Magnetotermici, fusibili, e orpelli vari.....

[Ferrobattuto]

Stò vedendo che ultimamente si è diffusa l'abitudine di inserire magnetotermici e fusibili all'uscita dei pannelli.
Sinceramente mi chiedo a cosa servano...... oO
Un pannello in piena insolazione, perpendicolare alla posizione del sole, a mezzogiorno del solstizio d'estate, in una giornata perfettamente limpida e con un sole che "spacca le pietre" NON può erogare assolutamente più corrente di quella indicata dal costruttore.
Per cui se il pannello viene dato per una corrente di cortocircuito, poniamo, di 10A, non potrà erogare assolutamente e in nessun modo più corrente di così.

Poniamo il caso di questi pannelli quì:



Sulla targhetta nel retro del pannello c'è scritto: "Typical Isc" 2,8A, che sarebbe la corrente di cortocircuito, ed è quella che eroga il pannello messo in corto nelle condizioni di massima resa, ossia quelle che ho elencato sopra. (Col sole che spacca le pietre.....)
Poi c'è scritto "Typical Voc" 20,7V, che è la tensione erogata nelle condizioni di cui sopra senza nessun carico, ossia coi fili staccati da tutto.
Infine ci sono due altri dati, che sono quelli "veri" funzionali, cioè: "Typical Imp" 2,6A che è la corrente che può erogare il pannello sotto carico quando la tensione raggiunge la "Typical Vmp" di 17,3V.

Un pannello presenta una sua propria resistenza interna di funzionamento, che dipende da molti fattori costruttivi, ma soprattutto dall'intensità della luce solare. Se si sovraccarica si abbassa automaticamente la tensione, fino a diventare 0V in caso di corto, ma sempre con la corrente massima che il pannello è capace di erogare. Non ne può erogare di più in nessun caso! Non è una batteria che se la metti in corto ti tira fuori qualche centinaio, se non migliaia, di ampere e rischia di bruciare tutto!
A questo punto, a cosa serve un fusibile o un magnetotermico all'uscita dei pannelli?.... Ricordiamoci che sia gli uni che gli altri presentano delle resistenze interne e perciò provocano delle cadute di tensione, ossia spreco di potenza!

Quello che invece è indispensabile all'uscita dei pannelli, o di una serie di pannelli (stringa), è il DIODO! Il diodo impedisce eventuali ritorni di corrente nel pannello in caso di mancata insolazione. Specialmente nel caso che non si usino regolatori, oppure che ci siano molti pannelli o molte stringhe di pannelli collegate in parallelo, che possono presentare diverse insolazioni o ombreggiature.

Eventuali fusibili o magnetotermici (mettere entrambi in serie mi pare sciocco.....) vanno messi esclusivamente tra le batterie e gli utilizzatori, quali che essi siano, inverter o lampade o qualsiasi altra cosa.

Se qualcuno ha dei validi argomenti per controbattere questa mia tesi e farmi cambiare idea, sarò felice di leggerli.

[Bridge]

Torna a sorridere Ferro, poichè anche io sono del tuo parere, soprattutto per i fuse.-
Il magnetotermico o qualsiasi altro interruttore "adeguato", in presenza di diverse stringhe e messo alla fine di ogni serie è utilissimo per controllare l'erogazione di power da parte di queste ultime in modo da notare eventuali anomalie e differenti erogazioni in funzione dell'orientamento, tilt ed altro.-
L'importante non introdurre attenuazioni importanti con l'impiego di materiale non idoneo.-

Ho notato che molti inseriscono relays, teleruttori ecc. per interrompere la continuità, inserire o disinserire il carico o allacciare i moduli all'inverter ecc., ma quel materiale è ghiotto di energia ed è anche da considerare le ore di inserzione che peggiora ulteriormente la situazione.-
Provate a mettere in serie un tester per valutare la corrente assorbita una volta eccitato.-
Qui ho risolto questa problematica utilizzando un differenziale adattato per la continua che può venir azionato manualmente o,in caso di anomalia, automaticamente tramite un'impulso proveniente da un circuito di controllo o manualmente premendo un pulsantino.- Sia inserito o disinserito non è energivoro.-
Se può interessare butto giu un disegnino.-

