Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Czy alternator samochodowy naładuje 4 akumulatory 12V/110Ah

Mateusz 2020 27 Feb 2020 16:35 2238 54
Helukabel
  • #1
    Mateusz 2020
    Level 4  
    Witam wszystkich mam zamiar zbudować własny wiatrak do zasilania domku letniskowego, konstrukcja ma się składać z alternatora samochodowego ładującego 4 akumulatory samochodowe każdy 110Ah a te mają być podłączone do przetwornicy 12V/230V jakieś 3000W i moje pytanie brzmi jaki powinien być alternator i czy ten alternator będzie w stanie ładować te 4 akumulatory
  • Helukabel
  • Helpful post
    #2
    DriverMSG
    Admin of Computers group
    Każdy alternator samochodowy 12V (prędzej czy później) naładuje te akumulatory.
    Jednak nurtuje mnie jedno pytanie - jak chcesz napędzić (przenieść napęd), by alternator miał odpowiednią prędkość obrotową wymaganą do efektywnego działania?
  • Helpful post
    #3
    vodiczka
    Level 43  
    Mateusz 2020 wrote:
    moje pytanie brzmi jaki powinien być alternator i czy ten alternator będzie w stanie ładować te 4 akumulatory
    Zacznij od pytania jak wysoki ma być wiatrak i jaka średnica śmigieł aby przy umiarkowanym wietrze napędzać prądnicę o mocy minimum 600W ? Zastanów się też nad doborem przekładni zwiększającej obroty bo śmigła obracają się wolno a wirnik alternatora szybko. Jeżeli nie boisz się w/w wyzwań to uzupełnij swoje pytanie o informację w jakim czasie te akumulatory mają się naładować od 50% do pełnej pojemności - jeżeli to nie są akumulatory głębokiego rozładowania to regularne rozładowywanie poniżej 50% pojemności, znacznie skróci ich czas życia.
    Przy normalnym ładowaniu (prądem 0,1C) potrzebujesz prąd ładowania o natężeniu 45A czyli alternatora o mocy ok. 600W.
    Podaj też na ile dni ma wystarczyć energia zgromadzona w tych akumulatorach gdy trafią się bezwietrzne dni.
    Przy rozładowaniu naładowanych akumulatorów do 50% pojemności, dysponujesz 2,64 kWh.
    Przy obciążeniu przetwornicy 3000 W pełną mocą, tej energii wystarczy na 50 minut pracy.
  • #4
    Mateusz 2020
    Level 4  
    Ogólnie zamontuje się jakaś przekładnie, żeby zwiększyć obroty alternatora żeby w ogóle ładował, na razie jest to tylko w postaci pomysłu, i chciałem się dowiedzieć czy coś takiego ma w ogóle rację bytu czy w ten sposób uda mi się zasilać domek czy lepiej sobie to podarować, a jeśli chodzi o to na ile by miało wystarczyć prądu z akumulatorów w bezwietrzne dni no najlepiej to jak najdłużej może ma ktoś pomysł na jakieś inne akumulatory bądź większą ilość akumulatorów żeby energii wystarczyło na dłużej.
  • Helpful post
    #5
    vodiczka
    Level 43  
    Mateusz 2020 wrote:
    jeśli chodzi o to na ile by miało wystarczyć prądu z akumulatorów w bezwietrzne dni no najlepiej to jak najdłużej
    Przepraszam ale to rozumowanie dziecka.
    Wszystko można zrobić ale określonym kosztem, żeby nie przepłacać to musisz znać lub założyć:
    1/ Średnie zużycie energii elektrycznej w ciągu doby
    2/ Maksymalne zużycie krótkotrwałe np. 60 minutowe.
    3/ Minimalna ilość dni kiedy ma być zapewniona energia.

