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4.1.6.c Energie aus einem Wind-Rotor

  Erstellt ab 18.08.2022



In diesem und im letzten Jahr war es soweit, dass ich eine kleine Solar-Anlage mit wirklicher Anwendung installieren konnte:

Ich sammelte alle Blei-Akkus zusammen, die sich noch in meiner Werkstatt tummelten, schloss sie parallel und bestromte sie über einen 20-Ampere Laderegler aus zurzeit 40Wp-Solarplatten (2x 10Wp und 1x 20Wp).


(Laderegler 20A / 1 Stück)

Der Laderegler hat einen Tiefentladeschutz eingebaut. Dieser Tiefentladeschutz schaltet die Spannung für die Verbraucher automatisch wieder frei, sobal die Akkus entsprechend nachgeladen wurden.



(Offgrid-Tec / 10Wp / 2 Stück)



(Enjoy Solar / 20Wp / 1 Stück)


Der "Akku-Pack" hat eine Kapazität von etwa 55Ah und alle Akkus erholten sich noch einmal innerhalb von etwa 2 Wochen, nachdem ich sie an die Solarplatten anschloss.

Somit war der Weg frei, 2 parallel geschraubte Shurflo-Caravan-Pumpen für die Gartenbewässerung anzuschließen. Die Motoren der Pumpen verkabelte ich selbstverständlich ebenfalls parallel, so dass ein Maximalstrom von 8 Ampere bei 12 Volt erreicht wird.


(Shurflo-Classic / 12V / 2 Stück)


Als ich so umher bastelte, erkannte ich, dass der Einsatz von jeweils einer Längs-Diode in Kombination mit einem großen Elko direkt am jeweiligen Solar-Modul einen gewissen Performance-Gewinn erbringt. Irgendwie läuft die ganze Anlage dann etwas stabiler und ich habe den Eindruck, dass die "Sonnen-Ernte" etwas besser ausfällt.

Allerdings kann ich leider nicht mit konkreten Vergleichs-Messungen aufwarten. Ich sehe nur jeden Tag, dass der Akku-Pack mit der Dioden-Elko-Kombination etwas besser und ein wenig schneller geladen wird. Und das sogar dann, wenn man als Längs-Diode eine einfache Gleichrichterdiode einsetzt. Beim Einsatz jeweils einer Schottky-Diode dürfte das Ergebnis noch "einen Fitzel" besser sein.

Hier die Schaltung zu der Dioden-Elko-Kombination:

 

Soweit also der fertige und funktionstüchtige Versuchsaufbau.

Die Elkos habe ich direkt jeweils als Elko-Pack gelötet (groß genug sind sie ja) und auch jeweils die Diode dort gleich dran gelötet. Diesen so entstandenen Pack habe ich unten in die Nut der jeweiligen Solarplatte eingeklebt, so dass alles jeweils eine feste Einheit bildet.

(Foto)

 Achtung:

Als Kleber sollte man keinen Heißkleber verwenden, denn die Platten werden in der Sonne erstaunlich heiß und das macht den Heißkleber so weich, dass die Kondensatoren wieder abfallen. (Ich hatte diesen Fehler bei der ersten Probe-Platte gemacht und musste noch einmal kleben.) Bei der erneuten Klebung hat sich Pattex-Baukleber gut bewährt.

 
Dieses ist also jetzt der Stand der Grund-Anlage.

Um nun auch schlechtes Wetter ein wenig nutzen zu können,
dachte ich über einen Windgenerator nach.


Zum Bau und der Erprobung eines Savonius-Rotors gibt es im Forum ein detailliertes Tagebuch. Hier im Strippenstrolch-Artikel stelle ich nur kurz die einzelnen Bauformen vor.

Zunächst dachte ich daran, den Rotor dreiteilig zu machen, um dann damit die deutschen Farben Schwarz, Rot und Gelb (Gold) darzustellen. Dabei machte ich aber den Fehler, die drei Ebenen um jeweils 120 Grad versetzt anzuordnen. Ich dachte, das würde den Wind besser ausnutzen, das tat es aber nicht.



Dieser Rotor versagte seinen Dienst.

Also zeichnete ich einen zweiten Rotor, der nur eine Ebene hatte:



Dieser Rotor drehte sich bereits bei leichtem Wind,
jedoch war er nicht in der Lage, einen Schrittmotor als Generator anzutreiben.


Daher startete ich einen dritten Versuch und zeichnete den Rotor noch einmal mit der üblichen Überlappung:



Ich suchte den absolut leichtgängigsten Schrittmotor aus meinem Sammelsurium heraus und verband alles zu einer Einheit.

Aber auch dieser Rotor schaffte es nicht, den Schrittmotor bei einfachem Wind anzutreiben.

Ich verwendete Schrittmotoren, weil man bei diesem Motortyp bereits bei sehr niedrigen Drehzahlen
sehr ansehnliche Ströme und Spannungen auftreten.

Der Nachteil dabei ist eine gewisse Schwergängigkeit eines Schrittmotors.

Also muss der zugehörige Savonius-Rotor entsprechend groß sein.
Das war aber bei meinen Materialien (3D-Druck) nicht gegeben.



(Fortsetzung folgt.)


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Ich wünsche immer viel Sonne und frischen Wind,

Euer




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