Bridge

[Marko]

Stò vedendo che ultimamente si è diffusa l'abitudine di inserire magnetotermici e fusibili all'uscita dei pannelli.
Sinceramente mi chiedo a cosa servano...... oO
Un pannello in piena insolazione, perpendicolare alla posizione del sole, a mezzogiorno del solstizio d'estate, in una giornata perfettamente limpida e con un sole che "spacca le pietre" NON può erogare assolutamente più corrente di quella indicata dal costruttore.
Per cui se il pannello viene dato per una corrente di cortocircuito, poniamo, di 10A, non potrà erogare assolutamente e in nessun modo più corrente di così.

Io ho tre gruppi di pannelli che vanno al regolatore Tristar, e prima del regolatore, ho inserito per ciascun gruppo, un magnetotermico, dopo i diodi separatori, nel caso voglia isolare un gruppo o intervenire nel regolatore senza scollegare nulla. Magnetotermici con + alta corrente, giusto come sezionatori. Come si fa per una centralina idraulica in casa. Devo dire che è molto comodo. Così anche in uscita dal regolatore che esclude contemporaneamente tutto l' ingresso e l'uscita, scollegare solo in uscita il regolatore quando i pannelli sono attaccati, non è cosa buona..I diodi per ogni gruppo potrebbe anche non servire, visto che ogni pannello ha internamente i suoi diodi, almeno così dicono alcuni costruttori. Sino ad oggi mi son trovato benone.

[Marko]

Torna a sorridere Ferro, poichè anche io sono del tuo parere, soprattutto per i fuse.-
Il magnetotermico o qualsiasi altro interruttore "adeguato", in presenza di diverse stringhe e messo alla fine di ogni serie è utilissimo per controllare l'erogazione di power da parte di queste ultime in modo da notare eventuali anomalie e differenti erogazioni in funzione dell'orientamento, tilt ed altro.-
L'importante non introdurre attenuazioni importanti con l'impiego di materiale non idoneo.-

Ho notato che molti inseriscono relays, teleruttori ecc. per interrompere la continuità, inserire o disinserire il carico o allacciare i moduli all'inverter ecc., ma quel materiale è ghiotto di energia ed è anche da considerare le ore di inserzione che peggiora ulteriormente la situazione.-
Provate a mettere in serie un tester per valutare la corrente assorbita una volta eccitato.-
Qui ho risolto questa problematica utilizzando un differenziale adattato per la continua che può venir azionato manualmente o,in caso di anomalia, automaticamente tramite un'impulso proveniente da un circuito di controllo o manualmente premendo un pulsantino.- Sia inserito o disinserito non è energivoro.-
Se può interessare butto giu un disegnino.-

Bridge

qui serve tutto, più nozioni si hanno meglio è....

[Ferrobattuto]

.....prima del regolatore, ho inserito per ciascun gruppo, un magnetotermico, dopo i diodi separatori, nel caso voglia isolare un gruppo o intervenire nel regolatore senza scollegare nulla.....

Ma perché allora spendere soldi in più per dei magnetotermici, che introducono una caduta di tensione data dalla bobina interna e dalla relativa resistenza bimetallica per farli scattare? Perché allora non usare semplici interruttori che NON introducono cadute?
In una prova fatta da me in passato con un magnetotermico da 10A, da un capo all'altro se ne andavano 2W! In un impianto con stringhe in serie per tensioni elevate, poniamo dai 48V in su, è una perdita contenuta, ma per impianti a bassa tensione a 12 o 24V non lo è affatto!
Poniamo il caso di un impianto a 24V che abbia due pannelli in parallelo da 240W ciascuno, se per ogni pannello mettiamo un magnetotermico perdiamo almeno 4 o 5W. Bene, è circa l'1%, può sembrare poco, ma perché buttarlo via se al limite basta mettere un interruttore? Costa anche molto meno......

