Netzunabhängige hybride Wind Solar Strassenbeleuchtungsanlage

Dieses Thema im Forum "Diskussion" wurde erstellt von MacX7, 28 Okt. 2007.

  1. Hallo Ihr Intelligenten da draussen.

    Ich mache gerade meine Diplomarbeit und hoffe Ihr könnt mir ein wenig helfen.

    Für jede Hilfe, Skizze usw wäre ich euch dankbar.

    Ich habe eine schöne Wind Solar Strassenbeleuchtungsanlage zur Erforschung und der teoretischen Weiterentwicklung konstruktiv als Diplomarbeitabzugeben.

    Ich habe diese auch messen dürfen, deren Aspekte usw.

    Zum Problem:

    Istlage:

    Leuchte Neon 40W

    Windgenerator Kraftwerk mit 3 Blätter, 600W, 24V, dreht kontinuirlich ohne auto stop.

    2 Solarzellen je 45Watt

    2 Steuerungen. Eine steuert den kommenden Strom von dem Windgenerator zu den Akkus.

    Wenn man die Steuerung ausschaltet, hält der Generator oben an, die Propeller drehen ganz langsam fast kaum, es bremmst durch den Kurzschluss bei den 3 Leitungen der Dreiphasen. Was passiert oben genauer beim Generator? Wie wird es oben gebremmst? Die andere Steuerung steuert den kommenden Strom der beiden Solarzellen zur den Akkus. Auch hier ein Phänomen. Solange die Zellen Sonnenenergie aufnehmen bleibt die Lampe aus, sobald die Zellen keine Energie mehr aufnehmen. Schaltet die Lampe an. Wieso? Wie passiert das? An dieser Steuerung kann man auch manuell die Lichtstärke regeln.

    2 Akkus, Blei, 150Ah, 24 V beide in Serie gesammt.

    Messungen, Sonnenhöchststand liefert die Steuerung der Solarzellen 2.1A
    zu den Akkus 2.1 A, dann sinkt diese bis 0. Lampenstromstärke ist 1.62A und diese bekommt sie zu je Steuerung 0.81A, das heisst 2 mal 0.81=1.62. Lampenspannung ist 24.3 Volt. Lampenleistung 40Watt.

    Zum eigentlichen Problem:

    Sollage:

    150Ah sind zuviel nach der Berechnungen zufolge sollten sie 100Ah haben, da 1.62A mal 8 Stunden (Weil nur 8 Stunden Sonne)12.96Ah und dies soll 7 Tage dauern, also 12.96 mal 7= 90.72Ah also eta 100Ah.

    Das Problem ist, das Akku soll Lithium Ionen oder Lithium Polymer sein.
    Es soll 100Ah Kapazität haben und es soll bis 1Meter lang cylindrig und ein diameter von max 10 cm haben. Schutz vor Überlandung soll die haben und die dazugehörige Steuerung haben die Lithium Ionen oder Polymer kombatibel ist und die beide Energien in das Akku steuert.

    Desweiteren soll eine Induktive Lampe die Neonlampe ersetzen.
    Ich weiss nicht was er damit meint, er meint es sei eine Neuentwicklung und im Netz wenig darüber zu finden. Die High Power Leds will er nicht haben.

    Dann bleibt noch die Frage, ist es besser mehrere Blätter zu haben oder wenigere?Bei dem Windkraftwerk.

    Es gibt Leuchtstofflampen, die haben eine Elektronik drin ähnlich den Energiesparlampen, die haben die gleichen Maße wie die bisher verwendeten Leuchtstofflampen. Der Starter wird nicht benötigt; er muß - glaube ich - überbrückt werden. Wenn es um hohe Lichtausbeute geht könnten aktuelle High-Power LEDs eingesetzt werden (>100lm/W), die er aber nicht will, die werden aktuell nur noch durch Helium- oder Natrium-Niederdrucklampen überboten (>150lm/W). Es gibt aber eine noch nicht auf dem Markt verfügbare Neuentwicklung die mit Gasanregung durch Mikrowellen arbeitet (angeblich bis zu 200lm/W, unbestätigt). Marktreife aber frühestens in 4-5 Jahren, bis dahin sollten die LEDs auch die kassiert haben. Das theoretische Limit bei weissem Licht liegt bei ca. 350lm/W, das wären 100% Effizienz. Weiss aber immer noch nicht was er mit Induktive Lampen meint.

