Lisävirtaa sääasemalle Windsidella?

johkar

New member
Tämä tietysti aiheeltaan sivuaa montakin viestialuetta, mutta aloitetaan nyt tuulienergian puolella.

Sääasema saaressa. Jatkuva kulutus noin 1A, 24Ah vuorokaudessa. Victron 100W aurinkopaneeli MPPT-säätimellä ja 80Ah geeliakku.

Virtaa riittää hyvin jos vähintään joka toinen päivä jonkin verran aurinko paistaa. Pari-kolme pilvistä päivää peräkkäin tyhjentää
akun ja säädin menee lataustilaan. Pimeinä kuukausina marras-helmikuu aurinkopaneeli ei riitä tuottamaan läheskään tarpeeksi
latausta.

Mietimme asemalle tuuligeneraattorin hankintaa jolloin pilvisinä päivinä tuulienergia paikkaisi auringon puutetta.

Windsiden 0,30 olisi ehkä varteenotettava vaihtoehto. Generaattorin tuotto on aika pieni (alle 100W) kun vertaa
halvempiin potkurivoimaloihin, mutta tärkeää on myös että voimala kestäisi kymmeniä vuosia ja ympäri vuoden välillä kovissakin sääoloissa.

Akuston kapasiteettia pitäisi varmaan myös kasvattaa. Toisaalta kuluttajat on nyt kytketty Victronin MPPT - säätimen kautta ja se kytkee
ne pois kun akussa jännite laskee tietyn pisteen alle. Isompi akusto kestää kauemmin ladata täyteen. Nykyinen 80Ah latautuu noin vuorokaudessa jos aurinko
paistaa pilvettömältä taivaalta.

Sitten lataussäädin. Windsidessä on oma säätimensä joka kytketään tietysti suoraan akkuun. Toimiiko Victronin ja Windsiden säätimen yhteistyö? Mitä sanoo
Victronin säädin kun aurinko paistaa ja tuulee? Jännite nousee akussa ja säädin tulkitsee akun täydeksi eikä anna paneelin ladata? Onko väliäkään, jos tuulivoimalan tuotto on sillä hetkellä
parempi? Pitäisikö olla hybridisäädin?


 

Puuha

Active member
säätimen pelaavat kyllä toistensa kanssa sillä ne toimivat akuston napajännitettä rajoittavina. toki maksimi latausjännitteiden pitäisi olla yhteneväiset mahdollisimman tarkasti säätimissä. akku ottaa sitten virtaa sen mukaan mikä sen lataustaso on.

windside 0,30 maksaa n. 2000 euroa (+-200 euroa). tuotto on vastaa n. 200W panelistoa talvella keskimäärin viikossa riippen ympäröivistä tuuliolosuhteista. windsiden sitoma rahan voi ja kannattaa vaikka nelinkertaistaa nykyinen panelisto ennemin sekä akkukapasiteettia kasvattaa vähintään kolminkertaiseksi vielä silti jää kapitaa käytettäväksi asennusjuomaan sekä ruokaan.

talvella 100W panelista saa viikossa tuottoa pimeimpänä aikana n. 7-15Ah keskimäärin riippuen taas vähän olosuhteista ja ympäristöstä johtuvista asioista.

en näe mitään järkeä siis sijoittaa tuulivoimalaan.
 

VesA

New member
Puuha sanoi:
säätimen pelaavat kyllä toistensa kanssa sillä ne toimivat akuston napajännitettä rajoittavina. toki maksimi latausjännitteiden pitäisi olla yhteneväiset mahdollisimman tarkasti säätimissä. akku ottaa sitten virtaa sen mukaan mikä sen lataustaso on.

windside 0,30 maksaa n. 2000 euroa (+-200 euroa). tuotto on vastaa n. 200W panelistoa talvella keskimäärin viikossa riippen ympäröivistä tuuliolosuhteista. windsiden sitoma rahan voi ja kannattaa vaikka nelinkertaistaa nykyinen panelisto ennemin sekä akkukapasiteettia kasvattaa vähintään kolminkertaiseksi vielä silti jää kapitaa käytettäväksi asennusjuomaan sekä ruokaan.

talvella 100W panelista saa viikossa tuottoa pimeimpänä aikana n. 7-15Ah keskimäärin riippuen taas vähän olosuhteista ja ympäristöstä johtuvista asioista.

en näe mitään järkeä siis sijoittaa tuulivoimalaan.
No.. 7*24 Ah = 168 Ah viikossa. 100W paneeleja tarvittaisiin 7 Ah viikkotuotolla jopa 24 kappaletta pimeyden voittamiseen.. aika hurja setti sekin. Toki jos kesällä sähkölle on noissa määrissä käyttöä niin samalla se syntyy.

