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Energia Alternativa ed Energia Fai Da Te > Solare Fotovoltaico

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un po di chiarimenti
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matteoza76
milliWatt


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Inviato il: 18/7/2012,14:23

Buon giorno a tutti. Mi sto avvicinando al mondo dello stand-alone, ma leggendo tutte queste discussioni ho fatto una gran confusione. Non ci capisco più nulla.

Pannelli in serie, in parallelo, ampere, volt, batterie e quant'altro.

Vorrei sapere se in linea di massima si può seguire uno schema logico per progettare un impianto stand alone.

Penso di aver capito questo.

- calcolare fabbisogno giornaliero in kwh.
- dimensionare a questo punto l'impianto.

Per chiarirmi le idee facciamo un esempio.

Ho un consumo giornaliero di circa 3 kwh
Vorrei utilizzare moduli fotovoltaici da 230w policristallini

Quanti pannelli mi occorrono?
Quante e quali batterie?
Regolatori di carica?
Come vanno collegati tra di loro i pannelli?

Scusate tutte queste domande ma ho una grande confusione in testa.


 

WMarco
milliWatt


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Inviato il: 18/7/2012,20:43

Ciao in linea di massima devi calcolarti il tuo consumo, ma prima di tutto devi decidere cosa tutto vuoi alimentare
in base hai tuoi carichi poi fai l'impinato tieni presente che puoi ingrandirlo nel tempo.

serie o paralleo dei panelli dipende dalla tensione di lavoro del regolatore

es pannello monocristallino in paralelo 185 W 45 Voc tensione a circuito aperto
va abinato ad un regolatore nel mio caso mppt max tensione ingresso 55V

oppure un morgnistart mppt tensione ingresso 145V in questo caso puoi metterli 3 in serie 3*45=135

spero di averti chiarito

marco


 

Luca450Mhz

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Inviato il: 19/7/2012,11:30

Ehm... Marco forse eri un pò stanco? Dalla tua spiegazione si resta un pò.. più confusi di prima! faccine/smile.gif
Dai scherzo..

Matteo un pannello da 230 W lavora a tensioni di riferimento di 24 volt.
Tieni presente che: un pannello da 230 W se va bene ne produrrà realmente 190-200, calcoliamo per 5 ore al giorno.
Ovvero: 190 x 5 = 950 Wh al giorno per ogni singolo pannello.
Per soddisfare il consumo richiesto, bisogna calibrare bene la grandezza delle batterie, e di conseguenza la potenza dell'impianto, preventivando almeno un'autonomia di 2-3 giorni (giornate nuvolose, ecc ecc)

3 kWh x 3 giorni = 9 kWh

9kWh / 24 volt = 375 Ah. Le batterie non devono scaricarsi oltre il 50%, quindi il banco batterie per 3 giorni di autonomia deve essere di 375 x 2 = 750 Ah

Utlizzando 4 pannelli il PARALLELO (cioè lasciamo la tensione di uscita a 24 volt, come ogni singolo pannello, ma viene sommata la corrente, gli ampere) avremo 950 Wh x 4 = 3800Wh

Un pò pochini se supponiamo le batterie da 750 Ah.
La capacità delle batterie è variabile: se non ti interessano 3 giorni di autonomia, oppure hai un budget limitato, puoi abbassarla, e quindi acquistare meno batterie.

In questa configurazione le batterie andrebbero collegate a due a due in serie (cosi 2 batterie in serie producono 24 V (12+12), ma mantengono la stessa capacità espressa in Ah), e questi gruppi vanno collegati in parallelo (la tensione in uscita sarà 24V, e la capacità verrà sommata quella delle varie coppie in serie)

Il regolatore di carica va preso in base alle correnti che sono in gioco: un pannello da 230 W può tirar fuori intorni agli 8 ampere, per 4 = 32, quindi va preso dal almeno 40 ampere in ingresso. Se prevedi di espanderti nel futuro con i pannelli, conviene prenderne uno da 60, così da non doverlo cambiare dopo.

