Was macht The Wind Catcher so besonders?

:: KiteX erklärt ::

Eine Windkraftanlage haben Sie wahrscheinlich schon einmal gesehen, aber eine tragbare?

Vielleicht ja – sie werden immer beliebter. Es gibt allerdings ein paar Grundlagen, die Sie kennen sollten, um bei der Wahl Ihrer Stromversorgung eine fundierte Entscheidung treffen zu können!

GRÖSSE ZÄHLT!

Schauen wir uns die Rotorfläche an.

Bei einer Windkraftanlage ist die Rotorfläche (die von den Rotorblättern überstrichene Fläche) der Kreis, den die Rotorblätter beim Drehen beschreiben. Sie ist im Grunde die Fläche des Windes, die die Anlage einfangen und in Energie umwandeln kann.

Die Rotorfläche ist entscheidend für den Ertrag einer Windkraftanlage. Je größer die Rotorfläche, desto mehr Wind kann die Anlage einfangen und potenziell in Strom umwandeln. Stellen Sie sich einen Eimer vor, der Regen auffängt: Je breiter der Eimer, desto mehr Wasser wird aufgefangen.


Schauen wir uns die Animation unten an: Wir sehen deutlich, dass der Wind Catcher mit einem Durchmesser (Ø) von 4m eine viel größere Rotorfläche hat als unsere kleineren Mitbewerber:

Die tatsächlich überstrichene Fläche wird durch die Länge der Rotorblätter und ihren Abstand vom Rotationszentrum bestimmt.

Fläche eines Kreises: π x r² = A

Wir berücksichtigen dabei nicht den inneren Kreis, sondern nur den Bereich, den die Klingen beim Kehren abdecken.

Überstrichene Fläche des Wind Catcher:

(π x R²)-(π x r²) = 9,42 m²

Überstrichene Wettkampffläche:

(π x R²)-(π x r²)= <3,14m²

Obwohl die Rotorblattteile des Wind Catcher gleich lang sind wie bei der Konkurrenz, ist die überstrichene Fläche doppelt so groß, weil wir die Radien versetzt haben!

Nennleistung vs. durchschnittliche Windgeschwindigkeit

Die Spitzenleistung des Wind Catcher liegt derzeit bei 200 W bei 5,5 m/s. Warum sollte er also kleinere Turbinen mit einer Leistung von 400 W oder sogar 600 W übertreffen?

Die Antwort steckt eigentlich schon im vorherigen Abschnitt. Die durchschnittliche Windgeschwindigkeit ist entscheidend! An einem mäßig windigen Tag fliegt Ihnen vielleicht der Hut vom Kopf, und Ihre kleine Turbine erzeugt eine ordentliche Menge Energie. Gegen Abend wird das Wetter dann etwas ruhiger, und es ist ganz angenehm, draußen zu sein. Die kleine Turbine bewegt sich kaum noch, aber der Wind Catcher dreht sich weiter. Die ganze Nacht!

Wenn wir nun den Wind Catcher bei verschiedenen Windverhältnissen mit einem Konkurrenten vergleichen, bekommen wir eine gute Vorstellung davon, wie viel Wind wirklich nötig ist, um eine Windturbine anzutreiben:

Zwischen 5,5 m/s und 15 m/s liefert der Wind Catcher konstant 200W, während unser Mitbewerber erst ab 10-15 m/s oder mehr etwas Nennenswertes erzeugt.

Sicher, bei Wind über 15 m/s erzeugt der Mitbewerber mehr Strom, aber würden Sie bei so einem Wetter wirklich campen wollen?

Ich würde es mir zweimal überlegen, überhaupt das Haus zu verlassen, und ein Zelt würde ich ganz bestimmt nicht aufschlagen!

In 24 Stunden bei schwacher bis mäßiger Brise hat der Wind Catcher etwa 4500Wh erzeugt. Das reicht fast, um Ihre Getränke in einer 47W-Kühlbox weitere vier Tage kalt zu halten. Also: Licht aufhängen, Handys laden oder Smoothies mixen, während Sie die Batterien immer weiter nachladen!

Es ist eigentlich viel nützlicher, die Energieproduktion in Wattstunden zu vergleichen und zu verstehen. Genau dafür haben wir eine Erklärung!

Das Pitch-System

Warum dreht sich der Wind Catcher dann nicht einfach schneller? Würde er dann nicht noch mehr produzieren?

Nun ja, aber es würde auch mehr Lärm machen.

