Kirjoittaja Aihe: Tuulivoimalan mitoitus  (Luettu 21827 kertaa)

Salla

  • Jäsen
  • **
  • Viestejä: 64
Tuulivoimalan mitoitus
« : 08.12.16 - klo:12:56 »
Jos halutaan varmistaa paikallisen pienen aurinkopaneeli järjestelmän toiminta talviaikoina lisäämällä siihen tuulivoimala, niin miten pitäisi tuollainen tuulivoimala mitoittaa järjestelmän suhteen?

Mikä olisi kohtuuhintaisen, toimivan ja luotettavan tuulivoimalan valmistaja/välittäjä/myyjä täällä Suomenmaassa? Nyt ei olla hakemassa absoluuttisen halpaa järjestelmää vaan käyttövarmuus ja luotettavuus olisi painoarvoltaan suurehkot kriteerit. Keneltä löytyy kokonaistoimituksena, eli paketissa olisi kaikki tarvittavat osat mukana, eli vain asennus täytyy tehdä itse.

Olen alustavasti ajatellut pientä ehkä noin 100...300 W generaattoria. Järjestelmän kokoluokka on siis täysi arvaus ja enemmänkin ajatusleikkiä kun perustuisi mihinkään sen tarkempaan suunnitteluun.

Mitkä on pienen järjestelmän edut ja haitat?

weatherc

  • Jäsen
  • **
  • Viestejä: 128
Vs: Tuulivoimalan mitoitus
« Vastaus #1 : 08.12.16 - klo:13:47 »
Ihka ensimmäiseksi ostaisin tuulimittarin joka pystyy tallentamaan datat ja keräämällä dataa riittävältä ajalta ottaisin selvää että tuuleeko kuinka paljoa suunnitellussa paikassa.
Esimerkkinä oma sääasema Kemiönsaaressa, kalliolla muutama kilometri avomereltä, oli keskituuli marraskuussa hikiset 1.65 m/s. Sillä ei paljoa tuulisähköä tehdä. Saman ajanjakson aurinkotuotto kahdella 135 watin paneelilla oli 1 kWh eikä ne ole edes mitenkään optimaalisessa paikassa (puita edessä ja akut liki täynnä).

Salla

  • Jäsen
  • **
  • Viestejä: 64
Vs: Tuulivoimalan mitoitus
« Vastaus #2 : 08.12.16 - klo:14:17 »
Ihka ensimmäiseksi ostaisin tuulimittarin joka pystyy tallentamaan datat ja keräämällä dataa riittävältä ajalta ottaisin selvää että tuuleeko kuinka paljoa suunnitellussa paikassa.
Millaisella panostuksella tähän pääsisi kiinni?

Onko sinulla antaa jotain linkkiä valmistajaan/edustajaan/myyjään?

Lainaus
keskituuli marraskuussa hikiset 1.65 m/s. Sillä ei paljoa tuulisähköä tehdä.
En valitettavasti tunne juurikaan näitä termejä, josko joku voisi auttaa?

Mitä keskituuli oikeastaan tarkoittaa? Onko se niin, että mitataan esimerkiksi 15 min välein tuulen nopeus ja lasketaan näistä mitatuista arvoista keskiarvo halutulle ajanjaksolle?

Mitä se oikeastaan edustaa? Jotenkin käsitykseni olisi se, että vaikka keskituuli mittausarvona olisi pieni ja mitätön, ei se sitä sano, etteikö olisi voinut tuulla kovaa selkeitä yksittäisiä jaksojakin jolloin voitaisiin tehdä sitä sähköä?

Lainaus
Saman ajanjakson aurinkotuotto kahdella 135 watin paneelilla oli 1 kWh eikä ne ole edes mitenkään optimaalisessa paikassa (puita edessä ja akut liki täynnä).
Minkä kokoinen sinun aurinkosähköjärjestelmä on?

Ilmeisestikin yksi 135 W paneeli ja suunnattuna etelään, korotuskulma?

Millainen säädin, minkä kokoinen akku?

Mitä tällaisella järjestelmällä syötetään (liittyykö jotenkin sääasemaan)?

Minkä kokoinen tuuligeneraattori sinulla on vai onko näin, että mittauksiin perustuen et ole koskaan hankkinut tuuligeneraattoria?

weatherc

  • Jäsen
  • **
  • Viestejä: 128
Vs: Tuulivoimalan mitoitus
« Vastaus #3 : 08.12.16 - klo:16:43 »
Lainaus
Millaisella panostuksella tähän pääsisi kiinni?
Onko sinulla antaa jotain linkkiä valmistajaan/edustajaan/myyjään?
Sääasemia löytyy alkaen noin 100€. Tosin kokemuksesta voin kertoa että nuo halvimmat eivät kovin häävejä ole mutta jos haluaa vain kerätä esim tuulidataa niin sellainen käy ihan hyvin. Lisäksi tarvitaan tietokone (esim RaspberryPi) johon sitä dataa kerätään.
 
