maximaal rendement uit zon en wind energie met accu systeem

verwarming, isolatie, huiselijk energieverbruik

Moderator: Moderators

x21r
Berichten: 263
Lid geworden op: 27 jun 2011, 12:50

Re: maximaal rendement uit zon en wind energie met accu syst

Bericht door x21r »

Dus nog even over zonne-energie ..
je kan kiezen voor je zonnepanelen met de PLC….de MPPlaadregelaar of direct weerstanden
In de zomer heb je toch al voldoende elektra(ook iets minder verbruik ..langer licht),dus gelijk maar wat warm water maken.(700Wh op een zonnige dag is ongeveer 10% van 2 douche beurten per dag)
Mocht je accu vol zijn dan gaat de rest energie via de dump weerstanden toch nog de WW in.

Nu zou het leuk zijn om nu (in december)eens te meten .. je zonnepanelen direct op de accu .. en hoeveel stroom loopt er (bij veel diffuus licht)..en hoeveel stroom loopt er als je ze aansluit via de MPPlaadregelaar)
Denk er om stroom zal erg laag zijn <1Ampere (zou er voldoende stroom lopen dan gooi je de mpplaadregelaar aan ipv de weerstanden).

Nu die tristar dump laadregelaar .. erg interessant ..maar je zonne MPPlaadregelaar wil ook gaan laden..
Dus als je die originele mpt500-24 eens tweak ,zodat hij een 3 volt lagere accu spanning meet .. zal hij nooit in de laad regeling komen.
(zeer waarschijnlijk een extra weerstand over een weerstand plaatsen zodat de controller een lagere accu spanning ziet).

Die tristar kan je aan de buiten zijde tweaken(die twee dunne draden naar de accu om de acuu spanning te meten).

Even ter info een zonne MPP tracker kan je slecht gebruiken voor wind,het algoritme om het maximale power punt te vinden werkt compleet anders.
Dit heeft te maken met het feit dat als je minder vermogen afneemt je generator sneller gaat draaien(en omgekeerd) deze actie –reactie duurt 1 a 3 seconden,en heb je niet bij zonnepanelen.
Dus erg grote kans dat een verkeert MPP punt word gevonden(afhankelijk van het algoritme).

(voor de mee lezer)Daarnaast een principe kwestie..extra vermogen MOET afgevoerd worden bij een wind molen (bij zonnepanelen is dit niet nodig) .


Nu de wind …ook daar van kan je het rendement van het opgenomen vermogen bepalen uit een grafiek.
power wind.png
Info spanning =recht evenredig met toerental.
De rode lijn is het maximale vermogen punt.

Zoals je ziet lage wind snelheid ..lage spanning en laag vermogen.

Nu mocht je zo een wind molen hebben net zoals deze grafiek 1000W @ 24 ( ongeveer +/-)
Dan zie dat als je deze gelijk op 24V accu zet (ik heb een lijn op 26 V gezet) er die vermogens punten zien er niet zo mooi uit.
Dus in dit geval waar we GEEN gebruik maken van een wind mpp tracker !!!!!

Dat je eigenlijk maar <60% van het te behalen vermogen gebruikt uit je wind molen ,Bij 1/3 aan je nominaal vermogen !!!.
Nog minder vermogen ..nog slechter..
En je weet uit het freq grafiek dat de lage snelheden het meest voorkomen op jaar basis.
Dus hier het rendement verhogen.. kan 10 to 20% ( en nog meer) meer opbrengst genereren op jaarbasis.
Natuurlijk geheel afhankelijk van omstandig heden.. karakteristiek wind molen ..etc…
Maar meten is weten …

Dus nu heb jij de beschikking over een PLC … dus oplossing is nabij ;-)
Wat zien we op de grafiek .. spanning is laag …als we nu de spanning verdubbelen( we gaan tenslotte van wissel spanning naar gelijk spanning)
Dan ziet de grafiek er weer netjes uit …Totdat … de het toerental te hoog word..cq de spanning(toerental meten met de PLC).
De twee onderste groene lijnen zijn de 300W en 600W is met verdubbelde spanning.
Bij 300W ga je van 60% naar >95% van het beschikbare vermogen.(van de onderste naar de bovenste rode punt).

Zoals je ziet rond de 600W ligt het omschakel punt (gewone gelijk richter of dubbele spanning)
Dan schakel je een relais in welke de output selecteert van de gewone gelijk richter (in rust sta je op de dubbel spanning output ).

