Cadere de tensiune in instalatie solara de 12V

[BazsoDombiAndras]

Buna ziua!Recent mi-am finalizat reteaua electrica la o casa noua. In afara de reteaua principala de 230V am montat cabluri aditionale in perete pentru o retea de 12V, pe care intentionez sa o folosesc separat (in paralel) cu reteaua de 230V si intentionez sa o alimentez de la o baterie de 12V pe care o voi incarca cu panouri solare.Planul a fost bun si frumos, numai ca electricianul care a realizat reteaua nu prea a facut calcule (iar eu atunci nu eram la fel de informat ca astazi) si asa am ajuns sa am in perete cabluri pentru 12V cu sectiune de 2.5 mm2, care dupa calculele mele sunt cabluri mult prea subtiri, iar tuburile PVC in care au fost trase sunt deasemenea prea subtiri pentru a fi posibila inlocuirea lor cu cabluri mai groase. Iata de ce cred ca cablurile de cupru solid cu sectiune de 2.5 mm2 sunt prea subtiri pentru planurile mele:Bateriile solare pe baza de plumb si acid incarcate la cel putin 30% din capacitate (care este un nivel de incarcare minim recomandat pentru a prelungi viata bateriei) furnizeaza o tensiune intre 12-12.7V. Asadar tensiunea minima furnizata de baterie pe care pot sa contez este de 12V (poate chiar mai putin cand sunt conectati multi consumatori). Suna bine, pentru ca 12V este exact tensiunea de care au nevoie consumatorii, numai ca la 12V tensiunea care se pierde prin cabluri (caderea de tensiune prin cabluri intre baterie si consumatori) nu este de loc neglijabila. Dupa calculele mele lungimea traseului cablului intre batrie si consumatorul aflat la cea mai mare departare este de 25 m. Folosind diverse calculatoare online pentru a afla caderea de tensiune, am aflat ca in cazul cablurilor de 2.5 mm2 si a unui consumator care necesita 1A, pierderea de tensiune prin cablu ar fi undeva in jur de 0.35V iar pentru un consumator de 5A ar fi vorba de approximativ 1.6V pierdere. Cred ca 5A va fi consumul maxim la care ma pot astepta intr-un loc, dar ma tem ca mai multi consumatori impartasesc sectiuni comune de cablu pe anumite portiuni ale traseului, asadar situatia e si mai rea.Pe baza acestor calcule si presupuneri cred ca ma pot astepta ca in anumite cazuri in loc de 12V sa ajunga doar 10V (sau chiar mai putin) la consumatori, ceea ce va face ca acei consumatori, proiectati pentru o tensiune de lucru de 12V, sa nu functioneze. Trist.Avand in vedere ca nu mai am cum sa schimb cablurile in perete (as pune de 6 mm2 daca as putea), nu-mi ramane decat sa gasesc o solutie de a mari tensiunea care iese de la baterie la valori mai mari, ori global, imediat la iesirea de la baterie, ori local, la fiecare consumator in parte. Cum se poate realiza acest lucru? Exista circuite care pot mari o tensiune de 12V sa zicem la 14V? Sau 10V la 12V? Sau ceva mai dinamic, care poate "stabiliza" tensiunea la consumator, avand o intrare arbitrara intre 9-12V si o iesire stabila de 12V? Majoritatea consumatorilor vor fi lampi cu LED-uri de putere mare sau siraguri de LED-uri (LED strip), deci nu pot sa montez langa ele ditamai circuite auxiliare pentru stabilizare, care sa arate urat...Poate exista alte solutii, pe care eu nu mi-le pot imagina?Mi-am invatat lectia. Daca vrei sa faci un lucru bun, nu poti lasa nimic la mintea mesterilor, trebuie sa stii tu exact cum functioneaza lucrurile si trebuie sa verifici tot ce fac ei in detaliu, pana nu e prea tarziu...Va multumesc anticipat pentru idei si sugestii!