Se windsiden voimala on tosi jämerä.. sellainen pyöri muutaman vuoden Bauhausissa pienellä kiinalaisella pöytätuulettimella. Taisi sitten tuuletin uuvahtaa.
 

Puuha

Active member
niin tai reilu kymmenen windsideä.  ::) viikkotuotot kun windsidellä on 5-70Ah välillä miten nyt sattuu tuulemaan.

energian varastointihan se on tuossa ratkaisevaa että päästään sen pimeimmän kauden ohitse. olettaisin että aloittaja asuu aavistuksen (satoja kilometrejä alempana kuin missä itse) jonka pohjalta olettaisin että akkukapasiteetin kolminkertaistamisella päästään jo huomattavasti lähemmäksi tavoitetta yhdessä nelinkertaistamalla panelisto.
 

VesA

New member
Puuha sanoi:
niin tai reilu kymmenen windsideä.  ::) viikkotuotot kun windsidellä on 5-70Ah välillä miten nyt sattuu tuulemaan.

energian varastointihan se on tuossa ratkaisevaa että päästään sen pimeimmän kauden ohitse. olettaisin että aloittaja asuu aavistuksen (satoja kilometrejä alempana kuin missä itse) jonka pohjalta olettaisin että akkukapasiteetin kolminkertaistamisella päästään jo huomattavasti lähemmäksi tavoitetta yhdessä nelinkertaistamalla panelisto.
Tämä on aika mielenkiintoinen laskuharjoitus. Saaressa on sääasema, sieltä siis saa aika mukavasti dataa, tosin juuri ne pimeän kauden tuulilukemat joutuu hakemaan muualta. Saaressa tuulee aina.. nyt pitäisi nopeus sovitella geniksen käyriin. Eise akkukapasiteetin lisäys auta neljälläkään paneelilla kuin hiukan kauden molemmista päistä .. senkin vaikutiuksen voisi kyllä laskea ainakin hehtaarilleen.
 

Puuha

Active member
mitäs tuota jossittelemaan. tarjoa toki omaa ratkaisuasi aloittajan ongelmaan niillä lähtökohdilla mitä hän on tuonut esille.

on vain tosi seikka se että tuuli on kovin ailahtelevainen tuotantomuotona paikkaan jossa tarvitaan tietty määrä energiaa vuorokaudessa. se joko onnistuu reilulla ylimitoituksella, varastoimalla energiaa tai näiden kombinaatioilla paikan sekä olosuhteiden mukaan.

windsidehän on kyllä luotettava voimala tosin jää keskimääräiselle viikkotuotolle perinteiselle saman pinta-alan omaavalle kolmisiipiselle. kaikkeahan ei vain voi saada samaan pakettiin.

lisäys: täällä tarkoittaisi sitä että 24Ah/vrk kulutuksella laitteisto olisi poissa päältä n. 5 viikkoa pimeimpänä aikana. etelässä laitteisto olisi näin siis pimeänä n. 2 viikkoa koska kaamos ei olisi niin voimakkaasti haittaamassa.


lisäys: sotkin edellä ws-0,15 ja ws-0,3 toisiinsa.  tosiaan ws-0,15 maksaa sen n. 1800-2200 euroa ja tuo ws-0,30 n.3500-4000 euroa. ws-0,30 teho on siinä kinttaala riittääkö ympärivuotisesti mutta suurimman osan vuodesta kyllä. winside ilmoittaa tehospeksit akselitehona ei siis ulostulevana sähkötehona joten vesa muistaa tämän laskelmissaan jos niitä aikoo suorittaa.
 

