[Benno]

Privates Einspeisen von Wasser- / Wind- und Solarenergie ins öffentliche Stromnetz.

Dabei geht es nicht wirklich darum Strom einzuspeisen, vielmehr kann man den selbst verbrauchten Strom zum Teil selbst herstellen und damit weniger vom Stromanbieter verbrauchen. Moderne Stromzähler laufen (leider) nicht mehr "rückwärts". Speist man also mehr Leistung ein, als man gerade selbst verbraucht ist es ein Geschenk für den Stromanbieter. Das ist aber in der Praxis wohl höchstens der Fall, wenn man gerade verreist ist und alle Elektrogeräte ausgeschaltet bzw. vom Netz getrennt hat. Maximal sind wohl Nennleistungen solcher anlagen bis 5kW einphasig und bis 30kW 3-phasig erlaubt. Im "Garten" am Haus oder auf dem Balkon ist eher mit Leistungen zwischen 30 und 300 Watt zu rechnen. Es geht damit also auch nicht darum eine "Vergütung" für den erzeugten Strom zu bekommen sondern darum die eigene Stromrechnung etwas zu verkleinern.

Dazu benötigt man:

Wasser- / Windrad mit Generator oder/und Solarzellen

sowie einen:
Netzeinspeise-Wechselrichter

Diese Wechselrichter kosten zwischen 500 und 2000 Euro, je nach Leistung. Auf der Suche im Netz nach entsprechenden Eigenbau- / Nachbau Projekten bzw. Bauanleitungen habe ich Nichts entsprechendes gefunden. Auch Netzeinspeise-Wechselrichter für kleine Leistungen, wie z.B ein einzelnes Solarpanel sind nicht als Eigenbau Projekt zu finden.
Dabei ist so ein Projekt mit digitalen Stepup-Wandlern und entsprechend spannungsfesten PWM Endstufen sicher mit verhältnismäßig geringem Aufwand an Bauteilen zu realisieren.
Photozellen und Windgeneratoren haben eine bestimmte ?Lastkennline?. Je nach Windstärke bzw. Sonneneinstrahlung gibt es einen optimalen Wert für die elektrische Last, bei der die Ausbeute und der Wirkungsgrad am größten ist. Bremst man zum Beispiel ein Windrad-Generator Kombination zu sehr mit elektrischer Last ab und die Drehzahl wird zu klein, ?pfeift? der Wind zwischen den Blättern des Windrades durch und verrichtet dann keine Arbeit. Die Kennlinien von Solarzellen sind auch noch von der Außentemperatur abhängig. Es muss also die Leistung die ins Stromnetz eingespeist wird, ständig an die Temperatur & Beleuchtungsstärke bzw. Windgeschwindigkeit & Drehzahl des Windgenerators angepasst und die optimale elektrische Last elektronisch geregelt werden.

Hier mein Ansatz wie ich mir einen einfachen, kleinen, ?eisenlosen? Eigenbau PWM Wechselrichter vorstelle als Simulation mit einem OPV statt des Power D-Amps. Die Wirkung kann man gut daran erkennen, das der Strom durch V3 (das Stromnetz) nahe Null ist (bei R1=15Ohm) obwohl durch den Verbraucher R2 13mA fließen. Bei R1=10 Ohm fließt Strom in das ?Stromnetz" V3 zurück, es wird also bereits eingespeist. Bei R3=20 Ohm wird der Strom aus V3 nur etwas ?unterstützt?.
Das ist jedoch nur die halbe Schaltung. Ein weiterer Schaltwandler (Stepup-wandler) ist zum hochtransformieren der Generator bzw. Zellenspannung nötig. Dieser vorgeschaltete Stepup Wandler sollte eine konstante Ausgangsspannung von ca. +/- 400 Volt zum Betrieb der Klasse D-Endstufe liefern. Der Ausgangsstrom und damit die eingespeiste Leistung wird mit R1 bzw. R3/R4 eingestellt. Seht Ihr eine Möglichkeit hier im Entwicklerforum einen so großen D-Amp zu entwickeln oder vielleicht andere Möglichkeiten Wechselrichter im Eigenbau zu realisieren ?
Ausgangsspannung 230V~/50Hz
Ausgangsstrom: 0,1..10 Ampere (23W...2300W) ? gesteuert.



*.asc im zipfile zum download hier (984Byte).