Dus als je de stroom en spanning meet , en dan omschakelt en weer meet heb je een aardige indruk..wat je “had”moeten doen ;-) ( toerental meten).
(Bij bovenstaande ga ik er wel van uit dat je zoiets als een tristar dumpload resistor circuit heb op de spannings bus)

Voorbeeld van de spannings verdubbelings schakeling.
brug dubbel.png
Links , als je nu een spannings bron in serie zet met de bovenste diodes..heb je dubbele spanning
Midden, zo maak je die extra voeding.
Rechts, de originele brug cel er in getekend en gelijk de onderste diodes gebruikt van de originele brug
daarnaast de condensators een dubbele gelijk richter gegeven.
Hij is zelfs fail save. in alle foute situaties gaat hij terug naar de basis(originele brugcel).

Het NC contact ga je zelf bedienen ..bij slecht contact,vastgebrand contact .. is er nog altijd de originele brug schakeling.
Of je doet hem met elektronica.
Je kan zelfs de spanning gaan verdrievoudigen als het in “die” situatie zou moeten ..je weet maar nooit.

Dus zo gezegd .. boven een bepaald toerental moet je terug schakelen naar de gewone gelijk richter.
Dit toerental weet je….als je precies 600W maakt bij 20Volt.
Of nog anders gezegd : omschakelen van relais geeft geen wijziging in vermogen.(en geen cq nauwelijks in toerental).

Ik denk dat hier nog heel wat aan extra energie geoogst kan worden ( zo op deze manier generator direct aangesloten op accu).

Bij zonnepalen is het zo dat de instraling <200W/m2 is dus 1/5 van het nominale vermogen. Een aandeel heeft van 20% in je jaarlijkse opbrengst !!!!
Dus in dit gebied word hard gewerkt om het rendement van paneel en omvormer zo hoog mogelijk te krijgen.. iedere kWh tel per slot van rekening.

Hier in dit voorbeeld met wind kan je al op 1/3 van het vermogen een behoorlijke verbetering voor elkaar krijgen..dus ben benieuwt.
Meten is weten.
(Vermogen van windgenerator in voorbeeld kan je gewoon schalen naar jouw generator vermogen (600w= 6/10 vermogen,300w=3/10 vermogen generator).
Je hebt niet voldoende permissies om de bijlagen van dit bericht te bekijken.
Dutch John
Berichten: 4611
Lid geworden op: 02 dec 2006, 12:23

Re: maximaal rendement uit zon en wind energie met accu syst

Bericht door Dutch John »

Die verdubbelde spanning wordt toch door de accu's naar beneden getrokken tot hun eigen spanning? Of bedoel je het gebied onder de cut-in speed?

Groet,
DJ
He chose to be rich by making his wants few, and supplying them himself. - Ralph Waldo Emerson-
x21r
Berichten: 263
Lid geworden op: 27 jun 2011, 12:50

Re: maximaal rendement uit zon en wind energie met accu syst

Bericht door x21r »

(De cut in speed is de snelheid waar bij er vermogen geproduceerd gaat worden)
(Spanning is gelijk aan toerental ..stel 13 volt =130 rpm, 30Volt is dan 300 rpm)
(Als de spanning verdubbeld word ..word de stroom gehalveerd ,moet wel want het vermogen blijft gelijk)

Die Dutch John.
Die verdubbelde spanning wordt toch door de accu's naar beneden getrokken tot hun eigen spanning?
Klopt dus de generator draait rond de 15 Volt en dat is zijn ideale werkpunt(@300W)
Nu weet je dat de accu een spanning heeft .. die zal weinig veranderen (een paar volt)
Dus kan je terug gaan rekenen waar hoeveel volt komt te staan. Dus de generator gaat rond de 50% van de spanning staan 28V>(15 V) …dus 50% van de snelheid ..( is maximaal vermogen @ 300W)
Of bedoel je het gebied onder de cut-in speed?
De cun-in-speed gaat met de helft naar beneden ( er word dus eerder vermogen opgewekt en met hoger rendement..tot ..2/3).