johkar

New member
Kiitos kommenteista. Ihan samanlaisia ajatuksia kuin meilläkin on ollut. Aurinkopaneelien lisäämistä mietittiin myös mutta taitaa pinta-ala loppua katolta kesken jos aikoo
myös pimeän kauden saada paneeleilla pyörimään. Tuulivoimalla haetaan sitä että "kaikki munat eivät olisi samassa korissa" vaan energiaa tulisi jostain myös silloin kun
aurinkoa ei näy. Mittasin 12. joulukuuta latausvirran kun aurinko paistoi melkein lakikorkeudestaan pilvettömältä taivaalta. En enää muista tarkkaa lukemaa mutta se oli jotain
aivan olematonta (taisi pyöriä 0,1-0,3A välillä). Toki virtaa se on sekin, mutta jos koko ajan "syödään kuormasta" enemmän, tyhjeneehän se akku..

Windsiden voimala on järeä ja kallis, mutta osan vuodesta saareen ei pääse veneellä eikä moottorikelkalla. Välillä saattaa tuulla aika reilustikin. Olisi hyvä että tuulivoimala
olisi mahdollisimman luotettava eikä esim jäätäminen tai myrskyn riepottelu sitä särkisi.

Asema on 64. leveyspiirin tuntumassa.

Välttämättä ei haeta 100% 24/7 365 toimintavarmuutta, eihän sääolosuhteista voi mennä takuuseen, välillä voi olla montakin päivää paistamatta ja tuulematta, yhtäaikaakin.
Katastrofi ei ole jos asema on joskus päivän-pari pois päältä latauksen vuoksi. Kuitenkin vajaan vuoden toiminta-aikana on nyt tullut huomattua että yleensä se katko sattuu AINA silloin kun olisi jotain kiinnostavaa seurattavaa (myrsky, meren jäätyminen, jäiden lähtö (asemalla on myös ip-kamera)) :)

Laskin vähän keskituulia nyt kun asemalta on kerätty vajaa vuosi säädataa. Siinäkin kyllä on aukkoja latauskatkojen vuoksi:

13.6 - 31.12.2015 jaksolle keskituuli 5,2m/s
1.1 - 15.4.2016 jaksolle keskituuli 4,6m/s

Jos joku viisaampi ja kokeneempi viitsisi tehdä peruslaskelmia, olisiko tuo ehdotettu WS 0,3 ja nykyinen aurinkosähkölaitteisto riittävä ja paljonko akkukapasiteettia
pitäisi lisätä että pysyttäisiin totaalin lataussähkön puutteen sattuessa vielä siedettävässä latausajassa (1-2vrk).

Näissä on aika hyvin tietoa turbiinista. Suunnitelmissa on 12V Y-malli:

http://www.windside.com/filebank/337-030_cut-in_to_10ms.pdf
http://www.windside.com/filebank/130-WS-0%2C30B.pdf




 

Puuha

Active member
aika matalaksi jää keskituulet. vuosisaanti näillä tiedoilla jää n. 50-70kWh eli vuorokautta kohden tuottoa olisi n. 9,5-13,5Ah keskimäärin. tuotto voi jakaantua niin että viikossa on yksi tuulinen päivä jolloin tulee 80% koko viikon tuotosta.
 

weatherc

New member
Oma sääasema (http://nordicweather.net/kimito.php?fi) toimii myös offgridinä auringon voimalla ja ensimmäinen joka tuli mieleen kun näin tuon 24 Ah/vrk on että saa alas tuo kulutus niin riittää virta paremmin.

Oman aseman kulutus on noin 0.4A eli alle 10 Ah / vrk kun on sekä dataa keräävä Cubietruck (Raspi-serkku) sekä reititin päällä.
Lisäämällä releen niin voi tuosta kytkeä irti/päälle reitittimen ajastuksella ja dumpata data nettiin vaikka kerran päivässä jolloin kulutus on noin 0.09A ja vuorokausi-kulutus jää siine 2 Ah korville.

Jos sääasemassasi on dataloggeri (Davis) niin säästät vielä enemmän sammutamlla sekä tietokoneen että reitittimen ja kytkemällä ne päälle vaikka vain kerran päivässä datakeruuta varten. Tai niin kun mulla on, pitää se päällä vain valoisaan aikaan, virrat kytkee päälle/pois valoanturi.

