Erste Android Anwendung erstellt

Seit beinahe 2 Jahren besitze ich ein Android Smartphone. Ich bin mittlerweile ein Fan dieses offenen Betriebssystems geworden. Ich habe mir schon länger vorgenommen auch selbst eine Anwedung dafür zu schreiben.

Da nun Weihnachtsferien sind hatte ich endlich wieder freie Zeit für sowas. Ich habe ein kleines Programm (sogenanntes App) für meine Windrad Statistiken geschrieben. Damit kann ich die Messwerte einfach beobachten und ggf. in den Betrieb eingreifen.

Android selbst basiert auf einem Linux Kern. Die Anwendungen selbst sind Java Programme. Es gibt ein extrem mächtiges Framework auf das man zurückgreifen kann.

Zum Programmieren (unter Windows) benötigt man folgendes:

• Android SDK
• Windows-Treiber für Telefon aktualisieren (war bei mir nötig damit man Programme zum Telefon übertragen kann)
• ADT (Android Development Tools) für Eclipse (wenn man wie ich Java mit Eclipse programmiert)

Der Android Developer Guide ist sehr hilfreich und einfach aufgebaut. Ich habe mir dort einige Tutorials durchgelesen und begonnen Beispielprogramme an meine Anforderungen anzupassen.

Super finde ich dass man die Programme sofort am PC emulieren kann. Man muss also vorerst nichteinmal ein Android Telefon dafür haben. Im nachfolgenden Bild ist der Android Emulator zu sehen:

Man sieht links den Bildschirm des Smartphones, genauso wie er in Wirklichkeit aussehen würde. Rechts sind die Bedienelemente des Smartphones angeordnet. Wenn man zum Beispiel auf die Taste "Menu" klickt dann simuliert man einen Klick auf die Menü-Taste des Telefons.

Mein Programm lädt regelmässig den aktuellen Systemstatus direkt vom Windrad Controller über das Internet und zeigt den Status am Bildschirm an.Über ein sogenanntes "Options-Menü" (Menü-Taste drücken) können Sonderfunktionen (zB. Windrad anhalten) aufgerufen werden.

Im nachfolgenden Bild sieht man (leider nur sehr schlecht) das gleiche Programm am Mobiltelefon:

Einfache Anwendungen wie diese sind eigentlich relativ einfach in wenigen Stunden umzusetzen. Was mich eine Weile gekostet hat war folgendes: arbeitsintensive Programmteile welche länger dauern können (zum Beispiel Daten vom Netzwerk holen) müssen von der GUI (Grafik-Oberfläche) getrennt werden. In Android bzw. Java macht man das mit sogenannten Threads. Diese umzusetzen sind ein wenig Trickreich. Dank der vielen Tutorials ist das aber ohne Weiteres auch für Anfänger möglich.

Sehr hilfreich ist die Android Developer Seite:

http://developer.android.com/guide/index.html

Windrad: Bremsenergie als Heizung nutzen?

Bei einer Windkraftanlage gibt es Situationen in denen aus Sicherheitsgründen der Rotor abgebremst werden muss. Diese Energie wird im Normalfall in einem Bremswiderstand (sehr robustes Teil) in Wärme umgewandelt. Die Energie geht im Normalfall verloren.

Christian Mayrhofer brachte uns auf die Idee es mit Glühkerzen eines alten Dieselmotors zu versuchen. Prompt liess er mir auch einige Exemplare kostenlos zukommen. Herzlichen Dank nochmal!

Die Glühkerzen wurden in ein Metallrohr geschraubt in dem sich Wasser zur Kühlung befindet. Die Anordnung dient dazu die Wärmeenergie kontrolliert an die Umgebung abzugeben und somit die eventuelle Heizleistung abzuschätzen.

Die Glühkerze nimmt im Normalbetrieb an 12V etwa 20A auf (wassergekühlt). Bei bisherigen Bremsmanövern wurde das Becken dabei gut lauwarm. Bremsen funktioniert bisher problemlos dabei. Man darf nur nicht vergessen ab und zu das Kühlwasser nachzufüllen.

Aufgrund der relativ geringen Leistung unserer Anlage (< 1kW) ist aber an einen Einsatz im Heizhaus nicht zu denken. Unsere Anlage ist einfach zu klein dafür, ein Verlegen von (sehr dicken und teuren) Kupferkabeln würde leider keinen Sinn ergeben.

