Větrná elektrárna by v zimě zachránila spotřebu

[? solárník]

Já jsem kdysi pokusy s obyčejným step-up dělal. Nebyly moc úspěšné. Obyčejný měnič většinou nasadí tvrdě a v podstatě téměř zastaví turbínu. Bylo by potřeba minimálně nastavit napětí turbíny, při kterém až měnič začne fungovat. V ideálním případě mu vnutit tabulku o několika záznamech (něco jako má Tristar ve wind mode) "při jakém napětí turbíny (nebo lépe otáčkách) má dávat jaký výkon do zátěže". Pak snad ano, pak to fungovat tak nějak bude (o návrzích dokonalého algoritmu se tu vedla před pár lety velmi obsáhlá diskuze, stači zalistovat). Jinak bych to ani snad nezkoušel, zbytečná práce. Ale možná, že už číňan něco takového vyrábí, o pár prototypech, které číňani s tímto principem chtěli vyrábět, jsem slyšel.

Se zdvojovačem jsem dělal pokusy také, ale účinnost nebyla dobrá, zdvojovač se zatížením rychle ztrácel účinnost.

Trafo - nedokážu posoudit. Frekvence výstupu turbíny bývá poměrně nízká, tedy by to muselo být 3fázové trafo a poměrně velkého rozměru, aby mělo dobrou účinnost.

Nejlepší by bylo prozkoumat zapojení turbíny, jestli nejdou nějak jednoduše přepojit vinutí na dvojnásobné napětí. Někdy vyrábějí jen jeden alternátor, který se přepojováním částí vinutí nastaví na požadované napětí baterie, vyjde je to levněji.

Nebo to chce nějaký dostatečně šílený nápad - u NiCd by mohlo jít zbastlit obvod, který by v časových intervalech připojoval turbínu k jedné a pak k druhé polovině baterií, aby je to nabíjelo rovnoměrně (u lithiovek bych to ale raději nezkoušel).

[kybos]

Se zdvojovačem jsem dělal pokusy také, ale účinnost nebyla dobrá, zdvojovač se zatížením rychle ztrácel účinnost.

Aby účinnost neklesala se zatížením příliš rychle, je zapotřebí udržet maximální úhel otevření diod. K tomu dopomůže zařadit za zdvojovač filtr s dostatečně velkou nárazovou tlumivkou (ta už ale nemusí být v gondole, kde by to bylo díky její hmotnosti nevhodné).

[peater]

Děkuji za rychlé reakce. Generátor je to třífázový o vykonu 1500W. Ale reálný vykon tak poloviční. Žádnou řídící elektroniku nemám, jde to přímo přes můstek do baterie. Nejraději bych něco jednoduchého. No nevím jestli zvolit nějaké to přepínání mezi bateriemi

[peater]

Se zdvojovačem jsem dělal pokusy také, ale účinnost nebyla dobrá, zdvojovač se zatížením rychle ztrácel účinnost.

Aby účinnost neklesala se zatížením příliš rychle, je zapotřebí udržet maximální úhel otevření diod. K tomu dopomůže zařadit za zdvojovač filtr s dostatečně velkou nárazovou tlumivkou (ta už ale nemusí být v gondole, kde by to bylo díky její hmotnosti nevhodné).

Nebylo by nějaké schémátko zdvojovače s tlumivkou. Nejsem z elektro oboru. Schéma zdvojovače jsem našel, ale je tam trafo. Tady jsou tři fáze. Tak nevím jak to zapojit.

[kybos]

Tlumivka může pomoci zvýšit účinnost u jednocestného usměrňovače, kde zvýší významným způsobem úhel otevření diody. Pokud používáte jako výchozí zapojení šestipulzní usměrňovač, je nutno pro zvýšení napětí použít i šestipulzní zdvojovač, kde již použití tlumivky nemá vzhledem k průběhu výstupního napětí a úhlu otevření diod takový význam, případně vyžaduje specifické zapojení vinutí generátoru, které nejspíš není u použitého typu VE realizováno. Pro zvýšení účinnosti šestipulzního násobiče je vhodnější se soustředit na úbytek napětí na diodách a vybrat vhodný typ s nízkým úbytkem (shotky). Zapojení šestipulzního zdvojovače by mohlo vypadat třeba takto:

