Větrná turbína 2-5kW AC coupling

[lukas.okoun]

Ahoj, nevlastní tu někdo větrný mlýn 2-5kW s AC couplingem? Případně prosím jakou a zkušenosti.
Děkuji

[Soban]

Moc lidí to nemá a ti co mají tak tvrdí že to je k ničemu.

Kdysi mě to taky zajímalo, ale po tom co jsem si o tom něco zjistil jsem to vyhodnotil že je to blbost reálně to nic nevyrobí - návratnost 0.

Ale jako hračka která vyrobí 100W je to OK.

Místo toho investuj do panelů a baterky to má větší návratnost......

[kybos]

Záleží na místě instalace a lokálních větrných podmínkách. Skutečnost je, že moc vhodných míst v ČR není a ta, která by byla využitelná jsou z valné části pokrytá nějakou legislativní ochranou proti výstavbě VE. Před zahájením realizace je nutno poctivě měřit (nejlépe v zamýšlené výšce rotoru) a to minimálně rok. Větrná mapa po výšku 10m je velmi přibližná a nedá se na ni příliš spoléhat. Legislativně schůdná je stavba VE do 10m výšky stožáru ale tam se zase nedají očekávat výkony kolem 5 kW. Na větrném stanovišti je v této výšce reálná hodnota výkonu do 1 kW.

větrná mapa pro 10m

větrná mapa ČR

[Valdano]

Taky jsem se o to zajímal, ale na většině míst v Česku je to slepá cesta a pokud to nechcete jen na hraní tak je to i ztráta času. Mnohem lepší je investovat do fotovoltaiky jak zmínil Soban.

Negativní zkušenost s 800W VE


Pozitivní zkušenost s 5kW VE na 18m stožáru

[lukas.okoun]

tohle všechno jsou DC malonapěťové hračky, psal jsem že potřebuji AC a hlavně zamozřejmě vrtule musí být v nějaké vejšce aby to nechytalo fantomové větry, ne každej si může dovolit stožár 20m že

[kybos]

To je omyl, většina i těch nejmenších VE je osazena alternátory, které mají na výstupu střídavý proud. Pokud je požadován AC coupling pak buď musí mít rotor VE konstantní otáčky (pro synchronní stroje nebo jen mírně odlišné o skluz pro asynchronní stroje) a kroutící moment se musí řídit natáčením listů vrtule, nebo musí být použit mezi alternátorem a síťovým připojením měnič frekvence, který přizpůsobí ideální proměnlivé otáčky rotoru stabilní frekvenci sítě.

[Valdano]

Přesně jak zmiňuje kybos. VE primárně obsahují alternátor s AC výstupem. Pokud už to někdo používá tak u takto malých výkonů (do 5kW) je to většinou použito jako doplňkový zdroj v kombinaci s fotovoltaikou (FVE). AC výstup z VE se usměrní a využívá se například k dobíjení bateriového uložiště nebo k poskytování DC energie pro měnič DC/AC. Existují i různé kombinované (myšleno FVE/VE) MPPT regulátory, které optimalizuji využití jak fotovoltaických panelů FVE tak i alternátoru VE. Přifázování k DS se používá až na straně AC výstupu měniče DC/AC, který čerpá energii buď z bateriového uložiště nebo i přímo z MPPT regulátoru.

[lukas.okoun]

jo ale proč převádět AC na DC a potom znovu na AC?

[MikroCZ]

Pokud chceš rovnou AC>AC tak musíš nějak zajistit abys s frekvencí atd byl ve fázi atd. a to s větrem tak jednoduše nejde. To co ti legislativa povolí, není na zádné velké větráky. Te konverze se prostě nevyhneš. Stejně je to většinou takovej polohybryd, kdy větrák simuluje PV vstup.

[unicast]

Ona si síť ten alternátor dokáže na té správné frekvenci podržet, ale to zase znamená komplikované rozběhy a přifázování, navíc to skoro vždy vyžaduje nějakou převodovku mezi vrtulí a alternátorem. AC->DC->AC konverze je u malých výkonů jednodušší. Ale bacha, nepoužívat na to FV MPPT, vrtule má setrvačnost, kterou panely nemají a díky tomu si FV MPP algoritmem ani trochu nerozumí.

[kybos]

jo ale proč převádět AC na DC a potom znovu na AC?

Vzhledem ke skutečnosti, že na našem území nevanou větry konstantní rychlostí a u jednodušších menších VE nebývá aplikovaná proměnná geometrie rotoru (natáčení listů), tak v proměnlivém větru se musí měnit otáčky rotoru, pokud má být dosaženo maximálního výkonu pro aktuální rychlost větru. Se změnou otáček rotoru se mění i frekvence na výstupu alternátoru. Napětí o proměnné frekvenci v širokém rozsahu pak nelze přifázovat (AC coupling) na síťové napětí s relativně konstantní frekvencí 50 Hz. Pro přifázování je nutná nejen shodná frekvence ale i shodná fáze střídavého napětí. Mezilehlý převod na DC napětí zajistí oddělení frekvence alternátoru od frekvence sítě.

