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Energia Alternativa ed Energia Fai Da Te > Solare Fotovoltaico

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Regolatore di carica MPPT o PWM? , Quale sciegliere, pro e contro...
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kekko.alchemi

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Inviato il: 27/3/2012,01:14

Risistemati e aggiornati i vari messaggi faccine/smile.gif



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L'universo dominato dagli estremi, l'infinitamente grande e l'infinitamente piccolo.
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by kekko

 

eneo

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Inviato il: 27/3/2012,15:26

se a 25C un pannello a 60 celle fornisce 8A con una tensione di circa 30V, cosa succede quando un pannello raggiunge i 60C?

 

kekko.alchemi

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Inviato il: 27/3/2012,16:36

Gli A restano invariati, quello che cambia la tensione di lavoro. Ma considera che a 30V raramente ci arrivi, e quando ci arrivi per fare un equalizzazione, e l'equalizzazione non viene MAI fatta alla massima potenza perch distruggeresti il banco. L'equalizzazione deve essere fatta con un minimo amperaggio, e questo minimo amperaggio stragarantito anche da un pannello a 60 celle, 30V e 60 C. I miei equalizzano alla grande anche a mezzogiorno di agosto. Considera poi che in estate quando i pannelli raggiungono i 60 C e abbassano il loro punto di lavoro, anche le soglie delle batterie (cosa che nessuno tiene in considerazione) vanno abbassate, se queste non sono ovviamente in locale a temperatura costante.

Saluti Kekko



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by kekko

 

energyfree

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Inviato il: 27/3/2012,20:44

CITAZIONE (kekko.alchemi @ 25/3/2012, 23:45)
Ricapitolando:

- Batterie 12V e Pannelli a 30 celle -----------> Regolatore PWM
- Batterie 24V e Pannelli a 60 celle -----------> Regolatore PWM
- Batterie 48V e Pannelli a 120 celle -----------> Regolatore PWM

- Batterie 12V e Pannelli a 36 celle -----------> Regolatore MPPT
- Batterie 12/24V e Pannelli a 48 celle -----------> Regolatore MPPT
- Batterie 24V e Pannelli a 54 celle -----------> Regolatore MPPT
- Batterie 24V e Pannelli a 72 celle -----------> Regolatore MPPT
- Batterie 48V e Pannelli a 144 celle -----------> Regolatore MPPT

Kekko

Non si potrebbe aggiungere questo?

- Batterie 12V e Pannelli a 72 celle -----------> Regolatore MPPT

o meglio:

- Batterie 12/24V e Pannelli a 72 celle ---------> Regolatore MPPT


Altra cosa: Costo e reperibilit pannelli a 30 celle?

Grazie

 

giofaro

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Inviato il: 27/3/2012,23:34

Salve Kecco ho letto qualcosa riguardo ai regolatori,Diciamo che col mio impianto sto andando a mille funziona tutto quasi alla perfezione,nei prossimi giorni devo aggiungere altri due pannelli uguli a quelli della foto che ho acquistato qualche tempo fa',ma avendo il regolatore gia' al limite perche e' un 24 ampere ne devo acquistare un'altro magari solo di 10 ampere che e' quello che mi danno al massimo i due pannelli,poi metto un diodo e' tutto in parallelo all'impianto.In questi giorni avendo perfezionato l'impianto e' con la stagione primaverile alle porte sono riuscito a consumare zero da enel nelle ore che vanno dalle 8 am alle 19 pm,ma leggendo quello che avete scritto nel forum mi sorge il dubbio che ho sbagliato qualcosa!Io ho un sistema a 24 volt ,un regolatore cmp 24 24 amp.,sicuramente e pwm i pannelli che sto utilizzando sono a 72 celle,il pannello a vuoto se non ricordo male mi da circa 36 o 40 volt circa.Per non incorrere a qualche problema nel pacco batterie devo utilizzare un mppt?

Immagine Allegata: pannelli fotovoltaici

http://www.energialternativa.info/Public/NewForum/ForumEA/6/4/7/5/9/7/4/1332887808.jpg


 

Sostenibile

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Inviato il: 28/3/2012,09:27

Ciao giofaro,
il concetto semplice , i pannelli a 72v erogano pi voltaggio di quanto sia necessario alle tue batterie da 24v, ora un pwm taglia questo surplus perdendolo mentre un MPPT non lo spreca ma lo converte in Amperaggio.
Questo comportamento ti molto utile sempre ma in giornate con poco sole ti aiuta ancora di pi perch in queste condizioni i pannelli ti cacciano solo voltaggio ed un amperaggio minimo. L'MPPT riesce comunque ad effettuare la conversione del surplus facendo in modo che ti arrivi un p di amperaggio in pi...