---
Dan kan je zeggen bij de ” mogelijk 300W lijn “.. dat als je accu spanning ~32 Volt zou zijn
Er GEEN vermogen geleverd word aan de accu (spanning van de generator is namelijk te laag)

Stel er word “mogelijk 350W” geproduceerd dan stijgt de spanning.
En zal er wel stroom lopen naar de accu .. maar dit zal maar iets van 50 Watt zijn.
Jij blij .. hij doet al 50W ..maar je maakt geen maximaal gebruik van het potentiële vermogen.
---

Dus die 300W lijn levert met gewone brug diode maar 300W x 55%=165W op (generator spanning =26V, accu 26V).
Nu met spanning verdubbeling komt die 300W op +- 97% =291W(generator spanning =15V accu 26V).
Daar naast zal tot 1/3 van het generator vermogen ….er procentueel meer vermogen uitgehaald worden.
---


Anders gezegd .. een wind generator die je niet belast zal op een max toerental uit komen.
Bij die wind snelheid hoort een toerental dus ook een spanning .. in dit geval(300Wlijn) +- 32V
Dus ik weet uit de grafiek dat als ik hem met 24V gaat belasten er maar 165W uit kan halen
Als ik de wind generator laat denken dat er een accu op zit van 12Volt kan ik er in eens meer vermogen uit de generator halen.(291W).
---

Laat ik het nog anders zeggen.. je toerental is gelijk de spanning( tot op een klein beetje na).
Stel accu spanning =28V.
Dus als de generator op 16V draait,dan staat hij de accu op te laden met 16x2 =32Volt..dus zal er verschrikkelijk veel stroom lopen.. kan niet ..gaat niet.. veelste grote belasting.
Dus zal de spanning(en rpm)zakken naar 14,5V 14,5x2=29Volt dan loopt er een redelijke stroom en zal waarschijnlijk rond het Mpp punt liggen.
-
Stel generator spanning is 10V dan zal de snelheid toe nemen tot 14V .. dan begint er pas een stroom te lopen naar de accu.
Maar er is voldoende energie dus zal de snelheid omhoog gaan en dus ook de spanning… en zal rond de 14,5V blijven hangen ( afhankelijk van de belasting die de accu produceert).
---

Een goede Wind MPP tracker die op 50% van de accu spanning , als input spanning....nog efficiënt kan werken is dus erg interessant(helaas is de prijs .. aardig) .
Nu diodes zijn niet zo duur ..condensators zijn wat duurder ..maar ja .. nog steeds ver onder de prijs van een goede wind MPPtracker(of weet je een goede “goedkope” ).

Natuurlijk zal de open klem spanning van de generator iets verder stijgen dan in de grafiek.
Maar zeker weten dat het rendement zakt ( de bladen geven al lager %mech vermogen ..de generator ook al lager % ..
Dus is het beter om op ( of rond) het ideale vermogens punt te gaan zitten ( de rode lijn die schuin naar boven gaat).

Denk er om boven cq rond de 2/3 van het nominale vermogen moet je terug schakelen naar gewone brugcel.
Meten is weten ..(iedere generator kan net weer anders zijn).

Berekening spannings verdubbeling … spanning x2 -3x diode a 0,7V …..geeft bij 15 volt in >> 30V-2,1V=27,9Volt .
Door inwendige verlies van de condensators zal de uitgangs spanning nog iets lager liggen.
Dutch John
Berichten: 4611
Lid geworden op: 02 dec 2006, 12:23

Re: maximaal rendement uit zon en wind energie met accu syst

Bericht door Dutch John »

x21r schreef: De cun-in-speed gaat met de helft naar beneden ( er word dus eerder vermogen opgewekt en met hoger rendement..tot ..2/3).

---
Dan kan je zeggen bij de ” mogelijk 300W lijn “.. dat als je accu spanning ~32 Volt zou zijn
Er GEEN vermogen geleverd word aan de accu (spanning van de generator is namelijk te laag)

Stel er word “mogelijk 350W” geproduceerd dan stijgt de spanning.
En zal er wel stroom lopen naar de accu .. maar dit zal maar iets van 50 Watt zijn.
Jij blij .. hij doet al 50W ..maar je maakt geen maximaal gebruik van het potentiële vermogen.
---
Bij de cut-in speed wordt meestal zo weinig vermogen door de bladen geleverd, dat het geen zin heeft deze te oogsten als we spreken over de kleine hobbyturbines. Zelfs beter van niet en zeker niet als je de cut-in speed gaat verlagen. Het vergroot de kans op low speed stalling. Niet voor niets dat in sommige gevallen extra weerstand op de laadkabel aangebracht moet worden of de luchtspleet tussen de magneten en de stator vergroot moet worden om de generatorkarakteristiek aan te passen op de bladen. Maw het rendement bij lage windsnelheden wordt bewust verlaagd om stalling te voorkomen. Als blad- en generatorkarakteristiek in de pas lopen, moet je niet meer met de rendementen van de generator gaan klooien.
Anders wordt het als de bladen overbemeten zijn. Maar niemand hangt een klein generatortje aan te grote bladen. Andersom wel, zeker bij zelfbouwers die wat minder aandacht aan de afwerking van de bladen besteden.