I calcoli sono tanti, spero siano tutti giusti, ma in linea di massima dovrebbero esserli.
Spero di averti aiutati a risolvere qualche dubbio.

Ciao!



---------------
Pannelli: 4395 Wp policristallini. Inverter UPS PSW7 6kW 48V toroidale con switch comandato dal mio sistema di domotica (ESP8266). Regolatore di carica: Finalmente di nuovo il PCM8048!
Batterie: 24 elementi trazione pesante 315Ah C5 48V
Impianto illuminazione giardino: 300Wp amorfi, regolatore MPPT EpSolar 20A, inverter onda pura 300W, 100Ah batterie auto

 

matteoza76
milliWatt


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Inviato il: 19/7/2012,16:06

CITAZIONE (Luca450Mhz @ 19/7/2012, 12:30)
Ehm... Marco forse eri un pò stanco? Dalla tua spiegazione si resta un pò.. più confusi di prima! faccine/smile.gif
Dai scherzo..

Matteo un pannello da 230 W lavora a tensioni di riferimento di 24 volt.
Tieni presente che: un pannello da 230 W se va bene ne produrrà realmente 190-200, calcoliamo per 5 ore al giorno.
Ovvero: 190 x 5 = 950 Wh al giorno per ogni singolo pannello.
Per soddisfare il consumo richiesto, bisogna calibrare bene la grandezza delle batterie, e di conseguenza la potenza dell'impianto, preventivando almeno un'autonomia di 2-3 giorni (giornate nuvolose, ecc ecc)

3 kWh x 3 giorni = 9 kWh

9kWh / 24 volt = 375 Ah. Le batterie non devono scaricarsi oltre il 50%, quindi il banco batterie per 3 giorni di autonomia deve essere di 375 x 2 = 750 Ah

Utlizzando 4 pannelli il PARALLELO (cioè lasciamo la tensione di uscita a 24 volt, come ogni singolo pannello, ma viene sommata la corrente, gli ampere) avremo 950 Wh x 4 = 3800Wh

Un pò pochini se supponiamo le batterie da 750 Ah.
La capacità delle batterie è variabile: se non ti interessano 3 giorni di autonomia, oppure hai un budget limitato, puoi abbassarla, e quindi acquistare meno batterie.

In questa configurazione le batterie andrebbero collegate a due a due in serie (cosi 2 batterie in serie producono 24 V (12+12), ma mantengono la stessa capacità espressa in Ah), e questi gruppi vanno collegati in parallelo (la tensione in uscita sarà 24V, e la capacità verrà sommata quella delle varie coppie in serie)

Il regolatore di carica va preso in base alle correnti che sono in gioco: un pannello da 230 W può tirar fuori intorni agli 8 ampere, per 4 = 32, quindi va preso dal almeno 40 ampere in ingresso. Se prevedi di espanderti nel futuro con i pannelli, conviene prenderne uno da 60, così da non doverlo cambiare dopo.

I calcoli sono tanti, spero siano tutti giusti, ma in linea di massima dovrebbero esserli.
Spero di averti aiutati a risolvere qualche dubbio.

Ciao!

Luca sei stato gentilissimo e chiarissimo! Ora ho le idee un po' più chiare!
Hai spiegato il tutto in maniera semplice!!
Grazie mille!!!


Ho un'altra piccola domanda.
Fa differenza se io i consumi ce li ho di notte o di giorno?


come faccio a regolare l'impianto in modo che le batterie non vadano sotto il 50%. Lo fa il regolatore di carica?


Se non ho capito male:
Se le batterie si trovano al 50% e c'è il sole, La giornata con 5 ore di illuminazione è sufficiente per la ricarica delle batterie al 100% . E' esatto? Sempre se nel frattempo non sto consumando.
Se io avessi consumi mentre si caricano ci vorrebbe più tempo. E' corretto?





 

matteoza76
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Inviato il: 19/7/2012,16:22

E se in quella configurazione metto il doppio di pannelli che succede?

