Mini windmolens

Onder dit forumonderdeel vallen alle vormen van zelfopwek, onder andere windenergie, waterenergie, wkk's (zelf stroom draaien), zonne-energie etc.

Moderator: Moderators

Plaats reactie
Marc Kruger
Berichten: 2
Lid geworden op: 01 jun 2019, 22:06

Mini windmolens

Bericht door Marc Kruger » 01 jun 2019, 22:35

Hallo allemaal.

Ik woon in Spanje op een berg met enorm veel wind.
Per toeval heb ik een 30 tal motoren met wieken die normalieter dienen om diepvriezers te koelen.
Maar het zijn motoren van 120 V niet van 12 V.

Als ik het buitenzet wekt het tussen de 40 en 60 V op.

Hoe kan ik deze aansluiten om samen met de regulator stroom op te wekken met mijn grotere windmolen ?
Bestaat er zo iets als een Volt limiet regulator zonder teveel energie verlies te hebben ?

Alvast heel fel bedankt voor alle hulp,

Mvg

Adriaan Kragten
Berichten: 312
Lid geworden op: 22 mar 2015, 09:02

Re: Mini windmolens

Bericht door Adriaan Kragten » 04 jun 2019, 14:01

Als je iets met kleine windmolens wilt beginnen dan raad ik je aan om eerst mijn rapport KD 35 te bestuderen. Dit rapport is gratis beschikbaar in het Engels en in het Nederlands op mijn website www.kdwindturbines.nl onder het menu KD-reports.

Je kunt een ventilator als windmolen gebruiken als de wieken van gewelfde plaat zijn. Als de wieken een echt profiel hebben dan kan het niet omdat de bolle kant dan aan de verkeerde kant zit. Je moet er wel voor zorgen dat de holle kant van het profiel naar de wind gericht is. De axiale kracht of thrust die op de rotor werkt, werkt als ventilator in een andere richting dan als windmolenrotor. Het kan ook zijn de de torsie in het blad eigenlijk niet goed is voor een optimale rotor maar om dat te weten te komen moet je een rotorberekening uitvoeren.

De ventilatoren die je hebt zijn blijkbaar voorzien van een permanent magneet (PM) motor want anders zouden ze niet zo maar ook als generator werken. Je zegt niet of er gelijkstroom (DC) of wisselstroom (AC) uit komt maar ik neem aan dat het DC is. De spanning die je meet is de open spanning. Zodra je de generator gaat belasten dan zakt de spanning. Je krijgt het maximum elektrische vermogen als de belaste spanning ongeveer 2/3 van de open spanning is bij een bepaald toerental. Omdat de rotoren maar klein zijn, zal de stroom ook maar beperkt zijn. Ik weet niet wat je met het opgewekte vermogen gaat doen maar uit de vermelde spanningen die je meet maak ik op dat je de stroom kunt gebruiken voor 24 V acculaden. Je moet dan de generatoren van alle ventilatoren parallel met elkaar schakelen en dat wel zo doen dat alle plussen aan elkaar zitten en ook aan de plus van de accu. Uiteraard moeten alle minnen aan de min van de accu zitten. Er moet wel ergens een diode in de leiding zitten om te voorkomen dat de generatoren als motor gaan werken en de rotoren aangedreven worden als er weinig of geen wind is.

Als je geen beveiliging gebruikt die het toerental bij hoge windsnelheden beperkt (wat ik afraad) dan kan de stroom bij hoge windsnelheden toch behoorlijk hoog worden. Je moet daarom een laadspanningsbegrenzer met dump load gebruiken die de maximum laadspanning begrenst als de accu bijna vol is. Onderaan de lijst met KD-reports staat een manual van een dergelijk apparaat dat 200 W kan dissiperen. Als het vermogen niet groot genoeg is kun je meerdere 200 W modules met elkaar parallel zetten (op één spanningsregelaar). Je kunt vanuit de 24 V accu, 230 V, 50 HZ opwekken met een inverter.
Laatst gewijzigd door Adriaan Kragten op 04 jun 2019, 21:21, 1 keer totaal gewijzigd.

