Kleine Windkraftanlagen für´s Dach
Über 18.000 Windkraftanlagen drehen sich in Deutschland. Sie erzeugen rund 26.500 Giga-Wattstunden Strom und decken damit mehr als 4 Prozent des Strombedarfs
Obwohl die Windenergie schon seit vielen Jahren ausgereift ist und Großanlagen in Deutschland mittlerweile einen beträchtlichen Anteil an der Gesamtstromgewinnung bringen, sind Kleinanlagen (im Gegensatz zur Photovoltaik) für Privathaushalte eher die Seltenheit.
Bisher werden sie hauptsächlich für autarke Inselanlagen, in Ferienhäusern oder auf Booten eingesetzt.
Windkraftanlagen: Konstanter Wind optimal
Die optimale Lösung ist eine Hybridanlage, bestehend aus PV- und Windgenerator, die beide einen großen Solarakku laden. Mit einem zusätzlichen Windgenerator geht die Batteriebelastung zurück, außerdem kann die Autonomiezeit verlängert werden, da nicht nur bei Sonnenschein, sondern auch bei stürmischem Wetter und vor allem nachts geladen werden kann.
Wenn auch der Watt-Preis bei Windgeneratoren günstiger ist bei Solarmodulen, sollte man sich nur in absolut beständigen Windlagen ausschließlich auf die Windkraft verlassen. Viele Schwachwinde können durch die z.T. großen Anlaufschwierigkeiten oder Verwirbelungsbedingungen vor Ort nicht zum Batterie laden genutzt werden.
Geräuschemissionen beachten
Zu beachten ist auch, dass - im Gegensatz zum Solarstrom - hier Lärm-Emissionen entstehen können. Vor allem dann, wenn ein schnell laufendes Windrad dicht am Haus steht oder sogar mit dem Gebäude verbunden ist, kommt es zu Laufgeräuschen und Schwingungen, die sich übertragen können.
Diese Gefahr besteht bei unserem Schweizer Produktpartner nicht, da dieses Modell als geräuschlos klassifiziert ist
Um gute Energie-Erträge zu erzielen, sollte ein kleines Windrad (Schnellläufer) möglichst hoch und weit entfernt von anderen Bäumen, Gebäuden u.s.w. aufgestellt wird. Die für uns meist unsichtbaren Verwirbelungen sorgen sonst dafür, dass es immer wieder im Lauf heruntergebremst oder sogar um die vertikale Achse gedreht wird. Dadurch wird seine Leistung erheblich geringer.
Technische Zahlen, Daten und Fakten
1) Das Prinzip der Windturbine:
Das technische Grundprinzip einer ummantelten Windenergieanlage ist nicht neu, es wurde jedoch von der Industrie lange zugunsten großer, freifahrender Anlagen vernachlässigt.
Die strukturelle Komplexität und die damit verbundenen Kosten verhinderten bei Großanlagen die Nutzung dieser Technik. Bei der Enflo 0071 und verwandten Produkten wurden diese Konstruktions- und Kostenfragen im Hinblick auf den avisierten Markt (kleine bis mittlere Systeme) gelöst. Zahlreiche Patente unterstreichen die technische Ausgereiftheit der Geräte.
Die wesentlich erhöhte Energieausbeute beruht hauptsächlich auf folgenden Faktoren:
- Der die Turbine um- und durchströmende Wind wird durch den, nach dem aerodynamischen Prinzip eines Flugzeugflügels arbeitenden, Diffusor beschleunigt.
- Der im Bereich der höchsten Windgeschwindigkeit angeordnete Rotor entzieht dem Wind Nutzenergie, wobei durch den sehr geringen Abstand zwischen Propeller-Flügelspitzen und Diffusor die Effektivität des Rotors noch weiter erhöht wird, da der Wind diesem nicht ausweichen kann.
2) Elektronik
Daten Netzeinspeisung
Steuermodul:
- Der Generator wird dynamisch im optimalen Arbeitspunkt betrieben für größtmögliche Energieabgabe auch bei kleineren Windgeschwindigkeiten.
- Leistungsbegrenzung des Generators bei zu hohen Windgeschwindigkeiten durch Begrenzung der maximalen Drehzahl und somit auch Schutz des Generators (durch Luftabriss in der Turbine).
- Klartextanzeige für Statusinformationen.
