Sistem solar fotovoltaic autoconsum

[Vizitator Teodorescu Sorin]

Salut !          Am conceput si realizat un sistem fotovoltaic de 500 W cu 2 module fotovoltaice monoscristaline de 250w/buc conectate in serie , cu o tensiune de iesire de ~ 60 v la ~ 8 A. Sistemul incarca un banc de 2 acumulatori de 12v 100Ah legati in serie , adica 24v pe baterii. Modulul de incarcare este realizat de un controller solar MPPT Victron ( un DC-DC) converter , care are tensiunea maxima de intrare de 100v si un curent de 30A. Sistemul converteste tensiunea de 24v ( teoretica ) practic bateriile au in jur de 26v in sarcina ( 28.5 v incarcate full ) , in 220V AC , cu ajutorul unui ups de 1500VA ~ 1050 W . 

 

          As vrea sa construiesc un sistem auxiliar acestuia , prin care in sistemul de incarcare de la controllerul solar , unde se regaseste tensiunea de 26v sa conectez un convertor DC-DC care sa aiba tensiunea de iesire 12 v pentu a putea alimenta un invertor de masina 12v -> 1000w (220v Ac). De ce vreau sa fac asta ? Pentru a putea utiliza energia in surplus data de panourile fotovoltaice , dupa terminarea ciclului de incarcare, si utilizarea ei in alt scop. ( incalzirea unui boiler spre exemplu ).In sfarsit , dupa ce am facut aceasta prezentare , va adresez celor interesati de acest topic , urmatoarea intebare :

Cum pot calcula curentul ( Intensitatea ) absorbita de invertor la 12v DC, stiind ca la iesirea lui de  220v se  conecteaza un consumator de ex: 50w sau 100w , sau 250w . Exista o modalitate teoretica ( printr-o formula ) de a calcula ce ( curent ) va absorbi invetorul de 12v in momentul in care are cuplat un consumator de o anumita putere ? 

 

-am nevoie de aceasta , pentru dimensionarea corespunsatoare a convertorului (dc-dc ) step-down 24v-12v.Va multumesc frumos pentru interesul manifestat.                           Un weekend linistit !Cu stima T. Sorin.

 

[rinaldoparaipan]

Un convertor DC-DC de putere 500W costa destul de mult.

Calculul curentului absorbit se face asa:consumator de 500W alimentat la 12V  I=P/U=500/12=41,7A adica vreo 50A cu randamentul de conversie.

De ce nu conectezi consumatorul direct pe UPS-ul existent?

[clausb]

Interesant. Seamănă cu ceea ce urmăresc eu acum. Înțeleg că doriți cuplarea lanțului convertor dc/dc-invertor doar când bateriile sunt încărcate(și să rămână așa), asta pt. a folosi panourile la max. și când mppt-ul intră în float. Asta încercam și eu. Ar trebui ca un mic controler de tensiune să cupleze/decupleze consumul funcție de tensiunea bateriilor. Dar nu ar fi mai simplu să fie direct invertorul la 24V? Fără convertor 24/12.

Revenind la întrbare - în dorința de afla exact randamentul invertorului meu am făcut niște măsurători. Cu o sarcină rezistivă de 100W/220V invertorul meu (o chinezărie dar ceva mai solidă) consuma aprox. 8,8A la 12,5V ceea ce corespunde unui randament de cca. 91%. 

[Vizitator Teodorescu Sorin]

Un convertor DC-DC de putere 500W costa destul de mult.

Calculul curentului absorbit se face asa:consumator de 500W alimentat la 12V  I=P/U=500/12=41,7A adica vreo 50A cu randamentul de conversie.

De ce nu conectezi consumatorul direct pe UPS-ul existent?

Nu doresc sa alimentez consumatorul cu ajutorul invertorului pe 24v deoarece : este un ups Avansa , iar el are in fata un buton de power care trebuie tinut apasat cateva secunde pana sa simta avr-ul ( controllerul ) intentia de a porni invertorul. Nu vreau sa consum energie din baterii , ideea este ca ele sa ramana doar un banc pentru alimentarea exclusiva a consumatorilor casnici , iar energia oferita in surplus de panouri sa o valorific in alta forma , pentru ca intre baterii si controller voiam sa pun o dioda de ~ 30 a pentru a nu permite sistemului auxiliar ( convertor dc-dc invertor sinus modificat ) sa absoarba curent ( cu alte cuvinte sa le descarce ) .

