dimensionare un impianto senza regolatore di carica?

[mac-giver]

salve ragazzi.. il titolo può sembrare una bestemmia, ma da parte mie le cose scontate non mi sono mai piaciute, quindi, vediamo di smuovere qualche certezza per fare spazio a una nuova caz** ... innovazione

prendiamo una curva di un ipotetico pannello fv a 60 celle da 230wP

tensione massima a vuoto 37V ( senza carichi attaccati)

tensione alla massima potenza del pannello 31V

corrente massima alla massima potenza 7,4Ah

corrente massima di corto circuito 8Ah

bene.. abbiamo un banco batterie da 300Ah? a 24V

calcoliamo una massima corrente di carica su un decimo della capacità quindi 30Ah ( io la farei ad un quinto della capacità, quindi a 60Ah.. ma con calma.. ci arriviamo dopo)

il pannello lo possiamo caratterizzare con questa curva:

a 31V abbiamo 7,4 ah

a 32 V abbiamo 6 Ah ( banco carico!fine carica!)

a 33V abbiamo 4 Ah

a 34V abbiamo 3Ah

a 35V abbiamo 2 Ah

a 36 abbiamo 1 Ah

a 37 abbiamo 0

quindi farei un parallelo di 4 di questi pannelli, abbiamo così una corrente massima di carica sui 7,4Ah x 4= 29,6 Ah

il nostro banco per poter stare con una corrente di mantenimento accettabile, di quanti Ah lo dobbiamo dimensionare?

se come detto prima il banco è da 300Ah una corrente accettabile potrebbe essere sui 12 Ah quindi il banco arriverà a 34V

e l'inverter andrà in protezione..( troviamo una soluzione a questo.. 11 elementi? )

ma se il banco lo facciamo da 600ah??

ho dato un pò di spunti su cui ragionarci un pò sopra..

dal mio punto di vista, è un pò critico il 24 V..

la vedo fattibile dai 48 in su..

ci sono inverter per isola da 96-110-192-240v avendo molta escursione tra voltaggio minimo e massimo, penso che un dimensionamento senza regolatore di carica si potrebbe fare..

http://www.containershelter.eu/Inverter ... index.html

max.. se l 'idea la vediamo fattibile, preparati a fare un SW per dimensionamento impianto off-gridd senza regolatore di carica

[maxlinux2000]

in realtà il sw c'è già... il mio foglio ci calcolo permette di "regolare" il volt dell' inverter e quindi se invece di 12V gli metti 10V lui lavora lo stesso adattando il reto dei parametri al nuovo scenario.

Parli di 48V... ma quanti elementi vorresti usare?....
Supponendo che tu voglia usare 22 elementi, allora devi mettere nel foglio di calcolo "44V" nell'apartado dell' inverter, e vedrai che il resto, fa tutti i calcoli necessari.

[Ferrobattuto]

In realtà tutto questo è quanto a fatto Bridge dimensionando il suo impianto..... Solo che ai tempi in cui lo ha realizzato lui si trovavano soltanto pannelli a 36 celle, perciò ne ha messi 10 in serie e ha messo tanti elementi quanti ne potevano caricare senza survoltarli. Nel suo caso sono risultati 65 elementi per un totale di 130V nominali.
Ultimamente sono arrivati i pannelli a 60 celle, di solito usati per impianti grid-connect. Hanno esattamente le caratteristiche che dici tu Mac (ne ho uno anche io, per ora rovinato e da risistemare, da 260W e ha le stesse caratteristiche), e difatti io sono convintissimo che per un impianto a 24V nominali siano adattissimi. Alla fine della carica la corrente scende in modo naturale in quanto aumenta la tensione del banco di accumulo e aumenta anche la sua resistenza interna per raggiunta carica completa. Soprattutto per quanto stiamo recentemente testando e scoprendo sulla effettiva tensione di fine carica.....
Naturalmente la cosa è valida anche per i multipli di 24V, ossia 48V, 96V ecc ecc.
Io non salirei molto di capacità rispetto alla corrente che erogano i pannelli, in quanto poi se si hanno dei giorni di nuvolo, al primo sole conviene che la ricarica possa avvenire abbastanza velocemente. Ovviamente il tutto va dimensionato come al solito in base ai consumi e ai giorni che si immagina si possano avere di tempo coperto.
Per quel che riguarda l'inverter, i problemi sono solo per apparecchiature commerciali..... Per ora (ma spero anche in seguito) la cosa non mi riguarda.

