Sistem fotovoltaic - impamantare si sigurante

[BazsoDombiAndras]

MPPT vine de la Maxiumum Power Point Tracking. In practica inseamna ca regulatorul de incarcare foloseste din plin energia produsa de panouri. Daca ai un regulator obisnuit (PWM), acela iroseste o parte din energia produsa de panouri. De exemplu daca ai baterie de 12V si panou de 18V care produce max 5A, atunci un regulator obisnuit baga acei 5A in baterie la tensiune de 13.6-14.8V (depinde de faza de incarcare). Un regulator MPPT este mai destept si transforma 18V, 5A in approximativ 13.6-14.8V, 6-7A. Deci practic, in loc sa iroseasca tensiunea accea in plus a panourilor (fata de tensiunea bateriei), transforma tensiunea in curent si iti baga mai mult curent in baterii. Asta explicat asa, simplu, pe limbaj comun.

Un mare avantaj al incarcatoarelor MPPT este ca multe dintre ele sunt capabile sa accepte o tensiune mult mai mare de la panouri fata de tensiunea bateriilor. De exemplu eu panuiesc un sistem de 24V (2x baterii 12V legate in serie) si care va fi incarcat de 4 panouri. Asta inseamna ca regulatorul va accepta 4x18=72V de la panouri si va transforma acel surplus de tensiune in curent, bagand in baterii un curent mult mai mare decat cel produs de panouri, dar la 27.2-29.6V. Desi panourile mele vor produce max 5.5A la 72V, in baterii va intra max 15A la ~27-29V. Avand in vedere ca la mine intre panouri si regulator este un cablu de 50-60m, conteaza foarte mult ca tensiunea de la panouri sa fie cat mai mare, pentru a reduce pierderile pe cablu.

 

Eu folosesc niste panouri de 100W standard, EnjoySolar parca, monocristaline, cu output max 5.5A @ 18V. Le-am cumparat la 429RON/buc. Merita mai mult sa-ti iei panouri mia mari (185Wp de exemplu, poate second hand). Iesi mai bine la pret. Vorbeste cu colegul rinaldoparaipan, te poate ajuta in acest sens. Eu mi-am luat de 100W pentru ca initial am vrut sa le montez singur pe acoperis si cele mai mari sunt prea grele, as fi riscat sa nu le pot monta de unul singur.

 

Regulator Victron Energy MPPT BlueSolar 100/15. L-am luat nou cu approximativ 600 RON. M-a durut pretul, dar nu regret. Este foarte eficient si se poate monitoriza ce face daca te pricepi la electronica si la programare software te conectezi la el prin portul lui extern.

 

Invertor Doxin 500W, chinezarie ieftina de pe eBay, Solutie de buget, poate temporara, sa vedem cum merge.

Editat Aprilie 20, 2015 de BazsoDombiAndras

[albasete]

Va multumesc pentru lamurire. Acum am priceput cum stau lucrurile cu MPPT-ul.

Din pacate, nu am un buget asa mare, cca. 6000 lei pentru investitie. Am sa experimentez cu un panou de putere mica, 16 - 18 V si 15 - 20 W, adica cca. 1 - 2 A maxim pentru un acumulator mic, 12 V / 7 A. care va alimenta cca. 2 - 3 baghete led, in functie de necesitati. In timp , poate o conving pe soacra-mea sa pun un panou de putere mai mare pe acoperisul magaziei , panou ce va asigura iluminatul in bucataria de vara, magazie , si polata. (Aceste anexe sunt racordate la tensiunea din casa printr-un cablu aerian care poate fi confundat cu sarma pentru uscat rufe).