Pari esimerkkiä:
http://www.clasohlson.com/fi/S%C3%A4%C3%A4asema,-jossa-kosketusn%C3%A4ytt%C3%B6/36-3242
Hintavampi mutta "sää-nörttien" keskuudessa suosittu:
https://www.4g-antennit.fi/product/169/davis-vantage-pro2-langaton-saaasema

Tuulen suhteen suurin ero noissa on mittaus-väli, tuosta halvemmasta en löytänyt tietoa mutta olettaisin jotain tyyliin 15-30 sek kun taas Daviksella se on 2.5 sekuntia.

Lainaus
Mitä keskituuli oikeastaan tarkoittaa? Onko se niin, että mitataan esimerkiksi 15 min välein tuulen nopeus ja lasketaan näistä mitatuista arvoista keskiarvo halutulle ajanjaksolle?

Se on keskiarvo kaikista mitatuista lukemista, eli oman sääaseman kohdalla jokaisesta 2.5 sekunnin välein mitautusta arvosta.
Se edustaa nimensä mukaan keskiarvoa eli mukaan mahtuu luonnollisesti tyyniä jaksoja kuten myös tuulisia päiviä. Parhaimman yleis-näkymän saa ehkä jos piirtää kaikki datat käyräksi ja laittaa viivan sen nopeuden kohdalle jonka yläpuolella tuulimylly alkaa tuottamaan. Tällöin näkee kuinka suuren osan ajasta ollaan sen yläpuolella.
EDIT: Lisätty käppyrä.

Lainaus
Minkä kokoinen sinun aurinkosähköjärjestelmä on?
Ilmeisestikin yksi 135 W paneeli ja suunnattuna etelään, korotuskulma?
Millainen säädin, minkä kokoinen akku?
Mitä tällaisella järjestelmällä syötetään (liittyykö jotenkin sääasemaan)?

2 x 135 watin paneelia, kulma suunnilleen 70° ja suuntana etelä. Kulma valittu tarkoituksella, lumet eivät kiinnityisi niin helposti sekä kesällä en kuitenkaan tarvitse kaikkia sähköjä mitä taivaalta tulisi.
Sääasema pyörii täsyin akkujen/aurinkopaneelien varassa, akkuja on 200 Ah, kulutus supistettu talvella noin 10 wattiin päivässä.
Tuulimylly löytyy, tosin mulla ei ole mitään data-keruuta siihen joten ei hajukaan että onko tuottanut jotain vai ei. Se on Forgen Ventus 70-mylly: http://www.prolectric.co.uk/products/wind-turbines/vertical-axis/forgen-ventus-70-vertical-axis-wind-turbine/ventus-70-nt-(normal-temperature)/
 
« Viimeksi muokattu: 08.12.16 - klo:16:54 kirjoittanut weatherc »

Puuha

  • Aktiivijäsen
  • ***
  • Viestejä: 3563
Vs: Tuulivoimalan mitoitus
« Vastaus #4 : 10.12.16 - klo:03:58 »
Tuo tuulen saatavuus on kyllä yksi suurimmista vitsauksista joka kannattaa aina ensimmäisenä selvittää. Sillä että mittariin käyttää sen 100-200 euroa säästää huonossa paikassa äkkiä 1500-2000 euroa. Ja niitä huonoja paikkoja on suurin osa. Tuulivoimalle suotuisia alueita kun Suomessa on loppupeleissä hyvin vähän.

Toinen on sitten se että mitä ajattelit voimalan tekevän? Pitääkö sillä ylläpitää vai pitääkö aivan kulutukseen asti riittää tuottoa? Pienemmällä myllyllä saa ylläpidon ja kulutus vaatii jo ylimitoittamista käytön mukaan.

Tuo johkarin projekti tuolla saaristossa on näyttänyt toimivan vallan hyvin kun jännitteitä olen ajottain seurannut www.krunni.com sivuilta. Käytännössä akusto on lähes koko ajan täynnä. Samasta aiheesta on myös keskustelua täällä. Yksityiskohtia en nyt tältä istumalta muista mitä kokonaisuuteen nyt tuli. Jokatapauksessa kolme panelia, reilu akusto sekä tuulivoimala kattamaan sääaseman kulutuksen.

Ilmaisenergia.info

Vs: Tuulivoimalan mitoitus
« Vastaus #4 : 10.12.16 - klo:03:58 »

Salla

  • Jäsen
  • **
  • Viestejä: 64
Vs: Tuulivoimalan mitoitus
« Vastaus #5 : 03.01.17 - klo:13:11 »
Se on keskiarvo kaikista mitatuista lukemista, eli oman sääaseman kohdalla jokaisesta 2.5 sekunnin välein mitautusta arvosta.
Se edustaa nimensä mukaan keskiarvoa eli mukaan mahtuu luonnollisesti tyyniä jaksoja kuten myös tuulisia päiviä.
Mitäänhän en tuulivoimaloista, tuulen mittauksesta tai sen analysoinnista tiedä. Sen vain tiedä (tai luulen tietäväni), että isot pojat pistää aina ensiksi ison maston pariksi vuodeksi pystyyn, ennen kuin mitään aletaan voimalapuiston suhteen edes haaveilla. Ehkäpä tuo tuuliolojen kartoitus on kaiken a ja o.