Marc Kruger
Berichten: 2
Lid geworden op: 01 jun 2019, 22:06

Re: Mini windmolens

Bericht door Marc Kruger » 04 jun 2019, 14:48

Beste Adriaan,

Heel fel bedankt voor de volledige en duidelijke uitleg.
Bedankt voor je tijd. Wordt oprecht geapprecieerd.

Adriaan Kragten
Berichten: 312
Lid geworden op: 22 mar 2015, 09:02

Re: Mini windmolens

Bericht door Adriaan Kragten » 04 jun 2019, 22:07

Fijn te lezen dat je wat aan mijn commentaar hebt. Ik zal proberen om nog wat nauwkeuriger uit te leggen waarom een ventilator alleen als windmolenrotor te gebruiken is als er gewelfde plaat wieken op zitten.

Stel we hebben een kamerventilator die aan het plafond hangt met de motor boven en de ventilator onder. Stel de ventilator heeft gewelfde plaat wieken met de holle kant van de wieken naar onderen en we kijken aan de zijkant tegen het profiel aan. Stel de linkerkant van het profiel ligt hoger dan de rechterkant. Het profiel moet dan van rechts naar links bewegen om de lucht omlaag te drukken. Dit betekent dat de draairichting linksom is als we vanaf de onderkant tegen de ventilator aan kijken. Stel bovenstaande ventilator wordt als windmolen rotor gebruikt en de as wordt nu horizontaal gehouden. De rotor wordt met de holle kant van de bladen gehouden in de richting waar de wind vandaan komt. De rotor zal nu rechtsom gaan draaien als we tegen de holle kant van de bladen aan kijken. Dit is echter geen bezwaar voor een gewelfde plaat profiel omdat de neus van het profiel er net zo uitziet als de achterrand.

Stel we hebben een ventilator met een asymmetrisch profiel zoals bijvoorbeeld het Gö 623 profiel. Dit profiel heeft een vlakke onderkant, een bolle bovenkant, een ronde neus of voorrand en een spitse achterrand. Stel de positionering van het profiel is gelijk aan die van de ventilator met het gewelfde plaat profiel. Deze ventilator moet dus ook linksom draaien om de lucht omlaag te drukken. Als we deze ventilator als windmolenrotor gebruiken dan draait de rotor ook rechtsom als de vlakke onderkant naar de wind gericht wordt. Maar het profiel wordt dan van achteren aangestroomd en voor die aanstroming heeft het erg slechte aerodynamische eigenschappen. Nu zou je de rotor 180° kunnen draaien waardoor de rotor achter de generator komt te liggen. Het blad beweegt dan wel met de ronde neus in de juiste richting maar de bolle kant van het profiel zit dan aan de kant waar de wind vandaan komt en dat houdt in dat het blad met een negatieve aanstroomhoek aangestroomd wordt en daarvoor zijn de aerodynamische eigenschappen ook heel slecht. Dit kan dus ook niet.

De enige manier is om een symmetrisch profiel te gebruiken en de instelhoek als windmolenrotor van positief naar negatief te veranderen. Deze manier wordt gebruikt als een helikopter een noodlanding moet maken wanneer de motor uitvalt. De piloot laat de rotor dan als windmolen werken en vergroot de aanstroomhoek net voordat hij de grond raakt zodat de axiale kracht ofte wel de thrust even maximaal is.

Zeiljachten hebben vaak een ingebouwde motor om te kunnen varen als er geen wind is. De schroef geeft dan wel weerstand tijdens het zeilen. Deze weerstand kan minder zijn als de schroef losgekoppeld wordt van de motor en dus onbelast draait. Iemand heeft mij ooit benaderd met de vraag of de schroef gebruikt kan worden om een generator aan te drijven om de accu's op te laden. Bij een schroef worden asymmetrische profielen gebruikt en daardoor krijg je ook negatieve aanstroomhoeken wanneer de schroef als waterturbine gebruikt wordt. Het zal wel werken maar het rendement als waterturbine is wel veel lager dan als schroef omdat je bij negatieve aanstroomhoeken erg veel profielwrijving krijgt. De schroef heeft ook een grotere thrust wanneer hij als waterturbine werkt dan wanneer hij onbelast draait en zal de boot daardoor meer afremmen.

Plaats reactie