Własne źródło zasilania ( wiatrak, alternator, akumulator)

Cześć co myśliscie o takim pomyśle aby użyc alternatora samochodowego oraz akumulatora i stworzyc wiatrak który napędzi ten alternator i wygeneruje energie elektryczną, która zostanie zmagazynowana w akumulatorze.

Czy alternator to dobry pomysł? Czy znajde lepsze w miare niskiej cenie rozwiązanie?
Czy akumulator, od którego będę czerpał energie nie będzie tracił na pojemności gdy będzie często rozładowywany i ładowany?
Jak mierzyć ilość energii w danym momencie w akumulatorze ( aby móc obliczyć na ile min/godz. wystarczy przy konkretnym obciążeniu?)

Nie ukrywam, że dopiero zaczynam przygodę z takimi sprawami i licze na wyrozumiałość.

Alternator to ciężki temat na początek bo wymaga wzbudzenia więc przy słabym wietrze może więcej prądu pobierać niż oddawać, daje dużą moc ale wymaga dużej siły i obrotów.
Akumulator kwasowy nie nadaje się do pracy w cyklu naładowanie - rozładowanie.
Ilość energii zgromadzonej w akumulatorze można liczyć licznikiem w trakcie ładowania można też w przybliżeniu oceniać na podstawie napięcia i jego spadku pod obciążeniem.
Napisz do czego to zasilanie to coś podpowiemy.

Dzięki za sensowną odpowiedź.

Chciałbym dzięki mojej "elektrowni" zasilić np. ładowarke do laptopa, 2-3 żarówki w pokoju lub jakąś taśme led.

Bardzo prosto zrobisz wiatrak stosując silnik rowerowy bez-przekładniowy BLDC daje duży prąd i napięcie przy niskich obrotach. Koszt takiego używanego silnik to około 150 zł wyprowadzasz przewody fazowe robisz mostek trójfazowy na diodach Schottky. Tutaj taki silnik pisze że jest bez oporowy ale to silnik bez przekładniowy, wiem bo taki miałem. Dalej dajesz przetwornicę do ładowania akumulatora, najlepiej jak zrobisz sam z ogniw akumulator litowo jonowy efektywność ładowania takich ogniw to ponad 90%. Musisz ten akumulator zabezpieczyć przed nadmiernym rozładowaniem i wyposażyć w BMS, zależy jakie napięcie ma mieć akumulator. Koszt BMS to około 50 zł, akumulator to już zależnie jaką zamierzasz zrobić pojemność, akumulatory kwasowe są bez sensu można tanio kupić litowo jonowe, które mają olbrzymią ilość cykli, bardzo duże prądy rozładowania.

Moderowany przez Mirek Z.:

Pisownię postu poprawiłem, trzy linki do aukcji usunąłem. Należy przestrzegać regulaminu forum. https://www.elektroda.pl/rtvforum/faq.php - p.3.1.13, p.3.1.18.

Wow dzięki! Nie ukrywam, że koszta będą dosyc spore w porównaniu do oszczędności. Ale to dopiero początek mojej kariery z pewnością to jakoś zoptymalizuje z czasem.

Ogniwa litowo- jonowe kupisz tanio na Forum Arbiter tam też dowiesz się jak zrobić akumulator jak podłączyć BMS itp http://forum.arbiter.pl/ jak dobrze pójdzie w 1000 zł powinieneś się wyrobić zdobyte umiejętności i doświadczenie bezcenne.

WojciechJot napisał:

Nie ukrywam, że koszta będą dosyc spore

No niestety darmowa energia kosztuje.

D214d3k napisał:

Akumulator kwasowy nie nadaje się do pracy w cyklu naładowanie - rozładowanie.

Bzdura. Akumulatory kwasowe nadają się do pracy cyklicznej i często tak pracują. Jedynie akumulatory rozruchowe nie mogą pracować cyklicznie ze względu na delikatną budowę płyt.

WojciechJot napisał:

Czy alternator to dobry pomysł? Czy znajde lepsze w miare niskiej cenie rozwiązanie?

Jeśli wybudujesz turbinę o parametrach odpowiednich i dopasowanych do alternatora to wtedy będzie dobre rozwiązanie. Niektórzy budują prądnice do elektrowni wiatrowych na bazie silników od pralek, ale to wymaga ich przezwajania - czyli wyższa szkoła jazdy, ale efekty niekiepskie.

