Fórum | MyPower.CZ | Obnovitelné zdroje energie - energetická soběstačnost | Poslední návštěva: sob lis 26, 2022 7:48 pm


Nízke napätie turbíny

Výroba elektrické energie pomocí větrných turbín, malých větrných elektráren, diskuze na téma účinnosti, dostupných řešení, zkušenosti, nápady, praktické rady.
PředchozíDalší

Re: Nízke napätie turbíny

Příspěvekod miroc » sob zář 26, 2015 8:14 am

kybos píše:Podle mého názoru spočívá toto vymezení v poměru provozního jmenovitého proudu k proudu nakrátko. VE je nutno v tomto posouzení chápat poněkud komplexněji, ne jen jako samotný PM generátor.

Dobre, komplexne... Podľa mňa najdôležitejší parameter bude pomer teoretického výkonu generátoru za daných otáčok ku teoretickému výkonu vrtule za daného vetra. Najmä ak pomer skratového prúdu a nominálneho prúdu generátora je malý. "Skratový výkon" generátora musí byť dostatočný, aby zabrzdil rozbehnutú vrtuľu v preň dostatočne krátkom, bezpečnom čase. Tak teda aký pomer teoretických výkonov generátora a pohonu je akceptovateľný, aby bola VE dimenzovaná na to, aby mohla byť brzdená skratovým prúdom?
Bol by som strašne rád odpovedi na tie prúdy pred a za usmernením v jednoduchej trojfázovej sústave generátor-spotrebič v maximálne zjednodušenej schéme. Postačí približne a pomerne. Bez integrálov... :-)
?
miroc
 
Příspěvky: 355
Registrován: ned srp 12, 2012 9:12 am

Re: Nízke napätie turbíny

Příspěvekod solárník » sob zář 26, 2015 8:48 am

gadzius píše:Či je na prenos elektrického prúdu vhodnejšie použiť AC, alebo DC už pred pár rokmi riešili dvaja maníci Tesla s Edisonom. Verím, že tomu rozumeli a preto beriem ako fakt, že na prenos el. prúdu je výhodnejšie AC.


Je to výhodnější (jinak by to opravdu nikdo nedělal) ale z úplně jiných pohledů. Z hlediska přenosu na velké vzdálenosti a z hlediska jednoduchosti možnosti změny napětí (transformace), která na DC není (jednoduchou metodou) možná.

Představ si, že potřebuješ dostat energii do místa vzdáleného 100 kilometrů.

Zjednodušeně řečeno v drátech vzniká na velké vzdálenosti velký úbytek napětí, dejme tomu v našem případě třeba 100 Voltů.

Aby se minimalizovaly ztráty, transformuje se napětí ve vedení na velmi vysoké. Je totiž rozdíl, jestli ubyde 100 Voltů z 220 Voltů (což je cca 50%) a nebo 100 Voltů z 10000 Voltů (což je jen 1%). A to je ten důvod, proč se elektřina distribuuje ve formě AC. Protože 220 VAC lze jednoduše transformovat na 10kVAC nebo 100kVAC a pak zase zpět.

Kdybychom ale měli nějakou metodu, která by dokázala jednoduše transformovat napětí při velkých výkonech v DC, pak by přenos na velké vzdálenosti byl výhodnější v DC, protože tam se neuplatňují imaginární složky odporu vedení (kapacita vedení, indukčnost vedení).

Pokud ale chceme dostat energii jen na malou vzdálenost a nepotřebujeme transformovat, tak se situace otočí, jak například ukázal kybos.
?
solárník
 
Příspěvky: 1526
Registrován: pát bře 15, 2013 7:53 pm

Re: Nízke napätie turbíny

Příspěvekod solárník » sob zář 26, 2015 9:08 am

Miro, já mám pocit, že tvá otázka stále není jednoznačná. Každý generátor má nějaký vnitřní odpor. A to jak čistě ohmický (odpor cívek vinutí) tak komplexní (jejich indukčnost a kapacita, ovšem kapacitu je možno v běžných provozních podmínkách u MVE zanedbat).

Představ si to tak, že v momentě, kdy turbínka generuje 1000W (na rotoru), tak na výstupu alternátoru může být třeba i jen polovina (500W) a zbylá polovina (500W) se vyhřeje ve formě tepla právě z důvodu odporu vinutí a jeho indukčnosti (ta hraje roli hlavně při vyšších otáčkách). Ze stejného důvodu ti zkrat na výstupu alternátoru nikdy nezastaví vrtuli zcela, protože je tam stále přítomen alespoň ohmický odpor cívek vinutí, který je jakoby v sérii se zkratem a ten, spolu s parametry podtočené konkrétní vrtule a rychlostí větru, udává maximální zkratový proud.