Bei größeren Anlagen mit mehreren Kilowatt Rotorleistung macht eine Kopplung mit der Zentralheizung aber ganz sicher Sinn.

Update: nach einigen Wochen musste ich feststellen dass die Glühkerzen nicht robust genug sind. Entweder vertragen sie die Dauerbelastung im Wasser nicht oder sie vertragen die teilweise höhere Spannung / Leistung nicht die ich ihnen zugemutet habe.

Mikrocontroller AVR-NET-IO: LCD Display ergänzt

In den letzten Tagen habe ich ein LCD Display an den Controller angeschlossen. Es handelt sich um ein 2x16 Zeichen Display von Pollin: TC1602.

Das Display wurde wie in Pollin's ADDON Board vorgeschlagen mit dem Chip PCF8574 an den I^2C Bus des ATmegas angekoppelt um I/O Pins einzusparen (es sind Steuerleitungen zum Betrieb nötig). Diesen Chip habe ich auf einem kleinen Platinenrest hinten am Display montiert, somit brauche ich nur 4 Leitungen vom Display zum Controller verlegen. Ich habe dafür ein kurzes Netzwerk Patchkabel mit einem Meter verwendet:

OpenMCP unterstützt dieses Display völlig problemlos. Man kann mit vorgefertigten Routinen das Display schön ansprechen.

Ich habe übrigens mit dem Entwickler von OpenMCP Kontakt aufgenommen: Dirk Broßwick. Er hat mir sehr  freundlich Fragen beantwortet, darum habe ich mich entschlossen meine Erfahrungen im Wiki von OpenMCP zu notieren. Vielleicht helfen meine Notizen weiteren Nutzern des Systems.

Der erste Wiki Artikel von mir über den Anschluss des LCD Displays:
http://wiki.neo-guerillaz.de/mediawiki/index.php/LCD

In den nächsten Tagen/Wochen erwarte ich noch ein 4 Zeilen Display. Damit kann ich dann mehr Informationen auf einer Display-Seite anzeigen.

Aktuell sieht man am Display:

• Generator Spannung
• Generator Strom
• Leistung
• Rotor-Drehzahl
• Windgeschwindigkeit

Windrad: Mikrocontroller AVR ATMega644

Ende Juli gab es in der direkten Umgebung ein schweres Gewitter. Nach einem sehr lauten Donner etwa zu Mittag gab die Netzwerkschnittstelle des Mikrocontrollers (Rabbit BL2000) den Geist auf. Sonst funktionierte er normal, nur gab es ab diesem Zeitpunkt keine Statistiken mehr (ein Ersatzcontroller um 250 Euro war mir zu teuer).

Ich hatte aber sowieso schon länger vor die Regelung auf einen ATMega Controller von AVR umzustellen. Diese Teile können beinahe genausoviel, kosten aber nur einen Bruchteil (Prozessor etwa 5 Euro, gesamtes Entwicklungsboard mit Netzwerk-Chip etwa 27 Euro). Ich kaufte das bekannte fertige Entwicklungsboard AVR-NET-IO bei Pollin und setzte sofort den etwas besseren Prozessor ATMega644 ein (64kByte Flash Speicher statt 32kByte beim ATMega32).

Sofort musste ich zur Kenntnis nehmen dass die Umstellung doch sehr viel Arbeitszeit verschlingen würde. Damit ich mit dem Controller Netzwerkverbindungen aufbauen kann brauche ich einen TCP/IP Stack und möglichst komfortable Programme / Dienste dazu (zB: HTTP-Server, HTTP-Client usw.). Diese Dinge funktionierten mit dem Rabbit Board wirklich einfach. Für den AVR Controller musste ich alles neu umsetzen.