[mac-giver]

l'unico "inconveniente" a confronto con un regolatore di carica MPPT, è che i pannelli non lavorano al top della loro potenza massima se non quando la batteria sta arrivando a fine carica..

un esempio: se le batterie mi stanno a 24V il pannello erogherà(condizioni migliori) 24V e 8Ah quindi 192Watt

se invece ho un reg. di carica MPPT alle batterie dovrebbero arrivare quando stanno a 24V 9,6Ah quindi i 230Watt di targa del pannello.. <_<

da valutare i pro e i contro..

diciamo che senza il reg, di carica perdi la massima efficienza che il pannello ti può dare..

mentre con i regolatore di carica, guadagni efficienza dal pannello, perchè lo sfrutti sempre a piena potenza, ma poi hai il fattore perdita del regolatore stesso (rendimento) che si aggira intorno al 5-7%.. oltre ai 400 eur di spesa in +.. cosa conviene fare?

perchè alla fine.. se devo spendere 400- 500 eur per il regolatore MPPT,con quei soldi compro altri pannelli e recupero la perdita ...

[eneo]

tieni conto anche di eventuali rotture o inconvenienti del regolatore.

[Ferrobattuto]

tieni conto anche di eventuali rotture o inconvenienti del regolatore.

.....perchè alla fine.. se devo spendere 400- 500 eur per il regolatore MPPT,con quei soldi compro altri pannelli e recupero la perdita ...

Quoto entrambi al 100%.
"Semplificare", secondo la mia mentalità, fa risparmiare denaro e diminuisce la possibilità di ulteriori inconvenienti.
Sempre secondo me, specialmente sulle energie rinnovabili, si dovrebbe un po' uscire da questa mentalità del "rendimento massimo", "dell'ultimo apparecchio più evoluto", ecc ecc, giustificabile casomai in ambito aerospaziale..... Ma quì "sulla terra" conta di più che sia razionale e ben cablato, semmai leggermente ridondante.
Sempre come la vedo io, meglio curare le connessioni, dimensionare bene i conduttori, interporre meno "orpelli" possibili tra pannelli e batterie.

[Dolomitico]

Quoto anch'io,anzi io un regolatore mppt ce l'ho,non è da 500€ ma cmq il suo lo fa,e la differenza si vede in inverno un pochino,ma secondo me non ne vale minimamente la spesa,un buon pwm è sufficente alla grande,poi avere qualche ampere in più fa sicuramente comodo,ma sempre in inverno,in estate con tutta l'energia che va sprecata per il non utilizzo preferirei recuperare quella che averne ancora di più da gestire.
Faccio un'esempio,il mio impiantino a 12 volt ha un pannello da 65wp,col regolatore mppt.
In primavera/estate/autunno quando arriva mezzogiorno è sempre carica la batteria,e quindi il resta va abbondantemente perso,in inverno anche se qui servirebbe tutto è spesso nuvoloso per settimane,e la batteria sempre a terra,quindi l'mppt non serve a na mazza,sarebbe meglio appunto avere più pannelli che al minimo accenno di sole generi corrente.
E poi quando te lo ripaghi un'mppt da 5/600€?
Avere più pannelli possibili e poi giocare sul recupero delle perdite rende molto di più.
Oltretutto molti mppt non sono impostabili,il mio è valido solo per le gel,forse una agm ci starebbe,ma cmq non lo ricomprerei......