Na druhou stranu u listů rotoru dojde zcela jistě (pokud se nejedná o čistě tlakovou turbínu typu Savonius) k odtržení proudnic vzduchu od listů a proto výkon vrtule dramaticky klesne.

Tedy pro přesné vyjádření zkratového proudu je potřeba znát minimálně ohmický odpor vinutí alternátoru a o kolik klesne výkon podtočené vrtule (to závisí na tom, jak moc je "tlaková", tedy velmi pravděpodobně na její rychloběžnosti).

To u velkého Savonia - tam se dá očekávat, že je schopen při zabrždění přepálit při velkém větru téměř jakýkoli usměrňovač, protože k žádnému odtržení proudnic nedojde.

Tedy jednoduše řečeno - je to možné spočítat z odporu vedení alternátoru a z rychloběžnosti vrtule. A samozřejmě z rychlosti větru v ten okamžik.
?
solárník
 
Příspěvky: 1526
Registrován: pát bře 15, 2013 7:53 pm

Re: Nízke napätie turbíny

Příspěvekod kybos » sob zář 26, 2015 9:18 am

gadzius píše:Či je na prenos elektrického prúdu vhodnejšie použiť AC, alebo DC už pred pár rokmi riešili dvaja maníci Tesla s Edisonom. Verím, že tomu rozumeli a preto beriem ako fakt, že na prenos el. prúdu je výhodnejšie AC.

Ti dva maníci to řešili v poměrech tehdejší doby a zejména pro přenosy energie na velké vzdálenosti. Zvítězil přenos AC proudem, jelikož bylo v tehdejší době možno jej snadněji transformovat a tím snížit ztráty v přenosu na vyšším napětí. Nepředpokládám ovšem, že stejnou technologii budete používat na malé VE. Tedy že bude v gondole instalován jeden třífázový transformátor, svod z VE bude realizován na VN a na druhém konci vedení bude další třífázový transformátor na malé napětí. Ono by to v oboru malých výkonů a malých vzdáleností (pokud ovšem nemáte VE od baterie na hony daleko) ztrácelo smysl, neboť účinnost transformátorů malých výkonů je poměrně nízká a tak by se na transformátorech ztratilo více energie než by se ušetřilo na vedení.
Pokud ovšem hodláte navrhovat vlastní alternátor, mohlo by být výhodnější navrhnout jej rovnou na vyšší napětí, na této úrovni energii přenášet na delší vzdálenost a až následně v místě akumulátoru konvertovat na malé napětí.
7,5 kWp poly JJZ + 3x Tristar MPPT60 (>55 MWh) + 5 kWp mono JJZ + Victron 150/100 + 48V VRLA 180 Ah + LiFePO 780 Ah + UPS 8kW (OPTI-Solar SP8000-SW) + 3F nabíječka 4,8kW (DELTA) Start: 2012
Uživatelský avatar
kybos
 
Příspěvky: 2551
Registrován: sob zář 08, 2012 9:40 pm

Re: Nízke napätie turbíny

Příspěvekod kybos » sob zář 26, 2015 9:34 am

miroc píše: Tak teda aký pomer teoretických výkonov generátora a pohonu je akceptovateľný, aby bola VE dimenzovaná na to, aby mohla byť brzdená skratovým prúdom?

K odpovězení této otázky je nutné znát otáčkovou charakteristiku větrného motoru a otáčkovou charakteristiku generátoru. Pro typické průběhy otáčkové charakteristiky větrného motoru bychom potom při zakreslení do společného grafu mohli dostat dva průsečíky charakteristik. Jeden na vysokém výkonu a druhý na nízkém. To vše ve výrazném zjednodušení pro ustálené stavy. V praxi ovšem vítr v naší oblasti nefouká většinou ustálenou rychlostí.
7,5 kWp poly JJZ + 3x Tristar MPPT60 (>55 MWh) + 5 kWp mono JJZ + Victron 150/100 + 48V VRLA 180 Ah + LiFePO 780 Ah + UPS 8kW (OPTI-Solar SP8000-SW) + 3F nabíječka 4,8kW (DELTA) Start: 2012
Uživatelský avatar
kybos
 