- Moderne 16 Bit Prozessortechnologie mit 3.3V Elektronik für geringen Eigenenergiebedarf.
Wechselrichtermodul:
- Neueste Wechselrichtertechnologie mit der neuesten Generation von Halbleitern.
- Verzicht auf den Einsatz von Lebensdauer begrenzenden Elektrolyt Kondensatoren.
- Automatische Erkennung der Netzfrequenz und der Netzspannung.
- Automatische Sicherheitsabschaltung wenn keine Verbindung zum Netz mehr besteht (Zur Sicherheit wenn eine Person an der Hausinstallation arbeitet)
- Automatische Erkennung von Netzunterbrüchen und wieder Neueinschaltung.
Daten Batterieladeregler
Steuermodul:
Der Generator wird dynamisch im optimalen Arbeitspunkt betrieben für größtmögliche Energieabgabe auch bei kleineren Windgeschwindigkeiten.
- Leistungsbegrenzung des Generators bei zu hohen Windgeschwindigkeiten durch Begrenzung der maximalen Drehzahl und somit auch Schutz des Generators (durch Luftabriss in der Turbine).
- Klartextanzeige für Statusinformationen.
- Moderne 16 Bit Prozessortechnologie mit 3.3V Elektronik für geringen Eigenenergiebedarf.
Ladereglersystem:
- Ladung des Akkumulators durch Kennlinie für optimale Lebensdauer.
- Formatierladung bei tief entladenem Akku zur guten Regenerierung der Oberfläche.
- Konstantstromladung mit 0.1 CA (Ladestrom 10% der Nennkapazität) für schnellstmögliche Ladung.
- Schlussladung mit kleiner Anhebung der Ladespannung bis der Innenwiderstand des Akkumulators steigt.
- Schwebeladung zur Kompensation der Selbstentladung des Akkumulators.
- Erkennung von fehlerhaften Akkumulatoren durch Berechnung der geladenen Energie die mit der eingestellten Akkugröße zusammen stimmen muss.
- Selbstabschaltung der Last zum Schutz vor Lebensdauer begrenzenden Tiefentladungen.
Frei - fahrende Windkraftanlage / Mantelturbine im direkten Vergleich
| Parameter | Frei - fahrende Windkraftanlage |
Mantelturbine Enflo 0150/2.5 Prototyp (Windkanalmessung) |
| Nennwind | 12,5 m/s | 12,5 m/s |
| Durchmesser Rotor | 1,5m | 1,5m |
| Schnelllaufzahl | 0.71 | 0.71 |
| Nenndrehzahl | 875UpM | 750UpM |
| Blattspitzengeschwindigkeit | 68,7m/s | 58,9m/s |
| Max. Leistungsbeiwert Cp | 0,45 | 0,9 |
| Nenndrehmoment | 10,6Nm | 28Nm |
| Nennleistung | 970W | 2500W |
| Energie/a bei 5m/s mittlerem Jahreswind ca | 1180kWh | 2512kWh |
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Technische Daten
Werte
| Nennleistung | 500 W |
| Nennwindgeschwindigkeit | 12,5 m/s |
| Einschaltwindgeschwindigkeit | 1,5 m/s |
| Abschaltwindgeschwindigkeit | 25 m/s |
| Überlebensgeschwindigkeit | 55 m/s |
| Rotor Durchmesser | 0,69 |
| Überstrichene Fläche | 0,38 m2 |
| Blattzahl | 5 |
| Nenndrehzahl | 1200 U/min |
| Material | PA |
Diffusor
| Außendurchmesser | 0,87 m |
| Tiefe | 0,39 m |
| Material | PA / Hartschaum |
| Windrichtungsnachführung | selbstschwenkend / Windfahne |
| Getriebe | getriebelos |
| Generator | hochpoliger Synchrongenerator, permanenterregt, Microprozessor |
| Gesamtgewicht ohne Steuerung | gesteuert |
| Leistungselektronik, Mast | 23,5 kg |
Die kleine smart-Windkraftanlage passt auf jedes Dach, ist nicht größer als eine Parabolantenne und hilft Ihnen, Ihre Strom- und Heizöl-/Gas-Kosten erheblich zu senken. Unsere Windkraftanlagen sind in verschiedenen Größen lieferbar.
Es gibt passende Modelle für Einfamilienhäuser, Firmengebäude, landwirtschaftliche Betriebe und für öffentliche Einrichtungen.
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