 

johkar

New member
weatherc sanoi:
Oma sääasema (http://nordicweather.net/kimito.php?fi) toimii myös offgridinä auringon voimalla ja ensimmäinen joka tuli mieleen kun näin tuon 24 Ah/vrk on että saa alas tuo kulutus niin riittää virta paremmin.

Oman aseman kulutus on noin 0.4A eli alle 10 Ah / vrk kun on sekä dataa keräävä Cubietruck (Raspi-serkku) sekä reititin päällä.
Lisäämällä releen niin voi tuosta kytkeä irti/päälle reitittimen ajastuksella ja dumpata data nettiin vaikka kerran päivässä jolloin kulutus on noin 0.09A ja vuorokausi-kulutus jää siine 2 Ah korville.

Jos sääasemassasi on dataloggeri (Davis) niin säästät vielä enemmän sammutamlla sekä tietokoneen että reitittimen ja kytkemällä ne päälle vaikka vain kerran päivässä datakeruuta varten. Tai niin kun mulla on, pitää se päällä vain valoisaan aikaan, virrat kytkee päälle/pois valoanturi.
Totta, kulutuksen pienentäminen on yksi vaihtoehto. Ajastinta käytettiinkin joulukuusta maaliskuun puoleen väliin siten että Davisin dataloggeri oli jatkuvasti päällä mutta asema kävi
klo 9 ja klo 15 on-line pukkaamassa säätiedot ja kuvat maailmalle. Tällä tavalla virta riitti hyvin tuon pimeän jakson, tosin silloinkin pari kertaa akku tyhjeni vaikka ainut kulutus oli Davisin dataloggerin 0,1A !

Asemalla siis on tuo Orbis Data Log 2 - ajastin (0,01A), Davis Weather Envoy (0,1A), Wlink R520A LTE-reititin (0,3A), 2 x IP-kamerat (2 x 0,160A) ja ethernet-jännitemittari (0,1A). Tavoitteena on kuitenkin saada reaaliaikaista säätietoa ja kuvaa maailmalle, joten tuo ajastaminen ei ole niin mielekäs vaihtoehto.

Lisäksi ajastamisesta tuli vielä muita ongelmia. Päälläoloajaksi oli asetettu 6 minuuttia, joka monesti ei riittänyt siihen että reititin muodosti yhteyden ja ilmoitti IP-osoitteen Dyndns-palvelimelle.
Käytännössä oli hyvä olla koneen vieressä vahtimassa että IP-osoite päivittyi ja tarvittaessa katsoa se weatherlink.com:in sääsivulta jonne Davis sen ilmoittaa dataa uppiessaan.

Kameroilta ehkä voisi hämäräkytkimellä napata virrat pois, siinä säästyisi tuo 0,32A
 

weatherc

New member
Asemalla siis on tuo Orbis Data Log 2 - ajastin (0,01A), Davis Weather Envoy (0,1A), Wlink R520A LTE-reititin (0,3A), 2 x IP-kamerat (2 x 0,160A) ja ethernet-jännitemittari (0,1A). Tavoitteena on kuitenkin saada reaaliaikaista säätietoa ja kuvaa maailmalle, joten tuo ajastaminen ei ole niin mielekäs vaihtoehto.
Ajastinta minäkin kokeilin ensin mutta heitin sen mäkeen ja vaihdoin valo-anturiin jolloin päälläolo-aika muuttu automaagisesti päivän pituuden kanssa.
Reititintä ja kameraa ohjaan releen avulla  joka on kiinni Cubietrukissä ja jota ohjaan ajastetulla bash-skriptillä, Cubie on päällä aina kun virtakin on päällä.

Bash-skriptin kanssahan voi hifistellä kuinka paljon tahansa kuten: tarkistaa onko päästy nettiin => kun on päässy, dumppaa datat (+ tuoreet kuvat) => kun on dumpattu sammuta reititin ;D

Ei mullakaan virta riittänyt talvella. Tosin yksi ongelma taitaa olla se ettei se tahdo saada nettiin yhteyttä talvella jostain syystä vaikka virtaa olisikin.
 

