visto che ultimamente ci sono molte persone che chiedono come dimensionare un impianto fotovoltaico offgrid, conservando peró la connessione all' Enel, in modo da spendere poco di batterie, e risparmiare parecchio sulla bolletta, posto qui il riassunto.
A quanto sembra attualmente una famiglia media, consuma poco meno di 12kWh la giorno, che equivalgono a 360kWh al mese o 720kWh al bimestre. Questi dati si trovano nella bolletta Enel, come si vede da qui:
viewtopic.php?f=68&t=2685#p45419
Ho quindi pensato di fare una calcolo o un preventivo di massima, basandomi su una ipotetica casa in centro italia, con una parte del tetto a sua disposizione esposto a sud.
L' obiettivo è quello di avere l'autonomia completa o quasi per almeno 9-10 mesi l' anno.
Per ottenere questo risultato servono:
3000Wp di pannelli fotovoltaici policristallini a 60 celle.
Inverter ibrido Mpp Solar, da 4000Watt (5000VA - 48V - mppt 60A)
500Ah-48V-C100 di batterie tubolari OPZS oppure al silicio
Parlando di batterie, scarto le plantè perché pur essendo molto durature, hanno una resistenza interna molto elevata, e quindi non possono reggere picchi improvvisi di consumo senza fare scendere la propria tensione.
Con un inverter moderno, questo significa che avverrebbe automaticamente la commutazione all' enel, e facendo cosí aumentare la bolletta.
Le mie preferite sono le batterie al silicio, ma capisco che molta gente non si fida delle nuove tecnologie, e quindi inserisco le collaudatissime batterie tubolari OPZS.... ma non crediate che siano meno care.
OPZS
queste sono le opzs.
- opzs.png (82.87 KiB) Visto 25641 volte
Per arrivare a 48V, servono 24 elementi, per un valore di circa 4800€
CPZS
Volendo ci sono le più economiche CPZS che sono praticaemnte identiche alle opzs, ma hanno 2 importanti differenze:
1. Le piastre sono fatte di una lega piombo-antimonio-calcio che le da maggiore robustezza alle vibrazioni.
Infatti queste sono batterie adatte agli elevatori elettrici.
2. Il contenitore è molto più piccolo, il che significa che contiene meno elettrolita.
La somma di questi due fattori provoca una discreta generazione di gas (ossigeno e idrogeno) il quale obbliga posizionare queste batterei in un locale ben ventilato.
Inoltre non avendo una riserva adeguata di acqua, bisogno tutti i mesi controllare e rabboccare di acqua distillata.
- cpzs-cynetic-565ah.jpg.png (222.86 KiB) Visto 25641 volte
24 elementi di queste batterie costano sui 3000€
Silicio
Poi ci sono le batterie al silicio, che hanno un sacco di vantaggi, tra cui una efficenza del 95%, una bassa resistenza, una carica rapidissima, e insensibilità alla temperatura, secondo i test, dovrebbero durare una ventina di anni.
Non contengono elementi corrosivi.
Per contro si tratta di una tecnologia relativamente nuova e quindi nessuno puó metterci la mano sul fuoco circa la durata.
- silicio.png (185.47 KiB) Visto 25641 volte
anche qui servono 24 elementi e costano sui 4700€
[highlight=yellow]Ma non avevamo detto che volevamo risparmiare?[/highlight]
In effetti... con questi numeri sulla batterie, siamo già fuori dal budget, ma tenete conto che si tratta di un banco batterie notevole che vi permette di affrontare qualsasi blackout e essere completamente autonomi tranne nelle giornate molto nuvolose in pieno inverno. Praticamente paghereste 1 bolletta invece che 12 all'anno.
Ultimanente peró ci sono esperimenti in corso da parte di alcuni nostri utenti, in cui si preferisce investire di + in pannelli fotovoltaici e - in batterie, anche perché i pannelli durano 40 anni mentre le batterie molto ma molto meno.
Il sistema funziona benissimo se riuscite a consumare la maggior parte dell' energia elettrica durante il giorno, e poi alla sera ridurre al minimo i consumi.... Quindi la lavatrice, la macchinata con la lavastoviglie e la frittura di pesce si fanno da mezzogiono fino a che il sole non è basso, e alla sera si entra in modalità "risparmio", pur con la possibilità di avere tutta la potenza necessaria sapendo peró che la dovrete pagare all' enel.
Stare davanti al computer nel nostro forum, o sul sofà a guardare un film, è considerato "modalità risparmio".
Quindi non si tratta di fare una vita ritirala... semplicente gli elettrodomestici più esosi, si usano di giorno.
Quindi.... rifacciamo i conti:
3000Wp di pannelli fotovoltaici policristallini a 60 celle.
Inverter ibrido Mpp Solar, da 4000Watt (5000VA - 48V - mppt 60A)
300Ah-48V-C100 di batterie semistazionarie da 6V oppure al monoblock al silicio
con questo i prezzi scendono parecchio e infatti il punto dolente che sono sempre le batterie si scende a:
Piombo Acido Semistazionarie:
visto che dobbiamo stare sopra i 300Ah bisogna scartare le ottime T105, ma ci sono altre più grosse equivalenti, come per esempio le Trojan L16RE che cosrtano sulle 280€ cad.
