Теория и практика на хибридна оф грид система.

[TigerHunter]

Привет, колеги!
Понеже някой е блял по чавките в уроците по физика, има сега на дърти години нужда от напътствия в изграждането на споменатата в заглавието.
В следващите постове ще обясня конкретиката на задачата и чуденките.

[TigerHunter]

Предистория и конкретика:
Преди години имах ветрогенератор 500 W на 24 V. В резултат на дисбаланс (от каквото и да е бил предизвикан), след силно клатене на мачтата, мачтата се ччупи и генератора падна. Две от витлата са щета.Първоначално бяхме с 2 камионски акумулатора от 150 А, които следователно и логично умряха, защото не им е това работата.За година някъде. После се купиха WRLA -2 x 110 A.
Пак полутягови. Но и те се умориха и Омряха.
В последствие монтирахме два соларни панела по (по спомен, но ще въведа конкретни данни) по около 240 W всеки. Не си спомням волтаж, колко даваха, но контролера е затова.
Пак мога да приложа снимки и съм ги пускал някъде тук. В момента е с два WRLA x 150 Ah.
Драмата е следната:
Принципно системата се справя прилично през лятото, понеже има продължително слънцегреене и съответно светла част от денонощието.
През зимата обаче, особено в продължителни периоди на мъгли, дъжд и мрачно време, започва да издъхва.
Миналата зима носих акумулаторите на момчето, което ми ги продаде да ми ги провери и дозареди. Въпреки че бяха вече извън гаранция.

Идеята, както се досещате от заглавието е да добавя ветрогенератор, за да може да "помага" нощем и при кофти време.
Може да има и дни и нощи без вятър, но поне когато има, да помага. Принципно мястото е високо и ветровито.
Заел съм се да реновирам и възстановя мачтата.
To be continued...

[TigerHunter]

Идеята ми е, да купя нов генератор (китайски, разбира се, какъвто беше и стария). Нямам неограничен бюджет.
Но съм се спрял на пет витлов 500 W 12 v.
Пет витла, защото евентуално ще е по-добре балансиран.
Сега:
Генераторът е трифазен и го дават 12 волта. Но контролера който е в ключен, предполага подразбиране на волтажа на системата.
Какво означава това?
Тук започва да ми куца теорията.
Ако аз свържа успоредно акумулаторите и направя системата 12 волтова, според моята логика ще увелича амперчасовете, но и ще е нужен повече заряден ток на съответния волтаж
Ще е нужен и друг инвертор, но това са подробности.
Ако я оставя на 24 волта обаче, ветрогенератора едва ли ще доставя достатъчен ампераж и ще го дели ли на две? Като заряден ток.
Контролерът на стария генератор е хибриден и има вход за соларни панели.
В момента системата е с 20 А Steca контролер.
Трябва ли да го оставя преди този на ветрогенератора?

Имам и други подобни въпроси, но ми трябва време да ги обобщя и формулирам.

[TigerHunter]

Да уточня. За комплект витла на стария генератрор, единственият вносител ми "иска "450 гроша. Според мен не си струва, при положение, че за 20-50 гроша отгоре мога да купя нов генератор, по-лек и с двойно по-малък диаметър на перката но без мачтата. Е, аз мачта си имам и мога да я преработя.

[disko04]

Извинявай за спама, но обтяжки нямаше ли?

[TigerHunter]

Имаше си всичко. Мачтата се строши малко над обтяжките, Точно заради люлеенето на горната част от мачтата. Имам и снимки и ще кача.
Обтяжките няма как да са прекалено високо, защото ще пречат на витлата.

[TigerHunter]

[Тропчо]

Баси пича! Завиждам ти, подкрепям те! Трудно те разбирам, но това не ми пречи.

[TigerHunter]

Е, то и аз трудно се разбирам с електриките, та затова и толкова "даровито" се изразявам. Благодаря за подкрепата! Безценна ми е!

[TigerHunter]

Ето и няколко снимки на контролера на стария генератор и товарното съпротивление:

[Паджеровод]

Един бърз поглед в Али показва богат избор на лопати за 500 ватови генератори. Защо не си възстановиш машината? И без това лопатите са били за смяна, заради вибрациите
По малкия диаметър и петте лопати изискват по силен вятър и по високи обороти. Като резултат и по ниска ефективност.

[TigerHunter]

Теоретично, по-малкия диаметър изисква по-силен вятър, а по-големият брой лопати компенсира това.
Старият ми генератор си е доста стар. Както се вижда и от контролера, бай дъ уей.
Иначе е отремонтиран. Беше с изкривена ос. Направихме нова и всички лагери са сменени.


Не съм гледал Али, но трябва да се уцели точния размер и модел и едва ли ще излезе по-евтино от чепъковата оферта.
Не е до износване на лопатите. Дисбаланс може да се получи от обледяване, разхлабване на болтове и куп неща. Мери се също и разстоянието между върховете им. Но явно не е било достатъчно.

[sparkybg]

Теоретично, козата си сака пръч.

По-голяма перка значи улавяне на по-голям поток вятър. С перчица 20 см няма да хванеш нищо съществено, независимо дали е с 2 или 222 перца.

То е като да искаш да прекараш повече енергия по кабел - или увеличаваш диаметъра, за да стане потока по-голям, или вдигаш напрежението, за да стане "по-бърз". Само че ти в случая върху напрежението (иначе казано скоростта на вятъра), нямаш контрол. Имаш контрол само върху сечението на проводника (иначе газано големината на перката).