Příspěvky: 2551
Registrován: sob zář 08, 2012 9:40 pm

Re: Nízke napätie turbíny

Příspěvekod kybos » sob zář 26, 2015 9:54 am

miroc píše:Bol by som strašne rád odpovedi na tie prúdy pred a za usmernením v jednoduchej trojfázovej sústave generátor-spotrebič v maximálne zjednodušenej schéme. Postačí približne a pomerne. Bez integrálov... :-)

Když to hodně zjednodušíme, můžeme to vzít čistě energeticky. Výkon před usměrňovačem je P1 =1,732*(U*I*cos(fí)). Výkon za usměrňovačem je nižší o ztráty na usměrňovači Pu a je P2=U*I. P1= Pu+P2
Pokud tedy známe fázový posuv mezi napětím a proudem v 3f soustavě, můžeme při znalosti napětí dané proudy dopočítat.
7,5 kWp poly JJZ + 3x Tristar MPPT60 (>55 MWh) + 5 kWp mono JJZ + Victron 150/100 + 48V VRLA 180 Ah + LiFePO 780 Ah + UPS 8kW (OPTI-Solar SP8000-SW) + 3F nabíječka 4,8kW (DELTA) Start: 2012
Uživatelský avatar
kybos
 
Příspěvky: 2551
Registrován: sob zář 08, 2012 9:40 pm

Re: Nízke napätie turbíny

Příspěvekod KUTIL » sob zář 26, 2015 10:49 am

Vráťme sa k problému. Ak by sme poznali charakteristiku generátora, dala by sa k nemu spočítať vrtuľa. Skusmo som prepočítal dvojlistovú vrtuľu pre prípad, že generátor začne nabíjať 12 Volt aku niekde pri cca 360 ot/min a vietor je vtedy 4 m/s, priemer vrtule 1,6 metra (môj obľúbený), zametaná plocha 2m2, rýchlobežnosť 7,5 a posledný predpoklad je že ten menovitý výkon 500 W (?) sa dosiahne niekde pri vetre 12 m/s (1200 ot/min).
Vrtuľa bude mať na špici šírku listu 80 mm a uhol nastavenia 4,9 st. pri koreni na r=0,25%*R šírku listu 150 mm a uhol nastavenia 12 st. A mala by sa aj dobre roztáčať.
Neviem či by si to gadzius vedel vystrúhať z drevenej dosky sám. Ak by zmeral charakteristiky
alternátora, dala by sa vrtuľa spočítať presne na mieru. Tie nové listy čo kúpil opäť nedajú nič.
Upozorňujem že dvojlistová pevne uchytená vrtuľa je náchylná na nebezpečné cyklické kmitanie, mala by byť uchytená výkyvne s tlmičmi kmitov. Ale drevo znesie dosť...
?
KUTIL
 
Příspěvky: 286
Registrován: sob pro 01, 2012 11:19 pm

Re: Nízke napätie turbíny

Příspěvekod gadzius » sob zář 26, 2015 11:42 am

Vrtuľu by som určite vystružlikať nedokázal tak, ako väčšina z nás. Meral som odpor medzi tými troma fázami a je 2,5ohm - merané pri meniči, teda je to vrátane vodiča od VE. Odpor cievok merať zatiaľ nemienim, lebo nechce sa mi turbínu zase dávať dole a rozoberať. Stačí, že budem riskovať svoj život zase pri výmene listov. :cry:
?
gadzius
 
Příspěvky: 56
Registrován: ned zář 20, 2015 6:45 pm

Re: Nízke napätie turbíny

Příspěvekod petrs » sob zář 26, 2015 11:44 am

KUTIL píše: posledný predpoklad je že ten menovitý výkon 500 W (?) sa dosiahne niekde pri vetre 12 m/s (1200 ot/min).