Nach langem Suchen bin ich auf das Projekt OpenMCP gestossen. Die Software funktioniert problemlos mit dem ATMega644er Prozessor und dem Netzwerkchip ENC28j60 welcher am Pollin Board verbaut ist. Man programmiert genauso in C, eigene Programme lassen sich einfach zum Gesamtsystem ergänzen. Ich finde diese Software ist sehr aufgeräumt und bietet genug fertige Funktionalität um einfache Anwendungen umzusetzen. Es gibt zum Beispiel fertige Bibliotheken für

• Netzwerkkonfiguration (IP einstellen, ab dann funktioniert mal ICMP)
• Webserver mit CGI Funktionalität (ist einfach einzubinden)
• NTP zur Zeitsynchronisierung übers Netzwerk
• einfacher Zugriff auf AD-Wandler
• einfacher Zugriff auf Digital Ein/Ausgänge (GPIO)
• Bibliotheken für Netzwerkverbindungen (damit kann man zB relativ einfach eine HTTP-Anforderung senden)
• automatische Uhrzeit/Datumsfunktionen, einfache Verwendung von Timern
• und vieles mehr....

Jedenfalls habe ich nun endlich die erste lauffähige Version fertig. Ich habe eine Erweiterungsplatine angefertigt welche am 25poligen Anschluss des Pollin Boards angeschlossen wird. Auf diesem Board sind nur Kleinigkeiten drauf (Spannungsversorgung, Spannungsteiler für ADC's und Anschlüsse für diverse Ein/Ausgänge). Seit heute Mittag läuft nun diese Anlage:

Endlich habe ich also wieder Statistiken von unserem Windrad im Netz. Ich hoffe dass dieser Controller stabil läuft...

Sportlicher Sommer 2010

Endlich habe ich mich aufgerafft und mit sportlichen Aktivitäten begonnen. Im Juli habe ich mir ein Mountainbike gekauft, seitdem fahre ich sehr oft alleine oder mit Freunden Touren. Meist auf der Strasse, manchmal aber auch im Gelände.

Auch eine Bergtour war dabei: vor etwa 2 Wochen waren wir am Feuerkogel:

  

Kleinere Wanderungen in der Hofkirchner Gegend waren auch dabei. Ich bin alle offiziellen Wanderwege der Gemeinde Hofkirchen zu Fuss abgegangen oder mit dem Rad abgefahren um die GPS Koordinaten für die Gemeinde Homepage zu bekommen.

Natürlich kamen heuer auch wieder Zillenfahrten vor:

Und die üblichen Aktivitäten kamen auch nicht zu kurz :-)

Holz-Rotor besser ausgewuchtet

Leider mussten wir nach dem ersten Aufrichten der Anlage feststellen dass der Rotor bei gewissen Drehzahlen unruhig lief. Deswegen war zu Sommerbeginn eine Wartung angesagt. Der Mast wurde mit Traktoren umgelegt und der Rotor abgenommen.

Nach einem Tipp aus dem Forum daswindrad.de hängten wir unseren Rotor in der Garage mit einem Seil auf:

Man sieht deutlich den Gewichtsunterschied der einzelnen Flügel. Der Unterschied betrug etwa einige zig Gramm.

Den Gewichtsunterschied glichen wir aus indem wir die leichteren Flügel mit Epoxydharz strichen bis der Rotor exakt waagrecht hing.

Zuerst wollten wir den Lauf testen indem wir mit einen zweiten Generator händisch Drehstrom erzeugen (Kurbel) und den eigentlichen Generator als Motor betreiben. Allerdings war der schwere Rotor so kaum vernünftig zu beschleunigen.

Den Rest erledigte der Wind. Zufälligerweise kam der auch in Bodennähe kräftig genug aus der richtigen Richtung. Der Rotor läuft nun sehr schön und wucht:

Zusätzlich dazu wurde die vertikale Lagerung mit noch besseren Messingbüchsen verbessert um Geräusche in Zukunft zu vermeiden. Danach richteten wir den Masten mit 2 Traktoren wieder auf:

Windkraftmäher (fast) fertig

In den letzten Wochen erzgänzten wir unser Windkraft Projekt um eine weitere Komponente: ein alter (Mitte 50er Baujahr) Reform Motormäher wurde auf Elektrobetrieb mit Akkus umgebaut:

Am Bild sieht man dass der Benzinmotor entfernt wurde und durch einen starken Elektromotor ersetzt wurde. 2 Stück 12V Bleiakkus versorgen das Ungetüm mit elektrischer Energie (100Ah). Der Motor nimmt ca. 700 Watt an Leistung auf. Damit kann man ebenso gut mähen wie mit einem Benzinmotor, allerdings wesentlich leiser!