Diese Einschränkung besteht nicht ohne Grund. Wenn wir die Rotorblätter und damit die überstrichene Fläche verlängern, erhöhen wir auch die Belastung für alles andere. Die Leitungen, den Turm, die Turbine und die Bodenanker. Dies könnte möglicherweise durch den Bau aus anderen Materialien behoben werden, aber das würde das Ganze schwerer und viel, viel teurer machen.

Um die Drehzahl des Wind Catcher konstant bei 135 U/min (Umdrehungen pro Minute) zu halten, ist er mit einem Pitch-System ausgestattet, das die Rotorblätter um die eigene Achse dreht.

Dies ist bei den meisten großen Windkraftanlagen ein übliches Merkmal, in dieser Größe und Preisklasse jedoch praktisch unbekannt.

Wir haben unzählige Stunden damit verbracht, das Pitching-System zu perfektionieren. Es ist unglaublich schnell und selbst wenn der Strom ausfällt, richten sich die Rotorblätter im Wind auf, wodurch die Turbine automatisch gebremst oder sogar gestoppt wird.

Die Bodenstation

Auf Bodenhöhe (daher der Name) ist der Wind Catcher mit einem kleinen, aber wichtigen Hardwareteil ausgestattet:

Bei der Ground Station handelt es sich um einen DC/DC-Wandler, ein cleveres Stück Hardware, das die schwankende Energie des Windes ausgleichen und eine Vielzahl von Geräten gleichmäßig mit Strom versorgen kann. Sie kann so eingestellt werden, dass sie jeden Batterietyp lädt, ob auf Blei- oder Lithiumbasis, und die Leistungsabgabe kann begrenzt und die Spannung programmgesteuert gesteuert werden.

Es geht sogar noch verrückter: Wir können Kraftwerke auch aufladen, indem wir sie „austricksen“, sodass sie denken, ein Solarpanel sei angeschlossen. Wir nennen das Solar-Emulationstechnologie.

Kraftwerke sind nicht mit der erforderlichen Software ausgestattet, um die schwankenden Ströme aufzunehmen, die eine Windturbine erzeugt. Daher ist die Bodenstation mit einer Reihe von Kondensatoren ausgestattet, die Ladung für bis zu eine Sekunde speichern und an das Kraftwerk abgeben können, als wäre sie ein Solarpanel.

Irgendwas mit MPPT und der Umwandlung überschüssiger Energie in Wärme, wodurch potenziell Elektrizität verloren geht.

Keine andere Windturbine verfügt über einen DC/DC-Wandler, der alle Systemtypen bedienen kann. Mit Wind Catcher können Sie Batterien sicher aufladen.

Was macht The Wind Catcher so ... großartig?

Lassen Sie uns ein wenig über die Entwicklung von The Wind Catcher, die Materialien und warum es so bahnbrechend ist, sprechen:

Zunächst einmal mag der Name KiteX auf den ersten Blick fehl am Platz erscheinen, aber wir heißen nicht ohne Grund KiteX.

Die Gründer sind begeisterte Kitesurfer und verfügen außerdem über zwei Ingenieurabschlüsse. Sie wissen, wie man die Kraft des Windes nutzt und verfügen über umfassende Kenntnisse im Bereich Leichtbaumaterialien.

Der Wind Catcher wiegt gerade mal 12 kg. Er besteht aus Kohlenstofffaser- und Glasfaserstäben sowie einer Reihe 3D-gedruckter Kunststoffteile. Um sicherzustellen, dass alles als solide Struktur an seinem Platz bleibt, wird das Ganze mit sehr starken Leinen zusammengehalten. Leinen wie die, die Sie an Ihrem Fallschirm festhalten!

Heutzutage ist das geringe Gewicht wichtiger als die Möglichkeit, es einfach auf das Autodach zu schieben.

Einfach ausgedrückt: Weniger Material bedeutet eine günstigere Produktion und einen niedrigeren Preis.

Wenn wir die Spitzenenergieabgabe von 200 W mit dem Gewicht zusammenrechnen, kommen wir auf 16,6 W/kg. Vergleichen Sie das mit einer herkömmlichen Windturbine aus viel Stahl und einem Betonfundament, die etwa 2 W/kg erzeugt.

Natürlich produziert der Wind Catcher nicht so viel Energie wie eine 300 m hohe Offshore-Windturbine, aber das Schöne ist, dass er das auch nicht muss. Wenn Sie es bereuen, ihn neben Ihrem Lager aufgestellt zu haben, bauen Sie ihn einfach ab und stellen Sie ihn woanders auf! Es muss danach kein Beton ausgehoben werden!