[BazsoDombiAndras]

Eu am avut un sistem experimental cam de genul pe care l-ai descris tu, din 2011 si pana astazi. Iti recomand sa cauti panouri din astea mici pe www.netdeal.ro. Vanzatorul respectiv le vinde ieftin si sunt bune. Eu de acolo mi-am luat cele de 100W. Daca intentionezi sa-ti cumperi si baterie, ti-as recomanda bateriile Solar sau DC de la Caranda. Eu am avut un astfel de DC (deep cycle) de 12Ah in sistemul experimental despre care vorbeam si sunt foarte multumit de cum s-a comportat din 2011 pana astazi. Inca rezista foarte bine, dar in curand trec pe sistemul mai mare si il tin pe cel mic doar pt. experimente. Totodata sfatul meu e sa-ti iei unul mai mare de 7Ah, ca sa poti alimenta lejer de la el macar un bec cu LED si iarna. Nu prea e inidicat sa descarci bateriile sub 50%, chiar daca sunt deep cycle. La mine bateria de 12Ah s-a dovedit o combinatie buna cu un panou monocristalin de 10W. Daca iti iei panou mai mare, sa-ti iei si baterie proportional mai mare.

 

Atentie cu baghetele LED, ale mele consuma cam mult, mai mult decat becurile LED.

Uite si un calculator util care te ajuta sa-ti calculezi ce sa-ti iei:

http://www.batterystuff.com/kb/tools/solar-calculator.html

 

Niste linkuri:

http://www.netdeal.ro/panouri-fotovoltaice

http://www.caranda.ro/shop - vezi seria SOLAR sau seria DC

 

Nu fac reclama la nimeni. Eu am ajuns la concluzia ca aceste componente merita cumparate de pe aceste site-uri dupa multe saptamani de cercetare.

 

Bafta!

[albasete]

Multumesc.Exact la adresa indicata de tine am gasit si eu panourile. Chiar vroiam sa cer o parere despre firma/panouri. Acum sunt lamurit si ma bucur ca nu am dat gres. Sa inteleg ca ai panoul si acumulatorul din 2011 ?  O sa cumpar si un acumulator de 12 Ah si panoul de 10 W.

In prezent, acumulatorul de 12 V / 7 A alimenteaza o bagheta de leduri de 10 W, care lumineaza balconul cand am nevoie. Ieri a trebuit sa incarc acumulatorul, deoarece lumina era c-am slaba. Ca si incarcator am folosit o sursa reglabila V si A. Initial, ma gandeam ca experimentul sa-l fac la bloc, dar trebuie sa pun panoul pe bloc si mi-e teama sa nu "faca picioare",daca-l pun in afara balconului, orientarea maxima este S-SV si nu stiu cat de eficient va fi. 

Editat Aprilie 20, 2015 de albasete

[BazsoDombiAndras]

Eu am tinut panoul in fereastra (dupa sticla), orientat la S-SV, complet vertical, ceea ce nu prea este optim, dar a incarcat suficient. Iarna, cand sunt multe zile in sir fara soare, e problema...

 

Pentru unghi optim:

http://www.solarelectricityhandbook.com/solar-angle-calculator.html

si randament optim:

http://www.solarelectricityhandbook.com/solar-irradiance.html

[albasete]

Multumesc pentru linkuri. Nu prea am cum sa-l fixez in afara balconului decat la 45 grade sau vertical. La tara l-as pune pe acoperisul magaziei si rezolv treaba. Deocamdata o sa-mi fac un calcul pentru necesarul de materiale, si cred ca de luna viitoare o sa-mi prezint si eu "lucrarea" pe forum. 

[clausb]

 

Regulator Victron Energy MPPT BlueSolar 100/15. L-am luat nou cu approximativ 600 RON. M-a durut pretul, dar nu regret.

Eu am luat mai scump o chinezărie dar merge bine și are curent max.40A. Si are și el un port serial și un program unde pot seta parametrii și ține statistici.

Bateriile - totuși pe una am plătit ecotaxa de 30 ron. Iar de schimbat se schimbă vorbind cu toți prietenii dizeliști ca atunci când vor să-și schimbe acumulatorul să predea unul de-al meu mult mai uzat decât al lui. Eu am vorbit și la magazine de acumulatori.

Oricât am studiat ideea(în alt topic) de a introduce in rețea energia și folosirea ei în casă fără contract cu electrica nu am reușit să găsesc o soluție viabilă. Așa că am rămas la of-grid cu consumatorii cuplați funție de starea bateriilor. Am costatat o productie (și consum) zilele astea de cca. 0,8-0,9 kwh/zi. Prin optimizări sper la un pic mai mult. Începe să sune a rentabilitate.