    Ogólnie podpowiem tak: 4 akumulatory 12V110A wystarczą na oszczędne zasilanie domku przez kilka dni. Oszczędne czyli lodówka, telewizor,laptop, oświetlenie i ładowarka telefonu. Wybij sobie z głowy elektryczny czajnik, bojler, pralkę. Może wystarczy na małą mikrofalówkę lub jednopolową płytę indukcyjną, pod warunkiem że wiatr będzie na tyle silny że codziennie choć trochę podładujesz akumulatory.
    Zastosujesz 8 akumulatorów i alternator 1200W to energii starczy na dłużej.
  • #6
    Mateusz 2020
    Level 4  
    Tak właściwie to mam jeszcze jedno pytanie czy podczas silnego wiatru kiedy wiatrak będzie się obrać z bardzo duża prędkością czy nic się nie stanie z alternatorem albo z akumulatorami
  • Helpful post
    #7
    vodiczka
    Level 43  
    Potrzebujesz odpowiedni regulator napięcia. Jeżeli alternator będzie miał sprawny regulator napięcia to powinien wystarczyć.
    Musisz policzyć przekładnię tak by przy słabym i silnym wietrze, obroty alternatora utrzymywały się w dopuszczalnym zakresie.
    Jeżeli zachodzi potrzeba ochrony alternatora przed przekroczeniem górnej granicy obrotów co jest możliwe w przypadku pracy alternatora bez obciążenia (naładowane akumulatory) należy zamontować układ załączający dodatkowe obciążenie.
  • Helpful post
    #8
    HenryK3
    Level 29  
    Mateusz 2020 wrote:
    narazie jest to tylko w postaci pomysłu, i chciałem się dowiedzieć czy coś takiego ma wogule rację bytu

    A myślałeś o zastosowaniu ogniw fotowoltaicznych? Bywają oferty sprzedaży używanych za małe pieniądze.
    Na forum jest o tym wiele tematów i informacji.
  • Helukabel
  • #9
    ArturAVS
    Moderator of HydePark/Cars
    vodiczka wrote:
    Jeżeli alternator będzie miał sprawny regulator napięcia to powinien wystarczyć.

    A co z pobieranym prądem wzbudzenia w przypadku braku wiatru? Lepiej w takich konstrukcjach sprawdzają się generatory samowzbudne.
  • #10
    vodiczka
    Level 43  
    ArturAVS wrote:
    co z pobieranym prądem wzbudzenia w przypadku braku wiatru?
    W znaczeniu, że alternator będzie pobierał prąd z akumulatora ale nie będzie go oddawał? Nie pomyślałem o tym ale odpowiedni układ może załączać wzbudzenie dopiero wtedy gdy śmigła kręcą się z odpowiednią prędkością.
  • Helpful post
    #11
    HenryK3
    Level 29  
    Mateusz 2020 wrote:
    Witam wszystkich mam zamiar zbudować własny wiatrak do zasilania domku letniskowego, konstrukcja ma się składać z alternatora samochodowego ładującego 4 akumulatory samochodowe każdy 110Ah a te mają być podłączone do przetwornicy 12V/230V jakieś 3000W i moje pytanie brzmi jaki powinien być alternator i czy ten alternator będzie w stanie ładować te 4 akumulatory

    Koledzy już wcześniej napisali.
    Każdy alternator 12V naładuje każdy 12V akumulator. Ale czas ładowania zależy od mocy napędzającej alternator i ograniczony jest też mocą max alternatora.
    Jak znasz moc wiatraka i potrafisz przewidzieć, że będzie stała (siła wiatru) i moc alternatora to teoretycznie (biorąc też pod uwagę sprawność) można wyliczyć czy w określonym czasie pokryje Twoje zapotrzebowanie. Energia nie bierze się znikąd. Wiatrak to bardzo ambitne wyzwanie i wymaga rozwiązania wielu zagadnień (problemów) mechanicznych.
    Skarbnica wiedzy jest na forum:
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic1932704.html
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic1249404.html
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/forum300.html
    p.s.
    Poczytaj i pomyśl (też) o zastosowaniu ogniw fotowoltaicznych. Problemy mechaniczne Ci odpadają..
  • Helpful post
    #12
    ArturAVS
    Moderator of HydePark/Cars
    vodiczka wrote:
    Nie pomyślałem o tym ale odpowiedni układ może załączać wzbudzenie dopiero wtedy gdy śmigła kręcą się z odpowiednią prędkością.