 

Luca450Mhz

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Inviato il: 19/7/2012,16:22

Sia che tu consumi di giorno e di notte sempre dalle batterie attingi la corrente. Certo se consumi durante il giorno, l'impianto nel frattempo ricaricherebbe anche le batterie; si impiegherà più tempo a caricare le batterie in quanto c'è anche un consumo insieme alla ricarica.
Il livello di scarica lo gestisce il regolatore (se utilizzi l'uscita per i carichi del regolatore stesso) e anche l'inverter stesso.
Per assicurare il 50% di scarica dovresti prendere un regolatore con i valori di stacco regolabili dall'utente. In genere hanno una soglia di stacco più bassa, forse il 30%. L'importante è evitare che ciclicamente si scarichi così tanto, se succede solamente a volte non è un problema.
Se le batterie sono al 50% con 5 ore di sole non ce la fai a caricarle completamente: in linea teorica la abtteria al 50% significa che ha ancora a disposizione circa 4,5 kWh, mentre i pannelli erogano 3800 kWh nell'arco dell'intera giornata. Già con 6 ore dovrebbero essere belle cariche (se non è collegato nessun carico)
Poi si dice anche che le batterie andrebbero caricate con un fattore C10, ovvero con una corrente al massimo 1/10 della capacità nominale (nel nostro caso 750Ah -> corrente di carica massima di 75A.. quindi non ci sono problemi, dato che arriveranno non più di 36/38 ampere dai pannelli)



---------------
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matteoza76
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Inviato il: 19/7/2012,16:39

CITAZIONE (Luca450Mhz @ 19/7/2012, 17:22)
Se le batterie sono al 50% con 5 ore di sole non ce la fai a caricarle completamente: in linea teorica la abtteria al 50% significa che ha ancora a disposizione circa 4,5 kWh, mentre i pannelli erogano 3800 kWh nell'arco dell'intera giornata. Già con 6 ore dovrebbero essere belle cariche (se non è collegato nessun carico))

Qui mi sono perso.. non ho capito da dove vengono fuori i 4,5 kwh che la batteria ha ancora a disposizione.
Scusami ma mi sto interessando ora a questo argomento e ci voglio andare fino in fondo!

 

jumpjack
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Inviato il: 19/7/2012,20:23

Io avrei fatto i calcoli in altro modo.
Consumo di 3000 Wh.
Pannello da 230Wp.

Produzione pannello: 460Wh/giorno d'inverno, 920Wh/giorno d'estate.

Facendo i conti per l'estate, e approssimando a 1000 Wh perchè sono pigro: :-)
Scarica al 30%: 300Wh disponibili al giorno dai pannelli.

Risultato: servono 10 pannelli.
Per sapere quante batterie servono, bisogna sapere da quanti Ah sono.
Con la mia paginetta puoi calcolarti anche quanto ti costano le batterie. :-)
http://win98.altervista.org/calcolo.html


 

jumpjack
MegaWatt


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Inviato il: 19/7/2012,21:08

mh, c'era qualche errorino nella parte finale della pagina, ora dovrebbe andare.

QUOTE (jumpjack @ 19/7/2012, 21:23)
Io avrei fatto i calcoli in altro modo.

Mmmh... rileggendomi... non si capisce una fava di quello che ho detto! e ho pure sbagliato i conti:-)
Intendevo dire:
un pannello da 235 Wp puo' produrre circa 1000 Wh al giorno d'estate.
Quindi ne servono 3, non 10,per prodre 3000 Wh.. :-)
Per accumularli usando solo il 30% di una batteria, la batteria dvrà avere 3*3000=9000 Wh di capacità.
Usando batterie da 12V/200Ah (le più grandi / meno costose che conosco), quindi da 2400Wh, ne servirebbero quindi 4.

