Leistungsdaten

Nutzung der Windenergie


Die wichtigste Bezugsgröße für die Abschätzung des nutzbaren Windenergieangebotes ist die Windgeschwindigkeit am Betriebsort.Diese ist maßgeblich vom Ort bzw. Geländeform, Bebauungsart, Bewuchs und Aufstellungshöhe.


 P = Leistung KW


 

L = Dichte der Luft 1,4 kg/m3. Durch die Dachoberfläche wird der Wind auf der ges. Fläche gesammelt und durch den Gegendruck des Daches verdichtet. Dabei erhöht sich die Dichte auf ca. 2,3 Kg/m3

 

A = Windwirksame Rotorflügelfläche der airmax© 200 Turbine 3,5m², bzw. haben 3airmax©  200 Turbinen 10,5m² Oberfläche.

 

v = Windgeschwindigkeit. Durch den Druckunterschied zwischen Luv- und Leeseite des Daches erhöht sich die Windgeschwindigkeit um den Faktor 1,8.


 h = Ges. Wirkungsgrad der Windanlage ca. 0,4


 P = L x A x v ³ x h = 2,3 Kg/m3 x 3,5m² x (2m/sec ..1,8) 3 x 0,4 = 148W


 

Die Windgeschwindigkeit von über 2m/sec wird mit der Jahreshäufigkeit von 10% Erreicht. 8760 Jahresstunden x 0,10 = 876 Stunden. Jahreswindenergie bei 2m/sec = 148 W x 876 Stunden = 129.648Wh  129,648 KWh,


 

ACHTUNG, dies ist natürlich nur die Leistung bei 2m/sek. wir haben aber selbst in der BRD wesentlich höhere Windgeschwindigkeiten, nämlich ca.:

 

Windenergie die nicht in z.B. Akkus gespeichert wird, ist  NICHT STÄNDIG VERFÜGBAR! Berechnung der Windenergie ist nicht gleich die verfügbare airmax24 Energie, sondern die theoretisch erreichbare Menge. Windenergie  erhöht sich Kubisch! 

(2x2x2)Wenn sie Kenntnis von der an ihrem Ort vorherschenden Windstärke haben, können sie sich die an ihrem Standort zu erreichende Leistung, nach obiger Formel mit Hilfe der u.a. Daten leicht selbst ausrechnen.


Hier sind die von uns ermittelten Leistungswerte aus den praktischen Messungen. In der linken Tabelle sind aufsteigend die KW-Werte und darunter die dazu ge- hörenden Drehzahlen. Dazu ist zu bemerken, das die airmax24-200 Turbine mit dem von uns bevorzugten Generator unter Last bei Sturm eine max. Drehzahl von ca. 200 erreicht.  In besonders dafür geeigneten windreichen Lagen werden wir daher den Einbau eines größeren Generators bedenken.


 


 

Hier sind die Drehzahlen der airmax24-200 Turbine aufsteigend im Verhältnis zur


 


 


 


 


 

Windgeschwindigkeit in m/sek. dargestellt. Der Bereich zwischen 40 und 140 U/min. kennzeichnet die Leistung, die normalerweise bei den angegebenen Windgeschwindigkeiten erbracht wird. Ab ca. 4m/sek fängt die Stromerzeugung an, bis ca.18m/sek = 140U/min ~3KW. In Spitzenzeiten darüber.


 Berechnungen der Leistungskomponenten, Batteriebank.


 Wenn kein Stromnetz vorhanden ist, oder auf das Öffentliche Stromnetz komplett verzichtet , bzw. nur bei Notfällen darauf zurückgegriffen werden soll, ist die Größe der Batteriebank entscheidend.


Hierbei sind auch die Kosten für den jeweiligen Anwendungswunsch zu berück-sichtigen.


 

Es kommen nur Bleipanzerplattenakkus in Betracht, denn sie sind:


Wartungsfrei 

Mind. 18 Jahre nutzbar (Herstellerangaben) 
Haben mehrere tausend Lade- und Entladezyklen.
Extrem wenig Verlust
Sehr hohe Kapazitäten von 500Ah bis zu 3.000Ah


Allerdings, Qualität ist nicht billig.Um die Ströme im passablen Rahmen zu halten empfiehlt sich eine Akkuspannung von 48V.


Da die einzelnen Akkus eine Spannung von 2V haben brauchen wir also 24 St. davon.Die Kapazitätsgröße der Akkubank ist nun abhängig vom täglichen Durchschnitts-verbrauch.


Als Beispiel nehmen wir an, täglich abverlangte Leistung etwa 7 KWh (Waschmaschine, Beleuchtung etc.)


Um die Lebensdauer der Akkus zu schonen, empfehlen wir, sie nur bis zu 60% zu entladen, ergo müssen die Akkus eine tägliche Kapazität von 7KWh : 0,6 = 11,6KWh aufweisen. Da sich auch die Leistung der Akkus über die Zeit etwas verringert, rechnen wir dies mit ein und rechnen mit einem Effizienzkoeffizienten von 85%. Daher sieht die Rechnung so aus: 11,6 : 0,85 = 13,65KWh.


Nun muss noch bestimmt werden, wie viel Autonomie der Kunde möchte, sollte es öfter vorkommen, das es 2 Tage Windstill ist, sollte die Anlage auf 2 Tage Autonomie ausgelegt sein. Diese Festlegung ist wichtig, da die Akkus den größten Teil der Kosten verursachen können.


Für unser Beispiel gilt folgendes: 1 mal Tagesbedarf plus 2 Tage Autonomie ergibt


3 x 13,65 KWH = 41 KWH.


Zur Abdeckung des Energiebedarfs werden Akkus mit einer Kapazität von 41 KW = 41.000 VA (W=VA) benötigt. Dividiert man diese Zahl durch die Nennspannung der Akkus, in diesem Fall also 48V, ergibt sich: 41.000W : 48V = 850 Ah.


Es reichen also 24 Akkus zu je 2 V mit einer Kapazität von 850 Ah, um die Anforderungen in diesem Beispiel zu erfüllen. Die richtigen Komponenten sollten allerdings in jedem Fall individuell konkret ermittelt werden.


 


 

* Die Werte wurden nach bestem Wissen getestet und nach unserem heutigen Stand ermittelt. Die Zahlen können an verschiedenen Standorten  weit abweichen und werden bestimmt von Faktoren wie Aufstellungsort, Lage, Höhe, Umgebung, Windrichtung und Windstärke, eingebauter Generator und Getriebeuntersetzung. Wir können weder für die künftige Windstärke noch die umgesetzte Leistung eine Garantie übernehmen. In Zukunft eingesetzte Materialien und Geräte können sehr stark varieren. Stand 06/08


 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

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