Non un problema di danno alle batterie ma di ottimizzazione di un impianto 24v con pannelli a 72 celle.

Potresti comprare un unico MPPT da 40A....

 

giofaro

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Inviato il: 28/3/2012,12:43

Ok,capito.In effetti io ho molto screco di potenza prodotta,quando si arriva alle ore 9,30 le mie batterie da 180 ampere sono cariche al massimo,ed addirittura non ho ancora inserito gli altri due pannelli.Provabilmente mi conviene questi due orientarli ad ovest ed sfruttare al massimo il sole al tramonto!

 

eneo

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Inviato il: 28/3/2012,13:24

CITAZIONE (kekko.alchemi @ 27/3/2012, 17:36)
Gli A restano invariati, quello che cambia la tensione di lavoro. Ma considera che a 30V raramente ci arrivi, e quando ci arrivi per fare un equalizzazione, e l'equalizzazione non viene MAI fatta alla massima potenza perch distruggeresti il banco. L'equalizzazione deve essere fatta con un minimo amperaggio, e questo minimo amperaggio stragarantito anche da un pannello a 60 celle, 30V e 60 C. I miei equalizzano alla grande anche a mezzogiorno di agosto. Considera poi che in estate quando i pannelli raggiungono i 60 C e abbassano il loro punto di lavoro, anche le soglie delle batterie (cosa che nessuno tiene in considerazione) vanno abbassate, se queste non sono ovviamente in locale a temperatura costante.

Saluti Kekko

ma che dici ma le hai lette le curve caratteristiche dei pannelli della tensione e della corrente rispetto alla irradiazione e alla temperatura?
secondo me...scusa se te lo dico.... stai creando problemi che non ci sono....

 

kekko.alchemi

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Inviato il: 28/3/2012,22:38

Eneo, essendo questo un forum di scienza, siamo abituati (come ben sai) a parlare delle cose con i dati REALI in mano. Bene, oggi mentre ero a lavoro mi gustavo dal cellulare come i miei pannelli a 60 celle stavano caricando ed equalizzando le mie batterie. Con il sole a picco verso le 15:00 i pannelli non si possono toccare, la temperatura ben oltre i 50 C ma nonostante ci, visto che per equalizzare le batterie (operazione che si effettua a FINE CARICA) sono necessari circa 1/4 forse anche meno, della potenza nominale di carica, ecco che i miei 60 celle hanno svolto un ottimo lavoro. Dati alla mano (non ti parlo di tabelle o cose lette in giro) ti metto qui sotto il grafico del mio impianto. Dove presente la potenza istantanea (verde), la produzione potenziale (arancione), il consumo istantaneo (blu, ma era tutto spento) e la tensione delle batterie (rosso).
La produzione potenziale ti indica quale sarebbe stata la produzione dei miei pannelli nel caso in cui le batterie non fossero arrivate a fine carica, mentre quella in verde la produzione reale di oggi, giorno in cui le batterie come ripeto sono arrivate senza problemi a fine carica, il tutto in Real Time.

Se non ti ben chiaro cosa sia una carica di equalizzazione, te lo rispiego tutte le volte che vuoi, ma un conto chiedere e un conto dirmi di non aver letto le curve dei miei pannelli, che leggo in PRATICA tutti i giorni da pi di un anno.

Scusa se te lo dico, ma qui non si creano problemi, si creano valide Soluzioni!