Revin on topic. Încă nu am legat la pământ rama panourilor. Oare e chiar necesar? La 16m distanță e un stâlp cu rețea de 20kV mai înalt decât panourile mele cu cca. 4-5m. Nu de alta dar tare mi-ar fi greu să trag un fir de Cu de min.4mmp de pe casă până undeva în grădină unde aș putea construi o împământare bună.

[BazsoDombiAndras]

Daca te uti pe YouTube la filmulete despre PV, cam toti recomanda sa le impamantezi. Dar sincer nu stiu.

[albasete]

Din cate am inteles, prin tari ca Germania, statul ajuta oamenii sa-si instaleze astfel de sisteme fotovoltaice, iar surplusul este introdus in reteaua nationale de energie electrica. Le ofera credite bancare cu dobanzi mai mici decat pentru alte necesitati. 

Claus, instalatia electrica a casei nu are impamantare ? Sau trebuie impamantare separata ? Probabil impamantarea are rol de protectie impotriva trasnetelor ? 

[BazsoDombiAndras]

Din cate am inteles eu, cel mai mare avantaj al impamantarii este ca electricitatea statica (care se acumuleaza in ramele panourilor) este tot timpul dusa catre pamant, ceea ce evita acumularea ei din start si daca atingi rama, nu te electrocutezi. Acest lucru este important mai ales pe timpul furtunilor si ajuta la prevenirea unei lovituri de fulger directe a panourilor. In afara de asta ar mai avea rolul de a descarca fulgerul in pamant in cazul unei lovituri directe, ca sa nu ia foc panourile. Pentru asta insa ar fi nevoie de un fir gros de cel putin 13 mm2. Eu n-am reusit sa gasesc decat de 10 mm2. Ideea e ca atunci cand fulgerul loveste, se descarca un curent enorm (de ordinul a 100 kA) pentru o fractiune de secunda, insa dupa accea se mai descarca un curent mult mai mic, de ordinul a 100A, pentru un timp mai indelungat (sa zicem o secunda). Acest curent din urma are tendinta sa aprinda si sa distruga obiectele prin care trece. Firul acela gros ar avea rolul sa nu fie pulverizat de curentul enorm initial si sa poata impamnta curentul mai slab din urma.

Editat Aprilie 21, 2015 de BazsoDombiAndras

[albasete]

De acord cu tine, dar sunt cam sceptic referitor la electricitatea statica. Din cate stiu, aceasta ia nastere prin frecare. Daca gresesc, corectatima. 

Se gaseste si cablu mai gros de 13 mm2. Daca nu, iei mai multe fire de Cu de 6 mm2, dezizolate la capatul unde vin prinse la panou, torsadate si cositorite apoi prinse cu o saiba tip papuc solida. Asta este  parerea mea. Din cate am citit/vazut pe net, o impamantare se realizeaza prin saparea unui sant adanc de cca. 40 - 50 cm, lung de 8 - 10  m , iar in sant se bat tarusi metalici de care se sudeaza platbanda galvanizata. Un capat al platbandei se scoate la exterior pentru conectarea la instalatia electrica, de fapt nulul de protectie. Acum, parerile/modalitatile de realizare a unei impamantari corecte sunt impartite, fiecare cu metoda lui.

Avand in vedere ca ai panourile in gradina si tot ai experienta sapatului, impamantarea o poti realiza la fata locului, sapand un sant de lung de cca 10 m si adanc de 40 cm. Important este sa nu fie prea aproape de cablurile care transporta curentul de la panouri la regulator.