[kybos]

Nebo to zapojení může vypadat takto:

Na rozdíl od předchozího schématu nelze propojit nulák generátoru se záporným pólem výstupu DC (mezi středem AC soustavy a záporným DC výstupem je napětí), předpokládá se tedy zapojení vinutí generátoru do trojúhelníku v síti IT (předchozí schéma předpokládá zapojení do hvězdy v síti TN) a bude mít tedy i poněkud menší výstupní napětí než předchozí zapojení. Zase se díky absenci tří kodenzátorů dá u tohoto zapojení předpokládat, že bude mít tvrdší výstup a nižší cenu.
Při návrhu komponent tohoto schématu je potřeba brát v úvahu, že se i v rádobyučebnicových textech na webu vyskytují chyby a v některých textech https://www.google.cz/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwi-m4vMrZnUAhUrG5oKHQGKBFsQFggjMAA&url=https%3A%2F%2Fuser.unob.cz%2Fzaplatilek%2FObecne%2FSkripta_napajeci%2520zdroje%2F%25C4%258C%25C3%25A1st1.doc&usg=AFQjCNGocYH65Pg3nABaYdV23MNfIPmGxg&sig2=akTvGIafeSKzNQ3YGw6bMg se uvádí jako nevýhoda, že vazební kondenzátory musí být bipolární, což není pravda (autor textu zřejmě nepochopil ani funkci diody).

[? solárník]

Nemohu se stále ubránit dojmu, že s jakýmkoli zdvojovačem půjde účinnost dolů, oproti přímému zapojení. Kondenzátory dokáží vykrýt spotřebu pouze do určitého (nevelkého) odběru. Ale je to alespoň něco, to je pravda.
Někteří na internetu laborovali také s přepojováním vinutí generátoru mezi hvězdou a trojúhelníkem, kdy se napětí také změní.

[kybos]

U druhého uvedeného zapojení se jedná vlastně o jeden klasický celovlnný třífázový můstek (čili tvrdost zdroje na prvním filtračním kondenzátoru násobiče bude stejná jako u klasického můstku), ke kterému je přes vazební kondenzátory připojen ještě jeden celovlnný třífázový můstek. Zvýšení vnitřní impedance (pozor , nejedná se o účinnost) je tedy závislá pouze na impedanci tří vazebních kondenzátorů. Při dostatečně vysoké kapacitě vazebních kondenzátorů (když jejich impedance pro danou frekvenci generátoru bude výrazně menší než výstupní impedance samotného generátoru) lze zajistit, že výstupní impedance násobiče bude jen o málo větší než dvojnásobek výstupní impedance celovlnného třífázového můstku. Ono se při návrhu totiž asi nějak zapomíná na to, že generátor mechanicky napájený větrným rotorem s nestabilizovanými otáčkami rozhodně není tvrdý zdroj a prakticky se chová spíš jako zdroj proudu, než jako zdroj napětí (alespoň v oboru malých VE do 1 kW). Účinnost násobiče je dána především poměrem úbytku napětí na diodách můstku k velikosti vstupního napětí. Tento poměr při použití Shotkyho diod a zde uvažovaném napětí 24V může být relativně vysoký a ztráty násobiče tak mohou být dokonce nižší při umístění násobiče do gondoly, než ztráty s klasickým můstkem umístěným na zemi při stejném průřezu propojovacího vedení gondola-zem. To je způsobeno rozdílem ztrát ve vedení při použití stejnosměrného a pulzního proudu.

[tomas]

Ahoj, po provozu elektrárny jsem se rozhodl přejít z 24v na 48v. Baterie používám NICD, ale je problém ve větrníku. Nechce se mě ho měnit za 48 voltový. Napadlo mě připojit větrník na polovinu baterie ale není to to pravé. Existuje nějaký DC-DC step up měnič z 24v na 48v? Nebo jednoduše to zapojit nějak přes diody, myslím tím dvě 24v baterie? Děkuji

Např. tento regulátor větrníku nabíjí 48V akumulátor už od 10V na výstupu z větrníku:
viewtopic.php?f=41&t=2780&p=65095#p59811
Existují i nové varianty těchto zvyšujících regulátorů (i snižujících nebo kombinace obojí - zvyšuje i snižuje) i různí výrobci.