VesA

New member
Jos laskee noita tehoja niin systeemi ottanee 12W ja tuulivehkeelle luvataan keskimääräiseksi tehoksi siitä luokkaa 2/3. Se ei siis keskimäärin riitä yksinään edes pyörittämään tuota asemaa, saati lataa akkuja. Aurinkopaneelila ei tosiaan tee talvella mitään, 0,1A on Watin verran eikä siis sitäkään sieltä ole luotettavasti saatu koska akut tyhjenivät pelkällä loggerilla. Tai mitä mahtaa itse Victron tuosta haukata.

Tuuli kuitenkin puhaltelee yölläkin, puhtaasti akkujen varassa ollaan vain kun on kovin tyyntä, normaalisti osa tehoista tulee koko ajan geniksestä.

Niinpä voisin kuvitella että jos potkurin keskimääräisen laskennallisen tehon saa vaikka kolmannesta isommaksi kuin kulutus niin systeemi on jo aika usein iskussa.

Eli vaikka kahdella windsidellä nykyinen vehje jo toimisi lähes aina, koska akkukin riittää potkurin rinnalla pitempään ja vähän isommalla akustolla saadaan sähköä varastoonkin. Jos tupla-akuista saisi 1200Wh ennen kuin Victron niitä säälii, niin täysin tyyntä kestetään 4 vrk ja pienikin tuuli riittää siihen että vehje pyörii viikon.. ja keskimäärin ne akut olisivat täynnä vuoden ympäri.

Kustannustehokkaampaa olisi varmaan tutkia sitä sähkön säästöä siihen pisteeseen että yksi windside riittää, eli suunnilleen puolittaa tehot. Tuo reititin ottaa aika monta Wattia tästä kokonaisuudesta.. IoT-käyttöön on keksitty kilvan vähävirtaisia kommunikaatiovehkeitä, mutta sopiiko niistä mikään tuonne on sitten eri juttu.
 

johkar

New member
Aivan, kuulostaa järkevältä. Kaksi Windsidea on jo budjetin ulkopuolella ja asennuspaikkaakaan ei oikein olisi toiselle.

Alun perin asemalla oli Huawein perus-3G reititin, mutta äkkiä tuli huomattua että se ei oikein toiminut luotettavasti. Tuo Wlink on toiminut tosi hyvin, on selkeästi
hallittava ja yhteyskin sanoo nyt "Connection Uptime 10 days, 09:54:50". 3G-yhteys on tuon reitittimen vaihdon jälkeen ollut tosi luotettava. Vaihtoehtoista reititintä
etsiessäni en löytänyt vähävirtaisempia vaihtoehtoja, jos joku tietää, saa vinkata.

Jännitteenmittaus ylipäätään ja kameroiden päälläpito pimeällä eivät ole välttämättömiä, mutta ehkä niilläkään ei kulutusta vielä puoliteta.

Enpä olisi uskonut että näinkin "vähävirtaiset" vehkeet vaativat kuitenkin suhteellisen paljon virtaa ...
 

weatherc

New member
Vaihtoehtoista reititintä
etsiessäni en löytänyt vähävirtaisempia vaihtoehtoja, jos joku tietää, saa vinkata.
Oma Dovado Tiny 3G tikulla haukkaa jotain tyyliin 0.25A joten siksi se joutuukin ensimmäisenä sammutuslistalle kun valo vähenee. Samalla toki sammuu kamera sekä salamapaikannin kun niillä ei tee mitään ilman nettiä.

Tietenkin yksi keino on että tekee Raspberrystä reitittimen. Raspi syö vähimmillään alle 1 watin + 3G tikku siihen päälle. Netistä löytyy ohjeita vino pino sitä varten. Mulla oli oma Cubie reitittimenä vähän aikaa ja toimis ihan hyvin. Siinä myös sisäänrakennettu wifi joten sai myös kameran toimimaan sen kanssa. Luovuin siitä lähinnä siksi että tarttisin LAN-porttia salamapaikantimelle.

EDITTIÄ: Vähäruokaisen kamerankin saa Raspberrystä. Sen kameramoduuli on muistaakseni 5 Mp jolla saa myös streamiä aikaseksi sekä pystyy sätäämään esmex. valotusaikaa sun muuta. Nuo mun molemmat kamerat ovat Raspberryjä: http://nordicweather.net/webcam.php?fi
 

Puuha

Active member
tai pitäisikö ennemin sanoa ettei uusiutuvista saa energiaa kun tarve on suurin.  ;D

polttokenno on sitten seuraava vaihtoehto. 40W laitteen hankintahinta n. 3000 euroa ja nesteen kulutus 0.9l/kWh.
 

