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Energia Alternativa ed Energia Fai Da Te > Solare Fotovoltaico


Qualche domanda per cominciare
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semar

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Inviato il: 26/7/2012,12:06

Salve a tutti,
vorrei cominciare con un impianto domestico di tipo isola minimalistico, e leggendo alcuni post mi sono fatto un'idea dei componenti essenziali:

1) pannelli fotovoltaici (FV)
2) batterie auto per erogare corrente durante i periodi notturni
3) un carica batterie da collegare tra i pannelli e le batterie
4) un inverter 12 o 24 CC --> 220 AC 50Hz per alimentare le utenze con le batterie o con i pannelli FV.

Alcune domande:
- durante il funzionamento dei pannelli FV, come si fa a caricare le batterie e contemporaneamente alimentare le utenze tramite l'inverter ? Serve un regolatore a tale scopo ?

- le batterie auto vanno cambiate ogni tot anni ? O basta rigenerarle con gli appositi fluidi ?

- Quando i pannelli FV non producono corrente, e le batterie dovessero essere scariche, come faccio a commutare le utenze sul gestore ? Serve un dispositivo supplementare, o l'inverter e' capace di distribuire la corrente (FV o batterie/gestore) sulle utenze a seconda dei casi ?

Serve qualcos'altro sicuramente, quindi mi rimetto alla vostra esperienza.

Sergio.

 

Luca450Mhz

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Inviato il: 27/7/2012,10:55

Ciao Semar,
premetto che le batterie auto sono le peggiori! Te lo assicuro per esperienza. Per iniziare, sovradimensionando la capacità totale può andare bene, ma non è una soluzione ottimale.
Il caricabatterie sia chiama regolatore di carica.
L'inverter di norma si collega direttamente alle batterie, quando riconosce che sono scariche, si stacca da solo. Nel frattempo i pannelli ricaricano le batterie.
Per le batterie non c'è una durata in anni, dipende da tanti fattori (l'usura, il fattore di carica e scarica, ecc ecc). Cmq quelle auto usate a regime non dureranno molto paragonati alla durata degli altri componenti di un impianto fotovoltaico.
Per la communtazione, alcuni inverter la fanno automaticamente.
Spero di esserti stato d'aiuto!



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Pannelli: 6975 Wp (poli e mono). Inverter UPS PSW7 6kW 48V toroidale con switch comandato dal mio sistema di domotica (RaspberryPi + vari Wemos D1 Mini - ESP8266). Regolatore di carica: Mpp Solar PCM8048.
Batterie: 24 elementi trazione pesante 315Ah C5 48V.

 

jumpjack
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Inviato il: 27/7/2012,11:29

Nel mio impianto, l'inverter non si collega alle batterie, ma al regolatore di carica, al morsetto dove si attaccherebbe il "carico" (lampadine a 12 V o altro). Infatti il regolatore serve proprio a regolare il flusso di corrente tra pannelli/batterie/utenze.

Alcuni inverter contengono anche un meccanismo automatico di commutazione tra rete e batterie, se ho ben capito, ma non so come si chiama esattamente questa caratteristica e quindi non so nemmeno come cercarli... Per il momento infatti uso un deviatore manuale, quando va via la corrente perchè le batterie sono scariche, commuto a mano...

 

Luca450Mhz

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Inviato il: 27/7/2012,12:01

L'uscita del regolatore di solito si usa per assorbimenti non grandi, e di solito si usa per sfruttare la funzionalità di crepuscolare.
Qualsiasi schema di impianto fotovoltaico "decente", l'inverter è collegato direttamente alle batterie.
Anche io ora ho l'inverter sull'uscita carichi, ma perchè utilizzo due batterie auto e un inverterino da 300W, e faccio questo soprattutto perchè non sono certo della soglia di stacco dell'inverter (non voglio rovinare subito le batterie).