Ihan näin mitään asiasta tietämättä tuntuisi melkein samalta, että mitataanko tuuli 2,5 s vain 25 s välein...Ihan yhtä lailla näihin mittausotantoihin osuu se tuuleton hetki kuin kova tuulenhuippukin. Epäilen, että keskituulessa ei varmaankaan ole juurikaan ratkaisevaa eroa oli se mittausväli sitten 2,5 s tai 25 s?

En tiedä mutta jäin myös pohtimaan sitä, että tuollainen "oikea" tuulivoimalaitos (luokkaa 1 MW) tuskin juurikaan muuttaa lavan pyörimisnopeutta edes tuossa 25 s jaksossa? Taitaa olla niin, että jos on kovin puuskittainen tuuli, niin välillä lapa kulkee tuulta hitaammin ja välillä nopeammin. Äkkiä luulisi, että jos jarruttavia ja kiihdyttäviä voimia olisi 1 s jaksoissa, tuollainen isompi voimala hajoaisi noihin sekoittaviin momentteihin.

No enpä tosin näistä mitään tiedä, mutta mukavaahan se on välillä jotain pohtiakin.

Lainaus
Parhaimman yleis-näkymän saa ehkä jos piirtää kaikki datat käyräksi ja laittaa viivan sen nopeuden kohdalle jonka yläpuolella tuulimylly alkaa tuottamaan. Tällöin näkee kuinka suuren osan ajasta ollaan sen yläpuolella.
Tämä on hyvä kuvaus asiasta. Yksi kysymys vielä asiasta. Puhuit termistä "jonka yläpuolella tuulimylly alkaa tuottamaan". Onko nyt kyse myllyn "liikkeelle lähtö tuulesta" jolloin tuotto saattaa olla vielä marginaalisen pieni vai jostain keskituulesta jolla mylly tuottaa jo esim. 10...25% nimellistehostaan/virrastaan?

Tietysti on olemassa monia keinoja lähestyä käytäntöä. Joku saattaa mennä kauppaan ja ostaa mätkäyttää generaattorin pihaan. Sitten vasta aika näyttää, että oliko tästä mitään konkreettista tulosta. Toinen saattaa suunnitella ja pähkäillä vaihtoehtoja pitkäänkin.

Itse taidan olla sellainen ihminen, että tämän vaihtoehtoisten energioiden kanssa "puuhastelu" on minulle samalla jonkinlaista  aivojumppaa - eli samalla kun asiaan tutustuu, on mukavaa vähän pohtia erilaisia asiaan vaikuttavia asioita ja ilmiöitä. Varmaankin itse se "energian tuottaminen" valmiissa järjestelmässä lienee melko puuduttavaa touhua ja sen seuraaminen ei liene niin kehittävää?

Itselläni tuon energian tuottaminen, siis lähinnä sähköenergian muodossa, on lähinnä asia joka saattaa hieman lisätä elämän ylellisyyttä. Pakollista tuon sähkön saaminen metsään ei ole, mutta saattaisi se helpottaa muutamia elämän pieniä asioita. Nykyihminen kun on kuitenkin melko riippuvainen sähköstä. Tosin moni laite toimii myös paristoilla ja jotkut laitteet on korvattavissa jollakin toisella tavalla, kuten esimerkiksi valon tuotto sähköisen lampun sijaan vaikkapa myrskärillä. Joka asiassa on omat puolensa.

Lainaus
2 x 135 watin paneelia, akkuja on 200 Ah
Olen aina pohtinut paneelitehon ja akun kapasiteetin välistä suhdetta. Kukaan ei ole siihen osannut sanoa juurikaan mitään muuta kuin jotain erittäin epämääräistä.  Voidaanko tässä ainakin sanoa, että paneelitehoa on reilusti akun kapasiteettiin nähden?

Lainaus
kulutus supistettu talvella noin 10 wattiin päivässä.
Onko periaate se, että tuollainen sääasema joka on tehty ilmeisestikin pääsääntöisesti paristokäyttöiseksi, on sen tehontarve yleensä pyritty minimoimaan? Eri asia on varmaankin ammattilaisten suuremmat laitteistot, mitä lienevät järjestäin verkkokäyttöisiä.

Miten laitteiston kulutusta voidaan supistaa? Jätetäänkö siinä tiettyjä laitteita (antureita) kokonaan pois käytöstä vai ...?

Itseäni ainakin jollain tasolla kiinnostaa tuollaisen, sanoisinko "remote" (sää)aseman pystyttäminen. Olisihan se kivaa käydä tarkistamassa tukikohdan säätilanne ennen sinne lähtöä :-) Suurin ongelma vielä lienee tuo luotettavan tiedonsiirtoyhteyden toteuttaminen. Sekin saattaa jotain tehoa kuluttamaan...

Lainaus
Tuulimylly löytyy, tosin mulla ei ole mitään data-keruuta siihen joten ei hajukaan että onko tuottanut jotain vai ei. Se on Forgen Ventus 70-mylly:
Miksi juuri pystyakseli mylly, eikä ehkä hieman perinteisempää "potkurimallia"?