Niettemin een plan om in gedachten te blijven houden, die spanningsverdubbelaar. Kan nog eens van pas komen. Bedankt voor de tip.

Groet,
DJ
He chose to be rich by making his wants few, and supplying them himself. - Ralph Waldo Emerson-
x21r
Berichten: 263
Lid geworden op: 27 jun 2011, 12:50

Re: maximaal rendement uit zon en wind energie met accu syst

Bericht door x21r »

Niettemin een plan om in gedachten te blijven houden
Altijd handig.
Okee hoe gaan we dat uit leggen…Dutch John ..

Iedere generator is weer anders… zeker een zelfbouwer(is niets mis mee ..)
…dus even uitleggen.. “lower cut-in-speed is bijkomstigheid” indien mogelijk..

Waar het omgaat … maximale vermogen er uit halen ..dus belasting aan passen aan de generator.
Tot 20% meer energie er uit (in dit voorbeeld)…tegen welke kosten …
power curve wind2.jpg
Nu de onderste 2m/s reken ik maar voor 50% ivm eventuele stall.
Dan kom ik bij 300W (kolom D) is 9% extra energie op jaar basis..die kolom C kan er ook bij maakt al 19,5% + kolom E =3,5% totaal... 23% mogelijk extra te ontvangen in kWh ;-)
Nu in het middelste gedeelte kolom B,C D,E ga ik betere belasting maken op de generator.
Dit snelheden komen het meest voor … dus hebben ook een groot effect op je jaarlijkse opbrengst.

Moraal van dit verhaal….pas belasting aan op generator..niet gewoon de generator aan de accu koppelen .

--
Nu waar we in het algemeen van uitgaan is piek vermogen bij xx aan wind snelheid. Daarnaast de cut-in-speed .
Dus van die gegevens ga in uit .
Maar als ik kijk naar de grafiek welke van “die” windmolen ..(en gewoon direct aangesloten op de accu ) is 0 tot 1/3 van het nominaal vermogen op minder dan 50%.. en 1/3 tot 2/3 op 20% (+/-)
Dus als we de opbrengst kunnen vergroten door de spanning te verdubbelen of te halveren.. is het een simpel truc.
Niet voor niets dat in sommige gevallen extra weerstand op de laadkabel aangebracht moet
Wat ik zou zeggen .
In geval van weerstand er tussen moeten zetten ..is de conclusie heel simpel .. generator spanning is te hoog die er uit komt.(ingeval van direct aan de accu aansluiten)(dus eigenlijk een onbedoelde break situatie ).
over belasting.jpg
Hier is de accu is 12Volt en accu word opgeladen met 48V generator maar deze draait slecht.
Dus zit je dik aan de linker kant van de rode power lijn. Dus ook erg laag rendement.
Toerental blijft laag 120rpm ipv 320rpm =37% en bij nog hogere vermogens is % rpm nog lager(hij is wel lekker stil…maar ja dat is vast niet de bedoeling ;-)
Rest van de cijfers zijn ook beroerd helaas.
--
Een koper draad welke beweegt door een magnetisch veld kan vrij bewegen..totdat je de energie aftapt..meer stoom door de draad..meer tegen kracht..
Dus des te grote belasting.. nu zitten er diodes om de boel gelijk te richten(is er niet een defect???).
Dus alleen als generator spanning hoger is dan de accu gaat er stroom lopen.

Dus zou je in dit geval moeten zeggen .. spanning moet door 2 (of meer) gedeeld worden.
Waarschijnlijk slim om (asymmetrische) midden aftakking te maken bij de spoelen.

---
of de luchtspleet tussen de magneten en de stator vergroot moet worden om de generatorkarakteristiek aan te passen op de bladen.
In geval van PM en lucht kern: de lucht spleet vergroten geeft alleen maar minder energie aan de output…dus de generator heeft een te zware belasting.
In geval PM en metalen kern… kan het inderdaad zo zijn dat krachten niet in balans zijn..maar schakel de belasting er af en kijk(deze "zware" belasting KAN de extra druppel zijn …)
---


Nu hoe kan je weten of je links of rechts van die rode power lijn staat …(en of je in de buurt van die lijn staat)
Door een sweep te maken.. over het gehele spannings bereik…
Het kan iets simpeler door 3 meet punten te nemen.. gewone stroom, iets meer stroom ,iets minder stoom.. (gewoon extra weerstanden inschakelen).
Bijbehorende spanning METEN.. terug reken naar vermogen.