[andreivlad1999]

Curentul maxim suportat de conductorii de 2.5mmp depinde de numarul de conductori din tub si de diametrul tuburilor. Putem sa luam in calcul un curent suportat de 16A fara sa gresim prea mult. Puterea maxima pe care o puteti transmite prin conductorii de 2.5mmp fara ca acestia sa se supraincalzeasca si sa ia foc este de 12v16A =19sW.Cred ca este prea putin pentru aplicatiile dumneavoastra. Aveti doua optiuni teroretice:- sa mariti curentul maxim ce poate fi suportat de instalatie. Asta inseamna sa inlocuiti conductorii cu unii mai grosi. Am inteles ca nu puteti face acest lucru deci optiunea cade.- sa mariti tensiunea de la 12V la 220V. Pentru aceasta va trebuie un convertizor avand puterea mai mare decat cea care va este necesara si care sa converteasca acei 12Vcc in 230Vca. Puterea maxima transferata pe conductorul de 2.5mm la tensiunea de 230V este de aproximativ 3500W.Convertizorul va trebui sa fie cu sinusoida pura daca alimentati motoare electrice(ex. pompe de circulatie de la centrala termica) sau transformatoare.

[BazsoDombiAndras]

Multumesc, andreivlad1999!Da, am facut si eu calculul conform caruia puterea maxima de care voi putea beneficia este de approximativ 200W (cam 16A curent total folosit in acelasi timp de toti consumatorii). Desi nu este putere din belsug, cred ca ma pot multumi cu atat, cel putin pnetru urmatorii 5-10 ani, dupa care voi fi oricum nevoit sa revopsesc peretii, moment in care voi inlocui si cablurile din pereti. Pana atunci approximativ 200W imi vor satisface nevoile. Oricum, bateria de 12V va trebui sa fie cred ca de cel putin 100Ah pentru a putea livra un curent de 16A ia panoul solar care il incarca va trebui sa fie si el de cel putin 100W. Nu e chiar mult, planurile mele initiale includeau panouri solare de pana la 400W si chiar ma gandeam si la o mica turbina eoliana, dar asta e, acum nu se mai poate. Cand voi schimba cablurile, va fi alta viata.Nu doresc sa fac trecerea de la 12V la 230V si inapoi. Din cate am inteles asta presupune o pierdere de cel putin 30%. Ma gandesc insa, ca trecerea de la 9-10V la 12V (stabilizarea) se poate face cu pierderi mult mai nesimnificative...

[sebip]

Un acumulator cu plumb daca ajunge descarcat la 30% va avea o problema in ceea ce priveste longevitatea lui. Daca tin bine minte, gradul de descarcare maxim pentru un acumulator auto cu plumb este undeva la 70% !!! Ori un acumulator care este incarcat are o tensiune de 13,6-13,8V ... asa ca macar veti putea alimenta direct dispozitive la 12V .Depinde ce doriti sa faceti cu tensiunea de 12V, daca este doar pentru lumina de rezerva sau lumina alternativa celei clasice si/sau alimentarea unor echipamente care nu consuma energie multa cred ca e in regula.Inseamna oricum ceva de genul 20 becuri cu LED-uri de 10W ...ceea ce este mai mult decat suficient la o casa (cred :-) )

[andreivlad1999]

Un bec de semnalizare are 21W deci consuma aproape 2 A si e cam chior. Ca sa te incadrezi in puterea aceea poti folosi 3 becuri de faza lunga care au 55W. Nu e cam putin?

[BazsoDombiAndras]

Nu, nu, pentru sisteme solare se folosesc baterii plumb-acid putin diferite, asa numite deep-cycle, care au placi de plumb mai groase, ceea ce inseamna ca nu pot furniza curenti uriasi, ca bateria din masina, dar pot furniza curent pe termen mai lung. O alta diferenta este ca aceste baterii se pot descarca linistit pana la 50% intotdeauna si chiar uneori pana la 30%, fara a le afecta durata de viata. Totodata teniunea furnizata de ele atunci cand nu sunt incarcate de panoul solar, nu depaseste 12.7V si cade sub 12V doar la descarcare sub 30-40%.M-am obisnuit deja cu ideea ca trebuie sa ma multumesc cu 200W (sau 16A). Un LED strip de tip 5050 de 5m lungime consuma cam 6A, iar becurile cu LED-uri consuma cam 1-2A. Becurile clasice, ca la masina, gen semnalizare sunt excluse. Voi folosi doar LED-uri de putere mare care sunt extrem de economice. De examplu cu noul LED "Cree XM-L 2 U2" (4 bucati) poti obtine o lumina echivalenta cu un incandescent clasic de 100W cu doar 8W (adica 700 mA @ 12V) . Ma descurc cumva cu atat. Dar problema e sa ajunga tensiune de 12V la ele, nu tensiune de 10V...