Je to tak jak píše kybos. Větrník je spíše zdroj proudu než napětí (podobně jako fotovoltaický článek) a akumulátor zase spíše zdroj napětí než proudu a proto dle mého názoru by tam ideálně mělo být přizpůsobení v podobně řízeného DC/DC měniče tak jako je MPPT u fotovoltaiky. Nebo lze přizpůsobení řešit natáčením lopatek nebo převodovkou (variátorem). Ale ten algoritmus řízení bude u větrníku jiný než u fotovoltaiky o tom se tu už vedla hodně dlouhá diskuze. Ale o proti fotovoltaice máme pro řízení měniče větrníku jednu informaci navíc, frekvenci a tedy otáčky a z toho můžeme poznat jestli větrník brzdíme moc a otáčky klesají nebo málo a otáčky rostou a to také zohlednit s aktuálním výkonem.

Potřeboval by jsi DC/DC měnič se vstupem 10-100V a výstupem kolem 50-100V (takový je i v tom WWS-30-48-L01) a nějaký procesor (Arduino) a spoustu času na programování a ladění. Jinak ten měnič je celkem jednoduchý, velká tlumivka, drahý tranzistor, rychlé diody, ochranné diody a kondenzátory, budící IO (viz. fotky z mé opravy), nebo ještě lépe nějaký specializovaný IO pro řízení step up měniče který si zároveň pohlídá napětí a proudy tranzistorem a ochrání ho před zničením, a procesor tomuto IO jen předá informaci o požadovaném nastaveném výkonu.

[tomas]

Účinnost násobiče je dána především poměrem úbytku napětí na diodách můstku k velikosti vstupního napětí. Tento poměr při použití Shotkyho diod a zde uvažovaném napětí 24V může být relativně vysoký a ztráty násobiče tak mohou být dokonce nižší při umístění násobiče do gondoly, než ztráty s klasickým můstkem umístěným na zemi při stejném průřezu propojovacího vedení gondola-zem. To je způsobeno rozdílem ztrát ve vedení při použití stejnosměrného a pulzního proudu.

To je stejné jak v distribuční síť kde také rostou ztráty díky usměrňovačům s kondenzátory které odbírají energii jen ve špičkách sinusovky. Takže ideální by bylo mít i u větrníku aktivní PFC pro omezení těchto ztrát nejen ve vodičích, ale i na vnitřním odporu zdroje (generátoru). A protože je aktivní PFC vlastně zvyšující DC/DC měnič bez filtračního kondenzátoru na vstupu, tak by se jedním vhodně řízeným DC/DC měničem daly vyřešit tři věci najednou, zvýšení nebo snížení napětí, přizpůsobení zátěže zdroji (obdoba MPPT) a snížení ztrát ve vodičích i generátoru (aktivní PFC).

[kybos]

U malé VE (do 1kW) je alternátor vybaven tak velkou vlastní indukčností, že už od poloviny jmenovitého zatížení běží zařízení za usměrňovačem i bez filtračního kondenzátoru v režimu spojitých proudů. Průběh napětí před usměrňovačem je potom v podstatě pravoúhlý a úhel otevření diod v můstku je maximální. Užití aktivního PFC by v tomto případě přinášelo jen přídavné ztráty. On je totiž velký rozdíl, zda zatěžujeme Temelínský generátor usměrňovacím můstkem, kterým teče několik ampér, nebo když tímtéž proudem zatěžujeme malý generátor větrníku, který běží pod hranicí svého jmenovitého výkonu. Navíc je nutno vzít v úvahu fakt, že díky rozdělení četnosti rychlostí větru v čase pracuje VE po většinu času pod jednou čtvrtinou svého jmenovitého výkonu, kterého dosáhne jen několikrát v roce. Impedanční přizpůsobení generátoru k jeho zátěži je tedy vhodné provádět právě pro tento nejběžnější stav a nikoliv pro jmenovitý výkon.