    Jetzt käme noch eine Frage hinzu, eine der Steuerung hat 10 Komponenten, 8 Schottky MBR3010PT, wahrscheinlich als Gleichrichter, 4 links mit einem IXFX110n10 und 4 rechts mit einem IRFP064n, sind die der Grund, warum der Generator nicht automatisch stoppen muss, wegen Überladung? Verbrauchen die, den neu hereinkommenden Strom? Ja und noch eine Sache, wie oder warum bremmst der Generator, wenn man die Steuerung abschaltet? Ist es durch Selbstinduktion?Magnetismus? Wie kann man das am besten erklären? Ja und bei den Messungen des Generators ist es so, dass der Linienverlauf Linkskurvig steigt, erreicht 600W aber dan steigt kurz weiter, beginnt dann wieder zu sinken bis 600W und wird gerade Konstant, wieso passiert das?

    Erstens wo kriegt man sowas her?
    Ist sowas überhaupt möglich?
    Kann man hier ein Blockschaltbild davon bekommen mit Komponentenbezeichnung und Massen?

    Wenn das möglich ist, wäre ich euch sehr dankbar, ihr könnt mir damit sehrt viel helfen.

    MfG Iakob
     

    Anhänge:

  2. AW: Netzunabhängige hybride Wind Solar Strassenbeleuchtungsanlage

    Du hast da viel geschrieben, aber ich weis gar nicht genau was du machen willst.
    Willst du eine neue Anlage planen, oder die bestehende Umbauen, oder vieleicht die nur erklären.
    Wieso geht es nicht mit 150Ah Akkus, wenn es doch geht?

    Dass die Lampe ausgeht wenn die Sonne scheint ist doch klar, dann braucht man auch kein Licht.
    Nicht so klar ist eher, dass sie angeht wenn mal die Sonne weg ist, denn das geschieht auch bei Wolken. Da müsste man mal die Steuerung untersuchen, ob ein Dämmerungsschalter mit eingebunden ist.
    Selbst die Fotovoltaikzellen, könnten als Dämmerungssensor verwendet werden, dann müsste sich das aber auch einstellen lassen wann die Lampe ausgeht.
     
    #2 Motormensch, 28 Okt. 2007
    Zuletzt von einem Moderator bearbeitet: 28 Okt. 2007
  3. AW: Netzunabhängige hybride Wind Solar Strassenbeleuchtungsanlage

    Ich präzisiere sorry: Ich soll diese alten Blei Akkus durch Lithium Ionen oder besser Lithium Polymer Akkus ersetzen. Diese sollen aber nicht wie bisher in einem Kasten neben der Stange sein, sondern in der Röhre,im Hals reingebracht werden. Der hals hat 10cm Diameter mittlerer Durchschnitt und in einer Länge von 1 Meter gemessen. Da ist ne öffnung, da sollen die neuen Steuerungen(Laderegler) und die Akkus(Besser nur ein Akku) rein. Dieser soll nur 100Ah haben statt 150Ah. Ich soll diese Anlage konstruktiv verbessern, besser gesagt nachweisen können, dass man sie bessern kann. Die Leuchte wäre auch eine Option dazu, die Blätter ne weitere...

    Ja ich soll nur erklärend Nachweisen, dass diese Sollage oben beschrieben als Optimierung, Verbesserung möglich ist.

    Die 150 sind nicht nur zuviel, 100Ah sind bestens geeignet nach der Berechnung, es sind auch die schlechteren Akkus, siehe Wikipedia, aktuellere wären Lithium Polymer.

    Ja klar ist schon das am Tag zu geht, wenn die Solarzellen am laden sind, mir ist aber nicht klar woher das so bestimmt wird, welcher Komponent macht sowas, der PIC? Doch wenn die sonne weg geht, Laden die Solarzellen keine Energie, deshalb geht die Lampe wieder an. Ich weiss nur nicht wo das bestimmt wird. Der PIC wäre da was, bin mir aber nicht sicher. Einlichtregler ist eingebaut ja, aber der ist nur manuell zu bedienen. Also nach beobachtungen her, geht die Lampe aus, sobald die Sonne hochgeht. Dann kommt so ne Linie bei der Messung von 0 A auf 2.1 bei Sonnenhöchstand.
    Sobald die Sonne wieder abnimmt, kommt weniger Strom und wenn kein Strom mehr ist, geht die Lampe an.