Savonius

Well-known member
Mulla on tuo tallin ympäristö ja kellarin polku valaistuna puolen vatin ledeillä (12v). Ovat palaneet siellä yötä päivää 2009 alkaen. Virta on 0,23A eli 5,52Ah vuorokaudessa. Akkua lataa 60W vuonna 2009 ostettu monikidepaneeli. Alkuvuosina kun akkuna oli 60Ah kävi muutaman kerran (3-4) talvessa että säätäjä sammutti valot kun pilvisyys ja sade olivat kestäneet useita päiviä. Kun vaihdoin akun 230Ah akkuun niin pääsin eroon valojen sammumisesta. Paneeli on tuolla tallin päädyssä lähes pystyssä ja sen verran ylhäällä että myös päätyräystäästä tulee sille suojaa. Pellon reunassa oleva jättikokoinen vaahtera varjostaa siten että varjoton valo osuu paneeliin vasta 10.15 talviaikaan joten pikkuisen se leikkaa tuottoa joulukuussakin.

 

Jussi

Member
Puuha sanoi:
tai pitäisikö ennemin sanoa ettei uusiutuvista saa energiaa kun tarve on suurin.  ;D
Niin se vaan on. Eikä edes se, että aurinko on alhaalla, vaan se on myös pilvessä. Matala aurinko paksussa pilvessä ei tuota yhtään mitään. ja niitä päiviä on täällä riittänyt.
Savonius asuu jossain eri ilmastossa, se nyt on tullut jo aiemminkin selväksi...
 

jaskiainen

New member
Tuossa tapauksessa rakentaisin mielummin horisontaalisen generaattorin tuohon itse.
Tuotto on aivan toista luokkaa kuin noilla vertikaaleilla. Osat maksaa suunnilleen 100 euron kiemuroilla + masto ja harukset.
Tosin mikään mylly ei tuota pennin vertaa jos ei tuule...
 

Puuha

Active member
Niin se vaan on. Eikä edes se, että aurinko on alhaalla, vaan se on myös pilvessä. Matala aurinko paksussa pilvessä ei tuota yhtään mitään. ja niitä päiviä on täällä riittänyt.
Savonius asuu jossain eri ilmastossa, se nyt on tullut jo aiemminkin selväksi...
eihän tuo nyt mikään mahdottomuus ole, osoittaa vain sen että energianvarastointi on aika tärkeä osa näitä vehkeitä. jos on reilu 5Ah vuorokausikulutus ja akusto on sen 230Ah niin äkkiäkös tuo akku kestää reilut 30 vuorokautta ilman latausta. :p

toinen asia on sitten se onko mielekästä 24Ah/vrk kulutukselle alkaa akustoa mitoittamaan pimeimmälle ajanjaksolle. viikon energian varastointi on vielä kohtuudella toteutettavissa vaatien n. 200Ah:n akuston jollei elinkaaresta välitetä ja jos akuston elinkaarta halutaan jatkaa niin n. 400Ah:n akusto. pitäisin siis vähintää 200Ah:n akustoa mielekkäänä ratkaisuna akustoksi.

toki ainahan voi itse rakentaa oman VAWTin vaikka 200 litran tynnyristä. ohjeitahan rakentamiseen löytyy netistä vaikka kuinka hakusanalla "savonius". sellaisella voi sitten jo saada sen riittävän viikkolatauksen aikaiseksi.

edit: lainaus jussin viestistä lisätty
 

kotte

Active member
Tuollaisessa sovelluksessa voisi myös harkita sijoittamista suurempaan akustoon, kun kerran kapasiteetti ajoittain kyykähtää. Uusi lyijyakku pitää kapasiteettinsa aika hyvin, kunhan varaus pidetään keskimäärin hyvänä. Litium-akuilla itsepurkautuminen on vielä matalampi.

Sinällään pieni Windsiden kaltainen teholtaan pienehkö tuuligeneraattori tukee hyvin hiukan tehokkaampaa paneelistoa saariston tuulisissa oloissa, koska auringonpaisteen ja tuulen korrelaatio on nolla tai negatiivinen.
 
Ylös