Salla

  • Jäsen
  • **
  • Viestejä: 64
Vs: Tuulivoimalan mitoitus
« Vastaus #6 : 03.01.17 - klo:13:33 »
Tuo tuulen saatavuus on kyllä yksi suurimmista vitsauksista joka kannattaa aina ensimmäisenä selvittää.
Neuvo huomioitu. Määrätyllä tavalla se on kyllä varmaan yksi tärkeimmistä kriteereistä. Tuulisähköä lienee paha tuottaa, jos ei tuule - ainakaan riittävästi.

Onko jollakin tapaa kriittisempää mitata tuulen nopeus kun seimerkiksi selvittää auringon säteilytehoa?

Lainaus
Ja niitä huonoja paikkoja on suurin osa.
Onko todellakin näin? Onko niin, että valtaosa Suomen myllyistä seisoo ns. "toimettomina" vai onko tuotto todellakin lähes itkettävän ja naurettavan rajamailla?

Lainaus
Tuulivoimalle suotuisia alueita kun Suomessa on loppupeleissä hyvin vähän.
Onko tämä jotenkin poikkeuksellinen olosuhde Suomen olosuhteissa, vai onko tämä jotenkin maailmanlaajuinen ongelma?

Lainaus
Toinen on sitten se että mitä ajattelit voimalan tekevän? Pitääkö sillä ylläpitää vai pitääkö aivan kulutukseen asti riittää tuottoa? Pienemmällä myllyllä saa ylläpidon ja kulutus vaatii jo ylimitoittamista käytön mukaan.
Vaikeita kysymyksiä  :-[ En osaa itsekään välttämättä vastata.

Noh, ajatus lähti siitä, että paneeleita saa nykyjään noin 1 eur/W. Pari sadan watin paneelia olisi 200 eur. Säädin ehkäpä 100 eur ja akkukapasiteetti noin 1 eur/Ah. Jos akkuja olisi tuo 200 Ah, olisi se noin 200 eur. Näin äkkiseltään ajatellen (ja ilman mitään syvällisempää budjetointia) noin 500 eur järjestelmä. Tämän verran voisin kuvitella sijoittavani rahaa järjestelmään jos sen pitäisi tuottaa pienehkö määrä sähköä metsässä. Lähinnä nyt siis kyse kännykän lataamisesta, tabletin lataamisesta ja pikkaisen valaistussähköä.

Kun valaistus olosuhteet eivät ole välttämättä kovinkaan otolliset, on puustoa ja varjoa sekä mäen nyppylää edessä... niin ajattelin, että miten sitten järjestelmä ylipäätään toimii ja pysyy sitten vuoden pimeimpinä hetkinä edes hengissä? Tämän jälkeen pohdin yhdistelmäjärjestelmää missä aurinko tuottaisi osan mitä nyt sattuu sitten paistamaan ja tuuli energialla osa kun sattuu tuulemaan ja myrskyämään...

Kulutukset ja tehontarve on erittäin vähäistä ja satunnaista. Oleellista olisi se, että sitä sähköä olisi pieni määrä käytettävissä sitten kun sitä tarvitaan.

Aurinkoinen

  • Jäsen
  • **
  • Viestejä: 102
Vs: Tuulivoimalan mitoitus
« Vastaus #7 : 03.01.17 - klo:17:03 »
Vähän vaikuttaa siltä, että  aggregaattivalikoimasta saattaisi löytyä paras ratkaisu tarpeisiisi. Pieni aggre n. 600W, laturi ja akku irtoavat n. 150 eurolla. Bensa tietty maksaa, mutta tarpeisiisi riittänee 10 - 15 litraa vuodessa. Metsäisellä ja mäkisellä tontilla selkeästi paras ratkaisu.
Toinen vieläkin edullisempi ratkaisu on laturi ja pieni n. 20 -25 Ah:n  akku. Akusta riittää virtaa pitkähkön ajan. Kun se alkaa olla tyhjä, kannat sen kotiisi ja lataat siellä. Akku painaa neljän - viiden kilon kantturoissa, joten sen jaksaa kantaa melko pitkällekin.

kotte

  • Aktiivijäsen
  • ***
  • Viestejä: 1018
Vs: Tuulivoimalan mitoitus
« Vastaus #8 : 04.01.17 - klo:17:54 »
Lainaus
Ja niitä huonoja paikkoja on suurin osa.
Onko todellakin näin? Onko niin, että valtaosa Suomen myllyistä seisoo ns. "toimettomina" vai onko tuotto todellakin lähes itkettävän ja naurettavan rajamailla?

Lainaus
Tuulivoimalle suotuisia alueita kun Suomessa on loppupeleissä hyvin vähän.
Onko tämä jotenkin poikkeuksellinen olosuhde Suomen olosuhteissa, vai onko tämä jotenkin maailmanlaajuinen ongelma?
Nuo Puuhan näkemykset aika hyvin kiteyttävät pientuulivoiman ongelmat. Toimiakseen kunnolla tuulivoimalan pitäisi olla mahdollisimman korkealla, mieluiten jopa satojen metrien korkeudella (siis todella suuri), jolloin tuuli on vähemmän pyörteistä ja paljon tasaisempaa kaikissa suhteissa kuin lähempänä maata. Suomessa lähes kaikki paikat ovat pientuulivoiman kannalta huonoja, sillä sijainti metsän läheisyydessä on pientuulivoimalalle huono, jopa mäennyppylöiden kohdalla (mitään muuta sijoituspaikkaa ei metsäisellä alueella kannata edes harkita).