[sebip]

Eu am cumparat niste leduri de 10W (de aici de pe forum) ...si au nevoie de 9-10 V si 900mA ...deci se vor incadra. Acuma nu stiu exact cum sunt cablate firele ... ca daca sunt circuite in paralel ...pe fiecare merge 200W ...daca au la plecare de pe acumulator doar 2 fire ...e mai nasol.Stiu de acumulatorii care se utilizeaza pentru asemenea instalatii (deep cycle battery) doar ca nu era specificat nimic despre tipul lor si atunci am presupus ca se va utiliza ce este mai la indemana.

[BazsoDombiAndras]

sebip, ai dreptate in sensul ca unele LED-uri se multumesc cu mai putin. In schimb altele chiar au nevoie de tensiune de 12V, LED strip-urile cred ca la fel. Deci cu unele pot sa scap si cu tensiune mai mica de 12V dar altele nu vor fi la fel de iertatoare

[andreivlad1999]

Si deep-cycle mai au o caracteristicia ce nu trebuie neglijata si anume pretul mare.

[BazsoDombiAndras]

Da, din pacate deep cycle-urile sunt scumpe, nu gluma. Toata distractia asta cu instalatia solara nu e ieftina deloc. Dar pentru mine e mai mult o chestiune de hobby decat o chiestiune de merita/nu merita Poate ca in 10-20 ani imi voi recupera costurile prin economisirea energiei electrice luate din reteaua de 230V, dar pentru mine conteaza mai mult satisfactia de a "ma juca" cu reteaua solara

[andreivlad1999]

Asa fac toti pasionatii! Investesc bani(multi), timp (suficient) si toate astea cu un rezultat previzibil si anume propria satisfactie. Felicitari pentru proiect chiar daca factura la curent nu va fi cu mult mai mica.

[BazsoDombiAndras]

Multumesc :)Singurul lucru pe care-l regret e ca nu am pus in perete conductori mai grosi pentru ca nu mi-am dat seama in timp ca va fi nevoie iar electricianul nu s-a gandit nici el la asta... Ei, asta e, voi remedia situatia peste cativa ani.Sper sa gasesc o solutie sa contracarez caderea de tensiune prin cablu. In cel mai rau caz voi realiza toate "becurile" de 12V personal din LED-uri de putere mare si le voi proiecta pentru o tensiune mai mica. Totusi, daca exista solutii de a mari tensiunea, sa nu ezitati sa-mi spuneti :)Va multumesc tuturor pentru respunsuri!

[pusttiu]

pentru a putea mari puterea folositi alimentare la 24v si in camera leduri in serie cite2 sau chiar becuri cu leduri care merg in plaja 10-30Vcc , tensiune continua.nu va recomand sa calculati 16Apentru cablu ala de 2,5mm2 monofilar (adica un singur fir) neamtu pe panou va da la 12V sau 24V 8A multifilar pe un cablu de 4mm2 sectiune tocmai pentru a nu mai fi pierderi pina la controlerul de incarcare. eu as merge pe 24V , (doua baterii serie ) si becuri cu led. la 24V si becuri la 24 sau cite 2 serie la 12V, o sa fiti mai mult decit multumit. la 1A nu e semnificativa caderea de tensiune, la 10A o sa fie . succes si poze sa vedem ce a iesit. cum aveti iluminatul cu 2 lustre? una pe 220 si una pe 12?

[BazsoDombiAndras]

Eheeeiii, pana la poze mai e mult. Deocamdata nu am nici panou solar, nici baterie, nici regulator de incarcare si nici buget pentru toate astea Doar planuri indraznete...M-am gandit si eu la 24V. Totusi ceva imi spune sa raman la 12V pentru ca mai toate gadget-urile existente pe piata sunt facute pentru 12V. Daca e tensiune diferita de 12V, imediat se complica o multime de lucruri (realizarea de becuri cu LED cu doar 2-3-4 LED-uri, cumpararea de regulator de incarcare, balansarea bateriilor, compatibilitatea cu gadget-uri cumparate gata facute, etc, iti trebuie cel putin 2 baterii, etc...). Daca ma aventurez sa renunt la 12V (ceea ce nu prea asa dori sa fac), atunci mai e doar un pic de complicatie si pot folosi 36V sau 48V, devenind tot mai usor sa transport pe acel cablu de 2.5 mm2 mai multa energie, dar complicandu-se alte lucruri...

[Relav]

Uita-te pe acest site. http://www.tmart.com/Bulb-Accessories-221grid/ Aici sunt diverse surse de curent constant pt LED-uri. Trimit oriunde in lume si nu percep comision de livrare. In maxim o luna primesti coletul. Am facut comanda din Canada si sunt parolisti . In 12 zile am primit coletul