    O to właśnie mi chodziło. Przy braku wiatru, regulator jednak pobiera ten prąd. Znajomy zrobił w ten sposób, że sprzęgnął z wałem alternatora mały generator samowzbudny zasilający układ wzbudzenia( a wiadomo, że jak alternator się wzbudzi to sam siebie zasila ). Drugi układ przełącza alternator po przekroczeniu napięcia na akumulatorach na grzałki w boilerze ( 24V/700W, stopniowanie mocy ).
    Działa to już kilka dobrych lat na działce wypoczynkowej, w planach dołożenie kilku ogniw słonecznych, jakby kilka dni nie wiało.
  • Helpful post
    #13
    MichałS
    Level 29  
    Jedno i drugie ma swoje wady i zalety.

    Układ samowzbudny (magnesy stałe) ma zerowy pobór prądu w spoczynku, ale nie można kontrolować mocy samej turbiny, trzeba ją hamować.

    Maszyny z wzbudzeniem będą ciągle pobierać jakiś prąd za to można im regulować moc co przydaje się i przy słabym wietrze (łatwy rozruch) jak i przy przeciążeniu.
  • Helpful post
    #14
    JESIOTR1
    Level 33  
    Alternator do wiatraka nie nadaje się - dlatego że jego praca jest regulowana we współpracy z silnikiem samochodowym o mocy kilkudziesięciu KM.
    Porównajmy sobie pracę takiego alternatora z silnikiem - turbina wiatrowa o mocy od 0 - paru kW.
    Najpierw na zefirkach (pomimo przełożenia) alternator ma małe obroty włączamy wzbudzenie (ręcznie) - na takich małych obrotach nie skuteczne wzbudzenie - turbina nic nie czuje bo nie ma indukcji w alternatorze i nie płynie prąd ładowania.
    Napięcie w akumulatorach jest jeszcze na tyle większe niż napięcie w alternatorze - nie ma prądu ładowania.
    Na średnich wiatrach wzbudzamy (ręcznie) - jest napięcie i jest wzbudzenie - płynie prąd ładowania no 1 A - jest obciążenie dla turbiny = 1 A + prąd wzbudzenia 2 A = 3 A. P
    Przy 12 V napięcia (ładowania) akumulatora = 36 W - pojawia się gwałtownie i działa udarowo (jak kijem) na turbinę.
    Na słabych wiatrach turbina traci obroty nawet na tyle że napiecie zanika i zanika wzbudzenie i tak będzie przy małych wiatrach - co minutę , albo co godzinę: wzbudzenie (ręczne), hamowanie i rozpęd od nowa.
    Jak wzbudzenie ręczne nam się nie znudzi to zostawmy wzbudzenie w stanie czuwania w gotowości - po godzinie 2 A skutecznie wyczerpią pojemność źródła prądu.
    Na silnych stabilnych wiatrach alternator może pracować na wysokich obrotach ale regulator napięcia obrotów nie reguluje tylko wyłączy napięcie wzbudzenia gdy pomimo obciążenia przekroczy ok.15 V.
    Wtedy nie ma żadnego zagrożenia - tylko szkoda wiatru.
    Najlepiej alternator samochodowy przerobić - Stojan, trójfazowy prostownik samochodowy bez zmian
    Zamiast regulatora, wirnika z uzwojeniem wzbudzeniem wykonać wirnik z magnesami neodymowymi - będzie płynna praca w każdym zakresie wiatrów bez udarowego wzbudzania.
  • Helpful post
    #15
    HenryK3
    Level 29  
    JESIOTR1 wrote:
    Alternator do wiatraka nie nadaje się - dlatego że jego praca jest regulowana we współpracy z silnikiem samochodowym o mocy kilkudziesięciu KM.
    Porównajmy sobie pracę takiego alternatora z silnikiem - turbina wiatrowa o mocy od o - paru kW.