Die Akkus wurden direkt über der Achse montiert damit sie gewichtsneutral befestigt sind. Der Mäher ist jedoch wesentlich schwerer als vorher. Darum wurde die Achse um ca. 10cm verbreitert damit der Mäher auch in Schräglagen noch stabil zu manövrieren ist und noch so leicht umkippt.

Der Antrieb erfolgt mittlerweile mit einem Zahnriemen (längsverzahnt). Diese Methode funktioniert wesentlich besser und leiser als ein erster Versuch mit einer Motorrad Kette.

Wie immer wurden praktisch alle Arbeiten von meinem Vater durchgeführt.

Der Mäher wird mit dem Windrad ständig geladen und ist dadurch jederzeit einsatzbereit. In erster Linie wollen wir damit die Leistungsfähigkeit von elektrischen Maschinen demonstrieren und zum Nachdenken anregen damit weitere Maschinen umweltfreundlicher gebaut werden (zb. Elektroautos).

Im Hintergrund ist unsere Windkraftanlage zu sehen. Der Motormäher bezieht seine Energie alleine vom Windrad.

In nächster Zeit bauen wir noch eine elektronische Drehzahlregelung mit Vorwährts/Rückwährtsgang ein. Damit sollte dieses Projekt fertig sein.

Ach ja: mit den 100Ah Akkus (die 2 Akkus die auf den Fotos zu sehen sind) können wir etwa eine Stunde mähen! Wer hätte das gedacht...

» mehr Fotos (danke an Sigi Stöbich für die schönen Fotos!)
» die OÖ Nachrichten berichteten über den Windraftmäher

Erstmals mehr als 4kWh pro Tag Ausbeute

Seit gestern tobt ein ziemlich hartnäckiger Sturm in unserer Gegend. Schon gestern freute ich mich weil die Energieausbeute beträchtlich war. Maximal zeigte das Anemomenter 12m/sek an Windgeschwindigkeit an.

Heute konnten wir allerdings die Ausbeute nocheinmal übertreffen: seit Mitternacht erzeugten wir bereits 4kWh an elektrischer Energie. Hier die Leistungsgrafik der letzten 24 Stunden:

Einzelne Leistungsspitzen reichen derzeit bis knapp 600 Watt. Die Leistungs- und Energieausbeute kann noch beträchtlich gesteigert werden wenn ich die elektrische Ladung verbessere. Derzeit begrenzt der Generator-Innenwiderstand gemeinsam mit dem Leitungsverlusten die maximal mögliche Leistung. Maximal wäre elektrische Leistungsanpassung (Begriff aus Elektrotechnik) möglich, dadurch würde sich die Ausbeute theoretisch noch um bis zu 50% steigern lassen.

Nachtrag: Gesamtenergie am 05.05.2010: 4.96kWh

Windrad mit Holzflügel fertig

Endlich ist es geschafft. In den letzten Wochen baute mein Vater ein völlig neues Windrad. Die wesentlichste Neuerung liegt auf der Hand: die Rotorblätter wurden völlig aus Massivholz in Handarbeit gefertigt:

Als Vorlage diente das Flügelprofil GÖ624 aus dem Buch von Prof. Chrome. Ich übernahm ein Beispiel aus dem Buch und änderte es auf eine Rotorblattlänge von 150cm ab. Im Hintergrund sieht man eine angefertigte Lehre welche für die Herstellung nötig war. Die Flügel selbst wurden von Hand gehobelt und geschliffen bis sie exakt in die Lehre passten.

Ein erster Versuch mit einem Flügel am Frontlader unseres Traktors verlief positiv:




Danach wurden die restlichen Flügel geformt, eine kräftige Nabe aus Metall konstruiert und gebaut und erneut getestet:

Am Foto der stolze Erbauer Leopold Raab. Alle Metallteile zur Befestigung wurden in das Holz eingearbeitet damit eine möglichst gute Aerodynamik gegeben ist. Später wurde an der Rückseite noch Verstrebungen zur mechanischen Verstärkung angebracht. Die Flügelspitzen wurden abgerundet. Am Ende wurde das Holz mit Epoxydharz 2x gestrichen und im Ofen unseres Nachbarn "gebacken". Die Oberfläche des Harzes ist extrem fest und ziemlich hart. Dadurch hoffen wir dass es langer Zeit der Witterung trotzt.