 

Despre impamantare: https://www.google.ro/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAUQjhw&url=http%3A%2F%2Fwww.virtualelectric.ro%2Flinks%2Flinks%2Fexecutie_impamantare.php&ei=a_U1VfzAKYPyaoCMgNAO&bvm=bv.91071109,d.d2s&psig=AFQjCNHD3F5quB-Rr1YEIQImbzdsx3menQ&ust=1429685262318190

Editat Aprilie 21, 2015 de albasete

[BazsoDombiAndras]

Eu am facut in urmatorul fel: am batut in pamant doi stalpi de metal necoroziv (nu stiu ce metal este exact, dar e placat cu ceva necoroziv). Lungimea stalpilor este de 2m iar grosimea lor este de 1cm. Le-am legat cu o platbanda zincata de 2.5 m, pusa la approximativ 50 cm adancime in pamant intre cei doi stalpi. Deci sunt 2 stalpi la 2 m adancime si 2.5 m distanta intre ele. Unul dintre stalpi iese la 10 cm deasupra nivelului solului, ca sa pot prinde un fir de cupru la el. Distanta dintre firele care transporta curentul si cel mai apropiat stalp de impamantare este de approximativ 1.5 m, dar firele care transporta energia sunt puse in teava de apa (PVC). Nu cred ca impamantarea mea corespunde standardelor, dar in mod sigur e mai buna decat nimic  Daca va fi cazul, mai pot bate inca un al treilea stalp la inca 2.5m distanta si il pot lega de al doilea tot cu o platbanda zincata de 2.5m. Si asa as putea continua inca vreo 15 metri pana la gard, dar deocamdata m-am multumit cu atat din motive financiare.

Editat Aprilie 21, 2015 de BazsoDombiAndras

[albasete]

De stalpul care iese din pamant sudezi un capat al platbandei sau i-l prinzi cu un surub  iar la celalalt capat dai o gaura si fixezi platbanda cu surub de cadrul pe care sunt puse panourile. Astfel scapi de firele de Cu. Mai merge sa mai bati si al 3-lea stalp . Oricum, cred ca este suficient ceea ce ai facut. 

[BazsoDombiAndras]

Am ajuns intr-o faza in care pentru prima data am inceput sa testez sistemul

 

Constat ceva interesant. Am banuit ca intre baterie si regulator poate exista pierdere de tensiune (si pentru controller stim ca este important sa stie tensiunea exacta a bateriei), de aceea am masurat tensiunea ata la bornele bateriei cat si la bornele controllerului (la intrarea bateriei). Intr-adevar exista diferenta de 0.2V atunci cand controllerul incarca cu approximativ 2A. Cam problematic... Asta inseamna ca atunci cand panourile vor fi la putere maxima (soare direct) si controllerul va incarca cu approximativ 8A, atunci poate ca va exista diferenta si mai mare. Asta va rezulta in cel mai probabil mod in incarcare incorecta. Ori sub-incarcare, ori supraincarcare. Nu e bine... Va trebui ori sa scurtez cablul intre baterie si controller si/sau sa scot senzorul de curent ACS712 de pe traseu, ori sa scot siguranta automata de curent continuu. Voi incerca sa aflu care e de vina prin scurtarea temporara a cablului sau a sigurantei.

[BazsoDombiAndras]

Am mai eliminat din firele dintre regulator si baterie, acum sunt doar approximatiov 2 metri de cablu de 10mm2 intre ele. Pierderea pe cablu e neglijabila. Din pacate pe siguranta DC este o cadere de tensiune de 0.1V la 5A. Asta inseamna ca regulatorul simte cu 0.1V mai mult decat tensiunea bateriei, ceea ce ar putea duce la o subincarcare moderata. Am sa regez parametrii regulatorului, ca sa incarce cu 28.9V/27.3V in loc de 28.8V/27.2V. Nu prea as vrea sa elimin siguranta DC pentru ca este un mijloc extrem de comod de a decupla bateriile, plus mai si protejeaza.

Interesant ca bateriile scot un sunet usor in timp ce sunt incarcate. Parca se misca ceva lichid in ele, parca fierbe ceva in ele. Oare e normal sa aud asa ceva? Sunt baterii AGM siggilate de 150Ah (2 buc).

Sunt cam ingrijorat din cauza sunetului din baterii. Parae doar in faza de absorptie "(jncarcare la 14.4V per baterie). Producatorul recomanda 14.4V-14.8V in aceasta faza, deci nu cred ca le supraincarc. Am masurat 28.8V pentru cele 2 baterii in serie. Si nu sunt calde. Dar de ce scot un sunet de fierbere?