Ämne: 2-5kw vindkraft verk

[miguel]

Hej,

För den som är intresserad kommer här ett långt inlägg angående problemen med att mäta effekt på ett korrekt sätt. Det första har att göra med hur lasten ser ut och det andra har att göra med hur lik en sinusvåg spänning och ström är.

Problem 1
Att effekten P = U*I stämmer bara om man har en rent resistiv last, vilket borde gälla hyfsat för en serie batterier. Om lasten däremot har en kapacitiv eller induktiv komponent (kondensatorer och spolar) så kommer P i formeln ovan istället att beteckna den så kallade skenbara effekten. Den mäts i voltampere (VA) medan den effekt vi är intresserade av mäts i Watt (W) och kallas aktiv effekt och skrivs som Pa = P*cos(phi) där phi är fasskillnaden mellan spänning och ström i lasten. Värdet cos(phi) brukar kallas effektfaktor (Power Factor på engelska). Det finns även något som kallas reaktiv effekt, Pr, och det är den som uppstår när man har kapacitiva eller induktiva laster. Om Pr är noll så är Pa = U*I, annars är Pa alltid mindre än U*I.

Priset för el som hushåll betalar är t.ex. bara för aktiv effekt. Elbolagen vill dock minimera den reaktiva effekten eftersom den gör att strömmen ökar vid en given förbrukning av aktiv effekt och ökad ström innebär både ökade förluster i elnätet (kablarna har ju en viss resistans) och att man måste dimensionera upp ledningarna i nätet vilket ger ökade kostnader. Följande samband gäller:

P = kvadratroten(Pr*Pr + Pa*Pa). (Pythagoras sats)
Pa = P*cos(phi)
Pr = P*sin(phi)
där phi är vinkeln mellan spänning och ström

Ett extremt exempel vore t.ex. en rent induktiv last (stor spole). Då ligger strömmen 90 grader efter spänningen och den aktiva effekten blir noll. Det betyder att vi med U=276 volt och I=10A får en skenbar effekt av 2760 VA men aktiv effekt 0 W vilket gör att turbinen inte känner något som helst motstånd förutom den lilla förlusteffekt som uppstår av att köra 10 A genom kablarna.

Lösningen på detta problem är att mäta ström och spänning samtidigt och med samma instrument där fasvinkeln phi mellan ström och spänning tas med i beräkningen. Så fungerar en effektmätare (och även en energimätare som visar t.ex. kWh)

Problem 2
Det andra problemet är att för att formlerna ovan ska stämma för växelström (P=U*I m.m.) så ska U och I vara effektivvärdena av spänning respektive ström (effektivvärde kallas RMS på engelska). För en perfekt sinusvåg, (dvs en ren grundton utan övertoner) så är effektivvärdet lika med toppvärdet delat med kvadratroten ur två, dvs:

Ue = Û/1.4142
Ie = Î/1.4142

De flesta billiga multimetrar utnyttar detta och mäter egentligen toppvärdet (eftersom det är lättast) och delar sedan med 1.4142... innan värdet visas på displayen. Problem uppstår om vi inte har en riktig sinusvåg. En fyrkantsvåg har till exempel toppvärde lika med effektivvärde. Kvoten mellan toppvärde och effektivvärde för en viss vågform kallas Crestfaktor. Många omvandlare från 12V till 230V har vågformer som ger betydligt högre Crestfaktorer. Lösningen på detta problem är att skaffa en Multimeter som mäter "True RMS". Det brukar finnas på lite bättre instrument men inte på de allra billigaste eftersom det är krångligare och kräver att man integrerar en period av vågformen. För en fyrkantsvåg kommer alltså ett billigt instrument att visa för låg ström och spänning medan det för andra vågformer kan visa för höga värden.

/Miguel

[Rdx]

Jo, allt det du skriver stämmer... men det har ju inte så stor relevans i det här fallet väl, då det är en ren resistiv last och ren sinusvåg.