Interesant. Seamănă cu ceea ce urmăresc eu acum. Înțeleg că doriți cuplarea lanțului convertor dc/dc-invertor doar când bateriile sunt încărcate(și să rămână așa), asta pt. a folosi panourile la max. și când mppt-ul intră în float. Asta încercam și eu. Ar trebui ca un mic controler de tensiune să cupleze/decupleze consumul funcție de tensiunea bateriilor. Dar nu ar fi mai simplu să fie direct invertorul la 24V? Fără convertor 24/12.

Revenind la întrbare - în dorința de afla exact randamentul invertorului meu am făcut niște măsurători. Cu o sarcină rezistivă de 100W/220V invertorul meu (o chinezărie dar ceva mai solidă) consuma aprox. 8,8A la 12,5V ceea ce corespunde unui randament de cca. 91%. 

As vrea sa leg mai multe rezistente ( 15-20 ) pentru a incalzi un ansamblu , un boiler , si ma uitam pe un site cu un tip de rezistente thick film , care consuma 5w 10w 20w etc. la diferite tensiuni , printre care si 24v si la aceasta tensiune ma incanta varianta de 5w , si ulterior mi-a venit ideea de a lucra la 220v pentru a avea curenti mai mici ... dar cumva trebuia sa aduc tensiunea de 24 v din sistemul deja realizat la 12v pentru a o putea ridica cu un invertor cu sinus modificat, rezistentei oricum nu-i pasa ca primeste sinus pur sau modificat ( fiind un element rezistiv ). Inca nu m-am hotarat pe ce sa lucrez , deci sunt 2 variante :1) ori sistemul deja realizat ramane asa , iar eu nu fac altceva decat sa pun acea dioda intre baterii si controller si ma leg in circuit inaintea ei pentru a nu permite absorbirea curentului din baterii , si folosesc in acest caz rezistente de 5w 24v ( aceasta era varianta la care m-am gandit initial ).2)sa fac acelasi lucru , tot din energia din surplus , dar de data aceasta la 220v cu rezistente de 20w pentru ca o putere mai mica pe varianta thick film acea firma nu ofera ... ( si aici intervenea si problema cu dc-dc de la 24 la 12v .Calea cea mai simpla este , de multe ori , si cea mai sigura .ps: nu stiu daca este permisa pe acest forum postarea de link-uri , in acest caz v-as fi putut arata despre ce rezistente vorbesc .

Editat Februarie 20, 2016 de Teodorescu Sorin

[rinaldoparaipan]

Tu vrei sa cobori din 24V in 12V ca apoi sa ridici iar la 220V.

Cum ar spune un user de pe forum te scarpini la urechea dreapta cu piciorul(nu mana) stang.

Daca vrei boiler, nu mai lua nici un fel de rezistenta, il cuplezi direct pe DC inainte de dioda.

Termostatul din el trebuie sa actioneze un SSR(fiindca pastilele nu fac fata la arcul electric).

Cuplarea/decuplarea boilerului trebuie facta manual fiindca chargerul nu "stie" ce sa alimenteze:boilerul sau bateriile.

Oricum o rezitenta de 1000W la 230V va produce de 16 ori mai putin-adica vreo 60W-la 60V cat scot panourile.

Nu prea se merita schimbarea rezistentei(flansa, etansare, etc) pt 500W de panouri.

Sfatul meu:Ca sa nu pierzi energia, mai suplimenteaza bancul de baterii.Oricum trebuie sa faci asta fiindca in configuratia pe care o ai, depasesti cu mult curentul de incarcare al bateriilor si le distrugi rapid(500W la 24V =peste 20A curent de incarcare.Ele suporta maxim 10A!!!)

Editat Februarie 20, 2016 de rinaldoparaipan

[Vizitator Teodorescu Sorin]

Nu vreau sa va contrazic , dar controllerul analizeaza tipul bateriei si capacitatea acesteia pentru a oferi parametri optimi de incarcare adaptati si in functie de temperatura ambientala , astfel distingandu-se 3 stadii de incarcare : bulk , absorbtion and float . In timpul stadiului de bulk tensiunea livrata catre baterii este de ~ 29v (26v in sarcina ) controllerul trece mai apoi in stadiul Absorbtion unde tensiunea se reduce la 28.8 v pentru ca am setat controllerul pentru baterii AGM si ulterior in functia float ( de mentinere ) cand tensiunea este constanta la 27.6v, Controllerul calculeaza automat capacitatea bateriilor , astfel incat niciodata nu a incarcat cu mai mult de 12A ( in faza Bulk ). Desprea cuplarea directa a panourilor pe o rezistenta de 1000w in exemplu d-voastra si 1500w in cazul meu ar inseamna sa ard controllerul ... nu ar suporta curetii maximi admisi in limita a 30a la tensiunea setata pe bancul de baterii de 24v . Controllerul a fost cea mai costisitoare achizitie din dorinta de a extrage maximul de energie din panouri si a prelungi durata de viata a bateriilor , si nu imi permit sa il ard... 