Obavam se,ze v tomto pripade by 1200 ot/min bylo pro pouzity generator prilis malo.
...a viděl jsem Křižíka nazpět se otáčeti ...
?
petrs
 
Příspěvky: 428
Registrován: pon čer 30, 2014 6:02 am

Re: Nízke napätie turbíny

Příspěvekod miroc » sob zář 26, 2015 12:02 pm

Dobre, nechám to už tak, nechcem autorovi vlákna rozbíjať tému, aj keď vlastne o tom bola reč, keďže chce zväčšiť priemer vrtule. Petrs tvrdí, že má vyskúšané, že to generátor zvládne, tak to snáď zvládne naozaj za každých podmienok.
Trošku mi to pripomenulo jedného môjho kamaráta, bývalého vysokoškolského pedagóga, ktorého keď sa človek opýta na skoro akúkoľvek, nielen technickú otázku, na ktorú stačí odpovedať Áno alebo Nie, dostane odpoveď začínajúcu formuláciou "Neviem či vieš, ale..." a potom nasleduje minimálne polhodinová prednáška. A aj tak sa ho nakoniec treba opýtať - tak áno alebo nie. A ak má človek šťastie, dostane neochotne aj krátku, hoci pre neho neprípustne zjednodušenú odpoveď. :-)
Chcel som vedieť, či tečie v jednotlivých fázach menší striedavý prúd ako po usmernení (prípadne v akom pomere) - áno alebo nie, a či kvôli možnosti bezpečného ubrzdenia (za každých okolností) turbíny je lepšie, ak teoretický výkon generátora bude vyšší, ako teoretický výkon pohonu - áno alebo nie.
Ale vďaka aj za to čo som dostal. Sledujem toto fórum dosť dlho, Kybosa aj Solárníka si vážim ako naslovovzatých odborníkov od ktorých sa je čo učiť.
?
miroc
 
Příspěvky: 355
Registrován: ned srp 12, 2012 9:12 am

Re: Nízke napätie turbíny

Příspěvekod petrs » sob zář 26, 2015 12:05 pm

103 a 153 cm rotory na ista breeze x.JPG


Prave fouka severni vitr o rychlosti 3-5 m/s,proud vzduchu je znacne nehomogenni[okolni stromy ve vzdalenosti desitek metru],z fotografie je patrne,ze zatimco puvodni rotor prumeru 103 cm nejevi ochotu se roztocit,rotor o prumeru 153 cm s listy,ktere jsou nepatrne zvetsenou a o 25 cm prodlouzenou variantou listu puvodnich dosahuje otacek cca 400/min.
Nemáte oprávnění prohlížet přiložené soubory.
...a viděl jsem Křižíka nazpět se otáčeti ...
?
petrs
 
Příspěvky: 428
Registrován: pon čer 30, 2014 6:02 am

Re: Nízke napätie turbíny

Příspěvekod solárník » sob zář 26, 2015 12:15 pm

Miro, pokud to formulujes takto, tak cim silnejsi alternator (s mensimi odpory vinuti) tim lepe rotor ubrzdi zkratovanim vyvodu.
Proudy DC/AC - to je casove promenny dej a da se odhadnout, ze maxima v jednotlivych fazich budou srovnatelna s maximy v DC (pokud DC neni vyfiltrovane a vyhlazene) jen s tim rozdilem, ze u DC budou zatizeny pouze dva privody, kdezto u 3xAC se to bude v case stridat mezi ruznymi dvojicemi. A konecne u DC bude proud lehce snizen kvuli ztratam v usmernovaci.
?
solárník
 
Příspěvky: 1526
Registrován: pát bře 15, 2013 7:53 pm

Re: Nízke napätie turbíny

Příspěvekod kybos » sob zář 26, 2015 10:03 pm

miroc píše: A ak má človek šťastie, dostane neochotne aj krátku, hoci pre neho neprípustne zjednodušenú odpoveď. :-)

Odpověď ano/ne nelze dát bez detailní znalosti všech okolních podmínek. Rozhoduje zde spousta dalších vlivů, které nebyly brány v potaz. Na takovou odpověď je potom lepší si hodit mincí. Podstatný vliv může mít třeba skutečnost o jaký typ usměrňovače se jedná (půlvlnný nebo celovlnný, jako usměrňovač v jistých případech můžeme chápat i zdvojovač nebo násobič napětí, kde jsou proudové poměry diametrálně odlišné). Záleží také na tom, jaké hodnoty proudu srovnáváme, zda špičkové, efektivní nebo střední, jaké výkony srovnáváme, zda činné, zdánlivé nebo jalové.