Der neue, wirklich formschöne Repeller sollte aber nicht am Boden sein Dasein fristen sondern auf einem Holzmast unseres Energieversorgers montiert werden. Wir erreichten dadurch eine grössere Nabenhöhe und somit bessere und stabilere Windströmungsverhältnisse. Leider bringt das aber auch wesentlich mehr Aufwand an Statik mit sich. Dadurch war grösserer Maschineneinsatz (Bagger und Kran) beim Aufrichten nötig.

 In die Mastspitze bohrten wir ein mehr als 1m langes 70mm Loch welches die Halterung für den Roter aufnimmt:

Die Mastspitze wurde mit Flacheisen und Eisenringen verstärkt. Die Masteinführung selbst wasserdicht mit gedrehten Lagerbüchsen aus Metall und Kunststoff wasserdicht verschlossen:

Hier noch ein Foto des fertigen Repellers:

Der Rotor ist wirklich sehr gelungen und formschön. Danach grub ein Bagger ein etwa 3m tiefes Loch in die Erde. Der Betonfuss des Holzmastes wurde im Erdreich eingegraben und eingestampft. Der Mast selbst wurde in etwa 4-5m Höhe am Gebäude abgestützt.

Die fertige Anlage sieht nun so aus:

Der Rotor läuft ziemlich ruhig und extrem leise. Die viele Arbeit hat sich offenbar ausgezahlt. Wir haben wiedermal einen Meilenstein geschafft und diesmal die erste wirklich formschöne Anlage aufgebaut.


Leider gibts derzeit noch ein Problem mit dem Windmesser, darum gibts in den nächsten Tagen keine Windgeschwindigkeits-Werte.

Abschliessend bedanke ich mich nochmal recht herzlich bei den zahlreichen Helfern welche uns tatkräftig bei der Umsetzung unterstzützt haben. Ohne euch wärs nicht möglich gewesen! Ich wollte hier alle anführen, vermutlich hätte ich aber jemanden vergessen weil wir von sovielen Leuten unterstützt wurden.

Hauptsächlich bedanke ich mich aber bei meinem Vater! Er hat den bei weitem Grössten Anteil der Arbeiten durchgeführt und dabei irrsinnig viel Zeit investiert. Auf den Fotos sieht alles recht einfach und problemlos aus. Natürlich ist es das in Wirklichkeit nicht. In der Anlage stecken mittlerweile mehr als 4 Monate Arbeit (inklusive Aufbau der bisherigen Versuchs-Windräder) und auch schon ein nennenswerter Geldbetrag. Für war es das alles aber wert!

Hier noch ein Video bei moderatem Wind (geschätzt etwa 4-5m/sek):


Viele Fotos und einige Videos gibts hier in der Galerie zu sehen:
http://picasaweb.google.com/bernhard8/Windrad320cmHolzfluegel

bremsenbox.at fertiggestellt

In den letzten 12 Monaten war ich teilzeit bei der Kneidinger GmbH in Lembach angestellt. Hauptaufgabe war es die Plattform bremsenbox.at zu programmieren. Ich war mit der Programmierung grösstenteils Ende Februar fertig. Im März ging die Plattform nun in Betrieb. Hoffentlich wirds auch gut bei den Kunden angenommen!

Kurze Beschreibung: es geht um Bremsenreparaturen am Auto. Der Kunde kann seine Reparatur genau definieren (Klötze, Scheiben, nur vorne oder hinten) und bekommt dafür sofort einen Fixpreis angezeigt. Ein Termin kann sofort online vereinbart werden. Die Reparatur erfolgt dann in der Bremsenbox Linz. Derzeit sind Reparaturen für etwa 20000 verschiedene Fahrzeuge möglich.

Hauptproblem war: man glaubt nicht wie kompliziert es ist für ein Fahrzeug die exakt passenden Teile rauszufinden. Selbst wenns ums exakt gleiche Auto geht kann der Wagen in einem anderen Werk oder zu einer anderen Zeit gebaut worden sein. Dort wurden eventuell andere Teile verbaut.