    Przecież silnik samochodowy nie oddaje swojej całej mocy na alternator. Zakres obrotów silnika to średnio od 700-kilka tys. Alternator ma mniejsze koło pasowe i obroty może x2 lub więcej. Przy obr ponad tysiąc/min powinien ładować z mocą zależną od dostarczonej mocy mechanicznej i sprawności. Alternator samochodowy ma 3 diody wzbudzenia i to one zasilają wirnik (przez regulator) i żarówkę-kontrolkę ładowania która gaśnie po rozpoczęciu ładowania.
    Tyle z teorii.
    A co do zastosowania alternatora w elektrowni wiatrowej - nie wiem.
    Skarbnica wiedzy jest tu
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/forum300.html
  • Helpful post
    #16
    gimak
    Level 40  
    HenryK3 wrote:
    Mateusz 2020 napisał:
    narazie jest to tylko w postaci pomysłu, i chciałem się dowiedzieć czy coś takiego ma wogule rację bytu

    A myślałeś o zastosowaniu ogniw fotowoltaicznych?

    Też bym szedł w tym kierunku, bo chyba w naszych warunkach, większe jest prawdopodobieństwo doładować akumulatory przy ich użyciu, niż przy użyciu wiatraka. Sam wykorzystuje panele PV do ładowania akumulatora w samochodzie i akumulatora do oświetlenia garażu.
    W połowie lat 60 u.w., bardzo często widywałem na dachach chałup na wsiach, szczególnie w górach, gdzie jeszcze nie było prądu, prymitywne wiatraki napędzające prądnice samochodowe. Na pewno tam były jeszcze akumulatory i jakaś prymitywna instalacja do oświetlenia. Przypuszczam, że zdawało to egzamin, skoro było to tak popularne.
  • Helpful post
    #17
    JESIOTR1
    Level 33  
    HenryK3 wrote:
    Przecież silnik samochodowy nie oddaje swojej całej mocy na alternator.

    Wystarczy , że ma nadmiar mocy by nie poczuć wzbudzenia alternatora - wiatr to czuje i nawet hamuje turbinę.
    gimak wrote:
    W połowie lat 60 u.w., bardzo często widywałem na dachach chałup na wsiach, szczególnie w górach, gdzie jeszcze nie było prądu, prymitywne wiatraki napędzające prądnice samochodowe.

    Wiatrak musi być prymitywny i skuteczny i im więcej pośredników, elektroniki tym bardziej wrażliwy i chimeryczny.
    Maszt na odciągach , turbina bezpośrednio na osi przezwojonego pralkowca z neodymami.
  • #18
    vodiczka
    Level 43  
    JESIOTR1 wrote:
    Najpierw na zefirkach (pomimo przełożenia) alternator ma małe obroty włączamy wzbudzenie (ręcznie)
    Dlaczego ręcznie i dlaczego na zefirkach? Można zbudować układ automatycznego załączanie wzbudzenia przy określonej prędkości obrotowej.
    JESIOTR1 wrote:
    Wiatrak musi być prymitywny i skuteczny
    Nie musi być prymitywny ale jeżeli ktoś nie potrafi inaczej....
  • Helpful post
    #19
    Strumien swiadomosci swia
    Level 43  
    Po pierwsze alternator ma stałomocową charakterystykę, przy małych obrotach hamuje ogromnym momentem wraz ze wzrostem obrotów moment maleje
    O obroty bym się nie martwił , spokojnie wytrzymuje 12000obr i tylko łożyska sa ogramniczeniem.

    Sprawność alternatora to max 50% i tu jest problem.
  • #20
    JESIOTR1
    Level 33  
    vodiczka wrote:
    jeżeli ktoś nie potrafi inaczej....

    Trzeba mieć tradycje by wpaść w taki Samozachwyt.
    vodiczka wrote:
    Można zbudować układ automatycznego załączanie wzbudzenia przy określonej prędkości obrotowej.

