Problema batterie primo impianto offgrid

[Fra461]

Leggendo qui sul forum ho realizzato il mio primo impianto fotovoltaico ad isola, l'impianto funziona bene ma ho un problema con le batterie.

Prima vi descrivo l'impianto poi il problema.

Componenti:
Pannello: 1x 250W 24V policristallino 60 celle
Regolatore: Steca Solsum 10.10F
Inverter: Alcapower 24V 600W onda sinusoidale modificata
Batterie: 2x batterie da auto Ursus 12V 60Ah collegate in serie per i 24V (nuove) foto etichetta batteria

Immagini:
Collegamento batteria


Regolatore


Inverter


Scusate per i cavi svolazzanti è un impianto provvisorio "di prova" poi sistemerò con le canaline.

A che arrivano alla batteria dal pannello: 6-8A
A che vanno dalla batteria all'inverter col carico 1 collegato: 8-10A

Carico 1: è composto da un PC, monitor, mouse, tastiera e stampante inkjet (accesa solo quando serve). Le prove le ho fatte sempre con questo carico perchè dovevo collegare l'impianto al pc server che ho in casa, fa da NVR e server HTTP, ma causa inverte con onda sinusoidale modificata fa rumore invece con questo pc non ha problemi.

Ora il problema: le batterie appena prese il regolatore le ha ricaricate a 28.8V e alla sera ho collegato il carico 1 e con le batterie è durato circa 4:30H quando ho staccato il carico la batteria era a 24.2V (dovrebbe essere il 50%), la sera dopo, stesso carico, (batterie sempre cariche al 100%) è durato sempre 4:30H ma quando ho staccato il carico la batteria era a 24,5V. Mi sono preposto di staccare il carico quando le batterie sono al 50% 24,2V ma nelle sere successive le batterie arrivavano a 24,2V prima del previsto (duravano sempre meno) prima 3,3H poi 2,3H sino ad arrivare a 1,3H però in questi giorni quando il regolatore segnala le batterie cariche misuro 27.9 - 28.00 V e non più a 28.8V.
Non riesco a capire il motivo... forse è perché ho caricato e scaricato le batterie a più di c10 6A e si sono rovinate, tutto questo in soli 20 giorni di utilizzo?

Questa cosa mi da fastidio perché già perdo energia di giorno per il fatto che all'inverter non posso collegarci tutto se poi alla sera devo utilizzare il pc e mi tocca andare con l'enel mi da fastidio.

Spero qualcuno mi possa dare qualche suggerimento, grazie!!

[maxlinux2000]

ciao

hai 2 grossi problemi nel tuo impianto:

1º le batterie auto, sono fatte per essere ricaricate a 14.5V sedute sopra al motore dell'auto, e quindi è normale che raggiungano per lo meno i 50º e oltre durante la ricarica.
Siccome che non credo che tu metta casa tua a 50º, allora devi compensare con la tensione... e quindi le comuni batterie auto del devi ricaricare come minimo a 15.5V e equalizzare a 16.2V.
Visto che il tuo impianto è a 24V, allora devi ricaricare a 31V, e equalizzare per lo meno a 32V.

2º hai un pannello da 60 celle, e quindi non supera i 29-30V, inoltre usi un regolatore PWM, che limita la tensione a 28.8V.... il che significa fare morire di fame le batterie (si solfatano)

suggerimenti:

1. Per il momento elimina il regolatore e porta la tensione delle batterie a 16V per un paio di ore. Questo le aiuterà a romepre la crosta di solfato che si è formata.

2. Comprati un regolatore mppt programmabile in tensione in modo da poter impostare la tensione come descritto sopra. Mi sembra che Dolomitico abbia trovato un mppt cinese economico che fa a caso tuo.

[Fra461]

Ciao, grazie infinite maxlinux2000 per i suggerimenti!!

La cosa della tensione proprio non lo sapevo se è cosi per forza che si solfatano..

Quindi per adesso mi consigli di collegare direttamente il pannello al banco batterie e portarlo a 32V, 16V per batteria?