Dan zie je dus wat er gebeurt .. spanning en vermogen. 3 punten… Stijgen .. of Zakken en zoek dan de goede richting.
-door de spanning te verhogen(cq stroom te verlagen).
-of stroom verhogen en dus spanning laten zakken.
En als je niet zeker weet waar je staat tov de rode max power lijn dan kan je alleen maar proberen..en meten.

Meten is weten .. zeker bij deze materie.
Moraal van dit verhaal….pas belasting aan op generator.

Zonnepanelen hebben nog een “Flash data” test maar ja dit zegt ook niet alles over alle eigenschappen. En zeker niet over het hele bereik van 0 tot maximale instraling.
Je hebt niet voldoende permissies om de bijlagen van dit bericht te bekijken.
omweg
Berichten: 165
Lid geworden op: 15 mar 2007, 14:34
Locatie: Olburgen
Contacteer:

Re: maximaal rendement uit zon en wind energie met accu syst

Bericht door omweg »

Inderdaad de moeite waard om eens te kijken hoeveel stroom de panelen zonder en met MPP regelaar leveren, kom hier nog een keer op terug

Ik ga de zaak eens op een rijtje zetten met als uitgangspunt een tristar en mijn huidige MPP controller voor de zonnepanelen:

Ik tweak de MPP controller zodat deze een lagere accu spanning meet en daardoor niet overschakelt naar de laad controller modus, dus panelen blijven altijd maximaal leveren en de tristar zorgt er voor dat de accu's netjes geladen worden en dat de overtollige energie naar de weerstanden (verwarmingselementen gestuurd worden).
Voor de windgenerator ga ik een soort low budget MPP controller bouwen door de gelijkrichter schakeling met spanning verdubbelaar te gebruiken die ik in schakel met behulp van de PLC als de spanning (wisselspanning) van de generator onder de 20 volt zit.
Vraag: welke condensators moet ik gebruiken, de molen die ik heb draaien is een 3 meter doorsnede en met een geschat vermogen van 1500 watt max. (heb in de afgelopen storm 50 ampère bij 30 volt gemeten) en een nominaal vermogen van 1000 watt, bij een hogere afname langere tijd zal de generator oververhit raken.

Zoals DJ al aangeeft moet de cut-in speed niet veronachtzaamd worden er bestaat nml ook het fenomeen als de dynamo te zwaar trekt de wieken niet verder op gang komen dus ver onder de ideale tip speed ratio blijven (stalling) en waardoor het netto rendement weer zal dalen. Daarom lijkt mij het sweepen inderdaad noodzakelijk alleen snap ik niet hoe je dit praktisch op moet lossen, als ik het in mijn eigen woorden omschrijf:
Ik meet de wisselspanning van de windgenerator
Bij een bepaalde spanning (cut-in speed) schakel ik de spanning verdubbelaar in
Bij een bepaalde spanning (rond 20 volt) schakel ik de verdubbelaar weer uit. Alleen wordt bij de huidige generator de 20 volt al bereikt bij 3m/s windsnelheid (cut-in speed)

Om een beeld te geven van de gebruikte generator hierbij een grafiek. De blauwe lijn is het gemeten vermogen bij een specifieke windsnelheid (afkomstig uit data logging), de rode lijn is het vermogen van de wind bij een bepaalde windsnelheid en met een power coëfficiënt van 0,5 net is onder de Betz limiet (berekend met 1/2*rho*V macht3*opp wieken*Cp) (méér is er dus uit de wind echt niet te halen). De gele lijn is het ontwerp toerental van mijn molen (wiek diameter 3 mtr tip speed ratio 7). De groene lijn is het toerental verloop bij de cut-in wind snelheid. Dus alleen in het midden gebied zullen de wieken in het ideale tip-speed draaien.

Voor het maximum power poit zul je in het ondergebied van de windsnelheid het toerental dus moeten zien te verhogen en onder de 3 m/s is oogsten zinloos.
Je hebt niet voldoende permissies om de bijlagen van dit bericht te bekijken.
The planet of my dreams is bulging at his seems
x21r
Berichten: 263
Lid geworden op: 27 jun 2011, 12:50

Re: maximaal rendement uit zon en wind energie met accu syst

Bericht door x21r »

Helemaal te gek .. je denkt mee ..(ik zou een heleboel willen zeggen ..maar probeer het te beperken ;-)
Voor de rest moeten we uitkijken niet langs elkaar heen te praten .
Even:
Cut-in-speed= begin van vermogen afleveren. (normaal bij willekeurige spanning..maar nu ga je pas van af 24V vermogen afnemen, dat is toch heel wat anders)
… als jij pas boven de 24 volt energie begint aftetappen dan schuift de Cut-ins-peed naar rechts.(vermogens grafiek schuift naar rechts)
Anders gezegd. Als jij bij 24 volt of 48 volt pas energie begint af te tappen dan schuift het basis punt (0,0)steeds verder naar rechts.
Nu in de onder grens van cut-in-speed kan ik wel wat doen.