[calcola]

Io sulle discese ho messo dei comuni interruttori, un fusibile e poi il diodo. Gli interruttori mi permettono di sezionare l'impianto in base alle necessità e la normativa antincendio prevede dei sezionatori su ogni generatore, fotovoltaico compreso. Personalmente li trovo molto utili per gli stessi motovi esposti da Marko.
Il fusibile l'ho messo in quanto avevo letto che interrompono le sovratensioni generate dai fulmini, successivamente ho letto che non sono adatti a quello scopo, però ormai li avevo mesi e quindi per me vanno bene così. Comunque qualche cosa faranno perchè la scorsa estate dopo dei temporali ne ho trovati due bruciati.
Il diodo è necessario in quanto i pannelli non sono esposti allo stesso modo ed alcuni vanno in ombra. Misurando la caduta di tensione a monte dell'interruttore ed a valle del diodo in tutto è di 0,5v di cui 0,3 sono del solo diodo. Ciò vuol dire che sui 34 v in arrivo escono 33,5v. Il regolatore interrompe la carica a 27,4v. Così ben 6,1v sono comunque sprecati. Avessi saputo avrei potuto risparmiare sulla sezione dei cavi.
In un altro piccolo impianto al posto degli interruttori e dei fusibili ho messo dei portafusibili-sezionatori da quadro, usano fusibili in ceramica. Anche in questo caso la caduta è sempre di 0,5v e non si guadagna nulla. Da prove fatte ho visto che mettendo interruttori ti tipo automobilistico la caduta di tensione è più contenuta rispetto all'interruttore da 220v.

[Ferrobattuto]

....Così ben 6,1v sono comunque sprecati. Avessi saputo avrei potuto risparmiare sulla sezione dei cavi.

Perché?.... Non capiscoil nesso tra la tensione e la sezione dei cavi.....

[calcola]

Ho usato cavi grossi per contenere la caduta di tensione, però poi butto comunque più di 6 v. Con cavi da 1,5mm invece che da 4mm, avrei avuto una caduta di tensione di 2,5v rimanendo dentro i margini dei 30v che in effetti uso.

http://www.oppo.it/calcoli/cavi/calcolo_cad_tensione.php

[maxlinux2000]

Ho usato cavi grossi per contenere la caduta di tensione, però poi butto comunque più di 6 v. Con cavi da 1,5mm invece che da 4mm, avrei avuto una caduta di tensione di 2,5v rimanendo dentro i margini dei 30v che in effetti uso.

http://www.oppo.it/calcoli/cavi/calcolo_cad_tensione.php

No, non butti via niente... Devi considerare i pannelli fotovoltaici come dei generatori di Corrente (Ampere) e quindi se un pannello da 36 celle è adatto per una batteria da 12V, oppure un pannello da 72 celle serve per un impianto da 24V, non ti devi preoccupare dei volts che apparentemente vengono persi per strada.

Infatti un pannello per esempio da 72 celle a vuoto segna 36-40Volts sui terminali, ma appena viene collegato ad una batteria la tensione scende attorno ai 24V a seconda dello stato di carica della stessa.
Il regolatore serve per protezione della batteria per evitare sovracariche, ma in ogni caso un pannello da mettiamo 36 celle (18Volts a vuoto) servirà solo per batterie da 12V e non per batterie da 18V.

[calcola]

Quale sarebbe quindi la convenienza nell'usare gli mppt? I pannelli che ho comprato danno 21v a vuoto 18 sotto carico, se li collego direttamente una lampadina da 12v, senza regolatore e senza batteria, la tensione non scende a 12v, ma rimane poco meno di 19v. E' il regolatore che taglia la tensione in eccesso e la porta a 12-14v in base al momento di carica. Per la corrente è un altro discorso. La tensione rimane quasi costante a 18,7 volt, mentre la corrente varia da qualche decimo di A fino al massimo di targa del pannello in base all'inclinazione dei raggi solari.

[Marko]

Gli MPPT sono più indicati per sfruttare le tensioni alte o pannelli a 72 celle, in quanto la tensione in "eccesso" ai 24V vengono convertiti in amper. Oppure quando si collegano in serie + pannelli per non passare cavi lunghi con sezioni troppo grossi.
Per i magnetotermici al posto degli interruttori, è vero che hanno una minima caduta di tensione, ma io li ho posti grossi da 32A ( 4 euro l'uno ), anche se l'interruttore non ha caduta di tensione.
Ciao

[Ferrobattuto]

I regolatori, che siano MPPT oppure PWM, chiaramente usati nei rispettivi casi in cui servono, non si limitano ad interrompere la corrente quando le batterie sono cariche, ma ne variano i parametri. Se una serie di pannelli sotto carico fornisce in ingresso, poniamo, 36V con 10A di corrente (360W), e si vogliono caricare delle batterie da 24V nominali, il regolatore ne varierà i parametri rimanendo nella potenza di ingresso. Per cui nel caso che la batteria stia a metà carica e presenti 24V ai morsetti, il regolatore fornirà quella tensione ma erogherà circa 15A. Ovviamente come qualsiasi apparecchiatura elettronica non ha un rendimento del 100%, per cui la corrente potrà essere di 14,5A, ma comunque sempre maggiore di quella in entrata. Altrimenti il regolatore non serve. Per cui il ragionamento di restringere i conduttori non stà in piedi, i pannelli debbono poter erogare comunque la loro potenza massima. Ovviamente la corrente varia con l'insolazione, ma nelle condizioni che ho esposto nel primo post, avendo massima corrente, con conduttori più piccoli si ha una maggiore perdita di energia. Con basse tensioni di accumulo, non ci vuole niente a buttar via 20 o 30W sui cavi...... Specialmente se sono lunghi.
Una coppia di cavi da 4mmq lunga 10m presenta una resistenza di 0,085 Ohm. Con 10A produce una caduta di tensione di 0,85V, ossia 8,5W buttati nel cavo.
Sono io il primo a far notare spesso agli altri che il sole e il vento sono gratis, almeno dalla parte di Nostro Signore, ma per le nostre tasche lo sono un po' meno, per cui tutto ciò che si interpone tra la luce del sole e la presa di corrente va ragionato per bene, altrimenti si butta via un sacco di potenza che potrebbe essere utilizzata in casa.

[calcola]

I regolatori, che siano MPPT oppure PWM, chiaramente usati nei rispettivi casi in cui servono, non si limitano ad interrompere la corrente quando le batterie sono cariche, ma ne variano i parametri. Se una serie di pannelli sotto carico fornisce in ingresso, poniamo, 36V con 10A di corrente (360W), e si vogliono caricare delle batterie da 24V nominali, il regolatore ne varierà i parametri rimanendo nella potenza di ingresso. Per cui nel caso che la batteria stia a metà carica e presenti 24V ai morsetti, il regolatore fornirà quella tensione ma erogherà circa 15A.

Evidentemente vi è qualcosa che mi sfugge, ma la caratteristica di variare i parametri tra tensione e corrente per mantenere ottimale la potenza erogata mi risulta che sia solo una funzionalità dei regolatori mppt e non dei PWM. Almeno il PWM che ho a casa non trasforma la tensione in corrente, usa la tensione che gli serve ed il resto la taglia, la corrente rimane sempre uguale a quella in ingresso. Quello che affermi si riferisce solo agli mppt, però se non hai un mppt che converte la tensione in eccesso in corrente, la tensione inutilizzata viene in ogni caso tagliata determinando così uno spreco. E' energia che butti comunque, che senso ha quindi usare cavi grossi per non avere cadute di tensione e poi non avere modo di usare quella tensione. L'ideale sarebbe avere un mppt, ma se non ne hai uno ed hai pannelli che ti danno più tensione del necessario, secondo me è meglio usare cavi più piccoli, risparmiare e magari investire il risparmio così ottenuto nell'acquisto di un altro pannello.

[Ferrobattuto]

...MPPT oppure PWM, chiaramente usati nei rispettivi casi in cui servono...

...secondo me è meglio usare cavi più piccoli....

De gustibus non disputandum est.....

[Hal9000]

Il pannello solare non è una batteria, il rapporto tra tensione e corrente segue una curva, ovvero:
corrente 0 tensione massima
corrente massima tensione 0

ai due estremi la potenza fruttata è pari a 0, ovvero tutta la potenza si dissipa sul pannelli, ma in mezzo c'è tutto un andamento da seguire e il discorso non è facile da spiegare con parole semplici, ad ogni modo per fare un esempio se prendo un pannello sotto il sole e misuro la tensione a vuoto, che ne sò 40V poi lo metto in corto e misuro la corrente, che ne sò 10A di corto, è errore comune calcolare la sua potenza moltiplicando i 40V per i 10A ottenendo 400W, ERRORE!!!!!! :devil:

Supponendo di partire da una situazione in cui il pannello sotto il sole dà 40V a vuoto,per iniziare a sfruttare la sua potenza dovremmo iniziare a prelevare della corrente, ma mano che iniziamo a prelevare corrente la tensione del pannello scenderà gradualmente, fino ad arrivare alla corrente massima in cui la tensione arriva a 0V

Ora capirete benissimo che vogliamo sfruttare la massima potenza dal pannello, ma non possiamo stare ai due estremi (circuito aperto o corto) ebbene la verità stà nel mezzo, ovvero la potenza massima, ed è questo che fanno i regolatori mppt, cercano questo punto tra i due estremi.

Attaccare una lampadina ad un pannello è il modo più sbagliato per sfruttare o calcolare l'energia di un pannello fotovoltaico, la lampadina ha delel caratteristiche ben precise il pannello invece ha tutta una gamma di comportamenti che dipendono da tante variabili, come insolazione, temperatura, carico apllicato, e triangolare tutte queste cose con un carico diretto senza sprecare energia è quasi impossibile.....

Invece l'accoppiamento pannello solare-batterie è l'ideale, perchè la batteria si ricarica a regimi dofferenti, l'accumulatore assorbe energia non appena la tensione posta ai suoi morsetti è leggermente superiore alla sua e assorbe una qualsiasi quantità di energia disponibile fin tanto che non superi il suo potere massimo di assorbimento, la sua portata.
Il pannello è un generatore di corrente a caratteristiche molto variabili,l aleatorie, e la batteria è il perfetto stabilizzatore, ammortizzatore che adatta le disponibilità delfotovoltaico alle necessità costanti di un carico ben definito.

Capisco che potrei essermi spiegato male, ma ci provo.... perdonatemi se non si è capito bene. (:)


Quando vedi dei volt a vuoto sul tuo pannello e poi lo colleghi al regolatore e vedi la sua tensione scendere di alcuni volts non stai perdendo niente, per far scorrere la corrente massima di ricarica bisogna scendere nella curva caratteristicha del pannello, se te ne stai stroppo alto in volts la corrente è minima e quindi la carica non è ideale.

Ora il punto ideale in cui la moltiplicazione tra volt ed ampere del pannello dà la famosa gobba di resa massima è in continuo movimento a seconda delle condizioni ambientali, quindi agli albori di questa tecnologia degli impianti ad isola negli anni '80 realizzare sofisticati regolatori di carica che inseguissero questo punto di massima resa era veramente costoso, molto più di oggi, era proibitivo, per cui studiarnono un sistema per fr si di usare più economici regolatori di tipo pwm ma facendo in modo di trovare un compromesso tra ottenere la corrente massima di ricarica (corrente di corto) e una resa accettabile in potenza da parte dei pannelli in QUALSIASI CONDIZIONE METEO

Fatte queste premesse studuarono le varie condizioni e ne tirarono fuori uno standard di numero di celle (parliamo del silicio) che permettesse di avere sempre una carica ottimale senza dover usare costosi regolatori mppt, e da qui che nasce il tacito standard:
36 celle = 12V
72 celle = 24V
144 celle = 48V

Quei volt in più che ti pare di perdere non è una vera perdita, ma è sia un vantaggio per la ricarica che una piccola perdita, un compromesso per riuscire caricare il prima possibile le batterie (ricordiamoci che le batteria al piombo vanno caricate il prima possibile pena la solfatazione), usare economici regolatori pwm e al tempo stesso sfruttare al meglio pobbisile per il tipo di tecnologia la potenza dei pannelli.

[Hal9000]

Tornando invece al discorso primario della discussione di Ferro, devo dire che anche io in principio mi chiedevo a cosa servisse un fusibile su un pannello, visto che il pannello è un generatore in corrente è ovvio che lo useremo sempre o quasi al suo valore massimo di corrente, ovvero quella di corto, quindi di per sè un fusibile su un pannello non dovrebbe mai intervenire, anche se mettessimo il pannello in corto e mi pare ovvio.
Quindi anche io ho collegato i pannelli tramite diodi di blocco tutti assieme e poi prima di entrare sul regolatore ho messo un grosso sezionatore.

Però con il senno di poi e ragioandoci su con calma ho visualizzato un possibile scenario di guasto, e ci si pensa solo quando la potenza dei pannelli installati diventa tale da avere letteralmente svariati chilowatt che piovono giù da tetto, fin tanto che si hanno quattro pannellini da pochi watt il problema non sussiste, mi spiego meglio:
ho dei cavi DC con 80V a vuoto e 60-70V sotto carico che in alcune ore di alcuni giorni trasportano correnti nell'ordine degli 80/100A (la somma di tutti i pannelli), essendo tutte le stringhe di pannelli in parallelo se una stirnga và in corto per una qualsiasi ragione si trova riversare su di sè tutta la potenza degli altri pannelli, magari svariati Kw, e potrebbe scaldarsi, bruciarsi o prendere fuoco.
Essendo che il sole non si spegne a piacimento a fronte di una situazione di guasto del genere sarebbe poco agevole andare sul tetto e coprire o staccare tutti i pannelli uno ad uno.

Quindi in un caso del genere avere un piccolo fusibile su ogni stringa permetterebbe che nella malaugurata sorte che una stirnga vada in corto prima del fusibile e tutta la potenza del parallelo di strignhe si riversi sulla stringa guasta il fusibile salterebbe fermando eventuali disastri.
Ecco ragionandoci sopra forse questo sarebbe il caso in cui un piccolo fusibile su ogni stringa prima del parallelo avrebbe il suo significato.

Io al momento uso dei diodi di blocco prima del parallelo, non ho le strignhe tutte connesse in parallelo, quindi credo che il diodo funga anche da fusibile, di fatti se si supera il suo amperaggio su brucia, proprio come un fusibile.

[Bridge]

......la potenza sfruttata è pari a 0, ovvero tutta la potenza si dissipa sul pannelli.....

????????
Forse per comprendere meglio questo lato, credo sarebbe opportuno focalizzare un pò l'argomento.-
Buon anno a tutti.-
Bridge

[calcola]

Hal9000, premetto che non è il mio campo, mi occupo di biologia. Ho letto e riletto il tuo post cercando di capire i concetti espressi e devo dire che sei stato abbastanza divulgativo anche per un profano. Però mi sorge un dubbio, sui miei pannelli vi è una targhetta in cui si afferma che il pannello è da 100w e calcola la potenza moltiplicando la corrente per la tensione sotto carico. Se questo modo di ragionare è errato che valore ha tale indicazione? E' possibile che la potenza del pannello sia maggiore/minore rispetto a quanto è riportato?


Personalmente penso che il diodo non possa dare la garanzia di un fusibile, mi è capitato di trovare diodi guasti e per corto non per interruzione. Probabilmente non mi sarò spiegato bene, però tra i diodi che ho messo sulle batterie mi è capitato di trovarne due rotti che conducevano nelle due direzioni. Chi mi ha suggerito di mettere i fusibili su ogni discesa, affermava che servivano per evitare gli incendi e proteggere dai fulmini, quindi pare che delle due una l'ha azzeccata, per i fulmini invece al momento non ho trovato conferma. Diceva che vi era una normativa antincendio dei VVFF che lo stabiliva, preciso però di questa normativa non ho trovato traccia, meglio la normativa esiste non vi è traccia di questa prescrizione, forse in passato o ve ne saranno altre, chissà.