[maxlinux2000]

sarebbe interessante trovare sul mercato un "semplice" regolatore pwm completamente impostabile... non occorre l'elettronica sofisticata, basterebebro dei trimmer e qualche jumper per impostare i 12/24/48V manualmente

[Dolomitico]

Io ho una mia teoria,mai approfondita che più che un regolatore (che alla fine disperde energia) bisognerebbe concentrarsi su un deviatore,come fanno le turbine eoliche,ma senza relè,uno o più mosfet,quando la tesione supera una soglia preimpostata tramite trimmer comincia a rilasciare energia su qualcos'altro di utilizzabile,cè solo da sbizzarrirsi,compressore d'aria,sistema di ventilazione,celle per la produzione di idrogeno per i fornelli di cucina o per motori,ricarica di altre batterie,acqua calda,e chi più ne ha più ne metta.
Alla fine o prendi un tristar o ti fai un regolatore di soglia in pwm,ma lo premetto,io sono all'ABC in elettronica,ci vorrebbero i cervelloni come Bridge per cose cosi.
Senza regolatore del tutto devi fare come lui,alzare la tensione finchè pannelli e tensione batterie si incontrano,dipende dalle singole necessità.

[Ferrobattuto]

...Senza regolatore del tutto devi fare come lui,alzare la tensione finchè pannelli e tensione batterie si incontrano,dipende dalle singole necessità.

.....E coi nuovi pannelli a 60 celle, per tensione di 24V nominali, stai perfettamente in linea. Sto giusto preparando un pannello del genere per fare qualche prova, appena posso lo piazzo e vedo come si comporta.
Comunque, senza voler togliere niente a Bridge, che ha tutta la mia stima più concreta, esistono circuitini semplicissimi che esplicano questa funzione. Se ti interessa vedo di mandartene qualcuno.

[maxlinux2000]

bisognerebbe riprendere in mano lo schema 2 di bridge con commutazione a relé, sonda dio calore e soglie regolabili.
Probabilmente partendo da quello schema non dovrebbe essere troppo difficile inserire in modulo pwm... ammesso che sia necessario.
Non ho più avuto tempo di riprendere in mano l'argomento in quanto sono preso con l' orto, e il generatore, ma probabilmente questa estate dovrei poter rimetterci le mani, anche perché il regolatore che ho adesso non fa quello che vorrei.

[Luca450Mhz]

Un regolatore MPPT ha senso quando si devono gestire distanze importanti tra pannelli e regolatore, poter lavorare a tensioni maggiori (120/130Voc) e correnti più piccole è molto utile, e sicuramente anche il cablaggio diventa più semplice ed economico.
Per gli altri casi anche io sono del parere che un MPPT non ne valga la pena, visti anche i costi

[cristiano2B]

Scusate, ma a me manca un passaggio....
la tensione di fine carica del banco a 24V è 28.8V, oltre questa soglia le celle vanno in equalizzazione e friggono finchè non si scende di tensione: non ho capito cosa succede oltre questa soglia, senza un cut-off che taglia la tensione. Ho visto tensioni di 34V ed oltre, ma a quella tensione (che non è a vuoto) le celle si distruggono.

PS.
completamente d'accordo sul "più pannelli e meno MPPT"
la questione è che l'efficienza da prendere in considerazione, non è quella statica dell'istante alla massima potenza, quanto invece quella distribuita durante tutto l'arco dell'anno.
Il rapporto costo-beneficio, va applicato all'energia totale ottenibile durante l'anno e non al picco di potenza massimo.
Ergo, meglio avere più pannelli che erogano più energia in inverno, che avere più energia col MPPT in estate.

[maxlinux2000]

x cristiano
in realtà le batterie devono friggere a causa della tensione più elevata, ma con bassa corrente.
Io calcolo che per andare bene, bisogna arrivare ad almeno 31.5V con 1/20 max, della corrente delle batterie.
Attualmente non esistono (credo) regolatori che dosano in questo modo la corrente.

Supponiamo che tu abbia un impianto da 1kW a 24V con 500Ah di batterie
Quindi in pieno sole dovresti avere circa 45-50A.

Una volta che le batterie arrivano a 28.8V, (di solito intorno a mezzogirono), la corrente dovrebbe scendere fino a 15-20A max, e la tensione aumentare fino a 31.5V come minimo.
In questo modo le batterie bollono ma non consumano quasi acqua e non si corrodono.
Più la tensione è elevata, minore deve essere la corrente per non danneggiare le batterie.

Sto sperimentando questo sistema da alcuni mesi, e ho visto un gran miglioramento... tanto buono che sto rivalutando le batterie da automobile.

