Vindkraft 3kw 48V AC och diverse frågor

[bjornhpersson]

Hej! Off topic men jag hoppas det finns någon klok med bra svar :)

Jag råkade köpa ett litet vertikalt kraftverk på 3kw som på levererar på 3 faser med 48 volt.

Min huvudsakliga plan är att testa vad det kan ge under vintern mest som test. Verket kommer att placeras ca 2m över nock på en ekonomibyggnad. 13 meter till nock. Det blåser mkt där jag bor.

Rakt nedanför ha jag en lokal med värmebehov. En tanke är att låta allt bli värme på enklast möjliga vis. Enklast vore då att försöka få tag på någon form av radiator som tar denna ström rakt av. Näst enklast är kanske att värma vatten med 48V-värmeelement i en tank och sedan värma med ett konvektorelement. Ideer på det?

Men. Så har jag sett att det finns små växelriktare för vindel. Både kina-saker för 3-5 tusen och betydligt dyrare. Jag sprang på en SMA Windyboy 6kw tex som också kanske kan få min lilla snurra att leverera till nätet. Då kan jag ju dra nytta av den luftvärmepump som redan sitter i lokalen. Problemet verkar vara att en Windyboy 6 kräver ca 200 volt DC in för att starta. Finns det bra, pålitliga lösningar för små verk på 48 volt AC att steppa upp till 2-300 volt DC?

Sen klurar jag på kabeldimension från snurran. Tot 3000W på tre faser. Jag behöver dra ca 15 meter om jag ska ha elektroniken inomhus. Jag tror det stod så lite som 5-10mm2 i beskrivningen men jag tycker det låter klent?

Tack på förhand!

[Tåbro79]

Hej, jag har kollat en del på vindkraft i min jakt på att ytterligare minska inköpta kWh. Då i form av ett 1 kW vindgenerator från http://www.windforce.se/vindkraftverk.php exempelvis Windflower. Har också varit och besökt en anläggning Vindblomma 1kW på Orust i sommar. Men jag har för liten tomt i Lindome, med grannar nära inpå, så det blir ingen vindkraft just nu .
På Windforce hemsida finns en hel del lärorik information, och den här på youtube tycker jag är bra https://www.youtube.com/watch?v=qx_M0nvDIGU

Uppvärmningsalternativen?
1. Köra direkt mot 48V-elradiatorer? Antar att det går, finns det sådana? 1000W det blir typ 20A
2. Tank med elpatron och konvektorelement. Verkar mer flexibelt! Jag har solfångare och luftvattenvärmepump kopplade till ackumulatortank med elpatron, för varmvatten och värme. Värmen tas från tanken till 2 st fläktkonvektorer. Typ sådana här https://www.eveco.se/produkt/carisma-fly-ac-flaktmotor/

Växelriktare?
Har ingen koll alls!

Kabeldimension?
Det är en fråga om spänningsfall och även temperaturhöjning i kabeln. Finns ju flera träffar på nätet med lathundar….ser då att du också frågat forumet https://24volt.eu/index.php dessa frågor. Fast vindkraftforumet verkar vara lite ”dött”. Deras lathund gav för 48V 1000W 20A 15m 10mm2 => 2%förlust (1V). Alltså för enfas 2x15 meter kabel antar jag. Bäst att räkna manuellt själv.

/Hans

[bjornhpersson]

Tack för svar Hans!

Jag har kommit en bit på egen hand i galenskaperna.

Fick hem själva verket igår. Har beställt dumplast om totalt 4000W (4x1000) så att jag kan labba lite med exakt lämplig storlek. Dumlasten är rena värmeelement så jag får då in värme till lokalen som var ett delmål.

Sedan har jag också beställt en DC energimätare. Den ska kunna visa effektuttag och totalt uttag (kwh) över tid mm.