[greven1]

Jo, allt det du skriver stämmer... men det har ju inte så stor relevans i det här fallet väl, då det är en ren resistiv last och ren sinusvåg.

hmm om nu detta skulle endast gälla sulå vind verket så är ju detta lik ström 3 fas  !!!
ladd strömmen är likström sedan till batteri bank o efter denna en inwerter.

om ni nu skall skriva om detta kan det vara bra att man kanske läser lite i tråden om detta sulå 5 kw verket.

ladd spänningen o ahmp är före batt banken som jag visat på bild. under tiden denna bild togs så var en 2 kw kupe värmare kopplad till inwertern o batterierna 20 st 200 ahmp agm batterier var nästan tomma på ström   ca 11 volt styck.
verket har när denna bild togs endast snurrat i ca 1 timme.

hälsn

krister

[svenske kocken]

Likström som är trefas

[greven1]

Likström som är trefas

3 faser från 3 olika lindningar i generatorn på ca 80 volt som tilsammans bildar 240 volt- 280 volt beroende på rotor hastigheten.

får på detta sätt en fin verknings grad!!
blåser det lite o batt spänningen är högre än vad verket producerar tas energin till inwertern i första hand direkt från generatorn.
hmm jaa naturligt vis via den elektroniska ladd boxen först. en 65 kg stor box.

krister

[Hempularen]

Jag har hittat felet och nu måste jag ta greven i försvar eftersom jag varit så hård i min kritik. Hans avsikt är inte att luras, det ser jag nu.
Detta är vad jag kommit fram till och då blir plötsligt alla siffror fullt realistiska. Jag är inte 100 på att det är så här, men 99,9.  

Jag har kollat in Energicentras hemsida och där står att 3 kW-verket (4,8 meter turbindiameter) ger 3 kW vid 10 m/s, vilket ger ett Cp på 27 och det är en fullt realistiskt siffra för mindre vindkraftverk och detta finns ingen anledning att tvivla på.

När det gäller 276 volt och 10,3 ampere vid 4,4 m/s, tror jag att det förhåller sig så här:

Vindkraftverkets generator ger en spänning på 276 volt (just i detta ögonblick) och anledningen till den höga spänningen är att klena kablar ska kunna användas från vindkraftverket fram till batteribanken som är på 12 volt som det står på Energicentras hemsida. I och för sig hade siffrorna sett ännu bättre ut om batterierna varit kopplade så att batterispänningen varit 24 volt, men nu står det att omvandlaren (växelriktaren) ger 230/400V växelspänning från 12 volt likspänning. Med ett Cp på 27 bör vindkraftverket alltså kunna ge ca: 250 watt vid 4,4 m/s och med en batterispänning på 11 volt (som greven uppgav) blir effekten 11 volt x 10,3 ampere = 113 watt.

113 watt låter lite med tanke på att verket bör ge 250 watt vid 4,4, m/s, men startvinden har angivits till 4 m/s, så det har nyss kommit igång och förluster i lager o.s.v. blir procentuellt stora vid svag vind. Bladen ska vridas igång och svag vind ger lite energi, så det är inte så konstigt.

Det är också uppenbart att den styrelektronik som greven pratar om är en MPPT-regulator (Maximum Power Point Tracker) med tillhörande display och de 276 volt som visas är vindgeneratorns spänning in till regulatorn, där den sedan omvandlas till 12 volt, eller rättare sagt någon volt över batterispänningen. Den ström som visas är laddströmmen till batterierna (efter omvandling) och då får vi 11 volt x 10,3 ampere = 113 watt. Strömmen in till batterierna är betydligt lägre, runt 0,4 - 0,5 ampere, men den ser man inte på displayen, det är laddström efter MPPT-regulatorn som visas.

Detta är alltså min teori och den torde vara rätt.  