WojciechJot napisał:

Czy akumulator, od którego będę czerpał energie nie będzie tracił na pojemności gdy będzie często rozładowywany i ładowany?

Jasne, że będzie. Każdy cykl pracy akumulatora ma wpływ na jego żywotność. Każdy akumulator ma projektowaną ilość cykli życia. I tak akumulatory kwasowe mają tych cykli kilkaset, a Li-ion nawet ponad tysiąc. Najbardziej na żywotność akumulatora wpływa temperatura i głębokość cykli. Czym "płytsze" cykle rozładowania tym akumulator wytrzyma ich więcej.

WojciechJot napisał:

Jak mierzyć ilość energii w danym momencie w akumulatorze ( aby móc obliczyć na ile min/godz. wystarczy przy konkretnym obciążeniu?)

Możesz zastosować licznik ładunku albo też mierzyć aktualne napięcie akumulatora i na tej podstawie zgrubnie oceniać jego stan.

D214d3k napisał:

Alternator to ciężki temat na początek bo wymaga wzbudzenia więc przy słabym wietrze może więcej prądu pobierać niż oddawać,

To tak samo jak w "profesjonalnych" elektrowniach wiatrowych. Tam turbiny też startują od pewnej minimalnej prędkości wiatru przy której generator daje więcej energii niż jej zużywa.

D214d3k napisał:

daje dużą moc ale wymaga dużej siły i obrotów.

Jeśli mamy generator dużej mocy elektrycznej to potrzebujemy także dużej mocy mechanicznej, żeby wprawić go w ruch. Nic dziwnego.

D214d3k napisał:

WojciechJot napisał:

Nie ukrywam, że koszta będą dosyc spore

I pamiętaj żeby nie stawiać tego w łazience bo może się ubrudzić .

Chyba, nie do końca zczaiłem żart

Chyba nie do końca to okno otworzyłem. Już wy edytowane.

Xantix napisał:

D214d3k napisał:

Akumulator kwasowy nie nadaje się do pracy w cyklu naładowanie - rozładowanie.

Bzdura. Akumulatory kwasowe nadają się do pracy cyklicznej i często tak pracują. Jedynie akumulatory rozruchowe nie mogą pracować cyklicznie ze względu na delikatną budowę płyt.

WojciechJot napisał:

Czy alternator to dobry pomysł? Czy znajde lepsze w miare niskiej cenie rozwiązanie?

Jeśli wybudujesz turbinę o parametrach odpowiednich i dopasowanych do alternatora to wtedy będzie dobre rozwiązanie. Niektórzy budują prądnice do elektrowni wiatrowych na bazie silników od pralek, ale to wymaga ich przezwajania - czyli wyższa szkoła jazdy, ale efekty niekiepskie.

WojciechJot napisał:

Czy akumulator, od którego będę czerpał energie nie będzie tracił na pojemności gdy będzie często rozładowywany i ładowany?

Jasne, że będzie. Każdy cykl pracy akumulatora ma wpływ na jego żywotność. Każdy akumulator ma projektowaną ilość cykli życia. I tak akumulatory kwasowe mają tych cykli kilkaset, a Li-ion nawet ponad tysiąc. Najbardziej na żywotność akumulatora wpływa temperatura i głębokość cykli. Czym "płytsze" cykle rozładowania tym akumulator wytrzyma ich więcej.

WojciechJot napisał:

Jak mierzyć ilość energii w danym momencie w akumulatorze ( aby móc obliczyć na ile min/godz. wystarczy przy konkretnym obciążeniu?)

Możesz zastosować licznik ładunku albo też mierzyć aktualne napięcie akumulatora i na tej podstawie zgrubnie oceniać jego stan.

D214d3k napisał:

Alternator to ciężki temat na początek bo wymaga wzbudzenia więc przy słabym wietrze może więcej prądu pobierać niż oddawać,

Kolego jestem praktykiem na najlepszych akumulatorach kwasowych warzących 14 kg rower elektryczny przejezdzał 24 km max na akmulatorze litowo jonowym 44 km a akumulator waży jakieś 4,5 kg kosztuje mniej niż kwasowy. Poza tym akmulatory kwasowe maja niską efektywność ładowania a więc dużo prądu tracimy porostu to przeżytek. Po kilkudziesięciu cyklach akumulatora kwasowego juz jest spadek pojemnosci po około 150 cyklach akumulatora litowego nie zaobserwowałem spadku pojemności po trzech latach ciągłego użytkowania takiego akumulatora spadek pojemności to zaledwie kilka wat.