За всяко конкретно място си има оптимална геометрия на перката (и като големина и като брой лопатки), в зависимост от това какви преобладаващо ветрове духат. По-сериозните производители би-трябвало да имат по няколко варианта за всеки размер, с прилежащите им характеристики. Не е нужно да купуваш от тях, но в общия случай можеш да им ровичкаш из сайтовете на воля, та да се ориентираш.

[stefsab]

Предишния ти генератор, а най-вероятно и сегашния са 3 фазни генератори с постоянни магнити за променливо напрежение.
Съответно контролера трябва да изправи и да регулира напрежението от генератора, така че да е използваемо.
Най-разумно е да си унифицираш напрежението т.е. и двата източника да са на 24В.

Пред теб стои въпроса да избереш нов "хибриден" контролер или да ползваш стария наличен.
1.Ако стария е изправен и ти върши работа - търсиш генератор за 24V.
Ако сегашните ти солари и акумулатори са за 24V - само ги връзваш подходящо.

2.Търсиш си нов хибриден контролер - да има функциите на настоящия соларен и да обедини двата източника към един "резервоар" на ток.
Съответно и генератор на 24В !!!

Виж за твойто местоположение преобладаващата скорост на вятъра. Виж мин. / макс скорост. От тези стойности според данните на производителя за лопатките избираш правилната за твоето място комбинация. Примерно за слаб до умерен вятър - повече на брой лопатки. За умерен до силен - по-малко лопатки (най- грубо).

[TigerHunter]

Както писах по-горе, мястото е достатъчно ветровито. Почти на билото е и няма гора, която да пречи. Генераторът беше монтиран на "покрива" на вилата, което е едни грубо 12-14 м над земята.
Преобладаващите ветрове са север-североизток и юг-югозапад. Има дни и месеци (предимно пролет и есен), когато вятърът е доста бурен.
Но пак както казах, ветрогенераторът ще играе поддържаша роля на соларите, Няма да се разчита само на него.
На теория и на практика, бих могъл да купя три витла на стария, да заваря и подсиля мачтата и да го монтирам пак него.
Отремонтиран и обслужен е.
Което ме спира е, че е много тежък и диаметъра на перката е близо 2,5 м. Все пак е от 2010 г. Сега всичко е по-компактно и по-леко.
И в двата случая, трябва да пусна нов кабел до контролера долу, защото стария в момента го ползват соларите. 3х6 квадрата е.
Ако купя по-съвременен с по-малък диаметър на витлото, мога да скъся малко частта на мачтата над обтяжките и дори да се появи лек дисбаланс, няма да се товари толкова. Мачтата се товареше и от тежестта на самия генератор. Оня туч сам човек трудно го вдига. Без витклата е сигурно над 30 оки.

Системата в момента е 24 волтова и не ми се ще да я барам. Питах само, какво ако я напрявя на 12? Но тогава пък трябва да купувам и нов инвертор.
Данните не панелите не ги помня точно, но ще ги постна по-късно. По-спомен са 2х240 вата, Волтажът беше от порядъка на 30-40 волта.
Та в края на краищата, май ще се наложи да се търси генератор на 24 волта.

Не мога да се похваля с огромен опит в ползването на ветрогенератор, но все пак няколко години имам.
Както писах в първия пост, липсват ми познанията по електрическата част и то теоретичните. Свързването мога да го направя.
И да и старият беше трифазен с постоянни магнити и евентуалният нов, пак ще е такъв.

Кнтролерът при прекалено голям ток, прехвърляше част от товара през товарно съпротивление. При бурен вятър. Когато и това не помогне, си има и "ръчна" спирачка. Окъсяват се и трите намотки. На практика се получава електромагнитна спирачка. Продължава да се върти, но едва-едва,

[TigerHunter]

Също теоретично, настоящият соларен контролер Steca 3030 , пак има опцията да адаптира заряда спрямо волтажа на батери пак-а. Тоест, да разпознае волтажа на системата.

[Паджеровод]

. Питах само, какво ако я напрявя на 12? ,

Това, че за същата мощност ще трябва да пускаш кабели с двойно по голямо сечение. Иначе - загуби...
Продължавам да мисля, че е по добре да си възстановиш старата система. По истинска е. Не се полъгвай по теглото на генератора - новите са леки, ама с алуминиеви намотки, а теглото освен мед означава и повече магнити, които имат отношение към мощността.

За витлата, не става дума за тегловен дебаланс, а за аеродинамичен. От слънцето композита се измята и всяко витло започва да натиска различно мачтата. Затова се и люлее. Разликата в теглото е нищо при тези обороти. А с този топуз горе имаш и възможност за резонанс при определени обороти. Тогава и от плътно желязо да е мачтата ще се скърши.

[TigerHunter]

Благодаря. Лука! Съгласен съм с повечето неща и го обмислям пак.
Дисбалансът може и да е геометричен, който пак е свързан с теглото. Върховете на витлата трябва да са на еднакво разстояние както от вала, така и между тях. Освен това и равнината трябва да е именно равнина. На стария ги изравнявахме, но е много вероятно с годините да се разхлабват малко болтовете.
Точно там му е и проблема. Ако трябва веднъж годишно да го свалям и притягам и регулирам при това тегло.
Когато изправяхме мачтата по спомен бяхме 7-8 мъже. На място, работата е тегава, до невъзможна. Тоест, без да се свали мачтата.
Ще потърся снимки...

ПП: Дори обмислям заваряването на стъпенки на мачтата, за да мога да се качвам, когато е необходимо.

[TigerHunter]