Ať tedy odpovím Ano či Ne, obojí může být pravda.
Jednoduché a jednoznačné odpovědi jsou pro ty, kteří nejsou ochotni studovat reálnou složitost fyzikálních dějů.
Vyberte si kteroukoliv odpověď a já předložím podmínky ve kterých je nepravdivá.
7,5 kWp poly JJZ + 3x Tristar MPPT60 (>55 MWh) + 5 kWp mono JJZ + Victron 150/100 + 48V VRLA 180 Ah + LiFePO 780 Ah + UPS 8kW (OPTI-Solar SP8000-SW) + 3F nabíječka 4,8kW (DELTA) Start: 2012
Uživatelský avatar
kybos
 
Příspěvky: 2551
Registrován: sob zář 08, 2012 9:40 pm

Re: Nízke napätie turbíny

Příspěvekod miroc » sob zář 26, 2015 11:06 pm

kybos píše:Jednoduché a jednoznačné odpovědi jsou pro ty, kteří nejsou ochotni studovat reálnou složitost fyzikálních dějů.

Už sa nebudem na nič pýtať, len vysvetlím prečo som sa pýtal.
1. Prúdy v jednotlivých fázach - usmernenie mostíkom - jednosmerný prúd. Svojho času som to meral za chodu turbíny. Vychádzali tie prúdy prakticky rovnaké. Všetky 4. Lenže bola tam vysokopravdepodobná nedokonalosť merania, hlavne na striedavej strane, keďže frekvencia bola okolo 25 Hz. Z toho mi vychádzalo, že je v praxi skoro jedno, či zvediem od generátora tromi vodičmi 3 fázy, alebo dvomi vodičmi jednosmerné napätie. Ak chcem mať ale usmerňovač, ako aj brzdiace relé pod kontrolou na zemi, dám prednosť určite trom drôtom. Hypotéza, že ak vediem rovnaký výkon tromi vodičmi, malo by byť tepelné zaťaženie každého z nich menšie, ako keď tento výkon pôjde vodičmi dvomi, už nebola až tak podstatná, lebo keď už človek investuje do turbíny a stožiaru, nemôže byť až taký problém tých pár metrov káblu hoci aj predimenzovať.
Nie že by som po odpovedi nepátral, ale nie je to také jednoduché. A koľko v odbore vysokoškolsky vzdelaných ľudí - toľko názorov.
2. Teoretický výkon generátora vs teoretický výkon pohonu pre bezpečné ubrzdenie sústavy. Dva krát sa mi stalo, že som musel brzdiť turbínu vo víchrici. Ale v naozajstnej, až z toho šiel strach. V priebehu pár sekúnd prišli nárazy okolo 20 m/s, ktoré nechceli prestať. Regulátor sa prepol do absobrcie a uvoľnil turbínu ešte viac. 1300W výstupného výkonu a absobrcia.... Na moju úľavu a aj prekvapenie sa turbína skratovaním generátora zastavila presne tak rýchlo, ako pri zabrzdení v oveľa slabšom vetre. Možno to trvalo chvíľu dlhšie, ale vzhľadom k vyšším otáčkam a zotrvačnosti to bolo v pomere. Dobre, zrejme stačí malý brzdiaci impulz k odtrhnutiu prúdnic a na zvyšok už nie je treba toľko sily. Dokáže ale takýto impulz vyrobiť slabší generátor so silnejším pohonom a aj vo víchrici?
Tu som po odpovedi veľmi nepátral, zatiaľ mi stačila vlastná skúsenosť. Len som si ju chcel potvrdiť.
Už sa nepýtam, nejako si vystačím.
?
miroc
 
Příspěvky: 355
Registrován: ned srp 12, 2012 9:12 am

Re: Nízke napätie turbíny

Příspěvekod kybos » ned zář 27, 2015 9:08 am

Dotazy je možno pokládat klidně dál, kdo se na nic neptá, musí si to vyzkoumat sám. Jen není možné chtít jednoznačné odpovědi na nejednoznačné otázky.
1. Proudy ve vedení svodu.
Přiznám se, že mám také třífázový svod. Je to tak z toho důvodu, že to tak výrobce vymyslel a já jsem do toho nechtěl alespoň po dobu záruky zasahovat. Po záruce už to tak zůstalo, neboť jsem za těch třináct let provozu neměl jediný důvod gondolu sundavat. Pokud ale taková situace nastane, tak to pravděpodobně bude jedna ze změn, kterou provedu jako první. Vede mne k tomu několik důvodů:
a) Snížení ztrát ve svodu.
b) Možnost pasivního chlazení můstku proporcionálně podle zátěže při jeho přemístění na gondolu. V současné době mám můstek umístěný před regulátorem ve "velíně", kde bývají v létě vysoké teploty a je chlazený aktivně. Po třinácti letech je tam již třetí ventilátor.
c) Možnost brzdění rotoru zůstane zachována. Můstek jsem robustně předimenzoval. Je to součást, kterou za celou dobu životnosti nebylo nutno měnit.
d) Brzdění rotoru zajišťuje jednoduchý paralelní regulátor vlastní výroby. Regulátorů už se vystřídalo na VE několik a možná že ten aktuální není ještě ten poslední. Upřednostnil jsem v něm jednoduchost a bezpečnost před možností vydolovat z VE maximum výkonu. Nemá tedy MPPT a obsahuje jen pár robustních součástek.
e) Třížilový svod k patě stožáru stejně bude nutno jednoho dne z důvodu opotřebení vyměnit a od paty stožáru do "velína" mám položený kabel se čtyřmi žilami.