Per arrivare a 48V, servono 8 batterie e quindi siamo sui 2.240€
Monoblock al silicio:
ci sono delle monoblock al silicio da 300Ah-12V-C100 chhe costano sui 570€ cad.
Ne servono 4 e quindi siamo sui 2.280€
Quindi decidete voi quale delle due tecnologie usare.
Ora parliamo dei pannelli Fotovoltaici:
Policristallini (azzurri) 60 celle... perché?
Semplicemente perché è la tecnologia più economica sul mercato e con il miglior rapporto potenza/prezzo.
Si usano comunemente per i grandi parchi solari.
Hanno lo svantaggio di aver bisogno di un regolatore mppt al contrario dei pannelli monocristallini (neri) a 72 celle, ma con l' inverter che propongo qui sotto, non è affatto un problema.
Questi pannelli vanno collegati in serie di 3 alla volta, il che significa che dobbiamo arrivare ai 3000W, usando un multiplo di 3. Per esempio 12 pannelli da 250W fanno appunto 3000W.
L' ideale sarebbe quello di usare 12 pannelli da 250W oppure 9 pannelli da 330W oppure 15 da 200W.
Mi raccomando di non superare neppure di poco i 3000W con un solo inverter... a meno di non mettere un secondo regolatore esterno, oppure un secondo inverter in parallelo, ma questo esula da questo post.
Per fissare i pannelli sul tetto ci sono diversi sistemi ma ne parleremo a parte.
Inverter ibrido
Ovviametne ci sono moltissime soluzioni possibili e immaginabili, ma negli ultimi 3 anni si è fatto strada questo inverter della MppSolar (taiwan)
- inverter-ibrido.png (31.28 KiB) Visto 25639 volte
si tratta di un "tutto in uno" in cui nella stessa scatole c'è dentro un inverter ad onda sinousidale pura, un regolatore solare, un caricabatteria, e un computer che analizza in tempo reale i flussi di energia.
Si collega sia all' enel che alle batterie che ai pannelli, e lui commuta in modo trasparente da una fonte all' altra senza provocare interruzioni. Diciamo che è la soluzione ideale per questa tipologia di utenza domestica.
È Possibile comprartlo direttamente da loro, oppure via ebay oppure dalle innumerevoli ditte che lo vendono con il loro marchio. Infatti la MppSolar lo rimarchia con il nome e colore che vuoi.
Bisogna peró considerare che viene costruito in diverse configurazioni... e nel nostro caso, serve la maggiorre possibile, per cui assicuratevi che habbia queste caratteristiche:
Potenza: 4000Watt/5000VA
Uscita 220V - 50hz
Entrata batteria: 48Volt
Regolatore Solare: Mppt - 60 Ampere
Con i pannelli da 60 celle, è importante che il regolatore sia tipo Mppt, quindi scartate tutti quelli che hanno il tipo PWM, anche se costano meno.
Se volete usare batterie tipo trojan a acido libero, mi raccomando di farvi metttere il formware modificato che permetta di fare equalizzazioni fino a 61Volts senza spegnere l' inverter.
Con le batterei al silicio invece non serve in quanto non hanno bisogno di equalizzazioni.
Cavi
I pannelli vanno collegati in serie in gruppi di 3, e poi messi in parallelo, quindi ci la linea che scende avrá circa 90Volts.
Supponendo che il percorso da fare per arrivare dai pannelli alle batterie siano 20 metri, ho fatto un calcolo usando l¡ ottima calcolatrice online che trovate qui:
http://www.oppo.it/calcoli/cavi/calcolo ... e_cavo.php
Con 20 metri a 90Volts e 3000Watt, vi servono 2 cavi da 25mm² (un positivo e un negativo)
Ovviamente potete sommare varie sezioni, mettendo in parallelo per esempio un cavo da 16mm² e altri 2 da 4mm², oppure uno da 16 + uno da 10mm². Quello ceh conta è arrivare il più vicino possibile ai 25mm².... se poi si eccede, non è un problema.
Se invece i metri fossero 40?
Semplice... se raddoppia la distanza, raddoppia anche la sezione e si passa a 50mm²
Visto che con questo sistema si mettono poche batterie, valutate assieme ad un geometra, l'ipotesi di mettere le batterie nel solaio, magari distribuendo bene il peso. In questo modo dovre4ste essere in grado di stare attorno ai 10 metri di cavo, e scendere cosí a 12.5mm² (che possiamo arrotondare a 16mm² per comodità)
Diodi
https://it.wikipedia.org/wiki/Diodo_Schottky
Per evitare che un pannello in ombra si "mangi" la corrente prodotta dai comagni, bisogna aggiungere un diodo per ogni pannello (poi vedremo lo schema). Questo ci puó fare nell tetto dentro alla scatoletta del pannello) oppure nel sottotetto usande per esempio dei piccoli portafusibile come "porta diodi"
I diodi Schottly, sono più cari ma scaldano di meno, e quindi sprecano meno energia. Bisogna metterli almeno un 50% più grossi di quanto puó produrre il pannello. Se per esempio il pannello puó produrre 10Ampere 39Volts, allora lo mettiamo da 15A-45volts.
Qui potete vedre l' impianto di "fotosettore" che è stato fatto in modo simile a quanto detto sopra
http://solare.faidateoffgrid.org/