E il prima possibile cambiare con un regolatore programmabile tipo questo: http://www.rebacas.com/reguladores-de-carga-mppt-maximizadores/490-regulador-mppt-tracer-30-ah-bn.html?

Grazie

[maxlinux2000]

Si, portale a 16V cadauna, ma vigilale perché non è bello farle arrivare tanto alte per molto tempo,
Poi rimetti il regolatore che hai e limita i consumi al minimo fino a che non puoi cambiare il regolatore.

Mppt: si, se non sbaglio è proprio il modello che suggeriva Dolomitico
Lo imposti come "user" alle tensioni:

Equalize: 16.2V
boost: 15.5V
Float: 15.5V

Se lo vai a comprare in spagna da rebacas, e ti serve una mano per la comunicazione, fammelo sapere che io sono oramai mezzo spagnolo

ciao
MaX

[Fra461]

È un regolatore PWM con la possibilità di impostare la tensione tipo questo: http://www.rebacas.com/home/492-regulador-solar-tracer-20-amperios.html potrebbe funzionare?

Il fatto è che se prendo l'MPPT spendo 220€ + spedizione per una cosa che forse utilizzerò per solo 6-12 mesi al massimo "e poi non me ne farò più niente", infatti mi piacerebbe con l'anno nuovo montare un impianto con 8 pannelli da 250W con un inverter tipo questo a 24V o a 48V devo ancora decidere e installare batterie al silicio o le Trojan T105 6v smart carbon.
Se sarò costretto a prendere l'MPPT al massimo lo riciclerò facendo un'altro impianto utilizzando gli amorfi e recuperando queste batterie da auto.

Comunque domani se c'è una bella giornata collego il pannello diretto alle batterie e le ricarico, poi ti farò sapere.

Grazie!

[Ferrobattuto]

Concordo in pieno con Max per quanto ti ha suggerito, e aggiungo qualcosa: il policristallino a 60 celle puoi lasciarlo tranquillamente attaccato in permanenza anche senza regolatore, purché abbia il diodo in uscita in serie al positivo, infatti dovrebbe avere una tensione di uscita (poi per favore postaci i dati di targa che sono sul retro.....) sotto carico molto simile alla tensione massima di ricarica delle batterie.
La tensione dell'impianto "definitivo" che farai in futuro dipenderà in massima parte dal carico massimo che vorrai attaccarci. Con carichi sotto ai 6-800W si può stare ancora a 12V, sopra fin verso i 1500W conviene a 24V, con carichi superiori convengono sicuramente i 48V. Le silicio o le stazionarie ad elettrolita liquido sono le migliori batterie, qualunque altra soluzione è un "ibrido" o un ripiego più o meno temporaneo per mancanza di fondi.
Per una "prova" il cablaggio a fili multipli e sciolti può andare bene, ma se metti mano ad un impianto permanente conviene che sia ordinato, coi fili di sezione adeguata e messi con un minimo di calcolo tra sezioni e lunghezze per abbattere le dispersioni.
Aggiungo ancora un particolare: quella marca di batterie nelle foto è la più scadente che potessi trovare in commercio...... Fanno schifo anche sulle auto, figuriamoci come accumulo stazionario. Dico questo non per altro, ma per averne aperte diverse e averle tutte trovate di costruzione scadente. Puoi confrontarne il peso con altre della stessa capacità ma di buona marca, vedrai la differenza.

[Dolomitico]

Si,concordo anch'io,però un regolatore mppt non so a che possa servire con un pannello a 60 celle,l'mppt dovrebbe lavorare "invertito"ovvero alzare la tensione oltre il livello del pannello,in realtà dovrebbe fare il contrario.
Prima di spendere 200€ valutare bene direi.
C'è anche la versione pwm che è impostabile,va detto che se si alza la tensione oltre i 15.5V l'inverter comincierà a suonare come un matto,e quindi se lo si vuole tenere collegato bisogna abbassare la tensione un tantino.
Secondo me una tensione di ricarica di15.4/15.5V (al limite dell'allarme dell'inverter) e occasionalmente equalizzare a 16 volt.