Gli inverter Kema Power integrano la funzionalità di communtazione tra fotovoltaico ed enel, e viene indicato come inverter con funzione di UPS.



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semar

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Inviato il: 27/7/2012,12:03

Grazie a tutti per i ragguagli tecnici, mi piace avere le idee chiare prima di cominciare..

Dunque dopo una breve riflessione ho deciso di ripiegare con qualcosa di meno ambizioso, per due motivi principali:

- un impianto isola da almeno 3Kw attualmente non e' fattibile dal punto di vista meramente economico
- la messa in opera dei pannelli sul tetto di casa, pur con tutto l'entusiasmo e la manualita' di cui dispongo, non e' alla mia portata. Non so neanche come sono fissate le tegole sul tetto, figuriamoci !

Dunque, ridimensionando la cosa, ho pensato di installare un pannello FV sul tetto del capanno degli attrezzi, che gode di una buona esposizione al sole.

Allora, vorrei capire se ho compreso bene i calcoli da fare.

Vorrei mettere una lampadina da 12V 50W in tale capanno (grande circa 4 X 4 m), da accendersi solo la sera, e solo quando la porta del capanno si apre. Collegherei quindi un semplice interruttore meccanico, che si chiude quando si apre la porta, e che alimenta un interruttore crepuscolare. Cosi' facendo dovrei minimizzare i consumi.

Dunque calcolando che la lampada (e' solo un esempio, potrei infatti decidere per qualche faretto) resti accesa per diciamo 10 minuti al giorno, ottengo una potenza complessiva di
50 * 1/6 (10 minuti sono un sesto di ora) = 5Wh.

Quindi volendo dimensionare la batteria, e visto che non deve scaricarsi piu' del 50% ottengo:
W=V*I ovvero 5=12*I = circa 400 mA, che visto il discorso del 50% di cui sopra, diciamo che serve una batteria 12V 1Ah

Questa da sola dovrebbe riuscire ad erogare i 5W per i 10 minuti giornalieri, senza scaricarsi piu' del 50%.

Passando al pannello, esso deve quindi erogare in una media di 5 ore di luce giornaliere, i fatidici 5Wh che servono, quindi basterebbe un pannello da
5Wh / 5 ore = 1W

Prendendo invece un pannello sovradimensionato da 5W dovrei stare piu' che a posto.

Sono giusti i calcoli per voi ?

Ora un'altra domanda, per ricaricare la batteria e ridurre i costi, non si potrebbe mettere una resistenza, diciamo da 100 Ohm, in serie tra il pannello e la batteria, in modo da ricaricarla e risparmiare i soldi di un regolatore di carica ? Ovviamente tra pannello e resistenza ci va un diodo al silicio di adeguata potenza, in modo che la corrente scorra dal pannello alla batteria o utenza, e non dalla batteria al pannello - giusto ?

Che ne pensate ? Lo so, e' un impianto mini, ma tanto per cominciare..

Saluti,
Sergio.


 

Luca450Mhz

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Inviato il: 27/7/2012,15:45

Secondo me non ne vale la pena: componenti così piccoli in proporzione costano di più di quelli un pò più grandi (pannello, batteria). Tieni conto in un pannello così piccolo quanto possa incidere sul prezzo tutta la cornice di alluminio!

Poi hai sbagliato un calcolo: 50 Wh, significa che in 10 minuti consumi 8,3 Wh, non 5.

Poi dovresti tener conto di un altro fattore: in questo modo la batteria soffrirà!
Una batteria durerà tanto se la si scarica, dicono, con fattore C10, ovvero non prelevando corrente maggiore ad 1/10 della capacità totale. Nel tuo caso, sempre che esistesse una batteria di così piccola capacità (1Ah) significa che dovrai prelevare teoricamente non più di 100mA. Ma se tenti di usare un faretto 50W significa che ne prelevi 4,17 di ampere in un'ora (W=VxI -> 50=12*4,17),e circa 700mA nei 10 minuti. La scaricheresti troppo velocemente.