Del resto i moderni alternatori da automobile sono quasi tutti a 15V.... ma le batterie stanno di fianco ad un motore a scoppio che le porta facilmente a 40º, quindi la tensione dovrebbe essere intorno ai 13.8V o meno, eppure le portano a 15V.

Quindi torniamo al complotto delle lampadine: che adattato alle batterie, significa: le tensioni di fine carica sono tutte fasulle.

[Ferrobattuto]

Almeno fin'ora, e per quello che ho potuto vedere di persona, quasi tutti i regolatori per alternatori d'auto arrivano a 14V, molto raramente qualcosina in più, forse più che altro per "tolleranze" di fabbricazione. Su alcuni mezzi d'opera qualche regolatore arriva ai 15V. Naturalmente posso sbagliare e forse ultimamente le cose sono cambiate.....
Abbiamo visto che invece se si portano sopra i 15,5-16V la carica "regge" di più, apparentemente si ha meno autoscarica, la densità si mantiene più alta e la solfatazione praticamente sparisce. Naturalmente la corrente deve essere bassa, come dice Max, a quella tensione di fine carica meno di un ventesimo della capacità.
In questa discussione http://www.faidateoffgrid.altervista.or ... 391#p32370 stò provando a ricaricare delle batterie a 24V con un pannello a 60 celle, e sembra funzionare bene. Purtroppo in questi giorni il tempo è MOLTO variabile e piovigginoso e fin'ora i 32V non sono riuscito a raggiungerli.

[cristiano2B]

ciao Max,
mi dici una cosa che è esattamente il contrario di tutti i manuali di batterie, cioè di non superare la tensione di carica di 14,4V per batterie 12V.
Leggo con molta curiosità ed interesse, se funzionasse per lungo tempo, addio al regolatore: hai dei link dove si sperimentano tensioni superiori ai 15V?
Da alcuni mesi lo stai sperimentando? Ottimo.
Che batterie? Auto da recupero o nuove?
Grazie. ciao

[udos46]

60 celle: se guardi le curve di tensione, vedrai che oltre i 40 gradi del pannello, la V max scende paurosamente sotto i 28 volt e un pannello arriva tranquillamente oltre i 60 gradi

[maxlinux2000]

ciao Max,
mi dici una cosa che è esattamente il contrario di tutti i manuali di batterie, cioè di non superare la tensione di carica di 14,4V per batterie 12V.
Leggo con molta curiosità ed interesse, se funzionasse per lungo tempo, addio al regolatore: hai dei link dove si sperimentano tensioni superiori ai 15V?
Da alcuni mesi lo stai sperimentando? Ottimo.
Che batterie? Auto da recupero o nuove?
Grazie. ciao

ciao,

dovresti leggere questo tread:
http://faidateoffgrid.altervista.org/fo ... ?f=7&t=104

nelle ultime 10-15 pagine circa ho cominciato anche io dopo che Dolomitico ha portato una sua batteria a 16.2V per diversi giorni.

Le batterie che sto usando io sono tutte da automobile... usate, e la maggior parte di loro era pure stata scartata....eppure ora sono tornate come nuove. Ovviamente non posso dire he dureranno a lungo visto che sono pochi mesi che le porto a 15.6V (a volte anche 16.2V) durante tutto il giorno... ma tieni conto che le ho comprate usate tra il 2012-2013 e attualmente vanno che è una meraviglia.

[mac-giver]

60 celle: se guardi le curve di tensione, vedrai che oltre i 40 gradi del pannello, la V max scende paurosamente sotto i 28 volt e un pannello arriva tranquillamente oltre i 60 gradi

si, ma infatti, è molto improbabile che con un 60celle arrivi a "sovratensioni" per la batteria..

ancora di più penso che il reg di carica in questo caso son soldi buttati <_<

poi cmq dipende sempre dal pannello.. se è un cinesaccio allora si.. a 60 gradi è morto..

ma quelli di buona qualità anche a 70° tirano fuori a vuoto ancora 33V

[cristiano2B]

ciao,

dovresti leggere questo tread:
http://faidateoffgrid.altervista.org/fo ... ?f=7&t=104

nelle ultime 10-15 pagine circa ho cominciato anche io dopo che Dolomitico ha portato una sua batteria a 16.2V per diversi giorni.

grazie Max, me lo leggerò con attenzione.