Ainoat paikat, missä pientuulivoima voisi toimia hyvin tai edes tyydyttävästi, ovat avoin saaristo ja laakeat puuttomat rannikot, tunturilapin tunturit ja vastaavat mäenhuiput sekä kukaties jossakin paikoin keskellä Pohjanmaan tai Varsinais-Suomen peltoaukeita.

STP

  • Jäsen
  • **
  • Viestejä: 93
Vs: Tuulivoimalan mitoitus
« Vastaus #9 : 04.01.17 - klo:19:54 »
Pyhäjoen Yppärissä on kahdessa paikassa pientuulivoimaloita. Toinen näkyykin kasitielle, siinä 5kW mylly lämmittää vettä suoraan säätimen kautta. Sijoituspaikka on isojen peltojen keskellä olevassa metsäsaarekkeessa ja myllyn napa on vajaat kymmenen metriä puiden latvojen yläpuolella. Tämä tuottaa noin 5000-8000kWh vuodessa. Paikka noin kilsan päässä mereltä.

Toinen paikka on taas meren rannalla ison niemen lähes tulkoon nokassa oleva metsäinen paikka jossa meri on auki lounas-koillinen sektoriin. Täällä myllyt (3*5kW) on useamman kymmenen metrin päässä rannasta metsässä ja napa on noin 4-5 metriä puiden latvojen yläpuolella. Täällä puiden varjostus ja turbulenssi näkyykin jo selvästi ja tuotto paranisi korkeammilla mastoilla merkittävästi. Nyt tulee noin 8000-11000kWh vuodessa.

Hyvässä paikassa riittävän korkealla mastolla pientuulivoimalalla on siis mahdollista päästä tuollaiseen kertoimeen kuin 1000, eli myllyn nimellisteho * 1000 = kWh:t vuodessa. Hyvä paikka on näissä tapauksissa siis rannikkoa ja tuuliatlaksesta katottuna 50m korkeuden vuoden keskituuli on alueella 8-9m/s.
Tuossa 3*5Kw systeemissä kovimmat päivätuotot on vajaat 150kWh, eli sähköä tulee kovilla tuulilla selvästi yli oman tarpeen.

Puuha

  • Aktiivijäsen
  • ***
  • Viestejä: 3563
Vs: Tuulivoimalan mitoitus
« Vastaus #10 : 04.01.17 - klo:22:43 »


Onko tämä jotenkin poikkeuksellinen olosuhde Suomen olosuhteissa, vai onko tämä jotenkin maailmanlaajuinen ongelma?

Ei nyt mitenkään poikkeuksellinen. Suomen maa pinta-alasta tuulivoimalle oikeasti soveliasta on n. 10-15% josta käyttöön voidaan saada kohtuudella n. 2-5%. Suurin osa tästä tuulivoimalle soveliaasta alasta on luonnonsuojelualueilla tai maastossa minne tuulivoimaa ei voida rakentaa. Suurimmat esteet ovat tarvitun infran rakentaminen. Myös rannikolla jossa tuuliolosuhteet ovat monesti hyvät tulee vastaan se että ne tuuliset paikat ovat jo ihmisten käytössä tai muuten sellaista ettei tuulivoimaa voida rakentaa.

Näin ollen Suomessa on hyvien tukien ansiosta tuulivoimaa rakennettu myös paikkoihin jotka energian tuotonkannalta eivät ole parhaat mutta tuet ovat mahdollistaneet sen että hommasta on tullut taloudellisesti kannattavaa.

Suomi on tuuliolosuhteiden osalta yksi huonoimmin tässä genressä sijoittuva Euroopan maa. Muistaakseni sijoitus oli 40. tienoolla 50. maasta. Esimerkkiksi ruotsi pääsee jo 15. parhaan joukkoon koska heillä on valmiiksi tarvittua infraa Skandeilla jotka kasvattavat suuresti Ruotsin pinta-alasta hyödynnettävissä olevaa pinta-alaa.

Lainaus
Vaikeita kysymyksiä  :-[ En osaa itsekään välttämättä vastata.

Noh, ajatus lähti siitä, että paneeleita saa nykyjään noin 1 eur/W. Pari sadan watin paneelia olisi 200 eur. Säädin ehkäpä 100 eur ja akkukapasiteetti noin 1 eur/Ah. Jos akkuja olisi tuo 200 Ah, olisi se noin 200 eur. Näin äkkiseltään ajatellen (ja ilman mitään syvällisempää budjetointia) noin 500 eur järjestelmä. Tämän verran voisin kuvitella sijoittavani rahaa järjestelmään jos sen pitäisi tuottaa pienehkö määrä sähköä metsässä. Lähinnä nyt siis kyse kännykän lataamisesta, tabletin lataamisesta ja pikkaisen valaistussähköä.

Kun valaistus olosuhteet eivät ole välttämättä kovinkaan otolliset, on puustoa ja varjoa sekä mäen nyppylää edessä... niin ajattelin, että miten sitten järjestelmä ylipäätään toimii ja pysyy sitten vuoden pimeimpinä hetkinä edes hengissä? Tämän jälkeen pohdin yhdistelmäjärjestelmää missä aurinko tuottaisi osan mitä nyt sattuu sitten paistamaan ja tuuli energialla osa kun sattuu tuulemaan ja myrskyämään...