2. Moje elektrárna má dvojí jištění proti přetočení. Jednak ji brzdí paralelní regulátor a jako druhý bezpečnostní prvek je použito sklápění směrovky a tím odklon osy rotace ze směru větru.

Testy elektrárny probíhaly ve větrném tunelu do rychlosti větru 200 km/h. Že jsou takové testy nutností jsem se přesvědčíl již v několika vichřicích, kdy elektrárna ustála bez závad vítr v rychlostech nad 130 km/h. Byl jsem ji v té době s obavami také kontrolovat. Na stožár jsem ale v té době nelezl, jelikož mi dělala problémy i běžná chůze a při zemi jsem v nárazech naměřil přes 120 km/h, což je horní limit rozsahu mého anemometru. Jaká byla skutečná rychlost ve dvanácti metrech nad zemí, mohu jen odhadovat. Dvakrát kotvený příhradový stožár vibroval ve větru jako by byl ze silikonu a ne z oceli. Sázka na bezpečnost se tedy vyplatila.
rychlost větru.JPG

rychlost větru měřená.JPG
Nemáte oprávnění prohlížet přiložené soubory.
7,5 kWp poly JJZ + 3x Tristar MPPT60 (>55 MWh) + 5 kWp mono JJZ + Victron 150/100 + 48V VRLA 180 Ah + LiFePO 780 Ah + UPS 8kW (OPTI-Solar SP8000-SW) + 3F nabíječka 4,8kW (DELTA) Start: 2012
Uživatelský avatar
kybos
 
Příspěvky: 2551
Registrován: sob zář 08, 2012 9:40 pm

Re: Nízke napätie turbíny

Příspěvekod KUTIL » ned zář 27, 2015 11:13 am

Osobne si myslím že to kde je umiestnený usmerňovač a brzdový regulátor, teda či priamo pri generátore alebo pri baterke nie je podstatné. Ja mám usmerňovač s regulátorom pri baterke, cca 30 metrov od turbínky. Je to tam aj bezpečnejšie ako na stožiari a vidím tam na kontrolky, čo by mi ináč chýbalo. Prednostne som sa snažil straty vo vedení obmedziť prierezom vodičov (3x4mm2). Maximálny prúd DC som zatiaľ nameral asi 16 A (potom už pôsobí odklápanie rotora), teda na fázu a jeden+1 drôt je to necelých 5,5 A. Predimenzované v pohode, diskutovať o efektívnych či maximálnych hodnotách v prípade, keď nevieme čo sa tam ináč deje a nemáme to ani ako zmerať je to len diskusia na téma kto je najmúdrejší. Mám za to, že striedavý vývod je lepší aspoň o ten jeden drôt navyše, teda asi bude oproti DC o jednu tretinu nižší odpor/straty. Približne. Zaoberať sa marginálnymi stratami, keď sme si zvolili nízko účinný pohon je neskoro a drobnosťami to nezlepšíme.
Čo sa týka brzdenia skratovaním tak v prípade optimálne a efektívne navrhnutej sústavy pohon/hnaný stroj nemôže dôjsť k spáleniu či nedostatočnému brzdnému účinku. Iste, ak je brzda hneď v gondole turbíny bude brzdiť hneď a strmo, ak je ďalej tak asi plynulejšie. Moja brzda brzdí spoľahlivo aj tých 30 m ďaleko, otáčky sú dostatočne nízke, možno pri umiestnení brzdy priamo pri generátore by boli ešte nižšie. Ochrana odklápaním pôsobí aj pri zabrzdenej turbíne, nadotáčky či spálenie vinutia nehrozia (videné na vlastné oči). Asi má na tom zásluhu aj ten prierez kábla. Spolu s mechanickou ochranou odklápania vrtule, v mojom prípade nahor to zatiaľ nesklamalo.
?
KUTIL
 
