und Impulse liefern. Noch einmal: Um Verbraucher zu versorgen oder Batterien zu laden, braucht es Leistung. Diese muss ich in dem Falle vom Wind umwandeln. Das heißt: Jedes Watt Energie muss ich von der Windenergie umwandeln. Das erfordert eine gewisse Größe der Flügel, wie immer die auch aussehen mögen und als Beispiel hierfür habe ich auf die fertigen Anlagen verwiesen.

Gruß Ulli

[skip]

Da kannst Du so Einiges erfahren.
http://www.kleinwindanlagen.de/Forum/cf3/index.php
In den 'Dimensionen', die Du hier angedacht hast, wird nix brauchbares an Strom zusammenkommen.
Genau so kannst Du auch ein Boot mit einem Taschentuch als Segel vorantreiben.. Geht sicherlich auch, bei genügend Restlebenszeit...

[Rock'n'Roll-Crew]

Zitat von skip

nix brauchbares an Strom ...

Wieviel?

[skip]

Zitat von Rock'n'Roll-Crew

Wieviel?

Auch das kann man dort erfahren.
Es steckt nur eine bestimmte Menge Energie in einer Menge Luft.
Diese hängt ab von:

• Höhe, in der man das Windrad einsetzt.
• Gegend, in der man das Windrad einsetzen will (Durchschnittliche nutzbare Windgeschwindigkeiten - gibts Tabellen für)
• Art des Windrades (Horizontal, vertikal, Windradtyp)

Wenn Du dann diese Parameter weisst, dann kommt der Wirkungsgrad des Generators dazu. Davon kannst Du dann die Verluste (Leitungsquerschnitt, Leitungslänge, Gleichrichtung, Spannungs- u. Stromregelung abziehen)
Nun ist es aber so, dass diese Verluste noch von der Konzeption abhängen (für welchen Windstärkenbereich wurde das Windrad incl. Generator optimiert)

Die Frage wieviel wird Dir also niemand, der sich ernsthaft mit dem Thema beschäftigt ohne genaue Hintergrundinfos beantworten.
Mit den Hintergrundinformationen ist es dann eine komplexe Rechenaufgabe. Die Wege und Hilfsmittel, um diese zu lösen, kannst Du unter der angegebenen URL finden. Die Rahmenbedingungen musst Du vorher festlegen.

Dazu kommt, dass je kleiner ein Windrad ist, desto schlechter ist der Ertrag im Verhältnis zum Aufwand/Kosten. Bevor ich mich also mit dem Thema beschäftigen würde, würde ich an Deiner Stelle das kleinste und billigste Windrad kaufen.
Meine Zeit wäre mir für diese Grösse von Windrad zu schade, da bau ich lieber an meinem Projekt weiter..

[Rock'n'Roll-Crew]

Ok.
Wenn ich mit einem Propeller von 1m Durchmesser an der Heckreling meine Batterie laden könnte, welchen Durchmesser muss der Propeller in 10 m Höhe haben?

[skip]

Zitat von Rock'n'Roll-Crew

Ok.
Wenn ich mit einem Propeller von 1m Durchmesser an der Heckreling meine Batterie laden könnte, welchen Durchmesser muss der Propeller in 10 m Höhe haben?

Ohne die Höhe Deiner Heckreling überm Wasser und die Verwirbelung in dem Bereich zu wissen.
Geschätzt könntest Du m.E. mit ca. 90% Durchmesser auskommen, das wäre der Unterschied von 0,636 m² bei 0,9 m Durchmesser zu 0,785 m² Fläche bei 1 m Durchmesser also ca. 81% der Fläche, die nur durch den Vorteil der Höhe und wegfallender Verwirbelung über Land/Wasser weniger benötigt würden..
Bei Wind von vorn wäre der Vorteil der Mastmontage noch grösser, weil dann die Abschattung/Verwirbelung durch Kajüte usw. an der Reling noch grösser wird.
Allerdings gibt es einen anderen Faktor, warum das trotzdem kaum einer macht. Die Höhe bedeutet natürlich, dass die Belastung des Riggs durch das Gewicht bei Wind und Wellen natürlich auch berücksichtigt werden muss. Die Bewegten Massen müssen bei dem Hebelarm natürlich noch viel mehr berücksichtig werden. Z.B. die Halterung muss dort erheblich stärker ausfallen und die Lager werden erheblich mehr belastet, was die Haltbarkeit heruntersetzt. Dann gibt es noch Wartungsaspekte wie bei der Kontrolle der Schleifkontakte bei Horizontalwindrädern, die einem den Spass am Mehrertrag der Anlage durch Montage an der Mastspitze verderben.
Als Beispiel für die Auswirkungen kannst Du Dir Diskussionen dazu durchlesen, dass allein durch die Nutzung von LED-Toplicht mit den entsprechend geringer dimensionierten Kabeln die Belastung des Riggs gesenkt werden kann.