Stall ..is sprake van… indien minder dan +-95% eff van wind > blad > mech power op de as.
Dus zal bij erge stall zal ook het uitgangs vermogen zakken.

De stall heb ik niet in de power grafiek gezet … het word anders een rotzooitje.
Dus dan hier eens met stall ( alleen aan het begin van de curve getekend).
belasting matchen 3x.jpg
Gebied met groene lijn erge stall (er is niet voldoende vermogen om de generator voldoende te laten draaien.
Rode lijnen (links) generator MOET een licht belasting zijn( serie weerstanden in de fases..of anders belasten).
Blauwe een nette belasting.
Geel ..Eigenlijk kan er een zwaardere generator op de wieken aangesloten worden.
(dus ook hier belasting matchen is belangrijk)

Het groen Stall gedeelte heb ik geen “zeggenschap over” wel over de aangesloten belasting.

Maar …een te zware belasting “kan”het geheel ook in stall trekken.
tegen stall aan.jpg
Zoals een goed systeem ( blauw lijn) dat is ontworpen voor 48 volt en aansluit op 12V accu dan trekt de generator het geheel in stall .
Dan zit je steeds op het werkpunt blauwe lijn tegen groen stall vlak aan, en zal je vermogen lager zijn dan de mogelijke top.( blauwe stippellijn)(natuurlijk neem je niet 100% van de mogelijk vermogen af..de top @ 48V).

En als neven effect om het rendement te verhogen bij low wind speed ..”KAN de cut-in-speed lager worden (afhankelijk van ontwerp ….bij voorbeeld rode lijn (links)is het niet werkbaar.


Nu eens kijken naar jouw grafiek.
omweg grafiek.jpg
(% is werkelijk vermogen tov rode lijn)
Nu als je beter kijkt kan je zien dat bij 5 a 6 m/s de rode lijn het dichts bij het werkelijke opgebrachte power zit.(75%)
(dit lijkt veel op het punt van 600W.. 2/3 power generator punt uit vorig voorbeeld)
(lijkt dus op dat punt een ideale generator belasting bij +-28Volt en 5 a 6 m/s)

Bij 3m/s draait nu op wind>mech power op 50% en dan nog eens 50% op generator belasting.
Door de generator belasting correct te maken “kan”je iets van 25% meer uit dat onderste gebied halen.

Een volwaardige WindMMp tracker vind zelf het beste punt ..maar wij zitten NU met een accu spanning die bij ons nu de baas is .. dus hoe passen we wat aan ..
Alleen wordt bij de huidige generator de 20 volt al bereikt bij 3m/s windsnelheid )
Nu is de vraag..onbelast ?? ..en kan je meer energie oogsten..heel simpel ..die energie is er al, alleen jij belast de generator niet optiemaal( dus heeft nog niets met stall te maken ..)
open klem spanning.jpg
Misschien kan je wel 100w er uit halen.

Eigenlijk als je naar de grafiek kijkt ..kan je zeggen open spanning (zonder belasting) en daar 55% van is je maximale power punt(in dit voorbeeld…kan bij jouw iets hoger of lager liggen)
Testen .. bij 3m/s 2 halogeen lampen van 50W (12volt)in serie (of 3 in serie ,of 1,2 parallel) zetten en kijken naar spanning en stroom …. Bij welke spanning krijg je het meeste vermogen er uit.
En meet het toerental =is gelijk aan frequentie van de wissel spanning( met vermenigvuldiger er tussen),

Nu kijk uit .. deze spanning moet je om zetten naar toerental =wind snelheid ( de uiteindelijke rode lijn die jij zelf gaat maken ;-))
En met dit toerental kan je de PLC actie laten ondernemen.

Stel je hebt een mooie gestroomlijnde Ferrari ..En een pracht van een 12cylinder power bron..
Maar geen versnellings bak… dan heb je
of hoge top snelheid en het duurt 10 dagen om op top snelheid te komen
of zeer lage top snelheid maar wel snel …en thats it ..(wel stoer geluid ;-)

Begrijp je wat ik met dit verhaal wil zeggen … belasting matchen.
En dat rekenkundig verhaal top tip snelheid . etc ..leuk…(wil ik allemaal niet weten ;-))
(En dat rendement door .. wind snelheid wieken en rpm Cp iets verander gedurende de gehele grafiek okee :fff )

Voor mij zie ik geen versnelling bak .. dus daar kan je nog verbeteren.
( niet dat ik dagelijks in in een Ferrari rijd …lol).