Příspěvky: 286
Registrován: sob pro 01, 2012 11:19 pm

Re: Nízke napätie turbíny

Příspěvekod solárník » ned zář 27, 2015 11:32 am

>> b) Možnost pasivního chlazení můstku proporcionálně podle zátěže

Asi před dvěma lety jsem předělal usměrňovač se Schottky diodami a už si vystačí jen s pasívním chladičem, ztráta je značně menší (hliníkový profil je z rozebraného autozesilovače, ten slabší drát byl pak taky vyměněn za "plocháč"):
detail.JPG

Bohužel uvedené diody jdou u nás poměrně špatně sehnat. Uvedený typ je na 40V/60A, pak ještě existují na 60V/60A typy S60SC6M. Podobný typ vidím prodávat zde:
http://cz.mouser.com/ProductDetail/Shin ... xCZ2efE%3d

Forward drop je dost bezkonkurenční a klasické diody nechává daleko za sebou, tedy ztráty velmi malé, odhadem méně než 30% klasického usměrňovače. Oba přechody každé dvojdiody jsou zapojeny paralelně, tedy jako jedna dioda.

Detail propojení:
detail2.JPG
Nemáte oprávnění prohlížet přiložené soubory.
Naposledy upravil solárník dne ned zář 27, 2015 12:21 pm, celkově upraveno 1
?
solárník
 
Příspěvky: 1526
Registrován: pát bře 15, 2013 7:53 pm

Re: Nízke napätie turbíny

Příspěvekod tomas » ned zář 27, 2015 12:19 pm

Obecně ztráty odporem budou stejné pokud se efektivní hodnota napětí a proudu u střídavé sítě bude rovnat napětí a proudu u stejnosměrné sítě. Tak jsou totiž definovány efektivní hodnoty střídavých průběhů.
U třífázové sítě teče energie dvěma vodiči pouze v okamžiku kdy jedna sinusovka prochází nulou, jinak teče energie vždy třemi vodiči. Pokud do stejné sítě pustíte DC a ve třech vodičích (jeden pól bude zdvojený) o stejném napětí a proudu jako byly efektivní hodnoty AC, tak ztráty budou zase stejné.
Usměrňovač s akumulací (kondenzátor, akumulátor) na konci střídavého vedení způsobí že energie (proud) poteče pouze v okamžicích kdy napětí v sinusovce přesáhne napětí za usměrňovačem. To zhorší účiník, zvýší ztráty, prodlouží okamžiky kdy síť nepřenáší energii a úkor doby kdy energii přenáší. Čím větší napětí za usměrňovačem tím je vliv usměrňovače horší.
Když přesunete samotný usměrňovač do gondoly tak ztráty budou stejné. Za usměrňovačem proud pulzuje stejně jako před usměrňovačem. Jen pořád jedním směrem. Museli by jste proudové pulzy snížit a časově roztáhnout tak, aby byl zachován přenášený výkon při menším proudu a tedy menších ztrátách. Pořád ale budete mít zvýšené ztráty díky usměrňovači a impulznímu zatížení i ve vnitřním odporu zdroje (generátoru). Takže mne napadají dvě možnosti jak minimalizovat ztráty vedení a ve zdroji vlivem usměrnění. Buď použít stejnosměrný generátor nebo aktivní PFC (což je vlastně měnič který část napětí průběhu sinusovky zvýší tak, aby energie přes usměrňovač tekla při menším proudu delší dobu). Dokonalé aktivní PFC ale asi neexistuje.
Udělat dobrý usměrňovač o velkém výkonu a účinnosti je často složitější než udělat střídač, to není jen o 4 diodách a kondenzátorech.
Přenos energie DC sítí má obecně menší ztráty než přenos v síti AC (vlivem indukčnosti a kapacity), ale kdysi nebyly moc velké možnosti jak jednoduše a účinně měnit hodnotu napětí v DC síti, takže vlivem technické nevyspělosti měla DC síť vyšší ztráty a zvolila se AC síť. Ale vlivem technickému pokroku se tato technická nedokonalost částečně odstranila a na ty největší vzdálenosti a velké energie už vyhrávají DC sítě - HVDC. Obecně tedy nelze říct co je na přenos energie z hlediska ztrát výhodnější jestli DC nebo AC, protože to závisí na našem technickém pokroku.