Det jag letar efter nu är laddregulator med dumplast-funktion för att kunna ladda batterier som i sin tur ska föda en växelriktare som ska kunna driva luftvärmepump. Många använder tydligen Morningstar TS 60 men den blir lite klen (60A) kanske. Jag får nog börja med den rena dumplasten via likriktaren och mäta vid olika vindhastigheter vad verket verkligen levererar för att kunna avgöra resten kanske.

Kabeldimension är en olustig historia tycker jag. På alla bilder och videos jag ser så tycker jag att det ser så klent ut och på de konfiguratorer jag testat inklusive den du länkat till så går det åt grova kablar. Kablarna på elverkets trefas är nog bara 5mm2.

Yes, jag ställde frågan på 24volt också även om den sidan i alla fall på vind verkar tämligen inaktiv.

Tack igen!

[Arne]

Du kan ju kolla litet på denna hemsida
https://www.klein-windkraftanlagen.com/

Jag tittade mycket på vindkraftverk, läste facklitteratur och utförde mycket beräkningar för vindkraftverk, och rotorblad innan solcellsanläggning valdes. Skulle man ha ett vindkraftverk som ger ca 15000 kWh/år, så blir det ganska stort.  Roterande delar som kan fallera. Ett torn behövs för att få upp verket i höjd. Kran behövs för att göra service. Stör ev. grannar med susande ljud och kastar skugga. Svårt att reparera själv om man inte har en egen fullutrustad verkstad, vilket en ordinär enfamiljshusinnehavare inte har, annars dyra reparationer och reservdelar.

Vilket fabrikat och typ av vindkraftverk har du valt? Horisontell axel eller vertikal?
Rotordiameter?  

[bjornhpersson]

Tack för länk Arne!

Jag köpte ett billigt verk online. Samma som detta. Kostade 11  000 SEK till dörren.

https://www.amazon.de/Windgenerator-EOLO-3000-vertikale-windkraftanlagen/dp/B071RQ5Q17?ie=UTF8&tag=googdemozdesk-21&hvadid=323756487529&hvpos=1t1&hvnetw=g&hvrand=15256166633710605301&hvpone=&hvptwo=&hvqmt=b&hvdev=c&hvdvcmdl=&hvlocint=&hvlocphy=1012612&hvtargid=dsa-19959388920&ref=pd_sl_8630db3uvv_e&language=en_GB

Kommer från Italien (som troligen ligger i Kina? :P .. )

Vad det klarar att leverera och hur länge det håller återstår ju att se. Kostnad är tagen på hobbykontot.

Som jag förstått det så ska det rotera långsamt. 60rpm och då leverera de 2-3000w som utlovas. Dessutom ska designen vara självbromsande vilket låter bra för mitt första delmål (fast last och nöjd med det den ger i värme). Om det är sant återstår också att se.

Storleken är ca 190 cm högt och 120 cm i diameter.



Bild 2



EDIT: fel bild på verk, nu rätt

[Arne]

Just sådana vindkraftverk med vertikal axel finns det många festliga och snygga kreationer av.
De kallas av typ Darrieus.  De har litet lägre verkningsgrad jämfört horisontal-axliga vindkraftverk.
Men de kan göras i snygga former och vackra att titta på, nästan som konstverk.

Är det självstartande det vindkraftverket du valt eller måste du knuffa igång rotorn?

Det finns även vindkraftverk med vertikal axel av typ Savonius.

För 11000 kr skulle du ha fått ca 5 st 300 Wp solcellspaneler, dvs ca 1500 kWh/år.

Du får rapportera vad det ger per månad. Men det blir väl svårt då du inte mäter hur många kWh det producerar.

[bjornhpersson]

Hehe ja det finns många varianter på detta.

Solkraft är också planerad givetvis men detta kan vara ett skoj projekt och de några kwh på vintern.

Jo, jag planerar att mäta energuttaget så det ska gå att rapportera.

Detta är självstartande.