Literatur:
http://www.srt.tu-darmstadt.de/fileadmin...t/heag.pdf
http://www.buch-der-synergie.de/

Euer Benno

[voltwide]

Hallo Benno
Interessantes Projekt. So wie ich Deine Schaltung verstehe
ist es so etwas wie ein einstellbarer negativer Widerstand,
von daher selbst synchronisierend. Also ich denke mal,
dass nur wenige Hobbyisten sich an so was rantrauen,
und die Experten halten ihr Wissen lieber unter Verschluß.
Davon muß man sich natürlich nicht abhalten lassen.
Passende Halbleiter-Technik wird z.B. für 400V-Motorbrückensteuerungen
produziert (IRF, Infineon, Ixys, Toshiba)

[alfsch]

jo, Benno, sollte im prinzip schon gehen, aber :
1. brauchst 1200V igbts oder min. 800V mosfets , was doch schon etwas happig ist
2. das ernstere problem, den amp direkt am netz zu haben, sehe ich darin, dass geringste fehler in der ansteuerung zur rückspeisung führen, dh, das netz bläst dann den generator oder akku "auf" ... kommt vmtl nicht sooo gut

meine idee dazu wäre, ne smps mit flyback zu machen, da kommt automatisch immer nur energie "raus", eben genau die, die in den übertrager gepumpt wird;

ich wollte sowas schon mal bauen, einfach aus interesse, ob der stromzähler dann rückwärts dreht
war mir für den gag aber dann doch zuviel aufwand

[Rumgucker]

Das Projekt passt aber gut in unser Forum, denke ich. Selbst wenn es nie realisiert wird... die Technik ist faszinierend.

[Gerd]

eine kleine holländische Firma hatte sich mal mit Modulwechselrichtern beschäftigt. Die Ergebnisse sollten dann irgendwann mal open source werden, da es momentan noch nicht wirtschaftlich machbar ist. Wirkungsgrad ist für die kleinen Leistungen zu schlecht und der Aufwand noch zu hoch.
Inwieweit da schon Sachen veröffentlicht wurden weiß ich nicht, hate das auch nicht großartig weiterverfolgt. Letztes Jahr dann die Info, daß SMA zugeschlagen und die Firma aufgekauft hat. Damit dürfte das wohl nichts mehr werden.

[kahlo]

Ich finde das Thema auch sehr interessant. Es ist aber zu befürchten, dass Benno in 2 Monaten mal wieder hier vorbeischaut...

[Rumgucker]

Marios Konzept gefällt mir nicht. Geht das alles nicht viel einfacher?

Bei positiven Netzspannungen muss ich einfach nur ein noch stärker positiv geladenes Bauteil (Spule oder Kondensator - ich bevorzuge Spule) auf die Netzpole entladen.

Und bei negativen Netzspannungen muss ich einfach nur ein noch stärker negativ geladenes Bauteil auf die Netzpole entladen.

Für jede Halbwelle sollten dazu eine Spule, zwei aktive und zwei passive Schalter reichen. Man tut sich einen Gefallen, wenn man die Spule mit den aktiven Schaltern (z.B. MOS) auflädt und mit den passiven Schaltern (Dioden) auf die Netzleitungen entlädt. Und das 2.000-mal pro Netzhalbwelle.

Prinzipiell also die gleiche Grundschaltung wie beim Netzteil 500V/0.3A, nur halt zweimal.

[Benno]

Habe das hier heute bei Wikipedia gefunden :
http://de.wikipedia.org/wiki/Negativer_I...zkonverter

Das ist (fast) die gleiche Schaltung wie hier oben gezeigt, funktioniert auch genau gleich.


LG Benno

[voltwide]

Ich denke mal, dass es so einfach nicht geht. Denn Du möchtest
einen sinusförmigen Strom einspreisen, nicht irgendeinen Impuls.

[kahlo]

Wir brauchen also einen +/-400V OPV . Als D-Amp mit niedriger Frequenz...

Es wäre schon lustig, wenn ich die 30W, die mein Webserver braucht, irgendwie ins Hausstromnetz drücken könnte.

[Rumgucker]

Zitat:Original geschrieben von voltwide
Ich denke mal, dass es so einfach nicht geht. Denn Du möchtest
einen sinusförmigen Strom einspreisen, nicht irgendeinen Impuls.

Ich will den Zähler rückwärtslaufen lassen.

Wenn ich dem Netz impulsförmige Ströme entnehme, so läuft der Zähler vorwärts.

Wenn ich dem Netz impulsförmige Ströme einspeise, so läuft der Zähler rückwärts.

Das liegt an den Netzinduktivitäten und der Zähler-Drehscheibenträgheit.

[Benno]