Když přesunete usměrňovač do gondoly tak si tedy podle mne z hlediska ztrát nepomůžete. Navíc se připravíte o informaci jaké má generátor otáčky (tedy frekvenci), ne že by s tím umělo mnoho regulátorů pracovat, ale u některých lze alespoň nastavit při jakých otáčkách mají začít brzdit. Aktivní PFC v regulátorech u malých větrníků asi nikde zatím není.
Uživatelský avatar
tomas
 
Příspěvky: 2441
Registrován: pon bře 07, 2011 11:05 am
Bydliště: Třinec

Re: Nízke napätie turbíny

Příspěvekod kybos » ned zář 27, 2015 4:00 pm

KUTIL píše:...diskutovať o efektívnych či maximálnych hodnotách v prípade, keď nevieme čo sa tam ináč deje a nemáme to ani ako zmerať je to len diskusia na téma kto je najmúdrejší.

Diskutovat o domněnkách skutečně nemá smysl, zejména když nemáme zjištěn skutečný stav věcí. Proto, abychom mohli dělat správná rozhodnutí je třeba nejprve zjistit dostupné informace z reálného zařízení. To že stav věcí nemá někdo jak změřit je jen otázka nevybaveností měřicí technikou, nikoliv nedostatku měřicích metod. Myslím si, že reálný stav věci lze zmapovat i primitivními prostředky. Je to jen o tom jak stanovit určitou hypotézu a tu potom měřením potvrdit nebo vyvrátit. Provedl jsem kromě jiných třeba i měření průběhů napětí před usměrňovačem (i když jen primitivními prostředky), která mohou vnést trochu světla do chování VE při různém zatížení.
DSCF4943m - 0A.jpg

DSCF4925m - 1A.jpg

DSCF4920m - 2A.jpg

DSCF4918m - 5A.jpg

DSCF4908m - 10A.jpg

DSCF4915m - 15A.jpg

Při vyšších proudech až do 30 A (maximální proud VE) byly průběhy napětí podobné jako při zatěžovacím proudu 15 A.
Z těchto oscilogramů lze vyčíst poměrně dost informací a to přesto, že byly provedeny primitivní technikou. Na základě těchto informací lze pak provádět potřebná rozhodnutí, která mohou přispět ke správným závěrům - například zda je vhodnější umístit usměrňovač v gondole, či na konci vedení.
Snad jen pro zajímavost, jak to vypadá při aktivním chodu paralelního regulátoru ve stavu, kdy je téměř nabito a větru je přebytek.
DSCF4921m - regulace v provozu.jpg
Nemáte oprávnění prohlížet přiložené soubory.
7,5 kWp poly JJZ + 3x Tristar MPPT60 (>55 MWh) + 5 kWp mono JJZ + Victron 150/100 + 48V VRLA 180 Ah + LiFePO 780 Ah + UPS 8kW (OPTI-Solar SP8000-SW) + 3F nabíječka 4,8kW (DELTA) Start: 2012
Uživatelský avatar
kybos
 
Příspěvky: 2551
Registrován: sob zář 08, 2012 9:40 pm

Re: Nízke napätie turbíny

Příspěvekod KUTIL » ned zář 27, 2015 4:32 pm

Diskutujeme tu už o tom či na smrť chorému viac pomôže teplý obklad na čelo alebo na zadok. Gadzius má problém s tým, že mu ten krám nedáva nič a to sa asi riešiť nedá okrem prípadu, že si to prerobí na niečo lepšie- ani tak to nebude s efektivitou nič moc. Kde bude mať regulátor či usmerňovač je úplne jedno. Ešte raz- najviac záleží na účinnosti celého pohonu, ktorá sa v tomto prípade sa blíži k nule a ani Hi Voltage DC prenos tomu nepomôže. Ak máte neúčinnú turbínu, tak nešpekulujte o že to zachránite niekde inde. Riešiť problém či AC alebo DC nemá pri malých vzdialenostiach žiadny zmysel, stačí vedenie trochu predimenzovať a zariadenie dať tam, kde máme lepší prístup.
?
KUTIL
 
Příspěvky: 286
Registrován: sob pro 01, 2012 11:19 pm

PředchozíDalší

Zpět na Větrné turbíny

Kdo je online

Uživatelé procházející toto fórum: CC [Bot] a 0 návštevníků

Reputation System ©'