Poi se vuoi fare il tutto in nome della sperimentazione, allora va benissimo!



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FlavioG78

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Inviato il: 28/7/2012,13:54

CITAZIONE (semar @ 27/7/2012, 13:03)
Grazie a tutti per i ragguagli tecnici, mi piace avere le idee chiare prima di cominciare..

Dunque dopo una breve riflessione ho deciso di ripiegare con qualcosa di meno ambizioso, per due motivi principali:

- un impianto isola da almeno 3Kw attualmente non e' fattibile dal punto di vista meramente economico
- la messa in opera dei pannelli sul tetto di casa, pur con tutto l'entusiasmo e la manualita' di cui dispongo, non e' alla mia portata. Non so neanche come sono fissate le tegole sul tetto, figuriamoci !

Si, un impianto off-grid da 3KW necessita di un sostanzioso investimento, soprattutto per gli accumulatori, ma anche in generale, visto che il buon senso imporrebbe di acquistare tutti i componenti di buona/ottima qualità.

Mettere i pannelli sul tetto non è difficile ma neanche una "passeggiata", nel senso che prima di tutto bisogna tutelarsi dalle cadute, tramite una corda di sicurezza ed avere buona manualità. Le tegole non sono fisse, sono incastrate l'una all'altra, si sfilano abbastanza facilmente, si fissa bene la staffa sotto, si applica un poco di collante bituminoso e si rimette al proprio posto la tegola, però se non te la senti è giusto non farlo; è un'ottima cosa rispettare i propri limiti.

CITAZIONE (semar @ 27/7/2012, 13:03)
Dunque calcolando che la lampada (e' solo un esempio, potrei infatti decidere per qualche faretto) resti accesa per diciamo 10 minuti al giorno, ottengo una potenza complessiva di
50 * 1/6 (10 minuti sono un sesto di ora) = 5Wh.

Il calcolo sulla lampada è sbagliato, assorbe, come ti ha detto Luca450Mhz, 8,3Wh, perché in un'ora assorbirebbe 50Wh (4,17Ah), in mezz'ora 25Wh (1/2), in un quarto d'ora 12,5Wh (1/4) e in 10 minuti 8,3Wh (1/6) e quindi 0,70Ah.

Per esempio, con una batteria da 7,2Ah, non volendola scaricare oltre il 50% potresti prelevare al massimo 3,6Ah, quindi con il tuo assorbimento di 0,70Ah/10min. potresti accendere la lampadina circa 5 volte (3,6/0,70=5,14) per 10 minuti o una volta per 50 minuti.

CITAZIONE (semar @ 27/7/2012, 13:03)
Ora un'altra domanda, per ricaricare la batteria e ridurre i costi, non si potrebbe mettere una resistenza, diciamo da 100 Ohm, in serie tra il pannello e la batteria, in modo da ricaricarla e risparmiare i soldi di un regolatore di carica ? Ovviamente tra pannello e resistenza ci va un diodo al silicio di adeguata potenza, in modo che la corrente scorra dal pannello alla batteria o utenza, e non dalla batteria al pannello - giusto ?

No, comprati un regolatore di carica, ci sono anche da 12 Euro e stai tranquillo che alla batteria e al carico ci pensa lui. faccine/wink.gif

 

semar

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Inviato il: 29/7/2012,19:32

Ragazzi che occhio ! Si vede che fate colazione a pane e silicio faccine/smile.gif

Eh si il calcolo e' invero errato, e' stata una svista, hem.. !

Dunque fin qui ho imparato alcune cose, come ad esempio:
- perche' la batteria duri molto, non deve erogare una corrente superiore al 10% della sua potenza
- non deve inoltre scaricarsi piu' del 50%
- usare un regolatore di carica

Per quest'ultimo, avrei una domanda: come fa un regolatore di carica a 'sapere' la corrente che serve a ricaricare la batteria ? Ad esempio se applico una batteria da 1Ah, mi aspetto che il regolatore eroghi al massimo 1/10 = 100 mA. E se invece collego allo stesso regolatore una batteria da 10A ? Eroghera' forse 1A per ricaricarla ?