Kulutukset ja tehontarve on erittäin vähäistä ja satunnaista. Oleellista olisi se, että sitä sähköä olisi pieni määrä käytettävissä sitten kun sitä tarvitaan.

Ajatellaanpa nyt tilannetta.

Puhelimen akun koko on n. 3,5Wh siis ämpäreiksi muutettuna 0,3Ah per latauslaaki. Tableteissa 6Wh akku eli 0,6Ah per latauslaaki. Valaisu ledeillä 10-20W siis tuntia kohden 0,8-1,6Ah. Oletetaan vaikka et puhelin ladataan kerran päivässä kuten myös tabletti. Valaisua tarvitaan 4 tuntia keskimäärin 10W teholla. Yhteensä siis tarvitaan päivää kohden 50Wh energiaa eli ämpäreiksi muutettuna ~4Ah/vuorokausi. Täydellä 60Ah:n akulla siis tällaisella kulutuksella pärjäisit ilman latausta 7 vuorokautta akkuun jääden vielä ~50% latauksesta.

Todellisuudessa jo kohtuullisen paikallisen valaisun saa aikaiseksi 2W led-polttimolla.

Mikä on siis se tarve ja kuinka useasti? Tuosta edeltä saat vähän mittakaavaa kuutiointiin.

Et todellakaan tarvitse mitään 200Ah:n akustoa tällaiseen käyttöön. Puhutaan ennemin 100Ah:n akusta ja 100W panelista. Siis n. 300-350 euron kustannuksesta. Saman järjestäminen maksaisi tuulivoimalla vähintään 1300 euroa kun käytetään varmasti toimivaa voimalaa ja siihen lisäksi sitten vielä se akusto. Toki tällaisen kulutuksen saa katettua tuulivoimalla lähes paikalla kuin paikalla. Onko se sitten järkevää?

Paneli tuottaa kyllä myös hajavalolla ja sitä talvisin on vain tarjolla. Tässäkään tapauksessa kulutus ei ole niin massiivista että se olisi suuri ongelma järjestelmän säilyvyyden kannalta.

weatherc

  • Jäsen
  • **
  • Viestejä: 128
Vs: Tuulivoimalan mitoitus
« Vastaus #11 : 04.01.17 - klo:23:46 »
Lainaus
Onko nyt kyse myllyn "liikkeelle lähtö tuulesta" jolloin tuotto saattaa olla vielä marginaalisen pieni vai jostain keskituulesta jolla mylly tuottaa jo esim. 10...25% nimellistehostaan/virrastaan?

Tuo oli vaan esimerkki. Jos itse väsää käppyrän niin viivanhan voi pirtää haluamalle tasolle.

Lainaus
Voidaanko tässä ainakin sanoa, että paneelitehoa on reilusti akun kapasiteettiin nähden?

Todennäköisesti. Koska tavoite on että asema saisi kerättyä dataa 24/7 vuoden ympäri.

Lainaus
Onko periaate se, että tuollainen sääasema joka on tehty ilmeisestikin pääsääntöisesti paristokäyttöiseksi, on sen tehontarve yleensä pyritty minimoimaan?
Miten laitteiston kulutusta voidaan supistaa? Jätetäänkö siinä tiettyjä laitteita (antureita) kokonaan pois käytöstä vai ...?

Mun tapauksessa on
(1) sääasema joka kerää datat dataloggeriin. Tämä toimii 5V virralla (kulutus jotain 10 mA) tai paristoilla (kuukauden verran). Loggeriin mahtuu riippuen asetuksista 1.5 vrk - tyyliin puolen vuoden datat. Datan purku loggerilta vaatii tietokoneen.
(2) RasPi joka kerää datat dataloggerilta sekä mm. uppaa ne nettiin.
(3) Koska palikoita on useampi kuten kamera sekä salama-paikannin niin Dovadon Tiny 3G reititin.
Kesäsin (noin huhtikuusta syyskuuhun) ovat kaikki päällä 24/7.

Kulutusta on supistettu
(1) Salama-paikannin pois päältä loka-maaliskuu
(2) RasPi kerää talvisin dataa vain valoisaan aikaan - ts. niin että saan paneeli-säätimen datat talteen, säädata menee dataloggeriin 24/7 josta RasPi hakee ne.
(3) Datan uppaus nettiin talvisin pari tuntia päivässä - periaatteessa riittäisi että saisi datat päivitettyä nettiin vaikka kerran päivässä tai jopa harvemmin mutta reitittimen päälläolo antaa myös yhteys-ikkunan etäyhteydelle.