[Dolomitico]

Se ti va,anche senza leggerti tutto che è un pò lungo dai un'occhiata qui:
viewtopic.php?f=7&t=104
ti spiega un certo trucchetto sulle batterie al piombo che ho scoperto.
Come avrai già notato di tutto l'impianto le batterie sono il componente più critico,ma se caricate a modo durano molto più del previsto.....
Quella discussione è sparsa 2 o 3 anni di test,che hanno dato a molti risultati positivi,quindi non è solo pura teoria,e se vai a spiegarla ai signori che si "mettono a ridere" ti ridono ancora in faccia (perchè non lo sanno),in realtà ci sono manuali e altro a supporto di questa tesi.
Se guardi la foto che ho postato qui viewtopic.php?f=7&t=104&start=520
Sul fascicolo ad anelli cè il grafico con le curve di carica e la spiegazione (in inglese) di cosa succede all'interno delle batterie,in pratica per acellerare l'usura ti fanno ricaricare l'accumulatore solo fino ad un certo punto,una parte dell'acido rimane nelle piastre e comici a perdere capacità progressivamente.

[Fra461]

Grazie a tutti per i consigli!!

@maxlinux2000
oggi ho collegato direttamente il pannello alle batterie, già dopo pochi minuti ho visto dei risultati positivi. Erano comparse due macchioline di solfato sulla barre che unisce le piastre e dopo poco il solfato è diminuito sempre di più.
Ora sono a 31.2V ma non penso di riuscire ad andare oltre, vedo se aumenta altrimenti stacco.
Grazie per l'offerta dell'aiuto per l'ordine, comunque si penso di prenderlo. Se ho qualche problema ti faccio sapere.

@Ferrobattuto
Questa è l'etichetta che c'è dietro al pannello: LINK
Da quello che dici probabilmente l'impianto futuro dovrò farlo a 24V perchè anche se raramente penso di superare i 1500W.
Sicuramente se farò un impianto completo sarà tutto ordinato, cavi di sezione adeguata e senza i cavi svolazzanti, per ora mi sono arrangiato con quello che avevo in casa.
Ah... ecco perchè le ho pagate poco quelle batterie, le terrò fino a quando funzionano poi le butto, questo vale sempre: chi più spende meno spende...

@Dolomitico
Infatti se va bene pensavo di prendere il PWM tipo questo o quello da 20Ah, cosi se voglio posso già collegarci altri pannelli che con questo dovrò collegarli in parallelo.
Si il mio inverter suona a 30V, si l'ideale sarebbe fare come dici tu impostare la carica a max 15.4V e ogni equalizzare a 16V quando non lo uso.
Grazie per i link ci sto dando un'occhiata.
Avevo letto qualcosa tempo indietro relativo al discorso che non le fanno ricaricare al massimo per farle consumare prima cosi le cambi prima. Non pensavo fosse cosi importante ma invece in 20 giorni le mie batterie stavano già andando, infatti le batterie delle auto una volta duravano molto di più e addirittura oggi ci scrivono "senza manutenzione" cosi la gente non ci guarda e si rovinano ancora prima.
Per caso sai il nome di quel manuale dove c'è il grafico?

La prossima settimana penso di ordinare anche un densimetro per controllare meglio lo stato delle batterie.

Adesso che ho controllato l'elettrolita è diventato torbido e c'è ancora un po di solfato, provo a lasciare il pannello collegato ancora però un po.

[Ferrobattuto]

Bene, come si vede sulla targhetta posteriore del pannello, la tensione massima di 32,4V a cui devi portare le batterie per desolfatarle bene ed equalizzarle, si trova più o meno a metà tra la tensione massima sotto carico (30,10 Volt) e la tensione massima a vuoto (38,7 Volt) del pannello. Per cui appena la tensione delle batterie arriverà a superare i 30,10V (che comunque è già una tensione di fine carica buona) la corrente che scorrerà nelle batterie scenderà proporzionalmente. Arrivata ai 32,4V probabilmente anche con insolazione massima sarà abbastanza bassa da desolfatarle lentamente. Se hai i mezzi e ne hai voglia potresti fare dei controlli.
Se vedi nella mia discussione "impiantino di prova fatto con materiale di recupero" ho usato in un paio di occasioni differenti i pannelli senza regolatore. Nel caso di pannelli a 36 celle (due messi in serie) il rendimento si abbassa per le differenze di tensione tra i pannelli e le batterie, mentre nel caso di pannelli a 60 celle e impianto a 24V le tensioni si combinano molto bene e il regolatore diventa quasi superfluo. Per cui, nel caso che tu debba farti un impianto a 24V, con pannelli a 60 celle, per i primi tempi se non hai abbastanza denaro per comprarlo puoi soprassedere. Ovviamente all'uscita di ogni pannello va messo il diodo "di non ritorno", e le uscite dei diodi vanno messe in parallelo.