[kybos]

Průběhy napětí viz http://forum.mypower.cz/viewtopic.php?f=41&t=2676&start=100#p46060

[? pavelkrcal]

ahoj, dokázal byste mi někdo říct svůj názor? vypadá to až podezřele zajímavě?
http://www.lmagency.biz/contents/it/p4.html

[peater]

Ahoj, vzhledem k solárním abstinenčním příznakům které se u mě postupně projevují, uvažuji o pořízení další větrné turbínky. Na ebay jsem narazil na tento generátor: https://www.ebay.com/itm/Generator-fur- ... %7Ciid%3A1
Přemýšlím o jeho pořízení. Není mě moc jasné, jak velké pořídit křídla, a jaký by měl být průměr otáčení. Člen tohoto fóra má pěkné stránky kde se těmito turbínkami zabývá: http://www.vawt.om2cm.sk/ Já s výrobou křídel nemám zkušenosti, bych raději koupil nějaký polotovar křídel. Zbytek už snad zvládnu. Tyto profily jsem našel v Německu, ale odradila mě cena. Máte nějaký tip kde koupi? Asi laminátové nebo hliníkové.

[? solárník]

Ahoj, vzhledem k solárním abstinenčním příznakům které se u mě postupně projevují....

Odeslána PM...

[? miroc]

Ahoj, vzhledem k solárním abstinenčním příznakům které se u mě postupně projevují, uvažuji o pořízení další větrné turbínky.

Další, kto si chce komplikovať život?
Nedávno som dával tento post: viewtopic.php?t=801&p=79599#p79514. Ale jeho posledná veta platí dnes. Tma a prakticky bez vetra. Zajtra by malo podľa predpovede fúkať aspoň poobede, ale nebude to nič moc.

Ten generátor z ebay nevyzerá zle. Magnety si budeš musieť dokúpiť, podľa textu to predáva bez nich. Mal by som trochu námietky k podľa mňa subtílnejšej konštrukcii, vzhľadom na systém dvoch ložiskových domkov. A tiež k zľahčeniu pri výrobe statora, kde použiva do epoxidu len drť sklenných vlákien ako plnivo, nie kompaktné plátno a plnivo. Ale budiž. Uvádzaným TTD som ochotný veriť. Je to prakticky môj rozmer generátora A1, takže viem čo dokáže.

Čo sa týka krídel pre HAWT (predpokladám že ide o to), tu vo výbere neporadím. Priemer vrtule by mohol byť cca 2,5 m. 3 m by bolo v slabšom vetre lepšie, ale konzola by musela byť urobená dôkladne s včasným vyklápaním zo smeru vetra fungujúcom asi aj skôr ako pri 10 m/s. Krídel je ebay plný, neverím, že sa tam nenájdu aj nejaké kvalitné (nemysím tým len materiál, ale aj vhodný krídlový profil). Ale ktoré to sú?

V každom prípade to bude vyžadovať ešte kopec strojárskej práce - konzola, uchytenie na stožiar, hub pre krídla, kapotáž pre generátor...
A ešte aj elektroniku, tento generátor vyžaduje nastaviteľný regulátor.
Zváž....

[peater]

Co se týká komplikovat si život musíme, jinak by byl moc jednotvárný Po napsání mého příspěvku jsem dostal nabídku na podobný generátor. Tak uvidím. Co se týká strojařské práce, taky nebyl problém. Jen mě trápí ty křídla na ebay nemůžu nic najít, asi neumím hledat....

[marko250]

Pokud mě dodáš model v 3D,nejlépe dwg, tak jsem schopen jej do tří směn převést do drah,odzkoušet , dopilovat detaily a následně vyrobit tři listy na ostro v dalších dvou dnech,ale zdarma to nebude.Samozřejmě materiálem bude dřevo(suché 10-12%),jasanová fošna v A kvalitě 0.3x4m výjde cca.1500Kč nákup.Měl jsem k výrobě i Topol lepený z tří vrstev od uživatele co si jej připravil,ale stálo to za houby,nekvalitně jej slepil a opracování bylo už chlupatější s odlomy třísky i přez nové nástroje v CNC(jsou to ty poslední listy).
https://drive.google.com/open?id=0BwJSn ... lpxVDdYWDg

[peater]

Tak to je parádní práce, jen do toho 3D bude problém jedině že bych něco našel na netu.

[fugas]

Možná bych to nehrotil přes ebay

https://www.sbazar.cz/videoinfo/detail/ ... mi-az-15kw

https://www.sbazar.cz/videoinfo/detail/ ... -5kw300rpm