Hier ein Screenshot von der Seite (Grafik kommt von einer Werbeagentur):

Letzte Woche war sogar ein Webespot für die Seite auf dem OÖ Lokalsender LT1:

Neuer Flügel aus Vollholz

dDa mein Vater ja ein Meister in der Holzbearbeitung ist (siehe www.holzhut.at) hat er sich entschlossen nun die ideale, verwundene Flügelform selbst aus Vollholz herauszuarbeiten. Diese Arbeit ist natürlich irrsinnig aufwendig. Als erstes baute er eine Lehre um die Arbeiten jederzeit kontrollieren zu können:

Danach arbeitete er Schritt für Schritt die Konturen mit Säge, Hobel und Schleifmaschine heraus. Hier das fertige Ergebnis:

Zum Probieren schnallte er den Flügel in Form eines Einflüglers auf einen Generator. Befestigt wurde das ganze am Frontlader vom Traktor. Ein Gegengewicht sorgt für eine passende Auswuchtung. Der Flügel läuft eigentlich erstaunlich ruhig:

Effizienzüberlegungen

Um beurteilen zu können wie gut bzw. effizient unsere Anlage überhaupt die Windenergie in elektrische Energie umwandelt habe ich nun eine weitere Statistik erstellt.

Hier eine Beispielgrafik vom heutigen Tag:

In der Grafik sieht man die Windgeschwindigkeit auf der X-Achse und die Leistung auf der Y-Achse. In Wchwarz wird die theoretisch mögliche Leistung dargestellt (kinetische Energie der bewegten Luft: P(v_wind) = 1/2 * rho_luft* r² * π * v_wind³). In Blau wird ein Drittel dieser maximal möglichen Leistung dargestellt (das ist ein üblicher Wert der von Windkraftanlagen erzielt wird). In rot ist unsere erzielte Leistung dargestellt.

Es ist schön zu erkennen dass wir noch ein Stückchen von der blauen Linie entfernt sind. Es gibt also noch Raum um Verbesserungen zu erreichen. (na gottseidank, sonst wären wir ja nun fertig :-)

Mehr Statistiken zur Windgeschwindigkeit

Der Vollständigkeit halber habe ich nun die Statistiken noch erweitert. Meist wird von Standorten zur Windkraftnutzung die durchschnittliche Windgeschwindigkeit und die Verteilung der Windgeschwindigkeiten nach Häufigkeit angegeben.

Die Werte an unserem Standort sind verglichen mit anderen ziemlich schlecht. Ich habe oft gelesen dass eine Windkraftnutzung nur rentabel realisierbar ist ab einer durchschnittlichen Windgeschwindigkeit von 4m/sek. Wir konnten bisher nur 1.5 m/sek bei uns feststellen. Ebenso schlecht ist die Verteilung der Windgeschwindigkeiten:

Die vollständigen Windstatistiken sind jederzeit aktuell hier zu finden.

Obwohl diese Werte sehr schlecht sind ändert das nichts an unserem Vorhaben die Thematik genauer zu erforschen und eigene Erfahrungen zu sammeln. Vermutlich werden wir auch später daraus ableiten müssen dass eine wirtschaftliche Nutzung bei uns nicht möglich ist.

Stärkerer Generator, Rotordurchmesser 290cm

Endlich ist es soweit. Wir kommen unserem angepeilten Ziel von 3m Rotordurchmesser schon ziemlich nahe. Das wichtigste heute war mal den neuen Generator zu montieren:

Dieser Generator leistet bis zu 3500 Watt. Viel wichtiger ist aber dass er bei kleinen Drehzahlen schon gute Spannungen liefert (etwa 24 Volt gleichgerichtet bei 100 Umdrehungen/min). Dafür ist allerdings sehr viel Kupfer und Eisen nötig. Man merkts: der nackte Generator hat nun 19kg. Wir mussten darum auch den Masten verstärken.

Der neue Selbstbau-Rotor ist eine völlige Eigenkonstruktion: Ein 25cm Durchmesser Abflussrohr wurde nach eigenem Ermessen aufgeschnitten um 3 Flügel zu erhalten. Im Inneren wurde Holz so lange bearbeitet dass es gut eingebaut werden konnte. Ziel ist mehr Stabilität und eine bessere Aerodynamik (Flügelform für Auftriebsverhalten). Wir werden sehen ob die Flügelform gut läuft.

Das Anlaufverhalten sieht jedenfalls sehr gut aus. Der Rotor läuft bei ca. 1m/sek Wind an. Leistung kann nun schon bei etwa 30 Umdrehungen pro Minute (etwa 2m/sek Wind) entnommen werden.