Der eingespeiste Strom ist genau so sinusförmig, wie die anligende Netzspannung. Die Bedingung für die Funktion des negativen Impedanzkonverters ist ja nur, das der Betrag des positiven Innenwiderstands (vom Stromnetz) kleiner ist als der Betrag des negativen Innenwiderstands des Konverters. Diesen neg. Ri kann man in der Schaltung hier oben mit R1 einstellen.
Mit zu hochohmigem Netz (unwahrscheinlich) oder ohne angeschlossenes Netz (sehr wahrscheinlich) geht der Ausgang des neg. Impedanz Konverters entweder voll nach Plus oder voll nach Minus. Beim Zuschalten des Netztes wird über den Stromfühler R1 sofort in der richtigen Phasenlage eingespeist. Man kann die eingespeiste Leistung direkt in den neg. Widerstand umrechnen. So entsprechen negative 230 Ohm genau 230 Watt, da die Spannung 230V beträgt und der Wechselstrom 1A. Hier ist also zwingend eine Vorrichtung nötig, die den neg. Imp. Wandler (NIC) vom Netz nimmt oder hochohmig schaltet/sperrt, wenn die Netz Spannung ausfällt oder die Verbindung zum Netz (z.B wg. korrodierter Leitungen) zu hochohmig wird. Die Verbindung zum Generator muss auch getrennt werden oder eine entspechende Gleichstrom Last an Stelle des NIC eingeschaltet werden (ein ohmsches Heizelement).
LG Benno

[Gerd]

Zitat:Original geschrieben von Rumgucker

Ich will den Zähler rückwärtslaufen lassen.

dann mach mal


Mir wirfst Du Ignoranz vor, und ignorierst selbst millionenfach vorhandene tatsachen, wie z.B. die eigentlich bekannte Tatsache, daß sich ein Zähler nicht rückwärts drehen kann, weil er mechanisch daran gehindert wird.

[alfsch]

Zitat:die eigentlich bekannte Tatsache, daß sich ein Zähler nicht rückwärts drehen kann, weil er mechanisch daran gehindert wird.

tja...DAS hatte ich irgendwie schon vermutet...
haben die zähler echt ne mechanische sperre gegen "rückwärts" ?

ed
eigentlich unfair

[Rumgucker]

"Rückwärts" war im Sinne von Bennos Start-Beitrag gemeint...

"Mächtig vorwärts abzüglich etwas rückwärts gibt weniger vorwärts"

[Bandre]

Zitat:Original geschrieben von Gerd

Zitat:Original geschrieben von Rumgucker

Ich will den Zähler rückwärtslaufen lassen.

dann mach mal


Mir wirfst Du Ignoranz vor, und ignorierst selbst millionenfach vorhandene tatsachen, wie z.B. die eigentlich bekannte Tatsache, daß sich ein Zähler nicht rückwärts drehen kann, weil er mechanisch daran gehindert wird.

Hi,
das ist quark, kann dir ein Video von meinem Zähler machen, der dreht
jedesmal wenn die Haupspindel einer meiner Drehbänke gebremst wird zurück.

Gruß

[Gerd]

Zitat:Original geschrieben von alfsch

Zitat:die eigentlich bekannte Tatsache, daß sich ein Zähler nicht rückwärts drehen kann, weil er mechanisch daran gehindert wird.

tja...DAS hatte ich irgendwie schon vermutet...
haben die zähler echt ne mechanische sperre gegen "rückwärts" ?

ed
eigentlich unfair

ne, ist schon o.k.
Die Dinger sind so gebaut, daß sie ohne Stromentnahme ganz langsam rückwärts laufen würden, wenn die Sperre nicht drin wär. Damit soll vermieden werden, daß bei eventuellen Toleranzen das Ding nicht schon ohne Stromentnahme vorwärts läuft. Dafür kann man ein paar wenige Watt auch verbrauchen, ohne daß der Zähler sich dreht.
Bei den neueren elektronischen Zählern hat man diesen Vorteil nicht mehr..
Und es gibt elektronische Zweirichtungszähler, die eingespeisten und entnommenen Strom getrennt zählen. Das wird zunehmend interessant, wenn man ebenfalls geförderten Eigenverbrauch selbst eingespeister Energie hat.

[Gerd]

Zitat:Original geschrieben von Bandre
Hi,
das ist quark, kann dir ein Video von meinem Zähler machen, der dreht
jedesmal wenn die Haupspindel einer meiner Drehbänke gebremst wird zurück.

Gruß

Quark, damit hast Du Recht, was Deine Aussage betrifft.

Wie weit dreht er denn zurück? Das wird jedes mal etwas anders sein, je nachdem, wie weit es zur nächsten Sperrposition ist.

[Bandre]

Über eine volle Scheibenumdrehung

[Benno]

Ein betriebssicherer +/-400V digital OPV ist sicher ein ansruchsvolles Projekt. Aber es gibt ja auch noch die Möglichkeit "I-WR" (siehe PDF von uni in Beitrag #1) - Stichwort Hochsetzsteller. Diese brauchen zwar eine Speicherdrossel kommen aber mit geringeren Speise- bzw. Betriebsspannungen als 400V aus.

Andererseits sind ja Motor Steuer MOS/IGBT Brücken verfügbar die auch für so eine Aufgabe wie einen 400V Klasse D OPV gewappnet sind. Die Schaltfrequenz brauchte ja theoretisch nur über 500Hz sein, und ggf. für Geräuschfreiheit und für eine kleine PWM Filter-/Speicherdrossel Induktivität vielleicht über 20kHz.

LG Benno