ForumEA/us/img192/8607/caricaedequalizzazione.jpg
Kekko



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eneo

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Inviato il: 29/3/2012,08:30

lo so che forum e' questo ci sono nato....
prima di tutto non puoi generalizzare il tuo impianto con altri a 24v perche' il tuo sistema di accumulo e' diverso...ne avevamo gia' parlato da qualche altra parte, la tensione di fine carica e' piu' bassa rispetto agli accumulatori tradizionali....
i pannelli per impianti ad isola sono nati con il numero di celle da 36 e multipli per impianti a 12v,24v e cosi via, il perche' penso abbiamo fatto studi, calcoli, prove sul campo, ecc ecc...il 60 celle per impianti a 24v e' nato dopo per impianti connessi in rete, hanno celle piu' grandi e costano di meno per un fatto di produzione e di mercato...
la curva di potenza del pannello deve essere sempre maggiore a quello che ci serve per garantire in tutte le condizioni ambientali e atmosferiche una buona carica dell'accumulatore e questo lo si ha con il 72 celle anche a fronte di spreco di energia.
poi ognuno puo' fare quello che vuole e adattare un 60 celle ad un impianto a 24v funziona lo stesso, ma dire che il 60 celle e' l'ottimale rispetto al 72 celle per me non va bene......
un esempio pratico, a mezzogiorno i miei pannelli producono il massimo le batterie sono cariche nonostante ho vari assorbimenti, il regolatore limita la corrente, avere un regolatore pwm o mppt non fa' differenza tanto butto energia, tra diodi regolatore di carica e cavi ho una caduta di tensione che si aggira sui 1.5 - 2 v, ci aggiungo anche il coefficiente di temperatura sulla tensione di circa 0.38%/C, mettiamo circa 55, la differenza tra 55 e 25 (la potenza del pannello viene dato con questa temperatura) ottengo 30 che x 0.38 = circa 11.4% in meno....
se la tensione del pannello vmp e' di 30v - 11,4% = 26.5V e meno 1.5v di caduta di tensione ottengo 25v....
come mai il pannello mi carica nonostante la batteria portandolo comunque a 28V?
semplice si adatta abbassando la curva di potenza, aumenta la tensione abbassando la corrente, in questo caso lavora al di sotto della sua curva ottimale, se prima poteva fornire 8A ora ne da 4A...
(non ho inserito il coefficiente della corrente che aumenta con la temperatura, forse l'esempio lo avrei dovuto fare con il coefficiente della potenza, spero sia stato capito)
ok va bene lo stesso tanto ho le batterie cariche...e come dici tu in fase di equalizzazione o di fine carica la corrente e' limitata...
ma se sto assorbendo tanta corrente perche' mi serve? il discorso cambia....
nessuno lo mette in dubbio che il tuo impianto funziona alla grande ci credo....anche il mio impianto funziona alla grande...
l'equalizzazione lo so come funziona anche perche' il mio regolatore steca me lo fa' ogni giorno (questo non tanto mi piace)
poi non so se hai capito per quanto riguarda le curve caratteristiche parlo delle curve indicate sui data sheet dei pannelli e non quelli del tuo impianto Real time, questo mi fa sorridere, perche' si sa che lo vedi ogni giorno....
si discute e molte volte ci sono malintesi, purtroppo capita, ognuno fa' quello che vuole...
alla prossima

 

kekko.alchemi

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Inviato il: 31/3/2012,02:15

Eccomi qua, allora Eneo cominciamo col dire che i conti che hai fatto non tornano del tutto, e vediamo il perch con un esempio pratico.

Dimensioniamo un impianto con pannelli a 60 celle e delle batterie tubolari a 24V.

Un pannello da 240W a 60 celle ha una potenza massima alla tensione di 29.9V con 25 C, mentre un banco di accumulo tubolare ha una tensione di fine carica di circa 27.5V e una tensione di mantenimento di 26.8V.

Ora un buon regolatore PWM quando carica mette in conduzione piena i suoi mosfet interni facendo passare tutta la corrente che arriva dai pannelli. In genere per amperaggi di 60-80A si usano mosfet con una resistenza interna di circa 3,7 milliohm. Perci la tensione che perderemo dal regolatore uguale a V= RxI= 0,2V. Per impianti a 24V poi necessario utilizzare diodi schottky che hanno una caduta di tensione sotto carico di circa 0,3 - 0,4V. Ci sono poi i cavi che se adeguatamente dimensionati dovrebbero far perdere circa 0,5 - 0,6V. I pannelli perdono poi lo 0,33% ogni grado in pi di 25 C, ipotizziamo di avere una temperatura dei pannelli di 55 C, avremo a questa temperatura una "caduta" di tensione di circa 3V.

Sommiamo ora tutte le perdite di tensione per avere un totale di circa 4V. Sottraendo ora alla tensione di lavoro dei pannelli i 4V otteniamo una tensione ideale di ricarica di circa 25,9V. Ora ipotizziamo che il banco di accumulo (mettiamo che sia estate vista la temperatura dei pannelli) sia ad una temperatura ambiente di circa 35 C. Dobbiamo cos sottrarre ai 27,5V (tensione max di ricarica) 5 mV ogni elemento ad ogni grado sopra i 20C. Perci dobbiamo sottrarre ai 12 elementi del banco un totale di 0,9V, le nuove soglie di ricarica saranno quindi: 26,6V max di ricarica e 25,9V come tensione di mantenimento.

Ora nel caso del mantenimento del banco, e quindi come ipotizzavi dove c' un assorbimento da parte dell'inverter, abbiamo a disposizione tutta l'energia disponibile dai pannelli in grado quindi di alimentare i vari carichi e mantenere il banco alla sua tensione ideale. Nel caso invece della fine carica (dove poi entra il PWM che limita e diminuisce la corrente) abbiamo una differenza di 0,7V, e con 0,7V di tensione al di sopra della tensione ideale di lavoro abbiamo una perdita di potenza ridicola che non giustifica affatto l'uso di un regolatore MPPT, per il semplice motivo che con gli stessi soldi ci compro un altro pannello e ho sicuramente pi potenza finale. Se poi facciamo i conti con celle monocristalline ecco che recuperiamo anche quegli 0,7V e rendono quindi l'impianto pi che perfetto.