    I co jeszcze nawymyślasz bo na początek to mało.Tłumaczyłem jak alternatora doświadczyłem u siebie.
  • #21
    vodiczka
    Level 43  
    JESIOTR1 wrote:
    Tłumaczyłem jak alternatora doświadczyłem u siebie.
    Wzbudzałeś "ręcznie" to doświadczyłeś.
    Nie upieram się, że zastosowanie alternatora jest lepszym rozwiązaniem niż inne. Przejrzałem internet i większość opinii jest negatywna, podobnie jak twoja.
  • #22
    Mateusz 2020
    Level 4  
    Panowie jako że uznaje ze,, piękno tkwi w prostocie,, to planuje budowę wiatraku z pionowa osią a także chciał bym żeby ta cała instalacja była w miarę prosta do Wykonania i skuteczna gdyż żadnym inżynierem nie jestem. No i oczywiście dziękuję wszystkim za informację wasze posty są jak najbardziej pomocne

    Dodano po 31 [minuty]:

    I jeszcze jedno pytanie wiatrak był by postawiony na sporym wzniesieniu żeby uzyskać większą siłę wiatru ale to wzniesienie jest jakieś 80 metrów od domu, akumulatory były by przy wiatraku i pytanie brzmi czy do domku lepiej ciągnąć prąd 12v i w domu zainstalować przetwornice czy może lepiej przetwornice zamontować przy wiatraku przy akumulatorach i do domu ciągnąć już gotowe 230v
  • Helpful post
    #23
    JESIOTR1
    Level 33  
    Lepiej przetwornica i akumulatory najbliżej wiatraka.
    Jak już ciągnąc napięcie do domku to 230 V będą mniejsze straty na kablu 80 m.
  • Helpful post
    #24
    Koderr
    Level 37  
    JESIOTR1 wrote:
    [...]Jak już ciągnąc napięcie do domku to 230 V będą mniejsze straty na kablu 80 m.
    Na pewno wystarczy kabel o dużo mniejszym przekroju niż dla 12-tu woltów przy tej samej mocy.
    Zastanawia mnie kwestia mechaniczna, a konkretnie "mocowa".
    Załóżmy że średnie obroty alternatora powinny być na poziomie 3500/min. (teoretycznie). Załóżmy również, że wiatrak w sprzyjających warunkach osiągnie 100 obr/min. Przekładnia musi zwiększyć obroty 35 razy, ale tym samym moc spadnie 35 razy.
    I teraz pytanie; Jak długie muszą być łopaty, aby "to dało radę".
    Im dłuższe łopaty, wyższe obroty, tym większe siły, większa masa, więc jak "toporna" musiałaby być konstrukcja całości, aby się to nie rozpadło?
  • #25
    HenryK3
    Level 29  
    Mateusz 2020 wrote:
    akumulatory samochodowe każdy 110Ah a te mają być podłączone do przetwornicy 12V/230V jakieś 3000W
    Mateusz 2020 wrote:
    to wzniesienie jest jakieś 80 metrów od domu, akumulatory były by przy wiatraku i pytanie brzmi czy do domku lepiej ciągnąć prąd 12v i w domu zainstalować przetwornice czy może lepiej przetwornice zamontować przy wiatraku przy akumulatorach i do domu ciągnąć już gotowe 230v

    Wyłącznie 230V! 80mn kabla. Przekrój przewodów 4-6mm².
    Przy 230V i mocy 3000W prąd ok 13A
    Przy 12V i mocy 3000W prąd będzie ponad 250A! Kabel musiałby mieć 20x większy przekrój i będą bardzo duże spadki napięcia = straty.
  • #26
    MichałS
    Level 29  
    Koderr wrote:

    Zastanawia mnie kwestia mechaniczna, a konkretnie "mocowa".
    Załóżmy że średnie obroty alternatora powinny być na poziomie 3500/min. (teoretycznie). Załóżmy również, że wiatrak w sprzyjających warunkach osiągnie 100 obr/min. Przekładnia musi zwiększyć obroty 35 razy, ale tym samym moc spadnie 35 razy.
    I teraz pytanie; Jak długie muszą być łopaty, aby "to dało radę".
    Im dłuższe łopaty, wyższe obroty, tym większe siły, większa masa, więc jak "toporna" musiałaby być konstrukcja całości, aby się to nie rozpadło?