Simpele verdubbeler en regelaar om een power sweep te maken komt er aan zelf moderne versie is onderweg …
ik heb twee dagen over deze tekst inc tekeningen gedaan ...lol
Je hebt niet voldoende permissies om de bijlagen van dit bericht te bekijken.
Dutch John
Berichten: 4611
Lid geworden op: 02 dec 2006, 12:23

Re: maximaal rendement uit zon en wind energie met accu syst

Bericht door Dutch John »

Prachtige uitwerking, complimenten!
Maar ik vrees dat onze turbines er nu weinig mee kunnen. De wieken van de snellopertjes die wij gebruiken (lambda = 7, wiekdiameter 3 m, Cp ongeveer 10%) brengen bij 3 m/s ongeveer 11 watt. Daar moeten lager- en gelijkrichtverliezen nog van af....

Het wordt tijd voor veelbladige wieken. Veelbladig is in geval van een autonoom systeem in windluwe streken niet verkeerd. Het zal bij hogere windsnelheden minder vermogen brengen, omdat de turbine eerder uit de wind moet draaien, willen we de boel heel houden. Een groot deel van het vermogen bij harde wind kun je in een autonoom systeem sowieso niet kwijt, tenzij je erg creatief omgaat met extra verbruikers en anticipeert op de weerberichten.

Groet,
DJ
He chose to be rich by making his wants few, and supplying them himself. - Ralph Waldo Emerson-
Gebruikersavatar
Chicken Power
Berichten: 2410
Lid geworden op: 19 feb 2006, 12:17
Locatie: Groot Rijnmond

Re: maximaal rendement uit zon en wind energie met accu syst

Bericht door Chicken Power »

Dutch John schreef:(lambda = 7, wiekdiameter 3 m, Cp ongeveer 10%)
Ahum, voor de goede orde en om misverstanden te voorkomen; het zal cP zijn... :wink:


Groet, Cp
Verwijderd.
Dutch John
Berichten: 4611
Lid geworden op: 02 dec 2006, 12:23

Re: maximaal rendement uit zon en wind energie met accu syst

Bericht door Dutch John »

Toch niet. Je komt het altijd als Cp tegen; gelukkig ook in hogere percentages, alhoewel nooit de volle 100%. Je zult ermee moeten leven....

Groet,
DJ
He chose to be rich by making his wants few, and supplying them himself. - Ralph Waldo Emerson-
omweg
Berichten: 165
Lid geworden op: 15 mar 2007, 14:34
Locatie: Olburgen
Contacteer:

Re: maximaal rendement uit zon en wind energie met accu syst

Bericht door omweg »

Ik denk dat MPP wel wat op kan leveren (bij weinig kosten uiteraard), zeker in het lage windsnelheids gebied oogsten we relatief weinig, bij 3 m/s is het wind aanbod vermogen toch rond de 60 watt terwijl we er maar 10 uithalen. Meer bladige wieken zijn interessant maar je loopt al snel vast met de overbrengings problematiek, mechanisch complexer en rendements verlies.
Volgens mij is de Cp hoger dan 10% als ik de vermogens grafiek (rode lijn) laat matchen met de opbrengst (blauwe) dan ligt deze rond de 30%. echt slecht zijn die zelfbouwertjes nog niet.
The planet of my dreams is bulging at his seems
Dutch John
Berichten: 4611
Lid geworden op: 02 dec 2006, 12:23

Re: maximaal rendement uit zon en wind energie met accu syst

Bericht door Dutch John »

Je hebt toch niet meteen een overbrenging nodig? Meer spoelen en wikkelingen per spoel komt volgens mij eerst in aanmerking. Nadelig zijn wel de hogere materiaalkosten van extra bladen en magneten en de zwaardere mechanische belasting bij windstoten. Dat laatste is weliswaar weer op te lossen met pitch verstelling, maar dan rijst de vraag of het extra rendement van alle aanpassingen de terugverdientijd nog wel verkort. Rendement in procenten is mooi. Rekenen met ROI is beter.

Groet,
DJ
He chose to be rich by making his wants few, and supplying them himself. - Ralph Waldo Emerson-
x21r
Berichten: 263
Lid geworden op: 27 jun 2011, 12:50

Re: maximaal rendement uit zon en wind energie met accu syst

Bericht door x21r »

Dank je wel Dutch John.