Hier ein Foto der heute installierten Anlage:

Ausserdem wurde die Brems-Schaltung verstärkt damit sie mehr Strom vernichten kann. Langsam muss ich mit einer Spitzenleistung von 1kW rechnen und diese notfalls auch vernichten können. Zusätzlich habe ich ein Relais montiert das ich per µController ansteuern kann. Damit kann ich den Generator kurzschliessen (Not-Aus bzw. Stop-Schalter).

Grösser, höher, mehr Leistung...

Sobald man einmal vom Wind-Virus infiziert wurde will man immer mehr. Heute nahmen wir an unserem Windrad ein paar Verbesserungen vor. Der Holzmast wurde verstärkt, die Nabenhöhe um ca. 1,5m erhöht und der Rotordurchmesser von 180cm auf 230cm erhöht. Nun ist auch der Windmesser in einer vernünftigen Höhe montiert. Unser eigenes Haus ist nichtmehr so stark in der Windströmung.

Leider musste ich feststellen dass die Ladeschaltung mit Sepic Wandler nicht den gewünschten Erfolg brachte. Die Leistungsaufnahme liess sich zwar ganz gut per µController steuern, aber der Wirkungsgrad der Schaltung war zu schlecht, es gelangte kaum etwas von der aufgenommenen Energie in die Akkus. Den nächsten Versuch starte ich vermutlich mit einem Flyback Wandler. Der arbeitet mit einem kleinen Trafo, dadurch kann die Eingangsspannung kleiner und grösser als die gewünschte Ausgangsspannung sein. Ich muss zuerst nach einem passenden Trafo suchen....

Sehr erfreulich ist dass dieser neue Rotor offenbar schon bei ca. 1,5m/sek Windgeschwindigkeit läuft. Bei 2-3m/sek müsste man schon Leistung entnehmen können. Man wird in den nächsten Tagen mehr sehen...

Verbesserung der Datenaufzeichnung

Bisher funktionierte die Datenaufzeichnung mit dem µController ganz simpel: ich nahm jede Minute die aktuellen Messwerte auf und speicherte sie in der Datenbank. Natürlich ist das nicht ideal da es sich nur um Momentaufnahmen handelte. Werte verändern sich ja ziemlich flott sogar innerhalb einer Sekunde.

Jetzt mache ich folgendes: alle Werte werden laufend gemittelt indem ich den letzten Messwert zum aktuellen addiere und durch 2 dividiere. Dadurch ergibt sich eine simple Mittelung der Momentanwerte. Zusätzlich dazu speichere ich jede Sekunde diesen Momentanwert ab und bilde jeweils einen Mittelwert über das Aufzeichnungsintervall von 60 Sekunden.

Allerdings verliert man dadurch die Möglichkeit Spitzenwerte zu erkennen. Deshalb ermittle ich zusätzlich die Maximalwerte innerhalb einer Minute. Diese Maximalwerte sind nun auch in den Grafiken zu sehen, sie sind jeweils etwas heller eingezeichnet.

Als Beispiel sieht man hier das Leistungs-Diagramm von heute:

Die Leistung ist nun in braun eingezeichnet (volle Fläche). Die Windgeschwindigkeit sieht man an der dunkelgrünen Linie. Diese beiden Werte sind Mittelwerte über jeweils eine Minute. Die hellen Linien geben Auskunft über die aufgetrenen Maximalwerte innerhalb einer Minute.

Bei der Windgeschwindigkeit ist nicht viel Unterschied erkennbar da offenbar die Windgeschwindigkeit nicht so stark schwankt. Bei der Leistung gibt es ganz starke Unterschiede. Heute betrug die höchste Momentanleistung (gemittelt über eine Minute) etwa 5 Watt und die Spitzenleistung 22 Watt. Vermutlich ist die starke Schwankung auf meine noch etwas ruckelige Laderegelung zurückzuführen. Diese läuft leider sehr sprunghaft und intensiv an, dadurch werden ziemliche Leistungsspitzen schubweise aus dem Generator entnommen. Ausserdem hängt ja die Leistung von der Windgeschwindigkeit zur dritten Potenz ab. Dadurch wirken sich Schwankungen der Windgeschwindigkeit sehr stark in der Leistung aus.