    Na odwrót dłuższe łopaty niższe obroty. Wyobrażasz sobie przekładnie 1:35 na kołach pasowych? Tyle ma przekładnia slimakowa, tyle że one sprawdzają się przy redukcji obrotów
  • #27
    vodiczka
    Level 43  
    Koderr wrote:
    Załóżmy również, że wiatrak w sprzyjających warunkach osiągnie 100 obr/min. Przekładnia musi zwiększyć obroty 35 razy, ale tym samym moc spadnie 35 razy
    Na wyjściu tej przekładni spadnie moment obrotowy a nie moc.
    Moc przekazywana przez przekładnię (pomijając straty w samej przekładni) jest taka sama na wejściu i na wyjściu.
    .
  • #28
    JESIOTR1
    Level 33  
    Miałem alternator 24 V z Jelcza - Zauważyłem wzbudzenie z magnetyzmu szczątkowego - też hamował - wyrzuciłem regulator - zrobił się jak dynamo.Miał ponad 60 V po trójfazowym prostowniku.
    Jak zmieniłem wirnik na neodymowy to osiągał ponad 150 V i mocy turbiny starczało na 1.5 kW.(tylko 10 A) mogło być więcej ale nie było czym kręcić.12 V osiągał przy 1 obr/ min turbiny i przekładni 1; 50.Praca płynna bez postojów i zatrzymań bo nie było wzbudzania.
    Jak ten alternator zamieniłem na przezwojonego pralkowca ( 5 x tyle miedzi i neodymów) to było 300-400 V i do 3 kW chwilowo - nie ciągle.Turbina ciągle ta sama.
    Nie wymagał nadzoru elektronicznego ani osobistego - wodę w czajniku 2 kW gotował szybciej niż z sieci, w gofrownicy 5 l gotował wodę co godzinę - nie było bolieru.
    Tylko , że wiatr czasami odpoczywa.
  • Helpful post
    #29
    Rezystor240
    Level 41  
    JESIOTR1 wrote:
    Lepiej przetwornica i akumulatory najbliżej wiatraka.


    Jeszcze jakie są tam warunki? Akumulator stojący na mrozie lub w pełnym słońcu to nie jest najlepsze.
    Myślę, że akumulatory wraz z przetwornicą niech sobie stoją w domu i przewodem z alternatora wiatraka pociągnąć przewód do baterii akumulatorów. Nie mówimy o pracy w aucie, to będzie wiatrak. Więc ile realnie odda tego prądu 30A? To i tak za dużo. Przewód 4mm^2 w zupełności wystarczy. Do linii akumulator domek.
  • #30
    HenryK3
    Level 29  
    HenryK3 wrote:
    Wyłącznie 230V! 80mn kabla. Przekrój przewodów 4-6mm².
    Rezystor240 wrote:
    JESIOTR1 wrote:
    Lepiej przetwornica i akumulatory najbliżej wiatraka.

    Więc ile realnie odda tego prądu 30A? To i tak za dużo. Przewód 4mm^2 w zupełności wystarczy. Do linii akumulator domek.

    :shocked!: Z alternatora 12V, 85% strat na przewodach.. i w domku mamy prawie 1,8V. Super!

    kalkulator online: 80 mb przewód 4 mm² Cu 12V 30A
    Maksymalny prąd w przewodzie =34.31A przy przekroju S=4mm²
    spadek napięcia na przewodzie=10.26V na pojedynczej żyle dla prądu=30A
    Procentowy wskaźnik=85.5%
    Max rezystancja żyły kabla w temperaturze 20stC =0.371 om
    Czy alternator samochodowy naładuje 4 akumulatory 12V/110Ah
    https://sklep-merita.pl/listwy-oswietleniowe-led/kalkulator-przekroju-przewodu-elektrycznego/
    Powodzenia :spoko: