Voglia di FV

[Alain]

Ho deciso che metterò la coppia di pannelli sul tetto, autocostruendomi la struttura di supporto.
Lo farò sul capannone dove lavoro e nel quale trascorro la maggior parte del mio tempo.
La zona dove si troveranno regolatore e batterie sarà a meno di 10m e si tratterà comunque di poca roba in quanto, stimando una produzione media giornaliera di 400Wh, per l'accumulo a 12v dovrebbero bastare 100Ah di capacità.
Trattandosi di un'istallazione minimale "propedeutica", dovrò partire, anziché dimensionando su un effettivo fabbisogno energetico, individuando un piccolo carico che si presti ad essere alimentato da essa, diciamo un 20-25w di assorbimento medio sulle 24h senza grossi picchi e siccome ho un ponte radio che si collega alla rete domestica (tipo quello della baitina di StarFalcon) acceso 24h/24 per internet e videosorveglianza, questo andrà benissimo anzi, consumando meno di 10w, ci aggiungerò qualcos'altro per completare il bouquet.
Ho pensato che se alimento questi piccoli dispositivi che funzionano in corrente continua posso fare a meno dell'inverter.
Ora viene la parte difficile per me : ho già i 2 pannelli di cui potete vedere le caratteristiche nella foto sopra.
Sono amorfi 70Wp e 46,6Voc e, da quello che ho letto e capito finora, sembra che necessitino tassativamente (in quanto amorfi?) di un regolatore MPPT o forse, visto il Voc non eccessivo, potrebbe essere anche PWM?
E ... addirittura senza regolatore si potrebbe fare in qualche modo (abbastanza semplice)?
E poi, serie o parallelo? Io direi serie per MPPT e parallelo per PWM, ma ho più dubbi che certezze.
Per il lato batterie penso che potrei tranquillamente sperimentare sia la configurazione 12v che 24v, tanto al massimo rovinerei solo qualche pezzo dal valore irrisorio.
E poi infine se capitassero i famosi due o tre giorni consecutivi di cielo cupo, cosa potrei usare per switchare ad enel come farebbe un inverter UPS?
Chiedo scusa se ho chiesto delle banalità e ringrazio tutti fin da ora per le risposte

[Ferrobattuto]

Quei due amorfi messi in parallelo (coi diodi sul positivo, naturalmente) puoi usarli su un sistema a 24V anche senza regolatore. Il rendimento non sarà ottimale ma alle batterie non succede niente. Altrimenti ti basta un PWM anche economico. Dopo tutto stiamo parlando di 140W sul picco massimo.....
Io ho usato due pannelli da 36 celle in serie per due batterie da 12V connesse a 24V, tensione sul carico simile ai tuoi, per molto tempo e non ho avuto problemi.
140W di picco dovrebbero bastare per tener cariche un paio di batterie da 45-50Ah in serie per un carico continuo sulle 24h intorno ai 16-17W, meglio se un po' meno. Con un carico di 15W e due batterie da 45Ah hai giuste 72 ore di autonomia in caso di tempo brutto, prima che le batterie si scarichino completamente. Ovviamente poi devi lasciarle ricaricare bene al completo. Con quella capacità lì hai anche una discreta riserva per il divario di tensione tra scarica e carica tra il giorno e la notte. Meglio sarebbe con capacità maggiore, ma in questo caso dovresti lasciarle caricare bene prima di connettere i carichi, in modo che data l'esigua potenza dei pannelli possano partire avvantaggiate e già ben cariche.
La tensione sotto carico dei tuoi pannelli è di 35,9V, appena al di sopra della tensione massima di carica di un banco a 24V, ossia i 31-32V per una ricarica completa. Il che assicura che i pannelli possano "spingere" dentro corrente anche con batterie cariche sugli utilizzatori senza scaricarle. Poi ovviamente dipende dall'entità di scarica...... In questo caso a stabilizzare la tensione intorno ai 30V circa ci pensano le batterie, che con la loro bassa resistenza interna e la loro tensione massima tengono le tensioni abbastanza livellate. Occhio che le batterie siano uguali, sia come capacità che come "usura".
Ovviamente se usi utilizzatori a 24V nominali devi assicurarti che sopportino i 32V..... Se invece hai utilizzatori a 12V nominali, che in genere "lavorano" tra i 12 e i 15V, puoi usare un riduttore 24-12 di tipo switching e di amperaggio adeguato.
Naturalmente se vuoi usare quei pannelli lì con impianto batterie e utilizzatori a 12V, dovrai prendere un MPPT.....
Per lo switc rete-batterie automatico in modo economico la vedo dura..... Ma ti rimando a Max ed altri che su questo forse ne sanno più di me, altrimenti rimane il sistema manuale. Se il tutto funziona direttamente in bassa tensione ti basta usare un comune caricabatterie da accendere quando il sole non c'è.
Se invece i carichi sono in alternata a 220V tramite inverter, manualmente basta un doppio deviatore, per l'automatico invece ti serve qualcosa di commerciale e dedicato.......

[Alain]

Innanzitutto Ferro devo dirti che sono lieto di ricevere una tua risposta, così ho modo di complimentarmi con te per i bellissimi e minuziosi reportage sulle tue realizzazioni che talvolta condividi e anche e nondimeno per la grande competenza che traspare dai tuoi interventi.

Tornando in topic, che dire ... limpido ed esauriente ... come sempre

Ho provato a sbirciare nella scatoletta dei pannelli per vedere se c'era già il diodo sul positivo, come mi era parso di capire dal datasheet

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ma come si vede è ricoperto da una resina che nasconde tutto, anche se con tutta probabilità ci sono solo i diodi delle stringhe interne; esiste forse qualche metodo empirico per accertarsene?

Nel frattempo ho selezionato le candidate per l'accumulo

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Purtroppo facendo qualche misurazione con i pannelli poggiati così indoor ma comunque più o meno esposti alla stessa luce, ho notato che hanno una tensione a vuoto molto diversa tra loro (uno segnava 27v e l'altro 16v).
Farò altre prove quando ci sarà più luce perché oltretutto oggi era coperto, ma ho il forte sospetto che uno sia fallato; se così fosse, sarebbero ancora adatti ad essere usati insieme?

Poi essendo arrivato anche il desolfatatore, è già stato messo in funzione

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questa batteria pur raggiungendo i 13v è ancora molto fiacca e prima di aprirla ( è di quelle col coperchio saldato ) vediamo se migliora.

[Ferrobattuto]

Ti ringrazio per i complimenti, che fanno sempre piacere, ma è solo frutto di esperienza e di un po' di pazienza.
Ho spiegato quì: viewtopic.php?f=68&t=2670&start=40#p47211 cosa fare ad una batteri "sigillata" per renderla "aperta" e poter controllare livello e densità. Per eventuali domande son sempre quì.
Si, penso anche io che ci sia qualcosa che non va nel pannello con tensione minore. Spero non ci siano stringhe o qualche diodo interno in corto. Se effettivamente sono uguali e sono posti ugualmente di fronte al sole le tensioni dovrebbero essere uguali, o con pochissimo scarto (frazioni di volt....).
Se la plastica che riempie la scatola di furiuscita dei fili è "solida" non credo ci sia niente da fare, ma se è un tipo di plastica "gommosa" come una sorta di silicone, allora forse puoi provare ad asportarla con molta cautela e vedere cosa c'è sotto. Se si può fare puoi controllare i contatti e l'integrità di eventuali diodi se ci sono.
Altrimenti metti il pannello di fronte al sole col bel tempo, controlla di nuovo la tensione, se persiste il valore che hai misurato prima (i 16V....) prova a metterlo in corto e vedi se la corrente che esce corrisponde a quella massima di targa. Se si, puoi usarlo in serie all'altro in un impianto a 24V, ma con regolatore. Se invece la corrente è minore, allora lo devi scartare..... Oppure usarlo da solo per qualcos'altro.

[Alain]

Oggi c'é stato il sole e, anche se i pannelli erano al chiuso, ricevevano comunque una buona luce dalle finestre, diffusa per via dei vetri smerigliati, e segnavano uno 35,5v e l'altro 34,5v.
Nel dubbio che non ricevessero la stessa luce li ho anche scambiati ma quello debole è sempre lo stesso; tuttavia è un solo volt di differenza che, anche se un po' scocciante trattandosi dei miei primi pannelli, probabilmente è accettabile e mi fa pensare a più a una leggera disomogeneità che a un malfunzionamento.
Prima di fare questa prova in piena luce avevo contattato chi me li ha venduti per segnalare l'anomalia ( anche perché dovevano essere rimanenze di magazzino e invece erano palesemente usati e smontati ) e ho ricevuto la disponibilità a cambiarmelo ma a patto di averne ancora a stock e doveva controllare.
Probabilmente mi rimarranno questi due e amen

[Ferrobattuto]

Bhè, se te li sostituisce (o almeno quello "peggiore") è meglio..... I soldi glie li hai mandati buoni, no?
Poi fammi sapere delle batterie.....

[Alain]

I soldi glieli ho dati in mano e lui mi ha dato i pannelli, ci siamo incontrati in un parcheggio perchè casa sua era un po' distante e lui quel giorno passava di là per consegnare altri pannelli ad un tizio. Purtroppo non ho fatto nessuna verifica sul posto e oggi il suo telefono da' irraggiungibile ..mah! vedremo ...

Per le batterie, il "banco" che ho selezionato (in foto vicino ai pannelli) sono due da 44Ah ed è pronto (almeno spero); l'altra un po fiacca è da 55 e da' oltre 12v ma non riusciva ad accendere un'auto e per ora resta in desolfatazione; non l'ho ancora aperta nè forata poiche', nella mia breve esperienza, nessuna delle sigillate che ho aperto aveva l'elettrolita troppo basso.

Ieri però a malincuore ho dovuto forarne una (ed è la prima volta per me), una Bosch da 90Ah, quella della mia auto, poiché pur avendola ricaricata dopo un po' non riusciva ad avviare il motore e segnava 11v.
Misurati i vari elementi col densimetro, ce n'è uno sul rosso, allora ho provato con il tester la tensione tra un polo e i singoli elementi, uno alla volta, immergendovi uno spezzone di filo, prima in un senso e poi in senso contrario (spero di essermi spiegato) e sembra che le tensioni scalino correttamente di circa 2v per ogni cella, anche in quella "incriminata".
Ora è in ricarica lenta e domani altri test e magari qualche foto.

[Ferrobattuto]

Si, quel sistema di misurare la tensione immergendo un filo nell'elettrolito l'ho usato anche io. In genere da buoni risultati, anche se la somma delle singole tensioni che rilevi spesso non coincide con la tensione totale. Se i fori sono abbastanza larghi forse sotto si vede il ponticello "a pettine" che collega le varie piastre, e con filo di ferro rigido certe volte si riesce a toccarlo misurando una tensione più reale rispetto all'altro metodo.

Fai una prova di scarica veloce, collegando un carico da una cinquantina di Ampere ai poli della batteria, se l'elemento in rosso "bolle" è probabile che i sedimenti sotto abbiano messo in corto le piastre.

[Alain]

Ferro non avevo ancora letto la tua replica e quindi non ho fatto il test di carico, ma provvederò presto.

Ecco la nuova (si fa per dire!) paziente con tanto di ferite aperte

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E' stata in carica per circa 24 ore e dopo alcuni minuti che era scollegata segnava 12,8v. Ripetuta la solita prova col densimetro e solito elemento in rosso (quello contrassegnato con un pallino bianco accanto alla data di messa in servizio). Passata circa un'ora la tensione era già scesa a 11v.
Purtroppo per quanto ne so io è morta, a meno di interventi parecchio invasivi (saldatrice?) che neppure so come mettere in atto; mi sembra che si debba svuotare la cella dall'acido e già questo non è uno scherzo e poi fare altre procedure che assai difficilmente saranno possibili attraverso un foro di 14mm

E' un dispiacere doppio: uno per i soldi che mi costerra' rimpiazzarla sull'auto e uno per il fatto di non poterla usare neppure per il FV

Dal lato pannelli ho ristabilito i contatti col venditore che mi ha confermato la sua disponibilità alla sostituzione, ma ora sono io che non sono più tanto propenso a farmi sto viaggetto fino a casa sua, essendomi convinto che è una differenza trascurabile.
Ci andrei solo nel caso decidessi di prenderne altri, visto che ne ha ancora 6 o 7.

Intanto ho pianificato una istallazione provvisoria di questa coppia che mi evita di fare una struttura sul tetto

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In pratica li metterò appoggiati dall'interno ai vetri che ho segnato in rosso sulla foto (ce n'è un altro in corrispondenza di un'altra colonna poco più avanti, fuori dall'inquadratura ) con degli spessori di polistirolo che li tengono fermi tra la colonna retrostante e la finestra.
Qui la prova già in atto vista dall'interno

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Scusate per la scarsa qualità delle immagini
Sto usando il pannello più "debole" e con un sole pallido segnava 37v a vuoto.
Ogni critica o perplessità è ben accetta ... se motivata, ancora di più

[Ferrobattuto]

Dunque, prima di tutto la batteria.
Sicuro che togliendo l'etichettona autoadesiva sul coperchio, sotto non ci siano già dei tappi? A volte succede.....
Comunque a giudicare dalla data di messa in opera è una batteria che ha già 5 anni di servizio sulle spalle, sotto un'auto. Dubito che ci si possa spremere ancora qualcosa..... È già di per se quasi un record.
Per i pannelli: se questa è una sistemazione provvisoria tanto per provare, allora va bene così. Per una sistemazione definitiva dovresti metterli fuori dal vetro, e non dentro. Il vetro assorbe già di per se alcune frequenze luminose e può diminuirne l'efficienza.
Strana cosa che quel pannello che l'altra volta segnava 16V ora ne segni 37. Penso che ti convenga fare una buona prova con sole forte e cielo limpido, sperando che il tempo ci faccia 'sta grazia. Sia per le tensioni che per le correnti, a vuoto e sotto carico.

[Alain]

No Ferro, nessun tappo sotto l'etichetta
Quella nuova però l'ho presa coi tappi ... anche se è una URSUS
ma una 100Ah di quelle lunghe 35cm, per 65 euro, durasse anche solo i 24 mesi della garanzia sarebbe comunque buono.

Stamattina verso le 10:30, con il sole, sono andato a misurare la tensione a vuoto dei pannelli e, sorpresa delle sorprese , era più alta nel pannello scarso (37,9 contro 37,4). E pensare che avevo pianificato di avere una decina di metri di cavo in più su quello buono per avere una caduta di tensione leggermente maggiore ... <_< .
Appena mi arrivano i connettori MC4 e i diodi si proseguirà con le prove sotto carico.

Per non fare arrivare una tensione troppo alta al carico che è un 24v nominale penso che userò uno step down DC-DC che ho già.

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Poi immagino mi serviranno almeno un interruttore e un fusibile che però non sono sicuro dove piazzare

[Ferrobattuto]

Fai una prova di cortocircuito a quei pannelli, vedi se veramente erogano la corrente di targa.
Il corto non procura danni, a meno che non lo lasci così al sole per molto tempo, che allora surriscalda. È una prova che si fa normalmente.
Coi pannelli ben illuminati connetti più e meno tramite un amperometro (tester.....) che possa misurare la corrente di corto di targa. In questo modo controlli "bene" l'efficenza, meglio che misurando soltanto la tensione.

[Alain]

Oggi pomeriggio c'era il sole ma era leggermente velato.
La misura della corrente di corto è stata di 0,99A e 1,00A, circa la metà di quello che mi sarei aspettato
Il pannello che dava 1A è quello che credevo fallato
Misurerò di nuovo appena ci sarà sole e cielo terso.