Saluti Kekko



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eneo

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Inviato il: 2/4/2012,09:10

kekko non sono daccordo con te su questi punti....
1 - tensione di fine carica e di mantenimento....per me sono circa 28.8v e 27.8v
2 - di solito alloggiamo le batterie in locali che tengano la temperatura abbastanza costante arrivare a 35 mi sembra esagerato...
per il resto concordo che mettere un mppt su un 60 celle non serve quasi a niente, tranne forse per l'equalizzazione ma e' da vedere, perche' la curva del lavoro del pannello si adatta alla batteria .... quindi meglio scegliere alcuni pannelli che abbiano una tensione a vuoto che superino i 37v.
poi sono punti di vista, preferisco un 72 celle per le mie batterie anche a scapito di buttare energia, la differenza di prezzo e' minimo tra i due, (1.22 al w per i 72, 0.96 per i 60), piuttosto l'utilizzo di pannelli a 60 celle lo vedrei bene in alcuni casi ma sempre affiancati ai primi ma con regolatore separato, una specie di turbo....
ipotizzo, non ho dati di confronto tra i due, che i pannelli si equivalgono, ma in alcuni casi i 72 celle siano preferibili ai 60 celle a scapito di un prezzo leggermente superiore.
quasi quasi comprerei un 60 celle per vedere come si comporta ma mi tocca prendere un altro regolatore...
ps. i dati di calcolo li ho presi da un data sheet di un pannello poly della hyunday...


 

ilcamperpirata
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Inviato il: 2/4/2012,13:24

ciao a tuttii ho letto tutta la discussione ma non o capito nel mio caso cosa sarebbe meglio.... e magari vi do nuovi stimoli di confronto XD

2 pannelli da 230w 33/35v ancora non conosco il numero di celle ma le conter e vi dico appena possibile !
avendo un impianto 12V nel camper, cosa meglio che faccio?
1 regolatore MPPT come questo :
http://www.shop.ilportaledelsole.com/epage...oducts/BSMPPT40

mi darebbe 40A alle batterie avendo 2 pannelli 230Wl'uno comunque nonostante i pannelli siano a 33V ?
cio: 230W / 33V = 6A c.a 230W/12V = 20 A circa... vorrei capire se "butto via corrente" o il regolatore me la fa usare tutta come se i pannelli fossero in realta a 12V ???

o meglio ma sicuramente piu impegnativo e richiede un tranformatore corrente DC/DC mettere in serie le batterie servizio e creare un impianto 24v da cui un regolatore DC24/DC12 mi porta la corrente ai servizi a 12v..... !? AIUTOOOOOOO XD

e 10000 grazie !!

 

kekko.alchemi

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Inviato il: 2/4/2012,14:11

Salve, se hai pannelli da 33-35V ipotizzo a 60 celle e hai l'impianto a 12V devi utilizzare un regolatore MPPT!

x eneo, sono d'accordo su alcune cose, ma non proprio su tutto... Scusa vado di fretta, stasera ti rispondo...

Kekko



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kekko.alchemi

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Inviato il: 7/4/2012,11:30

Eccomi qua, allora nei giorni passati ho alzato la tensione del mio banco Plant proprio per vedere come sarebbe stata la carica su un banco di batterie tubolari, portando la tensione come hai detto te a 28,8V. Alle ore 12,30 del 3 aprile, impostate le nuove soglie, ho iniziato a caricare e ovviamente raggiunti i 28,8V entrato il PWM a limitare l'amperaggio. Il grafico arancione (purtroppo era una giornata un po' nuvolosa) indica come sarebbe stata la carica della batteria se non fosse entrato il PWM a limitare l'amperaggio. Come puoi vedere sono arrivato tranquillamente oltre 1 KW di potenza anche con la soglia dei 28,8V il che indica che se un impianto fatto bene, con i dovuti calcoli di perdita di carico di cavi, diodi e quant'altro, con dei pannelli da 60 celle si riesce tranquillamente a caricare un banco a 24V pur rispettando tutte le soglie necessarie.

ForumEA\us\img84.imageshack.us\img84\194\graficotensionealta.png

Questi grafici qui sotto, sono invece grafici tipici, con soglie pi basse, di come in genere carico le mie batterie. Come puoi vedere le potenze sono perfettamente in linea con il grafico precedente, questo mette quindi una "pietra" definitiva sugli argomenti e sulle tesi esposte nella discussione.

ForumEA/us/img853/8400/graficocaricanormale.png

ForumEA/us/img51/1287/graficofinecaricanormal.png
Un saluto Kekko



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