Suurin yksittäinen kulutus on retittimellä/mokkulalla (noin 3w) joten siksi olen rajoittanut sen päälläoloa, suomen talvesta täällä etelärannikolla kun ei koskaan tiedä että onko sumpuraista 3kk putkeen vai näkyykö se aurinko edes hetkittäin joten pitää käyttää virtaa säästeliäästi... ;)

Salla

  • Jäsen
  • **
  • Viestejä: 64
Vs: Tuulivoimalan mitoitus
« Vastaus #12 : 05.01.17 - klo:12:38 »
Näin ollen Suomessa on hyvien tukien ansiosta tuulivoimaa rakennettu myös paikkoihin jotka energian tuotonkannalta eivät ole parhaat mutta tuet ovat mahdollistaneet sen että hommasta on tullut taloudellisesti kannattavaa.
Ymmärsinkö oikein, että nyt puhut tuollaisista "ihan oikeista" tuulivoimalaitoksista +100 m mastoineen?

Jotenkin katson ja pidän asiaa sellaisena, että yksityishenkilön pieni 100...200 W tuulimylly menee kategoriaan "puuhastelu". Ei sen puoleen, olisin itse kiinnostunut ihan kokeeksi tuota "puuhastelua" kokeilemaan ja huomaamaan, että eipä se kustannustehokas energian tuottaminen niin helppoa olekaan.

Olen asennoitunut asiaan niin, että eipä näillä järjestelmillä varmaan pääse rikastumaan "voimalaitoksen omistajana", eli omaa tulevaisuutta ei kannattane sitoa siihen, että energiantuotannolla kovasti rikastuisi.

Ehkä iso osa tämän asian palkitsevuutta on siinä, että pääsee itse vähän suunnittelemaan ja pohtimaan erilaisia vaihtoehtoja ja järjestelmiä. Samalla saattaa itsekin oppia jotain uutta. Toisaalta ihminen on tehnyt itsestään energiariippuvaisen, varsinkin sähköenergiasta ja jos johtoa ei nyt satu omalle asentopaikalleen tulemaan jostain verkosta, joskus joutuu ratkaisuna vähän puuhastelemaan  ;D

Lainaus
Puhelimen akun koko on n. 3,5Wh siis ämpäreiksi muutettuna 0,3Ah per latauslaaki. Tableteissa 6Wh akku eli 0,6Ah per latauslaaki. Valaisu ledeillä 10-20W siis tuntia kohden 0,8-1,6Ah. Oletetaan vaikka et puhelin ladataan kerran päivässä kuten myös tabletti. Valaisua tarvitaan 4 tuntia keskimäärin 10W teholla. Yhteensä siis tarvitaan päivää kohden 50Wh energiaa eli ämpäreiksi muutettuna ~4Ah/vuorokausi. Täydellä 60Ah:n akulla siis tällaisella kulutuksella pärjäisit ilman latausta 7 vuorokautta akkuun jääden vielä ~50% latauksesta.

Todellisuudessa jo kohtuullisen paikallisen valaisun saa aikaiseksi 2W led-polttimolla.
Kiitos! Hienoa, että konkretisoit vähän asiaa. Enpähän ole osannut ajatella juurikaan tältä kannalta.

Lainaus
Mikä on siis se tarve ja kuinka useasti? Tuosta edeltä saat vähän mittakaavaa kuutiointiin.
Noin karkeasti arvioiden viikonloppuisin, eli viikon välein ja pari päivää kerrallaan. Suuruusluokka (tarve) on jotain edellä kuvailemaasi tasoa.

Lainaus
Et todellakaan tarvitse mitään 200Ah:n akustoa tällaiseen käyttöön. Puhutaan ennemin 100Ah:n akusta ja 100W panelista. Siis n. 300-350 euron kustannuksesta.
Mitä ilmeisemmin sitten en. Ajatus lienee se, että jos sattuisi tulemaan hetkellinen kuormitushuippu, niin isommassa akustossa olisi sitten suurempi varasto mistä ottaa... Joskus olen miettinyt, että olisi isompi invertteri, esim. 1 000 W ja siihen riittävä akusto, että satunnaisesti voisi käyttää vaikkapa porakonetta tai jotain muuta sähkötyökalua. Nämä ovat nyt näitä ajatuksia, totuudesta vielä mitään tietoa.

Tuossa kahden akun järjestelmässä olisi sitten mahdollisuus käyttää 24 V järjestelmää myös 12 V lisäksi. Itseäni hieman pelottaa nuo jännitteenalenemat ja jännitestabiilius? Jos sähkö siirrettäisiin 24 V akustolta käyttöpaikalle jonain sähkönä n. 15...30 V suuruisena, niin paikallinen hakkuri voisi sen sitten laskea tasaiseksi 12 V jännitteeksi tai oikeammin 13,8 V?

Puuha

  • Aktiivijäsen
  • ***
  • Viestejä: 3563
Vs: Tuulivoimalan mitoitus
« Vastaus #13 : 05.01.17 - klo:22:48 »
Kyllä, se oli näiden isojen voimaloiden osalta sivumainintana.



Ledeille ja puhelimen/tabletin lataukseen riittä 2,5mm2 kaapeli.

Ledit toimivat yleensä 8-30V jännittealueella eli eivät ole moksiskaan jännitteenalenemisesta. Myöskään puhelimen/tabletin tupakkasytytin laturi ei ota niin suuria virtoja että siitä muodostuisi suuria jännitteenalenemia ellei matka ala olemaan sitten useita kymmeniä metrejä. 20 metriä menee vielä kivutta.