[messer]

Hej

Ska jag behöva rätta igen, alla generatorer tillverkar växelspänning.
Man tar en spole och förändrar magnetfältet i den så uppstår det spänning pga förändringen av magnetfältet.

När man sen vill ta ut spänningen kan man fixa likspänning endera via likriktning eller via kollektor.

MVH
Messer

[greven1]

Jag har hittat felet och nu måste jag ta greven i försvar eftersom jag varit så hård i min kritik. Hans avsikt är inte att luras, det ser jag nu.
Detta är vad jag kommit fram till och då blir plötsligt alla siffror fullt realistiska. Jag är inte 100 på att det är så här, men 99,9.  

Jag har kollat in Energicentras hemsida och där står att 3 kW-verket (4,8 meter turbindiameter) ger 3 kW vid 10 m/s, vilket ger ett Cp på 27 och det är en fullt realistiskt siffra för mindre vindkraftverk och detta finns ingen anledning att tvivla på.

När det gäller 276 volt och 10,3 ampere vid 4,4 m/s, tror jag att det förhåller sig så här:

Vindkraftverkets generator ger en spänning på 276 volt (just i detta ögonblick) och anledningen till den höga spänningen är att klena kablar ska kunna användas från vindkraftverket fram till batteribanken som är på 12 volt som det står på Energicentras hemsida. I och för sig hade siffrorna sett ännu bättre ut om batterierna varit kopplade så att batterispänningen varit 24 volt, men nu står det att omvandlaren (växelriktaren) ger 230/400V växelspänning från 12 volt likspänning. Med ett Cp på 27 bör vindkraftverket alltså kunna ge ca: 250 watt vid 4,4 m/s och med en batterispänning på 11 volt (som greven uppgav) blir effekten 11 volt x 10,3 ampere = 113 watt.

113 watt låter lite med tanke på att verket bör ge 250 watt vid 4,4, m/s, men startvinden har angivits till 4 m/s, så det har nyss kommit igång och förluster i lager o.s.v. blir procentuellt stora vid svag vind. Bladen ska vridas igång och svag vind ger lite energi, så det är inte så konstigt.

Det är också uppenbart att den styrelektronik som greven pratar om är en MPPT-regulator (Maximum Power Point Tracker) med tillhörande display och de 276 volt som visas är vindgeneratorns spänning in till regulatorn, där den sedan omvandlas till 12 volt, eller rättare sagt någon volt över batterispänningen. Den ström som visas är laddströmmen till batterierna (efter omvandling) och då får vi 11 volt x 10,3 ampere = 113 watt. Strömmen in till batterierna är betydligt lägre, runt 0,4 - 0,5 ampere, men den ser man inte på displayen, det är laddström efter MPPT-regulatorn som visas.

Detta är alltså min teori och den torde vara rätt.  

hej.

njaaaa  inte riktigt så .
det är 20 st serie kopplade agm batterier 12 volt.  12 /20 st = 240 volt. vi laddar altså med en över spänning  typ 270 volt direckt till batterierna via regulatorn. efter batt bank kommer invertern som fixar växel strömmen 50 hz 240 volt. alt 400 volt 50hz.

[greven1]

Hej

Ska jag behöva rätta igen, alla generatorer tillverkar växelspänning.
Man tar en spole och förändrar magnetfältet i den så uppstår det spänning pga förändringen av magnetfältet.

När man sen vill ta ut spänningen kan man fixa likspänning endera via likriktning eller via kollektor.

MVH
Messer

hej.

jaa jag vete fasen men jag får i alla fall likström 270 volt mot batteri banken.
men min generator förstår väl inte detta o gör detta i alla fall. Thumbsup

krister

[Hempularen]

Men greven, enligt er hemsida http://energicentra.nu tyder ju allt på att batterierna är parallellkopplade för 12 volt. Tittar man på hemsidan under vindkraftverk, hittar man en länk till monteringsmanualen och där står följande på sidan två under punkt I "Hur fungerar verket":
Omvandlare (12 volt DC -> 230/400 Volt AC)

Under punkt 9 sidan 3 står också:
"Koppla in omvandlaren till batteribanken och därefter koppla in i huset.
Obs! från punkt 9. Så är det inte svagström (12Volt) utan 230-400Volt!".