Die Cp .. die heeft een broertje ..Cpe .. electra.
Over Cp wil ik zeggen .. grafiek is maximaal haalbaar.
Maar wel onder de condities dat de wieken op een bepaalde snelheid draaien !!!!
Als ze te snel draaien (omdat je er te weinig vermogen uithaalt)…levert het een lagere waarde op dan de berekende max waarde uit de grafiek met Cp.

Als je dus realiseert dat je door de generator direct op de accu aan te sluiten het toerental verplicht om op cq rond een bepaald punt heen te staan .( toerental welke zo veel spanning +1,2V opwekt als dat van de accu..anders gaan de diodes niet geleiden).

Stel lage windsnelheid.. dan gaan je bladen net zo lang versnellen …tot dat er een balans ontstaat in krachten… tot je diodes gaan geleiden en energie naar de accu brengen.(dus je zit niet op max power punt).(toerental en spanning staan in een lineair verband)

Nu eens een grafiek van een WIND MOLEN ......
power ms belasting.jpg
Stel je draait op een toerental van 50 rpm ..altijd ….!!! ( = accu spanning).
Dan zie je dat je de meeste tijd niet rond het max power punt zit
Alleen rond de 9m/s is mooi ..alles er onder (en erboven) is lager rendement.
Nu als je dat weet te verbeteren..(zoals ik bedoel) kan je er meer energie er uit halen op jaar basis.
Dutch John 11Watt 3m/s
Rekentechnisch .. principe staat, belasting aan passen .. of het nu bij 3m/s of 4m/s …spanning verdubbelen of zelfs omgekeerd dat je de spanning moet verlagen …
Dus niet vast houden aan een cijfertje …aub

En zoals Dutch John zei “ Rendement in procenten is mooi. Rekenen met ROI is beter”
Of anders gezegd kosten per kWh in eiland bedrijft.
Maar ik weet dat in het onderste gedeelte van de grafiek echte extra kWh op jaar basis te halen zijn.. ( nu de laagste kosten zien te halen).
Je hebt niet voldoende permissies om de bijlagen van dit bericht te bekijken.
omweg
Berichten: 165
Lid geworden op: 15 mar 2007, 14:34
Locatie: Olburgen
Contacteer:

Re: maximaal rendement uit zon en wind energie met accu syst

Bericht door omweg »

Inderdaad er zijn andere oplossingen denkbaar dan een overbrenging, maar gezien ROI is denk ik een overbrenging al snel de moeite waard boven andere oplossingen. Volgens mij blijf je met het probleem zitten, met welke tip speed ratio je ook werkt de power coëfficiënt, in het lage windsnelheid gebied altijd laag is gezien de power curve van de dynamo die niet overeenstemt met de curve van energie uit wind.
Heb ik maar even een grafiek gemaakt van de power coëfficiënt van de gemeten data uit mijn logger. Matig tot slecht is deze beneden de 4m/s en boven de 8m/s is het energie aanbod zo groot dat een beetje verspilling (minder rendement) niet zo'n bezwaar is. Als je boven de 8m/s wil oogsten heb je bovendien een zware dynamo nodig om de hoeveelheid vermogen te kunnen verwerken.
Je hebt niet voldoende permissies om de bijlagen van dit bericht te bekijken.
The planet of my dreams is bulging at his seems
account verwijderd
Berichten: 2127
Lid geworden op: 05 okt 2009, 23:49
Locatie: verwijderd

Re: maximaal rendement uit zon en wind energie met accu syst

Bericht door account verwijderd »

Ik heb ook een idee om maximaal rendement uit een windmolen te verhogen, vooral bij lage windsnelheden.

Laatst was ik nog bij DJ en de windmolen draaide maar onder een bepaald toertal geeft de molen geen energie.

Ik denk aan een electronisch gestuurde weerstands regeling.

Wat je daar misschien voor nodig hebt :
Een electronische toerenteller die de omwentelingen per minuut real time wegschrijft in een register / teller van een microchip.
Op basis van deze informatie kun je een rotor weerstandberekening doen. Je kunt uit
tabellen al informatie halen en deze in een programma loop laten kiezen, zo kom je niet voor verassingen te staan.

Met behulp van een repeterende interpolatie formule kun je een electronisch gestuurde weerstand regelen.
Die houdt de rotorspeed optimaal en regelt het afgegeven vermogen op de 1 watt nauwkeurig als het moet.
Meer kun je er volgens mij niet uithalen.


________________________
Power to the Max Member :mrgreen:
Verwijderd
Plaats reactie