[Tåbro79]

Hej Björn,
Tillverkaren har ju en hemsida https://www.makemu.it/?lang=en med information hur vindkraftverket ska kopplas och dessutom kan man köpa delarna där, men det känner du säkert till. https://www.makemu.it/wp-content/uploads/2018/11/Wiring-diagram-EOLO.pdf 48V ->likriktare -> controller->batteri/inverter.
(Det står att det är ”100% made in Italy”!)
Jag håller med Arne om att service och underhåll uppe i en mast är ett problem, samt vibrationer och oljud. Även om man vet om detta, så blir man väldigt betänksam när man står i närheten av en anläggning. Som när jag var på besök på Orust i somras. Det kändes lite otrevligt, det blåste ibland så mycket att verket stoppades. Men det fungerade! Det var monterat i en mast istället för flaggstången, stagad med 3 vajrar. En bra bit ifrån huset.

Fördelen med vindkraft är att det blir tillskott på vintern, när solen ligger lågt.
Här är en bild från Windforce hemsida på Orustanläggningens första period. Där finns också solceller, solfångare, tank, värmepump.
Vindblomma-Windforce-1year.pdf 
/Hans

[Arne]

Här säljs Eolo 3000 undre annat namn:
https://www.solarandwind.ch/products/vertikal-windgenerator-sw-3000/

Där står att märkeffekt är 2200 W

Man undrar om vingbladen är av plast. Då lär de inte hålla länge.

[bjornhpersson]

Hans - ja, den sidan har jag bläddrat igenom och även kommunicerat med dem. De verkar dock inte ha riktigt koll på läget. Deras största inverter (som de också per mejl rekommenderade till denna) tror jag var på 900W trots att de säljer 1000/2000/3000W snurror. Nu är ju märkeffekten som Arne säger 2200W på hela snurran även om generatorn är på 3000W men då skulle ju iaf jag gärna välja en inverter på 3000W för att vara säker på funktion.

Det har varit svårt att hitta recensioner etc till dessa snurror. Inte heller negativa som annars brukar krylla så fort folk inte grejar att sätta ihop saker. Det blir ett intressant test iaf.

Arne - delar av snurran är av plast. De känns som sån där tung seg plast som är i lite mer kvalitetsprodukter. Tänk båt eller delar av husvagn tex. Förskruvar man allt rätt och är noga med moment, brickor och gängklister etc så kan det nog hålla. Den ska ju bara snurra 1 varv per sekund.

Mast kommer jag inte ha mer än någon meter pga montage 13 meter upp på byggnad. Möjligen gör jag ett provmontage på 3-4 meters höjd först för att se hur det lirar.

Klurar på om jag kan klara mig med 16mm2 kabel från likriktaren och ner till last. ca 13-15 meter. Eller om det är bättre att gå ner med 3xAC kablage den sträckan och lägga likriktaren nära lasten.

EDIT: Hans, jag glömde ju skriva att på deras Wiring diagram så finns heller ingen dumplast. Antingen har de inte koll på detta eller så är denna självbromsande snurra tänkt att köra utan. Då sköter kanske kontrollern detta genom att sluta ladda batterierna när de är fulla och helt enkelt frikoppla snurran? .. Jag kommer att ha dumplast iaf.

[Arne]

Den effektkurva som björnpersson visar här ovan, den anger ca 2,8 kW vid 15 m/s.
Tittar man sedan på https://www.solarandwind.ch/products/vertikal-windgenerator-sw-3000/ där de har en effektkurva för samma vindsnurra EOLO3000 med 3 st extra blad, dvs totalt 6 st blad, då visar den  precis samma effektkurva. Man kan därför anta att effektkurvan är betydligt lägre med bara 3 st blad, som björnpersson valt.

SMHI har medelvindhastigheter för olika orter i Sverige. De mäts på 10 meter ovan mark. De tillsammans med tillverkarens effekt-vindhastighet-diagram ger en fingervisning hur mycket effekt du kan få ut ur snurran. Men då kan man anta att tillverkaren har en optimistisk effekt-vindhastighetskurva, för att framstå som effektivare jämfört andra tillverkare


Medelvindhastighet (långtid)
baserat på SMHI-data 1994 -2014.
Mätgivare på 10 m höjd.