Om det är som jag tror, att verket har en MPPT-regulator som maximerar strömmen med hänsyn till batterispänningen, alltså runt 12 volt, då stämmer alla siffror.  :,v(

[messer]

Hej

Nu har jag tittat på den där hemsidan, och det enda jag vill säga är att Greven1 verkar inte ha någon större kunskap om det som säljs på denna hemsida.

MVH
Messer

[greven1]

Hej

Nu har jag tittat på den där hemsidan, och det enda jag vill säga är att Greven1 verkar inte ha någon större kunskap om det som säljs på denna hemsida.

MVH
Messer

hej.

jaa men va bra då har vi ju rett ut detta med min okunskap !!

jag har aldrig påstått att jag kan allt men jag tror att jag kan en hel del. hmm undra hur jag fick mina certifikat !!
så om du nu kommer med ett sådant påstående då tycker jag att du får urveckla detta!! annars så tycker jag att du kan ta över mina 19 anställda o driva det vidare själv med din expert kunskap. alternativ 2 håll klaffen.

kritik kan jag gärna ta men om du snackar skit så protesterar jag. kritik är bra för mig om jag gör fel då lär även jag mig nått.

sedan kan vi vara helt överens om att min hemsida är strulig vad det gäller info om de olika produkterna.
förhoppnings vis så skall jag få hjälp med hemsidan innan jul.

krister andersson

[greven1]

Men greven, enligt er hemsida http://energicentra.nu tyder ju allt på att batterierna är parallellkopplade för 12 volt. Tittar man på hemsidan under vindkraftverk, hittar man en länk till monteringsmanualen och där står följande på sidan två under punkt I "Hur fungerar verket":
Omvandlare (12 volt DC -> 230/400 Volt AC)

Under punkt 9 sidan 3 står också:
"Koppla in omvandlaren till batteribanken och därefter koppla in i huset.
Obs! från punkt 9. Så är det inte svagström (12Volt) utan 230-400Volt!".

Om det är som jag tror, att verket har en MPPT-regulator som maximerar strömmen med hänsyn till batterispänningen, alltså runt 12 volt, då stämmer alla siffror.  :,v(

hej.

nej nej det är inte 12 volt !!
serie koppla 20 st 12 v batterier då får du 240 volt.
det som menas i manualen är att 1 st batteri är 12 volt men då du fortsätter att serie koppla dessa så blir det lifsfarlig spänning om du råkar ta i poler mm.  min rörmockare fick lära sig detta efter de 7 batteriet inkopplats o block nyckeln som var o isolerad gav honnom en rejäl kick.  hmm blev lite mera fart på honnom på efter middan

[Rdx]

Jag är fortfarande ganska tveksam...  Om man läser "manualen" på din hemsida så står det t.ex. "Införskaffa batterier (10st 200Ah alt. 20st 100Ah)".  Om du seriekopplar batterierna så blir det ju en himla skillnad mellan 10st 200Ah och 20st 100Ah batterier.

Dessutom står det "Omvandlare (12volt DC->230/400Volt AC)".

Jag förstår inte hur du kan komma ifrån dessa uppgifter och fortfarande hävda att batterierna är seriekopplade.  Dessutom är det ju direkt vilseledande att skriva "OBS! från punkt 9. Så är det inte svagström (12Volt) utan 230-400Volt".  Om det är som du säger och du kör med 20st seriekopplade batterier så är det ju 240V redan vid punkt 8...

Vad skulle elsäkerhetsverket säga om det???

[messer]

Hej

I rest my case som dom brukar säga.

MVH
Messer