Stosowanie Alternatora jest bez sensu jeśli można kupić silnik rowerowy nawet za 100 zł nie tracimy cennej energii. A przydomowy wiatrak to nie Turbina wiatrowa z łopatami o średnicy kilkudziesięciu metrów. Wszystkie pojazdy elektryczne mają silniki z magnesami stałymi jak myślisz dlaczego, stosuje się bardzo drogie magnesy neodymowe zamiast tanich cewek zasilanych prądem z akmulatora?

tomek701 napisał:

Kolego jestem praktykiem na najlepszych akumulatorach kwasowych warzących 14 kg rower elektryczny przejezdzał 24 km max na akmulatorze litowo jonowym 44 km a akumulator waży jakieś 4,5 kg

Dziwi cię to? Li-iony mają większą gęstość energetyczną więc i rower dłużej jedzie na aku podobnych rozmiarów.

tomek701 napisał:

kosztuje mniej niż kwasowy.

Łoj to żeś pojechał. Akumulatory kwasowe to najtańsze z obecnie stosowanych akumulatorów (lecz nie najlepsze). Li-ion kupiony w cenie kwasiaka to albo chiński szrot z kosmiczną pojemnością 10 Ah z ogniwa 18650 albo używka wymontowana np. z baterii od laptopa.

tomek701 napisał:

oza tym akmulatory kwasowe maja niską efektywność ładowania a więc dużo prądu tracimy

Oj nie przesadzaj - sprawność akumulatora kwasowego to obecnie jakieś 85% natomiast litowego to jakieś 95%. Więc mimo wszystko sprawność kwasowego nie jest tragiczna tak jak twierdzisz.

tomek701 napisał:

Po kilkudziesięciu cyklach akumulatora kwasowego juz jest spadek pojemnosci po około 150 cyklach akumulatora litowego nie zaobserwowałem spadku pojemności

Dobry akumulator kwasowy np. trakcyjny albo żelowy nie ma prawa znacząco pogorszyć swoich parametrów już po kilkudziesięciu cyklach.

tomek701 napisał:

po trzech latach ciągłego użytkowania takiego akumulatora spadek pojemności to zaledwie kilka wat.

W watach to się moc mierzy. Ja natomiast po trzech latach ciągłego użytkowania baterii Li-ion w laptopie zmuszony jestem ją wymienić na nową bo "trzyma" ledwie 15 minut. I co w związku z tym?

tomek701 napisał:

A przydomowy wiatrak to nie Turbina wiatrowa z łopatami o średnicy kilkudziesięciu metrów.

Ale rządzą nimi te same prawa fizyki - np. zasada zachowania energii.

tomek701 napisał:

Wszystkie pojazdy elektryczne mają silniki z magnesami stałym

Zapewniam Cię, że nie wszystkie.

tomek701 napisał:

jak myślisz dlaczego, stosuje się bardzo drogie magnesy neodymowe zamiast tanich cewek zasilanych prądem z akmulatora?

Ano dlatego, żeby nie musieć stosować komutatora, który w silniku wysokoobrotowym o prądzie rzędu dziesiątek i setek amperów musiałby mieć bardzo duże wymiary i byłby strasznie drogi i trudny w zaprojektowaniu i zbudowaniu. A także dlatego, że komutator jest elementem szybko zużywającym się, więc silnik szczotkowy ma mniejszą żywotność niż bezszczotkowy i jest bardziej awaryjny. Dlatego mimo wszystko stosuje się te "droższe" magnesy neodymowe.

Alternator miałby tę zaletę że odpowiedni sterownik pozwoliłby na regulację obrotów wiatraka. Większy wiatr -duży prąd wzbudzenia i duża moc. Przy niskich obrotach wiatraka nie zasilamy obwodu wzbudzenia alternatora. Można się pokusić o zoptymalizowanie obrotów wiatraka, Jak obserwuję te profesjonalne ,to wydaje się że ich prędkość obrotowa jest stała i niezależna od siły wiatru. Pozdrawiam. JS.

Jan Sierpiński napisał:

Jak obserwuję te profesjonalne ,to wydaje się że ich prędkość obrotowa jest stała i niezależna od siły wiatru.

Bo tak jest w istocie, że w profesjonalnych wiatrakach sterownik tak dopasowuje przełożenie przekładni, żeby obroty były w miarę stałe i aby sprawność układu była jak największa.