O ci sono regolatori ad erogazione 'fissa', e bisogna quindi procurarsi le giuste batterie ?

Ad ogni modo, vorrei farvi partecipi di qualche considerazione riguardo gli impianti FV isola e griglia. Perdonatemi se esco fuori tema.

Allora, come ben sapete ci sono degli incentivi per gli impianti griglia.

E' praticamente possibile far realizzare da terzi un impianto griglia, senza pagare un euro; le rate del mutuo vengono pagate mensilmente dalla corrente che viene erogata dall'impianto, e che viene di nuovo immessa nella rete (la griglia appunto), e quindi 'comprata' dal gestore.

La vendita della corrente erogata basta a pagare le rate di tale mutuo - a quanto dicono alcuni vicini che hanno un siffatto impianto.

Tale mutuo ha la durata di 15 anni.

La corrente che invece si consuma, viene prelevata dal gestore, e pagata normalmente come succedeva prima.

Al termine dei 15 anni pero' si estingue il mutuo, quindi a partire da quella data,la corrente generata e reimmessa nella rete, e quindi rivenduta al gestore, potrebbe effettivamente coprire i costi della corrente usata per il normale fabbisogno, quindi in effetti si ha un risparmio notevole - se non addirittura guadagno - sulla bolletta.

La prima domanda che mi viene e' per esempio, ma quanto possono durare i pannelli fotovoltaici ? Eh no perche' se dopo i fatidici 15 anni, il loro rendimento e' talmente basso che bisogna rinnovarli, io in pratica non risparmio niente, visto che devo accendere un altro mutuo per rinnovo pannelli..

Insomma ho portato il discorso un po' agli estremi, ed ho fatto alcuni calcoli - sicuramente sbagliati anche questa volta faccine/smile.gif

Supponiamo una durata dei pannelli di 30 anni, e tralasciamo inflazione, ecc.
Faccio montare un impianto griglia: per i primi 15 anni pago la corrente come sempre, ipotizziamo 100 euro al mese, x 12mesi x 15anni
spesa = 18.000 euro

Dopo i 15 anni, per i restanti 15 di durata dei pannelli, diciamo che con la vendita della corrente generata riesco a coprire in toto le spese di utenza:
spesa = 18.000
risparmio = 18.000
In totale, nei 30 anni ho una spesa complessiva di 18.000 + 18.000 - 18.000 = 18.000 euro.

Ora, passiamo all' impianto isola.

Diciamo che faccio un impianto con i controfiocchi, tipo quello di Keyosz - Isola 6, che secondo me dovrebbe stare nel Guinness dei primati del fai da te, ed ipotizziamo che mi costa 30.000 euro.
Spesa: 30.000 euro

Dal primo giorno pero' non pago piu' una lira al gestore (pero' neanche vendo corrente), quindi non ho guadagni ma solo risparmi (a proposito, chi e' che diceva sempre che ogni risparmio e' un guadagno ?)
Quindi per tutto l'arco dei 30 anni io risparmio
100 x 12 x 30 = 36.000 euro
Quindi nei 30 anni ho:
speso 30.000 per l'impianto
risparmiato 36.000 euro perche' completamente autonomo

Ottengo quindi un risparmio 'puro' di 6000 euro, che non e' poco.

Certo, ho fatto i conti senza l'oste: le batterie ! Quelle certo non durano 30 anni, quindi dovro' rinnovarle prima o poi...

Insomma voi che ne pensate ? Per me il gioco vale comunque la candela, non foss'altro per il bilancio positivo per la Terra (meno emissioni CO2 ecc.), ma forse dal punto di vista economico ci si perde.. o no ?

Sergio.







 
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