...oppure ho risbagliato tutto, boh... ;-)


 

Aquila 1
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Inviato il: 19/7/2012,21:28

Ciao provo a risponderti io sotto correzzione degli altri.
Per i primi due calcoli vanno bene se consideri che un pannello da 235w è irradiato mediamente per 5 ore al giorno dovrebbe darti nominalmente 1175w quindi se ti servono 3000 vai bene con 3 pannelli.
Per accumularli usando il 50% faccio se iltuo impiato è dimensionato per i
12V allora 6000w /12v ti servirebbero delle batterie da 12v in parallelo fino ad arrivare a 500Ah quindi 5 batterie da 100
24 V fai 6000w/24v sono 250Ah metti 2 batterie da 250Ah 12v in serie, nel tuo caso prendere 4 batterie da 200Ah e farei due coppie prima in serie e poi in parallelo.
Spero di aver fatto i calcoli giusti.
Ciao

 

matteoza76
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Inviato il: 20/7/2012,14:26

Ricapitolando provo a fare un esempio per un impianto stand alone di casa per soddisfare i miei consumi.

Consumo annuo: 2600 kwh
Consumo medio giornaliero: 7 kwh
Autonomia: 2 giorni

Quindi mi servirebbe per le batterie

7 kwh x 2 giorni = 14 kwh

14 kwh / 24 volt = 583 Ah di batterie.

Ipotizzando scarica batterie al 50% devo raddoppiare potenza.

583 x 2 = 1166 Ah (che sono circa 27 kwh)

Per caricare le batterie mi occorrono circa metà della loro capacità e cioè circa 13 kwh che mi vengono forniti da 13 moduli da 230 w tenendo conto circa 1000 wh per singolo pannello.

Spero di aver avere detto tutto esatto fino a qui.

Ora mi viene il dubbio su come collegare i pannelli se in serie o in parallelo.
Probabilemente devo fare delle serie e poi metterli in parallelo giusto ? e prendere uno o più regolatori.

Potete aiutarmi in questa parte?

Ringrazio tutti per le risposte. Mi state davvero aiutando!

 

matteoza76
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Inviato il: 22/7/2012,16:27

altra domanda

con un impianto dimensionato come da mio ultimo esempio che tipo di inverter potrei mettere? E quale sarebbe la potenza di picco istantanea che potrei impegnare??


ringrazio in anticipo per le risposte

 

Luca450Mhz

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Inviato il: 24/7/2012,13:44

Ciao Matteo,
ti rispondo:

CITAZIONE (matteoza76 @ 20/7/2012, 15:26)
Per caricare le batterie mi occorrono circa metà della loro capacità e cioè circa 13 kwh che mi vengono forniti da 13 moduli da 230 w tenendo conto circa 1000 wh per singolo pannello.

qui mi son perso un attimo.. forse intendi dire che se le batterie non devono scaricari oltre il 50%, dovrai caricare al massimo il 50% della capacità.. in questo caso è corretto.
Per produrre 13kWh hai bisogno di 13 moduli, corretto, però non calcoli così una eventuale scarica delle batterie contestuale alla ricarica (non credo che non ci sia assorbimento in casa durante la carica delle batterie). Però il tutto è calibrato per due giorni di autonomia, e quindi non dovresti avere problemi.

Per l'inverter ne devi prendere uno a seconda delle tue esigenze: a casa quasi tutti abbiamo un contratto da 3kW; se ti basta puoi prendere un inverter onda pura da 3kW, tanto tutti quanti sopportano spunti maggiori della potenza nominale, alcuni anche del doppio (come i Kema Power, 3kW nominali, 6kW di spunto massimo)



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matteoza76
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Inviato il: 24/7/2012,15:28

E' possibile utilizzare un UPS recuperato come inverter? Devo modificare qualcosa sul UPS?

Ne ho recuperati un paio per fare degli esperimenti

 

Luca450Mhz

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Inviato il: 24/7/2012,15:59

Un normale UPS non produce corrente con onda pura; questo potrebbe darti qualche problema con alcuni elettrodomestici, quali ad esempio i frigoriferi.
L'UPS si occupa anche della carica delle batterie, quindi non so cosa possa accadere mentre sia i pannelli che l'UPS tentano di caricare le batterie.. ho letto che alcuni hanno utilizzato degli UPS, ma non so come e se hanno dovuto fare delle modifiche.



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