[Alain]

Ho buttato giù uno schema di massima del mini impianto e desidero sottoporvelo affinchè possiate cogliere se manca qualcosa e se ci sono degli errori

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Come si vede, i pannelli, ad ognuno dei quali sarà abbinato un diodo di circa 5A, saranno in parallelo e si collegheranno tramite un interruttore a una serie di 2 batterie auto da 12v 44Ah; a queste ultime si collegherà un convertitore DC step down che abbasserà la tensione del gruppo pannelli-batterie (che in pieno sole potrà superare i 32-33v) a 24V per scongiurare eventuali danni da sovratensione al carico utilizzatore.
Per evitare che le batterie si possano scaricare oltre la soglia "di sicurezza" danneggiandosi, dovrò prevedere un automatismo che scolleghi il banco a circa 24v e contemporaneamente colleghi il carico alla rete tramite l'alimentatore a 220.
Questo automatismo dovrà basarsi su un "relé soglia" commerciale a doppio scambio o circuito autocostruito equivalente

Una delle cose che mancano è il regolatore solare che pensavo di non utilizzare in questa prima fase di sperimentazione, vista la tensione relativamente bassa in uscita dai pannelli e confortato in questo anche dal parere di Ferrobattuto.

[Alain]

Mi sono reso conto che lo schema era poco leggibile e non potendo editare il post precedente lo riporto qui di seguito, con qualche piccolo aggiornamento

schema_isola_diretto.jpg (142.46 KiB) Visto 8440 volte

[maxlinux2000]

Mmm... No manca il regolatore. Se usi batterie auto puoi usare que regolatore pwm programmabile da 25€. Tra l'altro ha una uscita a 12v che stacca le batterie se scendono sotto il livelli minimo.

[Alain]

Si, hai ragione Max, il regolatore mi risparmierebbe la scocciatura del relè soglia e probabilmente mi renderebbe qualcosa in più.
E poi a quel prezzo ...

[Alain]

Aggiornamento: la sperimentazione è partita ma ha già subìto alcuni contraccolpi , principalmente per il fatto che nel giro di un paio di giorni ho dovuto rinunciare alle 2 batterie migliori e più omogenee di cui finora disponevo per dirottarle su auto di famiglia che sono rimaste appiedate quasi in contemporanea.
Lo schema utilizzato è sostanzialmente quello postato precedentemente ma senza relè soglia, in pratica non c'è alcun automatismo che riattacca l'enel quando le batterie scendono troppo. Questa operazione per ora se necessario la faccio manualmente.
Per la verità i primi giorni mancavano pure i diodi a valle dei pannelli ed ero io a collegarli fisicamente al mattino alle batterie e scollegarli la sera.
Il resto è come preannunciato: nessun regolatore, 2 batterie monoblocco di recupero in serie, un convertitore di tensione step down (regolato a 12,5v in uscita) e il carico da alimentare (che è un router wifi di 8-10w 12v).

Nei primi giorni di test, con il banco buono, le cose hanno funzionato abbastanza bene anche se, effettuando misure regolari a inizio e fine giornata, ho notato che, pur essendoci state belle giornate di sole, i voltaggi del banco tendevano ad abbassarsi lievemente di giorno in giorno.
La tensione dei pannelli, che pensavo dovesse superare i 32v, è invece sempre rimasta sotto i 29 e più spesso intorno ai 27, in questo modo credo che non sia possibile la ricarica completa del banco.
I diodi schottky (che in questo caso è un corpo solo con due ingressi e un'uscita)

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hanno una caduta di tensione di 0,5v, misurata col tester.

Essendo poi venute a mancare le batterie "buone", quelle di rimpiazzo erano una 55Ah e una 50Ah

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(ndr il groviglio di fili di colori poco appropriati è ovviamente dovuto al carattere sperimentale della composizione )
ma i voltaggi erano sempre un po disallineati (quella da 50 si caricava e si scaricava più in fretta dell'altra).