Sähkötyökalujen käyttö akkusähköllä on enemmän kuin hullua elle ole muuta "pakollista" tarvetta kasvattaa laitteistoa riittäväksi. (esimerkkinä jääkaappi, pakastin, jne. jne. suuria kuluttajia) Yksistään akusto ei silloin riitä sillä isomman akuston itsepurkautuminen on myös suurempaa Wh:ssa mitattuna. Jos tarve olisi suurempi voisi sähkötyökaluja käyttää kesäisin jolloin tuottoa on enemmän ja tällöinkin vain kun tuottoa jää yli akuston latauksesta sekä kulutuksesta.

Agrekaatti on edullisempi vaihtoehto jolloin voi hankkia vain sellaisen pienen akun jota lataa pari tuntia lähtöpäivänä sekä kun käyttää sähkötyökaluja myös tällöin kannattaa samanaikaisesti aina ladata akkua. Tällöin saa myös käyttöön ne sähkötyökalut tarvittaessa. Kustannukset jälleen 300-350 euroa+polttoaine. Toki invertteri agre on aina parempi vaihtoehto ja myös edullisempi käyttää pienemmän polttoaineen kulutuksen ansiosta.

Salla

  • Jäsen
  • **
  • Viestejä: 64
Vs: Tuulivoimalan mitoitus
« Vastaus #14 : 09.01.17 - klo:10:03 »
Sähkötyökalujen käyttö akkusähköllä on enemmän kuin hullua elle ole muuta "pakollista" tarvetta kasvattaa laitteistoa riittäväksi.
Näinhän se varmaan kaiken järjen mukaan onkin. Ei ole tarvetta paisutella ainakaan akustoa tarpeettoman suureksi. Tuo 200 Ah tuli nyt vain mieleen kun muutaman sellaisen järjestelmän olen nähnyt (kaupallisia paketteja), mutta ei perustu omalta suunnitelmapohjaltani minkäänlaiseen pohdintaan tai mitoitukseen.

Ajatus tässä perustui lähinnä siihen, että yritin miettiä mikä kombinaatio olisi kustannuksiltaan edullisin. Jos nyt puhutaan ihan siitä yksittäisestä koneesta tai laitteesta, niin se olisi sähköporakone. Porakonetta tarvitsee jonkin verran erilaisissa rakennus ja väkästys projekteissa. Verkkokäyttöisen teholtaan noin 400...500 W koneen saa 20 eurolla. Sellaisen kun kerran vie asentopaikalle, niin jos sen joku sattuisi varastamaan, ei vahinko ole suuren suuri. Tietysti akkukoneen saa myös toimimaan maastossa. Koneena se on vaan huomattavasti kalliimpi joten sitä ei kehtaisi jättää paikanpäälle, eli se veisi turhaan tilaa rinkassa ja toisi lisää painoa (esim. vähentäisi kannettavan ruuan määrää).

Akun (100 Ah) tai kahden ronttaaminen paikalle on kertarykäisy ja jotenkin epämääräisesti perusteltavissa. Invertteri olisi varmaan saman siirron kylkiäinen. Kun ne on kerran siirretty maastoon, eivät ne varmaan koskaan enää palaa takaisin ihmisten ilmoille. En jaksa uskoa, että kukaan on kiinnostunut rahtaamaan 100 Ah akkua minnekään tiettömien taipaleiden takaa.

Se täytyy sanoa, että sähkökoneiden käyttö olisi erittäin epäsäännöllistä ja lyhytaikaista, eli siinäkään mielessä ei tarvitsisi esim. suurta akun kapasiteettia. Tosin jotenkin vaan tuntuu, että kun suurempaa tehoa kerran hetkellisesti tarvitaan, tulisi se luotettavammin isommasta akusta ulos?

Lainaus
Jos tarve olisi suurempi voisi sähkötyökaluja käyttää kesäisin jolloin tuottoa on enemmän ja tällöinkin vain kun tuottoa jää yli akuston latauksesta sekä kulutuksesta.
Totta toki näinkin. Mielelläänhän sitä rakentelee ja väsäilee silloin kun on lämmintä ja kaunista ilmaa. Tosin joskus aina talvisin tulee sitten sellaisia pikakorjaus tarpeita joihin pitää puuttua heti, eikä vasta kesällä.

Lainaus
Agrekaatti on edullisempi vaihtoehto...
Aggregaattia on mietitty ja tultu toistaiseksi pohdinnoissa siihen, että ei. Ei monestakin syystä. Ensimmäinen ja suurin ongelma on kuljetus joka ei järjesty ihan sormia napsauttamalla. Sitten jos viedään maastoon, niin on aivan vastaava reissu tuoda se sieltä pois. Ei kiitos! Toiseksi polttoaineen rahtaaminen paikalle, yhtä suuri logistinen ongelma. Aggregaatti pitäisi sitten kertaviennin jälkeen jättää sinne maastoon. En niinkään pelkää sen viemistä kun sitä, että jos se on huonolaatuinen ja ei lähde käyntiin, niin on kuollutta massaa siellä keskellä jänkhää...

Ilmaisenergia.info

Vs: Tuulivoimalan mitoitus
« Vastaus #14 : 09.01.17 - klo:10:03 »