[maxlinux2000]

ok, appoggio quanto detto.

Parlando invece del prossimo impianto. Se non hai intenzione di superare i 1500W, puoi tranquillamente stare sui 24V e prendere l' inverter ibrido che hai visto su rebacas visto che supporta le equalizzazioni fino a 32V.
Naturalmete se poi vorrai prendere le batterie al silicio, allora non ti serve fare una equalizzazione e quindi vanno bene anche inverter dello stesso tipo senza il firmware modificato.
Certo che se in futur hai intenzione di aumentare ancora i consumi, allora ti consiglio di passare direttamente a 48V, visto che non c' è differenza di prezzo nei componenti base

[Fra461]

Grazie!
@Ferrobattuto
Si da quello che ho visto più la tensione sale più la corrente cala attorno ai 31.4V la corrente scende parecchio.
Escludendo il regolatore la corrente che arriva alle batterie è maggiore questo l'ho notato accendendo l'inverter con il carico collegato, a mezzogiorno le batterie continuavano a caricarsi nonostante il carico collegato. Il regolatore bloccava a 26-27V e non essendo MPPT il resto andava perso, cosi collegandolo direttamente il pannello tutta l'energia prodotta va a finire nelle batterie e di giorno ho più energia.

Per un solo pannello non serve il diodo li devo inserire solo quando aggiungo altri pannelli?

@maxlinux2000
Quest'anno valuto l'irraggiamento che riceve il punto dove dovrei mettere i pannelli, purtroppo il tetto ha una falda rivolta ad ovest e l'altra a est. Per ora valuto se ne vale la pena o no... al limite potrei provare con gli amorfi... vediamo l'irraggiamento quest'inverno come sarà.
Al limite se devo farlo a 48V devo chiedere se Rebacas ha l'inverter modificato come quello a 24V per i 48V.
Comunque quando sarà ora se vorrete ne discutiamo insieme e poi caricherò tutti i dati e le foto.

[maxlinux2000]

se lo fai a 48V, allora metti le batterie al silicio e non ti serve nessuna modifica all' inverter, visto che non servono equalizzazioni.

I pannelli amorfi sono una buona idea, ma devi anche considerare che occupano il doppio di spazio.
Se lo spazio non è un problema... ¡¡adelante!!

[Ferrobattuto]

Secondo me dovendo fare la spesa dall'inizio conviene acquistare i cristallini, e non gli amorfi.... Poi ovviamente ognuno sceglie come vuole.

No, il diodo ci vuole comunque, specialmente adesso che non è interposto il regolatore, altrimenti il pannello di notte rimane sotto tensione dalle batterie. Quando saranno tanti ce ne vorrà uno ogni pannello, ma solo se messi in parallelo. Se invece si fanno delle stringhe di pannelli in serie, il diodo (di tensione e corrente adeguate) si metterà solo all'uscita positiva di ciascuna stringa.

Se hai una falda a est e una ad ovest, a meno che non hai il tetto a cuspide come nel Nord Europa, i pannelli di entrambe le falde caricheranno comunque. Quelli ad est caricheranno di più al mattino e meno al pomeriggio (a causa dell'obliquità dei raggi solari) , mentre quelli ad ovest caricheranno di più al pomeriggio e meno al mattino, per lo stesso motivo. Nel caso puoi metterne qualcuno in più, col tempo, in modo da compensare questo squilibrio.
L'importante è che non ci siano ostacoli o alberi a farci ombra sopra, e ci siano i diodi di blocco in modo che quando una falda non carica più o gli scende molto la tensione, non rimanga sotto carico della tensione dell'altra falda.