    Ps: Am besten wäre diese Steuerung(Eine neue, ich weiss aber nicht welche geeignet wäre am besten die in dem hals passt, Lithium Polymer Kombatibel), statt Steuerungen und dieser Akku(Ein Akku von Lithium Polymer 100Ah,24V mit 10cm Diameter, länge bis zu 1 Meter), statt diese 2 Akkus. Aber bisher fand ich sowas noch nicht und das brauche ich am dringesten.

    Hoffe besser präzisiert zu haben und bekomme ein wenig Erleuchtung;)

    MfG Iakob
     
    #3 MacX7, 28 Okt. 2007
    Zuletzt bearbeitet: 28 Okt. 2007
  4. AW: Netzunabhängige hybride Wind Solar Strassenbeleuchtungsanlage

    Also wie du die Akkus berechnest kann ich nicht nachvollziehen.
    Soll die Lampe sieben Tage brennen können?
    Es wird doch immer mal wieder nachgeladen.

    Davon jedoch unabhängig. Du musst dich halt jetzt mal mit den neuen Akkus vertraut machen, was technisch einbaubar ist. Größe usw.
    Als zweites musst du dich mit dem Laderegler befassen, denn warscheinlich haben die neuen Akkus andere Ladeschlussspannungen, das müsste dann evt. angepasst werden.

    Dass die Lampe angeht wenn nur die Sonne weg ist müsste noch optimiert werden, denn man kann den Strom den die Zellen liefern, sicherlich auswerten und als Dämmerungsschalter nutzen.

    So würde ich jetzt mal an die Sache rangehen.
     
  5. AW: Netzunabhängige hybride Wind Solar Strassenbeleuchtungsanlage

    Rechne 40W der Lampe/24V= 1.66A, Rechne jetzt 1.66A mal 8 Stunden, sollange soll die Lampe pro Tag brennen. 13.28Ah etwa. Diese soll 7 Tage lang brennen. Mal 7 = 92.96Ah, daher 100Ah.

    Eben die Akkus können bis 1Meter lang sein sie sollen aber bis 10cm Diameter haben. 24V/ 100Ah sein. Wo kriege ich dieser Akku?

    Wo finde ich so ein Regler in der Grösse und kombatibel mit den Angaben vorher?


    Definiere: Dämmerungsschalter

    Wo soll dieser hin, die Solkarzellen als Dämmerungsschalter? Muss das mal erforschen, vielleicht ist es auch schon so...
     
    #5 MacX7, 28 Okt. 2007
    Zuletzt bearbeitet: 28 Okt. 2007
  6. AW: Netzunabhängige hybride Wind Solar Strassenbeleuchtungsanlage

    Die Anlage besitzt soetwas wie eine Solarzellensteuerung, diese Arbeitet wie ein Dämerungsschalter. Anhand der Strommenge schaltet die Leuchte aus oder ein. Man kann an der Steuerung einstellen bei wieviel Strom sie ganz oder nur wenig dämmen soll. So funktioniert die zweite Steuerung und desweiteren hat sie auch ein manueller Lichtregler.

    Soviel zu Dämmerungsschalter.
     
  7. AW: Netzunabhängige hybride Wind Solar Strassenbeleuchtungsanlage

    Wo du diese Teile herbekommst, das musst du selbst rausfinden. :)
    Aber wozu gibt es google.

    So eine Aufgabe ist auch nicht an einem Tag gelöst, sonst wäre es sicherlich kaum eine Diplomarbeit.
    Ich habe dir nur Tipps gegeben, wie ich an die Sache rangehen würde und auf was du achten musst.
    Der Windgenerator muss ja evt, auch auf die anderen Akkus abgestimmt werden.

    Du musst doch sicherlich auch ein Dokumentation dazu abgeben. Also mal genau Istzustand beschreiben, dann geplanter Lösungsweg zur Änderung beschreiben und dann loslegen.
     
  8. AW: Netzunabhängige hybride Wind Solar Strassenbeleuchtungsanlage

    Natürlich Motormensch

    Ich habe Istzustand schon, der Lösungsweg habe ich ja auch, aber die Teile finde ich mommentan nirgens. Keine Sorge arbeite schon seit 5 Wochen dran, aber muss nächste Woche abgeben. Ich habe natürlich auch in anderen Foren um hilfe gefragt, jedoch niemand konnte mir wirklich helfen. Danke trozdem für deine Hilfe, bis dahin war ich auch schon. Ich brauche nur die Komponenten.

    Viele Grüsse Iakob
     
    #8 MacX7, 28 Okt. 2007
    Zuletzt bearbeitet: 28 Okt. 2007

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