Falsterbo:  6,3 m/s   (1994-2014)

Falsterbo ligger väl vid öppet hav och förmodligen mycket blåsigt.
Har björnpersson hälften av det ska han vara mycket glad.
Snurran börjar snurra först vid 2,9 m/s, står det.
De böjda "plåtarna" som sitter "fastsurrade" på snurrans horisontella armar, är för att den ska börja snurra av sig själv, utan knuff.
Du ska alltså plocka bort alla dagar som har lägre vindhastighet än 2,9 m/s, eftersom snurran inte ger ett dugg dessa dagar.
Jag befarar att denna vindsnurra kan bli en besvikelse.

Tittar man på vinddata Örebro flygplats, så verkar det inte blåsa mycket.
https://www.smhi.se/data/meteorologi/ladda-ner-meteorologiska-observationer/#param=wind,stations=all
Alltså deprimerande för den som tänker på en vindsnurra.

[bjornhpersson]

Besvikelse blir det nog inte då hela projektet ligger på hobbykontot och inte kostar så mkt.

Talen du nämner har jag också sett. Startvind är lite intressant då det verkar vara samma snurra till 1/2/3 kw men olika generatorer. Möjligen kunde man labba med variabel last då så att startvinden kan bli 1,9 m/s (som jag tror 1kw-modellen har) de dagar vinden är klen. Hur man löser detta praktiskt finns det ju mer eller mindre snygga lösningar på.

Snurran kommer att sitta på Närkeslätten med ca 5km öppet fält som granne och hela fastigheten ligger på en kulle. På denna en 13 meter hög ekonomibyggnad med 1-2m mast.

Det ska bli spännande att mäta vad denna kan producera.


Björn

[Arne]

bjornhPersson,

Nå har du fått igång ditt vertikala vindkraftverk?
Det vore intressant att höra vad det producerar nu på blåsiga hösten.

[bjornhpersson]

Hej Arne!

Nej inte ännu. Jag väntar på den beställda dumplasten. Kommer tyvärr från Kina så det verkar dröja lite. Men samtidigt så har jag inte fått upp fundamentet heller då jag beslutat att för test sätta snurran på en stolpe. Snurra på byggnad kräver någon form av bygglov eller godkännande av kommunen så det får bli steg två om den fungerar hyffsat på mast. Gropen är grävd för fundament men jag väntar på leverans av stolpe mm. Får återkomma under November skulle jag tro.

[Arne]

Dum-plasten saknas, OK. Många typer av vertikala vindkraftverk får snarare betraktas som konstverk, inte som kraftverk. De kan många gånger vara mycket vackra konstverk som vrider sig stilfullt, men kanske inte ger mer energi än det räcker till laddning av batterierna till farfars hörapparat men det kan vara bra nog i vissa fall.

Dansken han började tidigt med vindkraftverk ca 1980-talet. Han använde då en vanlig asynkron-elmotor för 3-fas 400 Volt, plus växellåda för att få upp rotorvarvtalen från vindrotorns blygsamma varvtal till ca 1500 varv/min. Det är nämligen så att spänningsätts statorlindningen(dvs ansluten till elnätet) på en vanlig asynkronmotor och rotorn drivs med högre varvtal än märkvarvtalet) kan vara t.ex. 1500 varv/min), då blir den istället en generator. Komponenterna blev därmed billiga. Den svaga komponenten var växellådan som inte höll alltför länge. Men dansken blev duktig på vindkraft och det finns nu stora danska vindkrafttillverkare.

Jag är inte emot vindkraft, men är skeptik till små vindkraftverk för enfamiljshus. Jag tror man måste bygga ett rejält stort på ca 50 till 500 kW för att vara beprövad teknik som håller. Och då blir det alltför stort för enfamiljshus.