[Fra461]

L'installazione dei pannelli li volevo fare sulla casetta che ho in giardino, metterli li su mi è facile e il massimo che ne posso mettere sono 4 policristallini da 250W per falda.
Se non ci sono problemi metto i policristallini, ma devo vedere questo inverno perchè adesso avrei un pannello in ombra solo alla mattina per un paio di ore e poi sole fino alle 19.30, attorno alla casetta ci sono delle case ed ho paura che in inverno mi possono lasciare all'ombra più pannelli per molto tempo. Altrimenti ho il tetto della casa a sud 30° (è perfetto) e con nessun ostacolo davanti ma devo vedere se riesco ad installarli a dovere, devo creare le staffe e tutte le strutture di supporto....

Per il pannello che ho ora devo prendere un diodo schottky (min. 45V 10A) e metterlo sul positivo in modo che passi energia dal pannello alle batterie, quindi anodo sul positivo del pannello e catodo alle batterie?

[Ferrobattuto]

Si, per il diodo va bene, poi non ti preoccupare, che se lo metti al contrario la corrente non passa.....
Per cui ti accorgi subito di aver sbagliato.

[Dolomitico]

Per caso sai il nome di quel manuale dove c'è il grafico?

E' questo:
http://ia600402.us.archive.org/30/items ... 939712.pdf
C'è una sezione "manuali e tabelle,ci trovi questo e altro...

[maxlinux2000]

allora.... se hai intenzione di fare le cose sul serio, usa pure la casetta per fare esperimenti, e poi potresti usare qull'energia per alimentare per esempio le luci del giardino, garage, lampade esterne....

Quell' impianto lo lascerei piccolo... 2 pannelli al massimo e gli metterei quel regolatore mppt che hai visto su rebacas.

Per la casa invece metterei i pannelli sul tetto.
Guarda qui come ha fatto fotosettore a casa sua: http://solare.faidateoffgrid.org/2015/0 ... -grid-n-3/

Dici di avere l' esposizione a sud perfetta e inclinato a 30º.... mentre il garage ha grossi problemi di esposizione..... se metti tanta roba li, sono soldi buttati. Risparmiali e fatti un sistema come si deve dove potrai valorizzarlo al meglio.

Avere 2 o più impianti separati è la cosa migliore al giorno d' oggi, perché questo ti permette di non rimanere mai completamente a buio in caso di guasti... sono rari, ma non sono neppure da escludere.

[Fra461]

@Ferrobattuto
Grazie, ho ordinato i diodi ho preso quelli con la possibilità di attaccarci il dissipatore, dato che in casa ne ho di dissipatori li uso.
Ho pensato di inserire un interruttore per bypassare il diodo cosi ogni tanto aumento la tensione che arriva alle batterie.

@Dolomitico
Grazie del manuale me lo scarico e ci do un'occhiata.

@maxlinux2000
Grazie dei consigli.
Forse hai ragione, potrei fare un impianto sulla casetta un pannello a ovest e l'altro ad est per provare e in futuro installare l'impianto più grande direttamente sul tetto. Provo a Fotosettore se ha trovato i supporti e le barre su internet.

Per il prossimo mese apro un post dove inizio l'impianto in casetta e lo descrivo per bene, questa volta faccio una cosa ordinata e prendo un inverter Ective ad onda pura (se lo sapevo prima prendevo direttamente questo). Dovrò chiedervi anche qualche consiglio su alcuni componenti tipo che batterie usare, non voglio spendere troppo per questo impianto e prendere quelle al silicio...

Per ora le batterie hanno recuperato un po di capacità ma per tornare com'erano prima presumo che mi ci vorrà un bel po di tempo.
Ho ordinato anche un contatore per vedere quanta energia consumo prodotta dal fotovoltaico.

[maxlinux2000]

ottime batterie adatte al fotovoltaico sono le trojan t105 smarth carbon... costano circa 190€ cadauna, e a 24V te ne servono 4 da colelgare in serie
Queste hanno bisogno di equalizzazione e ogni tre mesi devi controllare il livello dell'acqua.