[Valdano]

Ale bacha, nepoužívat na to FV MPPT, vrtule má setrvačnost, kterou panely nemají a díky tomu si FV MPP algoritmem ani trochu nerozumí.

Existují tzv. hybridní (FVE/VE) MPPT regulátory, které mají zvlášť vstup pro DC z FV panelů a zvlášť vstup pro DC usměrněné obvykle můstkem z AC výstupu alternátoru VE a na tomto vstupu právě počítají se setrvačností a podporují i režim brzdy.

[Valdano]

jo ale proč převádět AC na DC a potom znovu na AC?

Protože se to tak u malých zdrojů s podobným výkonem, který zmiňujete běžně používá a je to tedy "prošlapaná" cesta. Přímé sfázování VE s DS se u takto malých zdrojů prakticky vůbec nepoužívá a dle mého názoru k tomu zřejmě nebudou běžně dostupné sériově vyráběné komponenty. Pokud někdo v Česku provozuje podobně malou VE s přímým sfázováním tak to bude naprostý unikát patrně nějakého kutila, který tomu musel věnovat spoustu času, aby to vůbec zprovoznil a dle mého názoru je velmi málo pravděpodobné, že se tvůrce takové unikátní malé VE bude vyskytovat zrovna zde v diskusích.

Ideální pro někoho kdo chce požádat o grant z evropských fondů na vývoj takové VE.

[lukas.okoun]

no fajn ale třeba když mám AC střídač od KACO který umí coupling, nemá žádné vyrovnávací baterie tak umí pomocí frekvence omezovat výkon pokud je nadbytečný, tedy proč by tak nemohla fungovat i vrtule?

[cipis]

A jak té vrtuli asi řekneš, aby se točila víc nebo míň? Resp. tomu větru, aby foukal méně nebo více?
Vždyť to tam nahoře kluci popisují.

[Valdano]

Uveďte konkrétní model toho střídače. Pokud vím tak střídače KACO jsou primárně přizpůsobené pro použití s FVE a nepočítají se specifiky VE, které zde již byly zmíněny tj. mimo jiné neumí na vstupu vhodně měnit zatížení a tím optimalizovat chod alternátoru. Problém je v tom, že potřeba udržet optimální otáčky za různých rychlostí větru i s ohledem na různý požadovaný odběr a to vůbec není jednoduchá záležitost. Proto na to jsou speciální pro VE určené MPPT optimalizátory.

[cipis]

Ten KACO uvádí jako příklad, že regulace jde, jenže kolega nemá páru o tom, jak to funguje, tak si jen myslí, že by to mohlo fungovat.

[unicast]

MPPT pro VE má zpravidla třífázový AC vstup a ten usměrňovací můstek už v sobě. Asi už dnes většina z nich pravděpodobně mosfetový, protože náklady to zas tolik nezvedne, ale účinnost to zvedne výrazně. Taky je tam zpravidla výstup pro balastní zátěž.

Nadbytečný výkon můžeš (ne pomocí frekvence, ale pomocí toho, po jakou dobu proud odebíráš a po jakou dobu ne, to celé v řádu mili až mikrosekund, nastuduj si pojem https://cs.wikipedia.org/wiki/Pulzně_šířková_modulace ) u FV panelů jednoduše neodebrat a nic se nestane. To ale u VE nejde, tam by se ta vrtule roztočila moc, konec lopatek by překročil rychlost zvuku a následně by došlo k neřízené destrukci, tam ten regulátor musí vyrobený výkon vždy odebrat (nebo se musí nouzově vypraporovat vrtule), pokud neví co s ním, spálí ho v balastní zátěži.

[Valdano]

Příklad MPPT regulátoru speciálně určeného pro VE. Má třífázový AC vstup pro připojení alternátoru VE. Tento regulátor má bezpečnostní a řídicí systém a také programovatelné konfigurační a řídicí systémy pro daný typ větrných podmínek. Usměrňuje, řídí a filtruje energii produkovanou větrnou turbínou, dodává energii vhodnou pro zátěž, optimalizuje a generuje maximální možnou energii z větrné turbíny díky monitorování bodu maximální účinnosti MPPT. K tomu třeba tato vhodná turbína a 13-ti metrová věž pro turbínu. Pro přifázování k DS se pak použije DC/AC měnič.

Pokud obdobnou sumu peněz investujete do FVE tak získáte několikanásobně vyšší výkon i výtěžnost než u podobné VE.

To je jeden z důvodů proč se tyto malé VE moc neprovozují, ale pokud nevíte co s penězi a chcete za ně mít postaráno o zábavu tak jděte do toho. Pokud budete básnit o jiných možnostech VE a trvat na jejich realizaci, tak se zahrabete na bůhví jak dlouho v nekonečném laborování a výsledek nejspíš bude pro vás jen zklamání.

[lukas.okoun]

jasně s tím souhlasím že FVE vyrobí více Wh za méně peněz ale pokud je třeba výroba i v noci tak VE je jediné řešení které lze....