[Tåbro79]

Hallå,
Man får uppskatta att människor försöker och skaffar sig erfarenhet. Det ska gå!
Hörde nyligen ett inslag i radion om vindkraft, med intervju av en som har haft ett verk länge. Just nu hade växellådan pajat för honom. Men det lät inte som han skulle ge upp.

Hur skaffar jag ett eget vindkraftverk?
40 min  tor 17 okt kl 15.04
I dagens program tar Louise Epstein och bisittare Fredrik Wadström (Thomas Nordegren är ledig) upp riskerna med tappade tänder, om man kan ha ett eget vindkraftverk …..
https://sverigesradio.se/avsnitt/1373739 
Mats Thoresson installerade et eget vindkraftverk på tomten. Hör om hans  framgångar och motgångar. Sara Fogelström som är koordinator på Svenskt vindkraftstekniskt centrum ger sina tips till Louise som leker med tanken på eget kraftverk…..

Jag har just ärvt en sommarstuga i Göteborgs skärgård. Där blåser det friskt och skulle passa med vindkraft. Måste först skaffa solfångare och tank, men sen kanske ett horisontellt verk, typ Vindblomma?

[Arne]

Johan Ehrenberg på ETCel i Katrineholm, säger att efter 8 års experimenterande att små-vindkraftverken ger för litet energi, se
https://klokahem.com/eko-guider/vindkraft-villor

De har tydligen 8 små-vindkraftverk där.
Se här, dock från år 2011
http://www.ecoprofile.se/thread-2346-Solceller-och-smaskalig-vindkraft-pa-Kullendagen.html

[Tåbro79]

Just hemkommen från Fuerteventura. Såg där ett ”litet” vindkraftverk som imponerade mig. Tyst och snurrade lugnt och fint, såg robust ut! Enair stod det på stjärtvingen.
Har nu kollat deras hemsida, spanskt företag. Så mycket information som imponerar och inte bara säljsnack. Frågan är vad kostar den minsta på 3kW?
Vad tror du om det här verket Arne?
https://www.enair.es/en/small-wind-turbines/e30pro    /Hans

[Tåbro79]

Några bilder på platsen, orten ligger på södra delen av ön och heter La Pared på Fuerteventura. Trodde inte denna propeller var nästan 4meter i diameter?!

[bjornhpersson]

Härliga bilder Tåbro79 :)

Nu händer det lite i mitt projekt i alla fall. Fundament gjutet och fem meter stolpe uppe med anpassad platta på toppen som ska vara bolt-on för kraftverket.

Jag började skruva ihop själva snurran idag så sakteliga. Måste köpa kabel nu så min ursprungliga fråga om dimensionering kvarstår. Förskruvningarna är inte speciellt grova så jag vill inte överdriva kabeldiametern.

Räknar man 48 volt DC och max effekt 2200watt så får jag 45Amp. Sträckan från generator till effektuttag är nånstans mellan 10 och 15 meter. Förluster är inte superviktigt att bekämpa just nu utan mer brandsäkerhet i fokus.
 
Kikade på denna sida för lite vägledning:

https://solcelle.dk/kabel_dimensionering_for_12v.htm

Vid 10 meters längd så ser det ut som att jag klarar mig med 6mm2 kabel. Vid 15 meter måste man upp på 9mm2 så då kan ju räkna 17 meter och 10mm2. Helst skulle jag vilja köra med 4-6mm2 kabel i alla fall på själva stolpen (5m).

Enligt ritning så ska man sätta likriktaren direkt efter generatorn (internt i verkets mast/stomme) och det är likriktarens förskruvningar jag tycker är lite klena. Klurar som plan B att sätta likriktaren 1,5m från marken och då ca 3,5m från generatorn. Då kommer det att gå växelström genom tre trådar fram till likriktaren. Kanske att man klarar sig på klenare kablage totalt då när sträckan för likspänning kortas. En annan fördel är att likritare och kabelskarver är åtkomliga från marken.

Råd?