Quindi, dopo queste prime vicissitudini e avendo oltretutto accumulato in poco tempo parecchie batterie da buttare, che è pur sempre un dispiacere , mi è venuta un'idea malsana e ho tentato un azzardo (tanto sperimentare per sperimentare... ).
Allora ho rovistato tra questi cadaveri scegliendo le batterie che avessero un solo elemento in corto (10v nominali ciascuna) e con queste mi sono messo ad allestire un banco di accumulo a 20v nominali.
Da qui la Bosch 90 Ah della mia auto (ricordate?) in serie con un parallelo di altre due batterie da 45Ah, tutte rigorosamente con una cella in corto, e tutte, nonostante ciò, con la tensione abbastanza stabile nel tempo e simile.
Questo lo schema attuale (o meglio, quello di domani mattina ):

schema_isola_diretto_10v.jpg (47.44 KiB) Visto 8416 volte

In realtà questo banco, testato senza il carico, in questi due giorni di pioggia e nuvole si è comunque caricato (il voltaggio delle singole batterie è salito di qualche decimo) e secondo me si presta ancora bene ad alimentare il carico, in quanto al convertitore step down è sufficiente giunga 1v in più dei 12,5 a cui l'ho regolato.
Domani c'è il sole e collegherò il carico cercando di monitorare spesso le tensioni, soprattutto dei pannelli per vedere se raggiungono o superano per la soglia di "sicurezza" di 27v (ho calcolato 2,7v per 10 celle).
E poi non mancherò di informarvi sull'esito.
a tutti!

[Alain]

Purtroppo sole non ce n'è stato molto e il banco da 10v alla fine l'ho dovuto scollegare dall'utilizzatore e lasciarlo caricare per bene anche perchè in questo periodo non ho tempo per monitorare la situazione.
Per quanto ho visto finora, è abbastanza difficile mantenere i voltaggi delle batterie allineati, sono troppo disomogenee.
Più avanti farò test più approfonditi.

Ora però c'è un'altra novità: stamane ho acquistato questi pannelli policristallini 60 celle da mettere sul tetto di casa, in una falda esposta a sud-ovest a una decina di gradi dall'azimuth

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Ne avrei presi 12 ma in questo momento ne aveva solo 8 e li ho presi lo stesso, non ho resistito (110 euro l'uno, nuovi di pacca ), anche se non ci saranno problemi a fornirmene altri a breve, l'unica scocciatura è doversi fare un altro viaggetto di 120km per andarli a prendere .

Adesso debbo pianificare come realizzare la struttura di supporto che mi piacerebbe avesse una inclinazione di circa 40° rispetto al suolo mentre il tetto sarà 20° o forse meno.
Il tutto si presenterà grossomodo così

Layout falda.jpg (27.4 KiB) Visto 8370 volte

tenendo conto che i moduli sono del classico formato 100x170 circa.
Lo spazio sulla destra è dovuto al timore che un comignolo sulla falda adiacente possa proiettare ombra nelle prime ore del mattino, ma è ancora da verificare.

Devo anche valutare, vista l'intenzione di inclinarli ulteriormente rispetto alla falda, se sia preferibile la posa in orizzontale, per minimizzare l'esposizione al vento e l'impatto estetico.

Poi devo decidere dove sarà il locale tecnico e ho all'incirca 3 opzioni:

- dentro casa, liberando e attrezzando una parete di una stanza usata un po' come ripostiglio, dispensa e angolo PC nonchè stiratura; e qui sarà sicuramente una battaglia feroce con l' altra metà del cielo
- all'esterno, ricavandolo contro l'unica parete dell'appartamento in cui è possibile, che è quella sudovest (adiacente alla faldain oggetto) dove si trova una grande terrazza
- nel sottotetto, che però al momento non ha alcun accesso e che quindi necessiterebbe di importanti lavori per renderlo praticabile, ma che in seguito potrebbe servire anche per ospitare buona parte dell'impianto solare termico che si trova subito dopo il fotovoltaico nella wishlist

Mi pare che, di colpo, mi sia ritrovato con troppa carne al fuoco... soprattutto per il tempo che occorrerà trovare per cucinare il tutto!

[maxlinux2000]

Io li metterei piatti sul tetto, e con i soldi risparmiati ci metterei 2 pannelli in più.
Alla fine hai la stessa produzione e non ti viene paura se si alza un vento un po troppo forte.