[rinaldoparaipan]

Daca aplici legea lui Ohm, o sa vezi ca o rezistenta de 1000W la 230V nu are cum sa arda controlerul de 30A.

Victronul o fi el foarte destept, dar nu chargerul calculeaza capacitatea bateriilor, ci BMV-ul.

Sigur ai mai mult de 12A pe incarcare  in faza bulk atunci cand bateriile sunt descarcate.

[Vizitator Teodorescu Sorin]

Nu am lasat niciodata bateriile sa scada sub 50-60 % din capacitatea lor . Iar la acest interval controllerul a incarcat cu valoarea maxima de 12A.

 

Nu aleg alimentez rezistenta din controller ... Ea ramane cuplata pe retea si va fi folosita doar ca element auxiliar de incalzire , numai in momentele in care apa din boiler se raceste sub o anumita valoare . Lucrez deja la un proiect cu mediul de dezvoltare arduino . 

Cred ca voi realiza sistemul de incalzire pe rezistente de 24v , la o putere de 5w pe bucata . Aceasta ar insemna 5/24=0.20A si vreau sa folosesc 20 bucati pentru o putere totala de 100w. Sunt nedumerit insa la modul de conectare ... ( serie sau paralel ). Acestea sunt : http://www.tme.eu/ro/details/gbr618-24-5-2/rezistoare-de-incalzire/telpod/gbr-618-24-5-2/

[rinaldoparaipan]

Nu vreau sa te dezamagesc, dar cu 100W de rezistente(trebuie legate in paralel) incalzesti apa pentru pisica.Mai ales ca transferul termic nu e direct, ci prin intermediul bazinului din boiler- sau cum o fi.

Calculeaza cu ecuatia Q=m*c*deltaT(m=masa de apa=1,2 sau 5kg=5litri, c=4180J/K deltaT=dif de temperatura) cat e Q.

Asa scurt, pentru a incalzi 5l cu o diferenta de 30 grade trebuie 627.000J.

1J=1W*1s.

Cu 100W iti trebuie 6270 sec, adica cam 2h.Cred ca 3h cu randamentul de transfer.

Editat Februarie 21, 2016 de rinaldoparaipan

[Vizitator Teodorescu Sorin]

Nu este nici o dezamagire . Ma bucur ca am de la cine sa invat , si sunt dornic sa o fac. Multumesc in primul rand pentru informatia ca rezistentele trebuiesc legate in paralel. Pe de alta parte imi este de folos si formula. Voi face niste calcule . Va multumesc frumos !

Editat Februarie 21, 2016 de Teodorescu Sorin

[rinaldoparaipan]

Cu placere si spor la treaba!

[Vizitator Teodorescu Sorin]

Multumesc frumos ! 

[Vizitator Teodorescu Sorin]

Buna seara ! Am realizat un : Calculator automat pentru determinarea timpului necesar incalzirii unei mase (m) de lichid , cu ajutorul unei rezistene de n (w)  , pentru cine doreste sa afle automat timpul necesar , fara prea multe lucruri complicate , trebuie doar sa completati campurile din documentul xcell.Il gasiti pentru donwload pe :  https://greenlife224.wordpress.com/ , unde urmati indicatia de descarcare.                                         O seara frumoasa va doresc !

[rinaldoparaipan]

As vrea sa iti spun ca folosirea panourilor fotovoltaice pentru incalzirea apei este cel mai NEECONOMIC mod de a transforma energia fotovoltaica in alt tip de energie.

Mult mai eficiente sunt panourile cu tuburi vidate.Au un randament muuuult mai bun.

Deci tot la suplimentarea numarului de baterii ajungem.

Energia astfel acumulata se poate folosi pentru STOCAREA apei intr-un bazin.

[Vizitator Teodorescu Sorin]

Detin si un panou solar cu tuburi vidate heat-pipe de 58x800 mm ( 80 cm nu 1,80 m -din acelea mari ) 30 tuburi  . Principalul considerent in cazul meu sunt geamurile de la balcon opace , care nu permit trecerea radiatiei ... cu alte cuvinte ineficienta totala ...eu stau la bloc nu la curte si dap... inconveniente multe ... dar aceasta este situatia pentru moment ) de asa fel incat panourile de apa calda nu trec de mai mult de 50 grade si se racesc repede neavand energie din cauza filtrarii geamurilor ....

Editat Februarie 22, 2016 de Teodorescu Sorin